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medizin&technik 01.2018

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<strong>01.2018</strong><br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de<br />

EVK 11,50 €<br />

Ingenieurwissen<br />

für die Medizin<strong>technik</strong><br />

TITELTHEMA<br />

Blockchain in der Medizin<br />

Eine Frage von<br />

Transparenz und Sicherheit<br />

Seite 50<br />

Werkstoff 4.0<br />

Selbst das Material bekommt<br />

einen digitalen Zwilling Seite 26<br />

Qualität und 3D-Druck<br />

Schon im Prozess sehen,<br />

wie gut das Teil gelingt Seite 42<br />

SPECIAL<br />

IT in der Medizin: Zur Sicherheit<br />

müssen alle beitragen Seite 49


Mikro-Zirkularfräsen auf die Spitze getrieben<br />

HALLE 14 | STAND C46<br />

Schneller und präziser. Unser Vollhartmetall-Zirkularfräser System DC zeigt seine Zähne beim<br />

Herstellen von Gewinden, Nuten mit Radien oder rechteckigen Querschnitten und beim Fasen. Mit<br />

3 oder 4 Schneiden. Besonders wirtschaftlich bei Werkstoffen der Medizin<strong>technik</strong>, wie Kobalt-Chrom-<br />

Stählen, Titan, rostfreien Stählen und Kunststoffen. Hocheffizient fertigen Sie Gewinde ab M 1,6 mit Volloder<br />

Teilprofil, konische sowie Rechts- und Linksgewinde. Beim Fräsen oder Wirbeln von Innenge winden<br />

lassen sich der Gewindeein- und -auslauf sowie die Gewindetiefe exakt definieren. www.phorn.de<br />

www.phorn.de<br />

TECHNOLOGIEVORSPRUNG IST HORN<br />

EINSTECHEN ABSTECHEN NUTFRÄSEN NUTSTOSSEN KOPIERFRÄSEN REIBEN<br />

2 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Digitales Zeitalter und<br />

menschliche Eigenschaften<br />

Der Teufel steckt im Detail. Auch bei der Digitalisierung. Was<br />

da in einem Wort zusammengefasst wird, hat so viele Facetten<br />

und Besonderheiten, dass uns die Auswahl der Artikel, die<br />

wir Ihnen in diesem Heft präsentieren, nicht leicht fiel. Aber das<br />

Special „IT in der Medizin“ ab Seite 49 spiegelt auf jeden Fall die<br />

Vielfalt der Themen wider. Es handelt von Blockchain und<br />

IT-Sicherheit, von Computersystemvalidierung und der Frage,<br />

was sich Nutzer eigentlich von Health Apps wünschen – und das<br />

ist nicht nur das, was Sport-Freaks und Self-Quantifier für selbstverständlich<br />

halten.<br />

Die Möglichkeiten des sicheren Datentransfers, die die Blockchain<br />

bietet, beschreibt unsere Autorin Sabine Koll im Titelthema<br />

ab Seite 50. Warum sie sich quasi die Haare rauft angesichts<br />

der Nicht-Digitalisierung, kann ich gut nachvollziehen – doch<br />

gibt es auch gute Gründe, warum sich mit dem Zauberwort<br />

Blockchain nicht auf einen Schlag alle Schwierigkeiten hinwegfegen<br />

lassen.<br />

Wieso die Kombination von Big Data mit Erkenntnissen aus<br />

Hirnuntersuchungen Wissenschaftler auf den Plan ruft und Mediziner<br />

nachdenklich stimmt, erläutert der Freiburger Neurologe<br />

Dr. med. Philipp Kellmeyer. Er gehört zu den Wissenschaftlern,<br />

die sich für Hirndaten so viel Schutz wünschen wie für den Umgang<br />

mit menschlichen Organen (Seite 14).<br />

Um sehr menschliche Eigenschaften geht es im Gesundheits -<br />

system in Mexiko. Der Modernisierungsbedarf ist ein Faktor, der<br />

in diesem mittelamerikanischen Land die Entwicklung prägt.<br />

Lesen Sie in unserem ausführlichen Auslandsmarkt ab Seite 72,<br />

warum die Ernährung ebenfalls den Bedarf in der medizinischen<br />

Versorgung beeinflusst und welche Erfahrungen Medizin -<br />

produktehersteller dort machen.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

Mehr zur Digitalisierung – von der IT im Krankenhaus<br />

über Apps bis hin zu Industrie 4.0 – haben wir im Online-Magazin<br />

auf einer Themenseite für Sie zusammengestellt:<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/themen/digitalisierung<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 3


