3-2013
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement
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Bildverarbeitung<br />
Präzise Stent-Prüfung<br />
in 2D<br />
Scan-Makroskop für die Qualitätskontrolle<br />
medizinischer Implantate<br />
Autoren:<br />
Ein neues Scan-Makroskop mit<br />
integrierter Hellfeldbeleuchtung<br />
dient der personenfreien Qualitätskontrolle<br />
der Geometrie und<br />
Oberflächentextur von Stents. Es<br />
erzeugt bei einer Auflösung von<br />
10 µm und einem Messbereich<br />
Dipl.-Ing. Peter Gips ist bei Schäfter+Kirchhoff<br />
verantwortlich für Software-Entwicklung und<br />
Bildverarbeitung.<br />
Dipl.-Phys. Anja Krischke arbeitet dort in der Optik-<br />
Entwicklung und ist für technische Redaktion zuständig.<br />
Dr. Ulrich Oechsner verantwortet bei Schäfter+Kirchhoff<br />
das Optikdesign und die Systementwicklung.<br />
Bild 1: Scan-Makroskop<br />
mit integrierter<br />
Hellfeldbeleuchtung<br />
zur Qualitätskontrolle<br />
medizinischer Implantate<br />
mit einem Messbereich von<br />
80 mm und einer Auflösung<br />
von 10 µm. Der Stent wird<br />
mit einem Rotationsantrieb<br />
gedreht, das Signal von einer<br />
Zeilenkamera aufgenommen<br />
und so ein planares 2D-Bild<br />
der Gitterstruktur erzeugt<br />
von 80 mm ein planares 2D-Bild<br />
der abgerollten Stentstruktur.<br />
Ein Stent (eine Gefäßstütze)<br />
ist ein medizinisches Implantat,<br />
welches in Hohlorgane eingeführt<br />
wird, um krankheitsbedingten<br />
oder lokalisierten Behinderungen<br />
im Blutfluss vorzubeugen<br />
oder diesen entgegenzuwirken<br />
beziehungsweise Hohlorgane<br />
offenzuhalten. Jedes Jahr<br />
werden in Deutschland mehrere<br />
100.000 Stents implantiert. Entgegen<br />
der weit verbreiteten Meinung<br />
werden sie allerdings nicht<br />
nur bei älteren Menschen eingesetzt,<br />
sondern bei Personen<br />
aller Altersgruppen, vom Kleinkind<br />
bis ins hohe Alter. Die röhrenförmigen<br />
Stents (Bild 1) sind<br />
aus einem Gittergerüst aufgebaut.<br />
Während der Qualitätskontrolle<br />
müssen unter anderem die<br />
Geometrie der Stents, die Stegbreite<br />
und die Oberflächentextur<br />
überprüft werden, um ein einwandfreies<br />
Produkt zu gewährleisten.<br />
Schäfter+Kirchhoff hat<br />
ein Scan-Makroskop entwickelt,<br />
welches zu diesem Zweck hochauflösende<br />
2D-Bilder von Stents<br />
erzeugt.<br />
Der Stentscanner<br />
Das Scan-Makroskop besteht<br />
aus einer Zeilenkamera mit Gigabit-Ethernet-Schnittstelle,<br />
einer<br />
integrierten Beleuchtungseinheit<br />
für gerichtete Hellfeldbeleuchtung,<br />
einer Motoreinheit mit<br />
Rotationsantrieb und einem zylindrischen<br />
Objektträger, der fest<br />
mit der Motoreinheit verbunden<br />
ist, sowie Software für die Steuerung<br />
von Motor, LED-Leistung<br />
und Kamera (Bild 2).<br />
Für die Bildaufnahme wird<br />
der röhrenförmige Stent auf<br />
den Objektträger gesteckt. Das<br />
optische System ist so justiert,<br />
dass sich der Stent im Zenit genau<br />
unter der Zeilenkamera befindet.<br />
Die Zeilenkamera liefert das Helligkeitsprofil<br />
entlang der Zenitlinie.<br />
Mit dem Start der Bildaufnahme<br />
beginnt der Rotationsantrieb den<br />
Stent unter der Kamera zu drehen.<br />
Dabei triggert der Inkrementalgeber<br />
der Motorsteuereinheit die Zeilenkameraaufnahmen<br />
in einem<br />
winkelkonstanten Takt. Während<br />
der Rotation werden die Einzelsignale<br />
nach der Übertragung über<br />
die GigE-Schnittstelle im Rechner<br />
54 meditronic-journal 3/<strong>2013</strong>
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