Bild: Universitätsklinikum Freiburg<br />

■ Medizin im Dialog<br />

Brain Computer Interfaces<br />

Daten und Informationen aus dem Hirn<br />

müssen vor Manipulation geschützt werden.<br />

Der Neurologe Dr. Philip Kellmeyer<br />

erklärt, warum das nötig ist ...............14<br />

14<br />

Sonderteil<br />

Werkstoffe<br />

Dr. Phillipp Kellmeyer<br />

rät, sich<br />

dringend über<br />

den Hirndatenschutz<br />

Gedanken<br />

zu machen<br />

Materialien: Was der Werkstoff 4.0<br />

für den Stent leisten könnte ...............26<br />

Medizintextilien: Aus Fasern wird<br />

ein Implantat .....................................28<br />

Elastomerbauteile: Fraunhofer LBF<br />

baut Forschungsbereich aus ...............30<br />

Hydrophobe Oberflächen: Fluoropor<br />

sorgt für Lotuseffekt ..........................31<br />

Nicht-magnetische Werkstoffe:<br />

Komponenten für das MRT-Umfeld ....32<br />

49<br />

■ Technik<br />

Entwicklung und Komponenten<br />

Smartes Sensorsystem: Den Blutdruck<br />

misst die Smartwatch ........................18<br />

Mikrofluidik: Mini-Ventile für die<br />

Medizin<strong>technik</strong> ..................................20<br />

Elektrische Bauteile<br />

Miniaturisierung: Leiterplatte als<br />

verbindendes Element .......................22<br />

Folienkondensatoren: Individuell<br />

und für hohe Spannungen .................24<br />

Design<br />

Trendstudie: Point of Care – und<br />

weitere Trends im Medical Design ......34<br />

Fertigung<br />

Zerspanen: Komplexe Bauteile<br />

schneller gefertigt ..............................38<br />

Oberflächen<strong>technik</strong>: Das passende<br />

Verfahren für metallische Bauteile .....40<br />

3D-Druck: Qualität gleich beim<br />

Drucken sichern ................................42<br />

Metav 2018: Medical Area zeigt<br />

Trends aus der Metallverarbeitung .....44<br />

Digitalisierung: NC-Simulation<br />

erleichtert den Fertigungsprozess ......46<br />

Steuerungs<strong>technik</strong>: Lagetoleranz von<br />

20 μm für komplexe Bauteile .............48<br />

50<br />

Special<br />

IT in der Medizin<br />

Übersicht ...........................................49<br />

Blockchain-Technologie: Welche<br />

Möglichkeiten birgt das Modell für<br />

das Gesundheitswesen und die<br />

Medizin<strong>technik</strong>? ................................50<br />

Cybersicherheit: Trendthema bei<br />

MT-Connect und Medtech Summit .....56<br />

Tracking Tools: Was Nutzer von Health<br />

Apps und Wearables erwarten ...........58<br />

Digitale Technologien: VDE Tec<br />

Summit auf der neuen Messe Cebit ....60<br />

Smarte Maschinen: Veranstaltung<br />

thematisiert künstliche Intelligenz .....61<br />

Validierung: Computersysteme<br />

auf dem Prüfstand .............................62<br />

Qualitätsmanagement: Software<br />

unterstützt GxP-konforme Abläufe .....64<br />

Bild: Elnur/Fotolia<br />

IT in der Medizin:<br />

Digitalisierung,<br />

Datenschutz und<br />

Health Apps<br />

4 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


TITELTHEMA<br />

Blockchain in<br />

der Medizin<br />

Nicht erst durch den Boom der virtuellen<br />

Währung Bitcoin werden die Vor- und<br />

Nachteile der Blockchain diskutiert. Auch<br />

für das Gesundheitswesen und die Medizin<br />

birgt das Modell, das kryptografische<br />

Verfahren nutzt, Möglichkeiten .........50<br />

Bild: Sashkin/Fotolia<br />

■ Fokus Forschung<br />

In-Vitro-Diagnostik<br />

Ein sensorbasierter Papiertest soll künftig<br />

Krankheiten einfach, schnell und direkt<br />

beim Patienten diagnostizieren ..........66<br />

Wirbelsäulenstabilisation<br />

OP-Roboter platziert die Schrauben<br />

sicher in der Wirbelsäule ....................68<br />

■ Auslandsmarkt<br />

Marktchancen<br />

Mexiko legt tüchtig zu und investiert<br />

in sein Gesundheitssystem .................72<br />

Gesundheitsinfrastruktur in Mexiko<br />

Große Chancen trotz langwieriger<br />

Zulassungsverfahren ..........................74<br />

■ Recht<br />

Korruption im Gesundheitsmarkt<br />

Schon den Verdacht der Korruption<br />

vermeiden .........................................70<br />

26<br />

Rubriken<br />

Editorial ............................................03<br />

Visionen ............................................06<br />

Nachrichten .......................................08<br />

Recht .................................................70<br />

Termine .............................................76<br />

Innovationen .....................................77<br />

Firmenscout ......................................78<br />

Impressum .........................................82<br />

Meilensteine ......................................83<br />

<br />

Bild: 7activestudio/Fotolia<br />

Der Werkstoff beeinflusst die<br />

Funktion des Stents – mit Werkstoffen<br />

4.0 wüsste man genauer,<br />

welche Einflüsse was bewirken<br />

Zum Titelbild: Für Anwendungen, die entweder<br />

mit Transaktionen verbunden sind<br />

oder eine hohe Datenintegrität erfordern,<br />

ist die Blockchain nach Meinung von Experten<br />

eine vielversprechende Technologie<br />

Beilage in dieser Ausgabe<br />

Nürnberg Messe GmbH<br />

Wir bitten um Beachtung<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 5


VISIONEN<br />

6 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Origami fürs<br />

Implantat<br />

Wissenschaftler an der TU Delft haben<br />

nach dem Vorbild von Origami<br />

im 3D-Druck flache Strukturen entwickelt,<br />

die sich nach einer vorgeplanten<br />

Sequenz zu dreidimensionalen<br />

Strukturen auffalten können,<br />

wie zum Beispiel zu einer Tulpe. Bis<br />

vor kurzem wurden dazu spezielle<br />

Drucker und Materialien benötigt.<br />

Mit Shape-shifting, wie die Technik<br />

auch genannt wird, kann das Forscher-Team<br />

solche Strukturen nun<br />

auch mit einem normalen 3D-Drucker<br />

und simplem PLA (Polylactide)<br />

-Druckmaterial erzeugen.<br />

Da die komplexen Strukturen in einer<br />

bestimmten Reihenfolge gefaltet<br />

werden müssen, wurden Verzögerungen<br />

in das Material programmiert.<br />

Während des Druckvorgangs<br />

wird eine Schicht entweder gedehnt,<br />

aufgerichtet oder unterschiedlich<br />

gefaltet – und „merkt“<br />

sich ihre Form. Zuletzt wird das Gebilde<br />

wieder zusammengedrückt,<br />

sodass es bis zu seiner Verwendung<br />

in eine flache Form kommt.<br />

Die Kombination von Origami und<br />

3D-Druck könnte ein wichtiger<br />

Schritt bei der Entwicklung besserer<br />

Knochenimplantate sein. Es sei mit<br />

dieser Technik möglich, Implantate<br />

herzustellen, die von innen so porös<br />

sind, dass Stammzellen des Patienten<br />

daran anhaften können, so die<br />

Wissenschaftler. Das mache künftige<br />

Implantate stärker und haltbarer.<br />

Außerdem sollen sich mit der<br />

neuen Technik Nanomuster auf der<br />

Oberfläche des Implantats herstellen<br />

lassen, die das Zellwachstum<br />

steuern.<br />

Bild: TU Delft<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 7


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Plattform für die<br />

Medizin der Zukunft<br />

Convention Xpomet | Mit einem neuen Blick auf den<br />

Gesundheitsmarkt und die Gesundheitswirtschaft will<br />

die Convention Xpomet eine Lücke im deutschen Kongress-<br />

und Messegeschehen schließen. Vom 21. bis 23.<br />

März lädt sie nach Leipzig ein.<br />

Die Xpomet Convention in Leipzig will interdisziplinäre<br />

Vernetzung, hochkarätige Keynotes sowie interaktive<br />

Formate vereinen<br />

Bild: Elnur/Fotolia<br />

Zellen, die über brandneue Nanotechnologie zu einer x-beliebigen<br />

anderen Zelle umprogrammiert werden, Selbstoptimierung<br />

durch Biohacking, intelligente chirurgische Instrumente,<br />

die zwischen gesundem und krankem Gewebe unterscheiden,<br />

KI-basierte Assistenzsysteme, die die Diagnostik unterstützen,<br />

Sensorik-Implantate, die Blinden bald das Sehen ermöglichen<br />

könnten, oder Robotik, die sämtliche Bereiche der Medizin und<br />

Pflege erobert – was nach ferner Zukunftsmusik klingt, ist bereits<br />

näher als wir denken. Doch wie stark sind IT, Biotechnologie,<br />

Informatik und Medizin heute schon miteinander verbunden,<br />

wo liegen weitere Potenziale und wohin geht die Reise für<br />

Patienten und Mediziner überhaupt?<br />

Die Xpomet Convention lädt erstmals vom 21. bis 23. März 2018<br />

in der Kongresshalle am Zoo Leipzig dazu ein, genau diese Fragen<br />

fachübergreifend zu erörtern. Die Convention besteht aus einem<br />

Innovationskongress auf sechs Bühnen, themenspezifischen<br />

Think Tanks, Diskussionsforen, der Future Health Ausstellung<br />

– mit inzwischen über 15 Showcases wie der Arztpraxis<br />

oder dem Patientenzimmer der Zukunft – sowie diversen Side-<br />

Events, der Start-up-Section und dem Festival of Medicine. Die<br />

Themenblöcke der Showcases und Keynotes werden dann, um<br />

relevanten Output für die Wirtschaft, Wissenschaft und Politik<br />

zu generieren, in einzelnen Think Tanks vertieft. Ziel sei es, eine<br />

Plattform mit einer neuen Kultur und einem neuen Verständnis<br />

für fachübergreifenden Austausch zu schaffen, so der Veranstalter<br />

Pipits Business Management GmbH, Berlin. Im Vordergrund<br />

des dreitägigen Innovationskongresses stehen der internationale<br />

Austausch und die Diskussion gesellschaftlich relevanter Themen<br />

zwischen Teilnehmern und Referenten aus aller Welt: Angefangen<br />

bei vernetzen Gesundheitssystemen über Blockchain und<br />

Big Data bis hin zur Precision Medicine und Assistive Tech. Erwartet<br />

werden mehr als 1500 Besucher.<br />

www.xpomet.com<br />

Neues aus dem<br />

Online-Magazin<br />

medizin&<strong>technik</strong> Newsletter<br />

Responsive, übersichtlich und immer spannend<br />

Mehr als 50 % aller E-Mails werden auf mobilen Endgeräten<br />

gelesen – Tendenz steigend. Damit Sie unseren Newsletter<br />

künftig in optimaler Darstellung auf dem Smartphone oder<br />

Tablet lesen können, haben wir unser Template für die mobile<br />

Nutzung optimiert und versorgen Sie ab sofort mit einem<br />

Newsletter in neuem Responsive-Design.<br />

So können Sie sich auch von unterwegs problemlos alle aktuellen<br />

Neuigkeiten, spannende Trends und Forschungsthemen<br />

aus den Bereichen Medizin und Technik lesen, die wir für Sie<br />

aufbereitet haben.<br />

Sie kennen den medizin&<strong>technik</strong>-Newsletter noch nicht?<br />

Dann schnell online anmelden und Teil unserer Newsletter-<br />

Community werden!<br />

Abonnieren Sie jetzt unseren Newsletter auf:<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de<br />

Via Twitter: @med_redaktion<br />

Biotech-Werkzeuge<br />

VDI beleuchtet Chancen<br />

und Risiken von CRISPR/Cas<br />

Der VDI gibt in seiner neuen Publikation „CRISPR/Cas<br />

& Co – Neue Biotech-Werkzeuge“ einen Überblick über die<br />

Chancen dieser Technologien aus Ingenieurperspektive,<br />

beleuchtet aber auch mögliche Risiken sowie gesellschaftliche,<br />

ökologische und ökonomische Implikationen.<br />

CRISPR/Cas ist das neueste Werkzeug zur gezielten Veränderung<br />

von Genomen. Die Methode macht sich Mechanismen<br />

aus dem Abwehrsystem von Bakterien zu Nutze.<br />

CRISPR/Cas ist einfacher, kostengünstiger und schneller<br />

zu implementieren als die vorher entwickelten Genom-<br />

Editierungswerkzeuge und es ermöglicht, gleichzeitig<br />

mehrere Ziele im Genom zu adressieren. Daher hat sich<br />

die Anwendung von CRISPR/Cas in kurzer Zeit in allen Bereichen<br />

der Molekularbiologie etabliert – sei es in der Therapieentwicklung,<br />

der Pflanzenforschung oder der industriellen<br />

Biotechnologie. Beispiele hierfür sind Gentherapien<br />

gegen erblich bedingte und bisher nicht heilbare<br />

Krankheiten, die Entwicklung neuer Immuntherapien gegen<br />

Krebs sowie antivirale Strategien gegen HIV.<br />

www.vdi.de<br />

8 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


17.–19. April 2018<br />

Messe Stuttgart<br />

Deutschland<br />

Ihre Quelle für Technologie & Innovation<br />

FOKUS<br />

IN 2018:<br />

Smart Health<br />

und<br />

Manufacturing<br />

NEU<br />

Das Branchentreffen<br />

der Medizin<strong>technik</strong><br />

in Europa<br />

Sie möchten sich kostenlos als Besucher<br />

registrieren? Melden Sie sich an unter<br />

http://gotomedtec.com/registrieren<br />

Networking Weiterbildung Innovationen Sourcing<br />

Start-up<br />

Academy<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 9


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

In Kürze<br />

Neue Normversionen<br />

Die International Accreditation Forum<br />

(IAF) hat die Anpassung der Fristen<br />

für die Umstellung auf die neuen<br />

Normversionen ISO 9001:2015 und<br />

ISO 14001:2015 zwischenzeitlich<br />

durchgeführt. Ab dem 15. März 2018<br />

müssen nun alle Audits nach der jeweils<br />

neuen Normversion erfolgen.<br />

Dies stellt eine wesentliche Veränderung<br />

der ursprünglichen Übergangsregeln<br />

dar und beeinflusst Unternehmen.<br />

Darüber hinaus hat das IAF bekräftigt,<br />

dass ab dem 15. September<br />

2018 alle ISO 9001:2008 und ISO<br />

14001:2004 Zertifikate ihre Gültigkeit<br />

verlieren.<br />

E-Health-Industrie Kanada<br />

Die Deutsch-Kanadische Industrieund<br />

Handelskammer führt im Auftrag<br />

des Bundesministeriums für<br />

Wirtschaft und Energie (BMWi) zusammen<br />

mit relevanten Fachpartnern<br />

eine Geschäftsanbahnungsreise<br />

mit dem Schwerpunkt „eHealth und<br />

digitale Gesundheit“ nach Toronto<br />

und Montreal durch. Die Reise ist Teil<br />

des BMWi-Markterschließungsprogramms<br />

für KMU. Anmeldeschluss ist<br />

am 16. Februar 2018.<br />

www.german-tech.org<br />

Dachverband Medtech Europe<br />

Der BVMed-Vorstandsvorsitzende Dr.<br />

Meinrad Lugan (53) wurde erneut in<br />

den Vorstand des europäischen Dachverbandes<br />

MedTech Europe gewählt.<br />

Er übernahm zudem die Rolle des<br />

Schatzmeisters und ist damit Mitglied<br />

des siebenköpfigen neuen<br />

„Operations Management Committee<br />

(OMC)“, des engsten Führungsgremiums<br />

des Verbandes.<br />

Erstattungsleitfaden<br />

Um Herstellern von Diagnostika und<br />

Medizinprodukten den Einstieg in das<br />

komplexe deutsche Erstattungssystem<br />

der gesetzlichen Krankenkassen<br />

zu erleichtern, haben BVMed, Spectaris,<br />

VDGH und ZVEI gemeinsam einen<br />

Leitfaden für ihre Mitglieder erstellt.<br />

Eine Kurzversion ist auf der BVMed-<br />

Website verfügbar.<br />

Zuliefermesse<br />

Medtec Europe baut<br />

Industriepartnerschaften aus<br />

Industrieinnovation und Produktentwicklungen<br />

stehen im Mittelpunkt der Medtec<br />

Europe, die vom 17. bis 19. April in Stuttgart<br />

stattfindet. Zusätzlich zu den eta -<br />

blierten Veranstaltungen wie dem Insights<br />

Theatre und den Vor-Ort-Seminaren<br />

sollen neue Partnerschaften und Initiativen<br />

die Messe bereichern.<br />

Ein neuer Partner ist die Deutsche Gesellschaft<br />

für Biomedizinische Technik<br />

(VDE|DGBMT), die über ausgeprägte Expertise<br />

im Bereich Biomedizin und Medizin<strong>technik</strong><br />

verfügt. Die bestehende Zusammenarbeit<br />

mit dem VDI (Verein Deutscher<br />

Ingenieure) wird vertieft, um Nachwuchsingenieuren<br />

aus der Medtech-Industrie<br />

eine Plattform zu bieten. Die Partnerschaft<br />

mit dem VDMA (Verband Deutscher<br />

Maschinen- und Anlagenbau) dient<br />

dazu, Branchenwissen zu teilen und Netzwerke<br />

aufzubauen. Darüber hinaus wird<br />

die Medtec Europe mit der Landesmesse<br />

Stuttgart und dem Fraunhofer-Institut für<br />

Med Tech Summit 2018<br />

Medtech-Branche trifft sich<br />

in Nürnberg<br />

Bild: UBM<br />

Produktions<strong>technik</strong> und Automatisierung<br />

(IPA), Stuttgart, am 17. April erstmals<br />

Gastgeber der Konferenz Medical Device<br />

Manufacturing sein. Sie richtet sich an<br />

Entscheidungsträger aus Forschung und<br />

Entwicklung, Medizin<strong>technik</strong> und Produktentwicklung<br />

und wird parallel zum<br />

regulären Programm angeboten.<br />

Highlights der Messe sind die Bereiche<br />

„Smart Health“ und „Smart Manufacturing“.<br />

Der Veranstalter UBM rechnet mit<br />

mehr als 7000 Teilnehmer und 600 Aussteller<br />

aus rund 70 Ländern.<br />

Bild: NürnbergMesse / Thomas Geiger<br />

www.medteceurope.com<br />

Vom 11. bis 12. April trifft sich die Gesundheitsbranche<br />

in Nürnberg: Der Med<br />

Tech Summit – Kongress & Partnering,<br />

der gemeinsam mit der Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Messe MT-Connect stattfindet, bietet ein<br />

breites Networking-Angebot – von Fachvorträgen<br />

bis hin zum Matchmaking. Entwicklungen<br />

in den Bereichen Medical<br />

Technologies, Connected und Personalised<br />

Health, aber auch die Implikationen<br />

der EU-Medizinprodukteverordnungen<br />

MDR und IVDR gehören zu den Schwerpunkten<br />

des Vortragsprogramms.<br />

„Neben technologisch-wissenschaftlichen<br />

Themen sind auch marktrelevante Inhalte<br />

wie Hersteller-Zulieferer-Kooperationen<br />

oder Erstattungsstrategien auf dem Programm,<br />

so dass eine Brücke zwischen<br />

Wissenschaft, Wirtschaft und Anwendern<br />

geschlagen wird“, sagt Dr. Matthias<br />

Schier, Geschäftsführer des Forum Med<br />

Tech Pharma e.V., das ideeller Träger des<br />

Med Tech Summit ist.<br />

Der Kongress behandelt zudem Themen<br />

wie Design & Usability, Implantattechnologien,<br />

Connected Health, Individualisierte<br />

Medizin<strong>technik</strong> oder Neurostimulation.<br />

Das Matchmaking-Portal rundet das<br />

Portfolio mit dem Partnering ab und ermöglicht<br />

Gespräche im 30-Minuten-Takt,<br />

die im Vorfeld vereinbart werden. So ist<br />

ein effizientes B2B-Networking zwischen<br />

den Teilnehmern des Med Tech Summits<br />

sowie Ausstellern und Besuchern der MT-<br />

Connect möglich. Die interaktive Struktur<br />

des Gesamtevents unterstützt nicht nur<br />

bei Forschungs- und Entwicklungskooperationen,<br />

sondern auch im Hinblick auf<br />

Marktstrategien wie Crowdsourcing, Projektfinanzierung<br />

und Joint-Ventures.<br />

www.medtech-summit.de<br />

10 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Medic Alliance<br />

startet in Indien<br />

Auslandsmessen | Im Rahmen der Medica wurde die<br />

neue Dachmarke für die globalen Healthcare-Aktivitäten<br />

der Messe Düsseldorf, die Medic Alliance, offiziell<br />

vorgestellt. Den Auftakt im neuen Messejahr macht die<br />

Medical Fair India 2018 in Bombay.<br />

Mit ihren Themen richtet sich die Medical Fair India an Entscheider<br />

aus dem medizinischen Bereich und dem Top-Management<br />

von Kliniken<br />

Bild: Messe Düsseldorf<br />

Zur 24. Ausgabe der Medical Fair India 2018, die vom 16. bis<br />

18. März in Mumbai im Bombay Convention & Exibition<br />

Centre stattfindet, erfreut sich die führende Medizinfachmesse<br />

für den indischen Subkontinent seitens der Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Branche ungebrochener Beliebtheit – was die Zahl von mehr als<br />

550 Ausstellern aus rund 20 Nationen unterstreicht, so die Messe<br />

Düsseldorf.<br />

Der Medizinprodukte-Markt in Indien wird auf ein Volumen von<br />

rund 8 Mrd. US-$ geschätzt, wobei die Importquote bei 60 %<br />

liegt. Nicht minder interessant ist der indische Markt für Health<br />

IT, der auf gut 2,5 Mrd. US-$ geschätzt wird. Einen passenden<br />

Schwerpunkt bietet die Medical Fair India 2018 dazu mit der<br />

Lounge-Area „Future for Health“. Hier stehen in den Präsentationen<br />

und einer Konferenzsession aktuelle Trends in Bezug auf die<br />

Digitalisierung der Medizin sowie mobile Anwendungen und<br />

Health Apps im inhaltlichen Fokus.<br />

Bei den Besuchern der Fachmesse waren zuletzt Themen der Labormedizin<br />

ebenfalls sehr gefragt. Gut ein Drittel der 13 500 Besucher,<br />

die die Vorjahres-Veranstaltung in Neu Delhi besuchten,<br />

interessierte sich für diesen speziellen Bereich. Deshalb wird<br />

nach ihrer viel beachteten Premiere in 2017 die Clin Lab India<br />

auch integraler Bestandteil der Medical Fair India 2018 in Mumbai<br />

sein. Die Messe wechselt im jährlichen Turnus zwischen den<br />

Veranstaltungsorten Neu Delhi und Mumbai. Inhaltliche<br />

Schwerpunkte sind unter anderem Medizinprodukte und Medizin<strong>technik</strong>,<br />

Labor<strong>technik</strong> und Diagnostika, Ausstattungen und<br />

Mobiliar für Kliniken und Gesundheitszentren oder auch der<br />

weltweit besonders im Trend liegende Bereich der Health IT und<br />

der Mobile-Health-Lösungen.<br />

www.medicalfair-india.com<br />

Carl Zeiss Meditec<br />

Augen- und Mikrochirurgie bleiben weiterhin<br />

umsatzstärkste Bereiche<br />

Swiss Medtech-Kodex<br />

Mehr Transparenz und<br />

Schutz der Integrität<br />

Bild: Carl Zeiss Meditec<br />

Carl Zeiss Meditec hat das Geschäftsjahr<br />

2016/17 nach eigenen Angaben mit einem<br />

soliden Umsatzwachstum abgeschlossen.<br />

Der Umsatz stieg um 9,3 % auf<br />

1 189,9 Mio. Euro. Die EBIT-Marge konnte<br />

gegenüber dem Vorjahr weiter gesteigert<br />

werden. Insgesamt erwirtschaftete<br />

die strategische Geschäftseinheit (SBU)<br />

Ophthalmic Devices einen Umsatz von<br />

880,5 Mio. Euro (Vorjahr: 791,9 Mio.<br />

Euro). Zuwächse wurden hierbei in allen<br />

Teilbereichen erzielt. Insbesondere das<br />

Geschäft mit Refraktiven Lasern entwickelte<br />

sich wie in den Vorjahren sehr dynamisch.<br />

Das Umsatzwachstum der SBU<br />

Microsurgery lag bei 4,4 % – der Umsatz<br />

erreichte 309,4 Mio. Euro gegenüber<br />

296,5 Mio. Euro im Vorjahr.<br />

Eine erneut sehr dynamische Entwicklung<br />

in Asien/Pazifik stärkte die Position<br />

dieser Berichtsregion als größte umsatzstärkste<br />

Region. Der Umsatz lag mit 448,2<br />

Mio. Euro deutlich über dem Vorjahreswert<br />

von 381,7 Mio. Euro. Ein Großteil<br />

des Zuwachses kam aus dem chinesischen<br />

Markt sowie aus Indien, Südostasien und<br />

Südkorea. Für das Geschäftsjahr 2017/18<br />

wie auch mittelfristig erwartet Carl Zeiss<br />

Meditec eine bereinigte EBIT-Marge zwischen<br />

14 und 16 %.<br />

Im Swiss Medtech-Kodex sind seit Juni<br />

2017 die Interaktionen der Mitgliedsunternehmen<br />

des Verbands mit medizinischen<br />

Fachkräften und Einrichtungen geregelt.<br />

Seit 1. Januar 2018 ist deren direkte<br />

finanzielle Unterstützung für die Teilnahme<br />

an Bildungskonferenzen, die von<br />

Dritten organisiert wurden, nicht mehr<br />

möglich. Weiter hat die Branche Transparenzrichtlinien<br />

zur Dokumentation und<br />

Offenlegung von Ausbildungszuwendungen<br />

eingeführt. Der neue Kodex soll gewährleisten,<br />

dass Medizin<strong>technik</strong>unternehmen<br />

und ihre Vertreter gemäß höchsten<br />

ethischen Standards handeln. Der Kodex<br />

lehnt sich an den „Medtech Europe<br />

Code of Ethical Business Practice“ des europäischen<br />

Dachverbands an und ist auf<br />

der Website des Schweizer Verbands<br />

Swiss Medtech zum Download verfügbar.<br />

https://swiss-medtech.ch<br />

11 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 11


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Umdenken<br />

oder scheitern<br />

Mutaree-Studie | Die Gesundheitsbranche steht unter<br />

enormem wirtschaftlichen Druck – die Kosten steigen<br />

und der Ruf nach Profitabilität wird lauter.<br />

Die Gesundheitsbranche muss handeln: Kostenreduzierung<br />

allein reicht nach dem Ergebnis einer aktuellen Studie nicht aus<br />

Bild: sepy/Fotolia<br />

Das aktuelle Mutaree-Change-Barometer zeigt die größten<br />

Herausforderungen für die Gesundheitsbranche: steigenden<br />

Kostendruck (95 %), steigende regulatorische und gesetzliche<br />

Anforderungen (93 %), Digitalisierung (89 %) und steigende<br />

Anforderungen an die Bindung von Talenten (84 %). Diese<br />

Herausforderungen werden sich laut Befragten bis 2021 signifikant<br />

verstärken. Umfassende Veränderungsfähigkeit werde zur<br />

Überlebensfrage, und es müsse über eine grundlegende Neuausrichtung<br />

der Versorgungskette nachgedacht werden. „Wir müssen<br />

grundlegend umdenken und an mehreren Stellschrauben<br />

gleichzeitig drehen, ansonsten scheitert unsere personal- und<br />

kostenintensive Branche an ihrer Finanzierbarkeit oder am Fachkräftemangel“,<br />

sagt Dr. Martina Oldhafer, Leitung Change-Management<br />

am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein.<br />

Wichtigstes Healthcare-Thema ist der steigende Kostendruck.<br />

Hier besteht der Studie zufolge akuter Handlungsbedarf. 45 %<br />

der Befragten sagen, dass diesbezüglich erste Vorbereitungen getroffen<br />

wurden. 16 % sind der Meinung, dass es eher unwahrscheinlich<br />

sei, in nächster Zeit den notwendigen Veränderungen<br />

gewachsen zu sein. Lediglich 6 % gehen davon aus, dass sie im<br />

Bereich Kosten so gut aufgestellt sind, um daraus einen Wettbewerbsvorteil<br />

zu generieren. Alle Befragten rechnen mit konkreten<br />

Auswirkungen der voranschreitenden Digitalisierung. 86 %<br />

erwarten mit hoher Wahrscheinlichkeit eine digitale Patientenakte,<br />

87 % rechnen mit Telemedizin, 85 % mit einer Vernetzung<br />

der Berufsgruppen über die Sektorengrenze hinaus.<br />

Das auf Change Management spezialisierte Wiesbadener Beratungsunternehmen<br />

Mutaree GmbH hat das Change-Barometer<br />

„Herausforderungen der Gesundheitsbranche 2017 – 2021“ in<br />

Kooperation mit dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein<br />

erhoben. Unter den Teilnehmern sind Führungskräfte in Verwaltung<br />

und Versorgung, Chefärzte und Mitarbeiter in der Pflege.<br />

www.mutaree.com<br />

Zukäufe<br />

Zimmer Medizin Systeme<br />

nimmt klinische Märkte ins Visier<br />

Private Equity<br />

PAI-Partners will nach Atos<br />

auch Heimomed kaufen<br />

Die Medset Medizin<strong>technik</strong> GmbH mit<br />

Sitz in Hamburg/Bergedorf ist jetzt eine<br />

hundertprozentige Tochter der Zimmer<br />

Medizin Systeme GmbH aus Neu-Ulm. Als<br />

Entwickler eines digitalen Langzeit-EKGs<br />

mit kontinuierlicher Aufzeichnung bieten<br />

die Hamburger die Diagnostik-Software<br />

„Padsy“ und eine breite Palette von Systemen<br />

für die kardio-pulmonale Funktionsdiagnostik<br />

und das EKG-Management an.<br />

Medset beliefert mehr als 10 000 Kunden<br />

in rund 30 Ländern. „Der Hersteller aus<br />

dem Bereich Kardiologie eröffnet uns den<br />

Bild: Zimmer MedizinSysteme<br />

Zugang zu internationalen und klinischen<br />

Märkten und stellt damit eine ideale Ergänzung<br />

für uns dar“, erklärt Geschäftsführer<br />

Armin Zimmer. Man setze bewusst<br />

auf eine Zwei-Marken-Strategie mit dem<br />

Ziel, den Spezialisten für kardio-pulmonale<br />

Funktionsdiagnostik zu stärken und<br />

Synergieeffekte zu nutzen.<br />

Mit einem jährlichen Umsatz im Sektor<br />

Kardiologie von nun knapp 10 Mio. Euro<br />

verdoppelt der Hersteller von medizintechnischen<br />

Systemlösungen für Diagnose,<br />

Therapie und Ästhetische Medizin<br />

durch den Zukauf seine Marktanteile. Der<br />

zweite Zukauf stärkt einen weiteren<br />

Wachstumsbereich, die physikalische<br />

Therapie. Zimmer sicherte sich die Rechte<br />

an Vertrieb und Konstruktion der High-<br />

End- Behandlungsliegenserie „Axion“ des<br />

Herstellers Movepoint Medizin<strong>technik</strong><br />

GmbH aus dem baden-württembergischen<br />

Eppingen.<br />

www.zimmer.de<br />

Die Atos Medical GmbH, Troisdorf, Anbieter<br />

von Produkten und Nachsorge-Services<br />

für Kehlkopf-Operierte, gehört seit<br />

2016 zum Portfolio der französischen Private-Equity-Gesellschaft<br />

PAI-Partners.<br />

Jetzt wird der Kauf der Kerpener Heimomed<br />

Heinze GmbH & Co. KG angestrebt.<br />

Beide Unternehmen sind seit längerem<br />

durch Vertriebsverträge verbunden. Der<br />

etablierte Markenname Heimomed soll<br />

erhalten bleiben. Das Unternehmen soll<br />

sich weiterhin auf die Versorgung von Patienten<br />

fokussieren, die nach einem Luftröhrenschnitt<br />

hochwertige Hilfsmittel benötigen,<br />

um frei atmen zu können und die<br />

Probleme beim Sprechen in den Griff zu<br />

bekommen. Die Versorgung von Patienten,<br />

deren Kehlkopf entfernt wurde,<br />

bleibt Kernkompetenz von Atos Medical.<br />

Neben dem Hauptsitz in Kerpen gehören<br />

zu Heimomed die Standorte Greußen und<br />

Amstetten in Österreich.<br />

www.atosmedical.de, www.heimomed.de<br />

12 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Radiologie<br />

Intelligente Bildanalyse<br />

für den klinischen Alltag<br />

Das Münchner Start-up Smart Reporting, Siemens<br />

Healthineers und die Technische Universität München<br />

(TUM) starten das gemeinsame Forschungsprojekt<br />

Rapids. Rapids dient der Erforschung und Entwicklung<br />

algorithmischer Bildanalyse von medizinischen<br />

Aufnahmen wie Röntgen, CT oder MRT. Ziel ist<br />

es, automatisierte Bildanalyse im klinischen Alltag<br />

anwendbar zu machen und in den radiologischen<br />

Workflow zu integrieren. Durch die interdisziplinäre<br />

Verbindung algorithmischer Bildanalyse mit IT-gestützter<br />

strukturierter Befundung wird radiologische<br />

Befundung auf ein technologisch höheres Niveau gehoben.<br />

Verbessert werden sollen nicht nur die Qualität<br />

radiologischer Befunde, sondern auch die Therapiemöglichkeiten<br />

für Patienten.<br />

www.smart-radiology.com/de<br />

Targeted Drug Delivery<br />

Aesculap und Christoph Miethke<br />

gründen Joint Venture<br />

Die Tuttlinger Aesculap AG, ein Tochterunternehmen des Medizin<strong>technik</strong>-<br />

und Pharmaherstellers B. Braun Melsungen, und der<br />

Potsdamer Unternehmer Christoph Miethke haben ein Joint Venture<br />

gegründet. Die B. Braun Miethke GmbH & Co. KG mit Sitz in<br />

Potsdam widmet sich der Entwicklung innovativer Implantate<br />

zur gezielten Medikamentenverabreichung, der Targeted Drug<br />

Delivery. Arzneistoffe können direkt an den gewünschten Wirkort<br />

im Körper des Patienten transportiert werden: Ihre Wirksamkeit<br />

wird so erhöht und die Dosis kann erheblich verringert werden.<br />

Unter der Leitung von Brandon Loudermilk soll das Unternehmen<br />

innerhalb der nächsten Jahre das erste Produkt in diesem<br />

Feld zur Marktreife bringen. Christoph Miethke ist Gründer<br />

und Geschäftsführer der Christoph Miethke GmbH & Co. KG. Das<br />

Potsdamer Unternehmen ist Spezialist für neurochirurgische Implantate<br />

insbesondere zur Behandlung des Hydrocephalus.<br />

DÜSSELDORF, 20. – 24. FEBRUAR<br />

Für alle, die<br />

was bewegen<br />

wollen.<br />

20. Internationale Messe für<br />

Technologien der Metallbearbeitung<br />

ZEIGT BEWEGENDES!<br />

AUF DER METAV:<br />

BESUCHEN SIE DAS<br />

FORUM DER MEDICAL AREA<br />

8<br />

POWER YOUR BUSINESS<br />

MEDICAL AREA<br />

Nähere Informationen unter<br />

www.metav.de<br />

Freuen sich über das Joint Venture (v. l.): Dr. Christian Müller<br />

(Aesculap), Prof. Dr. Boris Hofmann (Aesculap), Dr. Jens von Lackum<br />

( Aesculap), Brandon Loudermilk (B. Braun Miethke), Christoph<br />

Miethke (Miethke und B. Braun Miethke), Dr. Joachim<br />

Schulz (Aesculap) und Notarin Astrid Harant-Strecker<br />

Bild: B.Braun<br />

Unsere Kooperationspartner:<br />

Weitere Informationen unter: metav.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 13


■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

JETZT ÜBERLEGEN, WAS MAN<br />

MIT HIRNDATEN MACHEN DARF<br />

Hirndatenmanagement | Im Fachmagazin Nature haben 25 international tätige Wissenschaftler<br />

vier Vorschläge gemacht, wie Hirndaten vor massenhafter Auswertung<br />

und Manipulation geschützt werden können. Einer der Autoren, Dr. med. Philipp Kellmeyer<br />

von der Klinik für Neurochirurgie des Universitätsklinikums Freiburg, erläutert,<br />

warum man sich darüber dringend Gedanken machen sollte.<br />

Dr. med. Philipp Kellmeyer, M.Phil., ist<br />

Facharzt für Neurologie an der Klinik für<br />

Neurochirurgie des Universitätsklinikums<br />

Freiburg und der einzige europäische<br />

Autor der Veröffentlichung zum<br />

Hirndatenschutz<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Handlungsbedarf bei Hirndaten<br />

■ Definition von und Schutz vor<br />

unerwünschter Nutzung<br />

■ Ethische Verantwortung der Ingenieure<br />

■ Diskussionsbeginn erwünscht<br />

Bild: Universitätsklinikum Freiburg<br />

■ Herr Dr. Kellmeyer, wenn man mit<br />

Fachleuten über Brain Computer Interfaces<br />

spricht, entsteht meist der Eindruck:<br />

Es geht um ein spannendes Feld,<br />

aber die Möglichkeiten sind noch begrenzt.<br />

Wie gut kommt künstliche Intelligenz<br />

heute schon an Daten aus einem<br />

Gehirn heran?<br />

Das kommt auf die Methode an. Bisher<br />

haben wir vor allem das EEG, mit dem<br />

häufige und lange Messungen möglich<br />

sind. Hier lässt jedoch die räumliche<br />

Auflösung zu wünschen übrig. Im MRT<br />

ist sie sehr gut – aber damit können wir<br />

nur zeitlich begrenzt messen. Spezielle,<br />

invasive Methoden wie das Messen mit<br />

Nadelelektroden, die in das Gehirn eindringen,<br />

sind nur in besonderen Fällen<br />

anwendbar. Es ist aber zu erwarten,<br />

dass neue Methoden entstehen, mit denen<br />

wir sowohl zeitlich als auch räumlich<br />

detaillierte Daten bekommen und<br />

dann ein viel genaueres Bild der Hirnaktivität<br />

erhalten können.<br />

■ Was war der Anlass für die aktuelle<br />

Veröffentlichung zum Hirndatenschutz?<br />

Es gibt sowohl in den USA als auch in<br />

Europa große Programme, in denen es<br />

um die Erforschung des menschlichen<br />

Hirns geht. In Europa ist das Ziel das Erstellen<br />

eines Modells, in Amerika sind<br />

die Arbeiten darauf ausgerichtet, zu<br />

nutzbaren Werkzeugen zu kommen. Die<br />

beteiligten US-Forscher haben im Mai<br />

2017 einen Workshop organisiert, bei<br />

dem Mediziner, Ingenieure, Rechts -<br />

experten und Ethiker über die heutige<br />

Situation und die absehbaren Entwicklungen<br />

intensiv diskutiert haben. Die<br />

Veröffentlichung fasst einige Dis -<br />

kussionspunkte dieses Workshops zusammen.<br />

Einigkeit bestand aber in dem<br />

Punkt, dass wir alle Handlungsbedarf<br />

sehen, was den Schutz von Hirndaten<br />

angeht.<br />

■ Welche Entwicklungen machen diesen<br />

Schutz erforderlich?<br />

Bisher haben wir zum einen nur Daten<br />

mit den erwähnten Einschränkungen<br />

zur Verfügung, zum anderen war die<br />

Auswertung bisher nicht präzise genug.<br />

Beides ändert sich gerade, es entstehen<br />

kleinere Elektroden, die Mikroelektronik<br />

ermöglicht es, die Elektroden näher am<br />

Gehirn zu platzieren. Bei der Auswertung<br />

spielen die intelligenten Algorithmen<br />

eine immer größere Rolle. In Zeiten<br />

von Big Data können riesige Datenmengen<br />

in Echtzeit analysiert werden.<br />

Was bisher vor allem für Bildanalyse<br />

oder Spracherkennung genutzt wurde,<br />

wird nunmehr auch für die Untersuchung<br />

von Hirndaten eingesetzt. Das<br />

führt dazu, dass wir Hirnzustände immer<br />

genauer klassifizieren können und<br />

die Systeme immer besser werden, je<br />

länger sie die Daten der gleichen Person<br />

bekommen. Daher muss man sich<br />

Gedanken machen, was mit diesen Daten<br />

passiert und passieren darf.<br />

■ Was genau gibt da Anlass zur Sorge?<br />

Im Bereich Social Media und Internet<br />

hat uns die Entwicklung überholt. Wir<br />

haben uns daran gewöhnt, dass wir unseren<br />

Standort und sonstige Daten bereitwillig<br />

zur Verfügung stellen, um bestimmte<br />

Services zu nutzen. Auch wenn<br />

sich mittlerweile abzeichnet, wie viel<br />

man aus diesen Dingen ablesen kann<br />

und dass sie keineswegs geschützt<br />

sind, lässt sich die Entwicklung nicht<br />

zurückdrehen. Dabei ließen sich sogar<br />

Zusammenhänge zwischen bestimm-<br />

14 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


International exhibition and conference<br />

on the next generation of<br />

manufacturing technologies<br />

Frankfurt am Main, 13. – 16.11.2018<br />

formnext.de<br />

■ Wie könnte ein Schutz der Daten im<br />

Alltag umgesetzt werden?<br />

Als die aktuelle Veröffentlichung entstand,<br />

wurde beschlossen, im ersten<br />

Schritt nur die Handlungsfelder zu beschreiben.<br />

Weitere Artikel sollen folgen,<br />

in denen wir konkreter werden. Ein<br />

Schritt wäre meines Erachtens, die gemessenen<br />

Daten anders als bisher zu<br />

verwalten. Wenn sie einmal zentral in<br />

einer Cloud gespeichert sind und ausgewertet<br />

werden, ist ein unerlaubter<br />

Zugriff auf Daten und Ergebnisse nicht<br />

mehr auszuschließen – was unter Umständen<br />

auch eine rasche Personenzuten<br />

Social-Media-Aktivitäten und Depressionen<br />

oder sogar suizidalen Tendenzen<br />

nachweisen, wie Forschungsprojekte<br />

gezeigt haben. Und wie bedenkenlos<br />

wir Nutzungsbedingungen bisher<br />

zustimmen, zeigt ein scherzhaftes<br />

Experiment: Es war problemlos möglich,<br />

in Nutzungsbedingungen die Verpflichtung<br />

zu verstecken, beim Anbieter<br />

ein Jahr lang die Toilette zu reinigen.<br />

Soweit hatte aber offenbar kaum jemand<br />

gelesen, denn viele haben zugestimmt.<br />

Bei der Erfassung und Analyse<br />

von Hirndaten haben wir nun die Chance,<br />

sinnvolle Regeln festzulegen, bevor<br />

sich die Technik überall, auch im Consumerbereich,<br />

ausgebreitet hat. Diese<br />

Chance sollten wir nutzen.<br />

Auch für Ingenieure sind<br />

Ethik und Verantwortung<br />

ein wichtiges Thema<br />

■ Wie entwickelt sich die nicht-medizinische<br />

Nutzung solcher Hirndaten?<br />

Große Konzerne wie Google oder Facebook<br />

sind an der Verwendung von Hirndaten<br />

zu unterschiedlichen Zwecken<br />

sehr interessiert und haben mit der<br />

Entwicklung entsprechender Geräte begonnen.<br />

Dabei kann es um Virtual Reality<br />

gehen oder um verbesserte Gaming-<br />

Erlebnisse. Vertreter dieser Unternehmen<br />

waren auch beim Workshop in den<br />

USA dabei und haben mit den Wissenschaftlern<br />

diskutiert. Bei Konzernen<br />

steht natürlich ein künftiges Geschäftsmodell<br />

hinter der Forschung. Regeln<br />

gibt es bisher nicht – genau genommen<br />

nicht einmal für die medizinische Nutzung<br />

der Daten, außer dass diese prinzipiell<br />

dem Wohl des Patienten zu dienen<br />

hat.<br />

■ Inwiefern sind Hirndaten etwas Besonderes<br />

und schützenswert?<br />

Sie sind die persönlichsten Daten, die<br />

man sich überhaupt vorstellen kann. Es<br />

ist zwar eine philosophische Frage, ob<br />

man damit Gedanken lesen kann. Es<br />

gibt Menschen, die das bejahen:<br />

Schließlich lassen sich damit Hirnzustände<br />

erkennen, die ja jedem Gedanken<br />

zugrunde liegen müssten. Aber<br />

auch wenn die Elektroden etwas auslesen,<br />

was wir nicht als „Gedanken“ formulieren<br />

könnten, lassen sich damit<br />

heute schon Roboter steuern und Gaming-Angebote<br />

anpassen. Meiner Ansicht<br />

nach sind aber Hirndaten weit<br />

mehr als biometrische Daten – ich sehe<br />

sie eher in Analogie zu Organen oder<br />

Geweben. Für diese gibt es Regeln, die<br />

verhindern sollen, dass sie gewerblich<br />

angeboten werden. In die Richtung sollten<br />

wir weiterdenken.<br />

■ Wie schnell entwickelt sich die<br />

Technologie?<br />

Insgesamt geht es schneller voran als<br />

bisher vermutet, denn es wird viel investiert.<br />

Die Algorithmen werden Aufgaben<br />

mittelfristig besser erledigen<br />

können als Menschen. Dass eine Maschine<br />

beim Schach gewinnt, ist nur ein<br />

Beispiel dafür. Die lernende Software<br />

wird aber auch dazu führen, medizinische<br />

Entscheidungen zu unterstützen.<br />

Dass sie Bilder von Hautkrebs inzwischen<br />

schon genauso gut analysieren<br />

und zuordnen kann wie Hautärzte, wurde<br />

neulich in Science veröffentlicht.<br />

Neue Ideen.<br />

Neue Möglichkeiten.<br />

Neue Märkte.<br />

Es gibt Menschen, die brauchen Sie.<br />

Damit Ideen nicht Ideen bleiben, sondern zu<br />

Produkten werden. Mit Ihrem Know-how.<br />

Präsentieren Sie sich auf der formnext – der<br />

internationalen Messe und Konferenz für Additiv<br />

Manufacturing und die nächste Generation<br />

intelligenter Produktionslösungen.<br />

Where ideas take shape.<br />

@ formnext_expo<br />

# formnext<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 15


■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

ordnung ermöglicht. Von Google-Vertretern<br />

kam beim Workshop der Vorschlag,<br />

die Rohdaten lokal zu speichern<br />

und, wenn das erforderlich ist, nur das<br />

Analyseergebnis weiterzugeben. Das<br />

wurde unter dem Stichwort Federated<br />

Learning diskutiert, und es erscheint<br />

mir als gangbarer Ansatz. Grundsätzlich<br />

muss aber zunächst die Frage geklärt<br />

werden, ob wir Hirndaten einen<br />

besonderen Status zuerkennen und sie<br />

so schützen wollen, wie wir es mit<br />

menschlichen Organen tun.<br />

■ Wer trägt die Verantwortung für<br />

einen möglichen Schutz?<br />

Wo das Thema in der Medizin die Patienten<br />

betrifft, sind sie als eine verwundbare<br />

Gruppe in der Gesellschaft<br />

rechtlich besonders geschützt. Wenn<br />

ein Technik-Freak mit EEGs experimentiert<br />

und seine Daten preisgibt, gehe<br />

ich davon aus, dass er weiß, was er da<br />

tut. Die Verantwortung für die vielen<br />

möglichen Nutzer, die die technischen<br />

Hintergründe nicht so weit durchdringen<br />

können, müssen Politiker wahrnehmen<br />

und passende Rahmenbedingungen<br />

schaffen. Zum Beispiel dadurch,<br />

dass es klar strukturierte und für jeden<br />

verständliche Nutzungsbedingungen<br />

geben muss – in denen ein Konsument<br />

bestimmten Nutzungen explizit zustimmt<br />

und nicht erst ein gesondertes<br />

Opt-Out-Verfahren anstoßen muss, um<br />

der Verwendung seiner Daten zu widersprechen.<br />

Und auch Ingenieure sollten<br />

sich ihrer Verantwortung stärker bewusst<br />

sein. Für Mediziner, die ja mit Patienten<br />

zu tun haben, gibt es Pflichtveranstaltungen<br />

zur Ethik. So etwas sollte<br />

in Zeiten der Neuro<strong>technik</strong> und der Biomedizinischen<br />

Technik auch für Ingenieure<br />

verpflichtend angeboten werden.<br />

Erste Bestrebungen in dieser Richtung<br />

gibt es auch schon.<br />

Was Hirndaten schützen soll<br />

Gehirnaktivität könnte schon bald ähnlich<br />

einfach erfasst werden wie bislang<br />

Handydaten oder Bewegungsprofile. Aufgrund<br />

großer Investitionen kommt die<br />

künstliche Intelligenz weltweit schnell<br />

voran.<br />

Neurowissenschaftler, Mediziner und<br />

Ethiker haben im Fachmagazin Nature<br />

im November 2017 vier Felder beschrieben,<br />

in denen sie besonderen Handlungsbedarf<br />

sehen – diese sind im Folgenden<br />

beschrieben. Weitere Publikationen sollen<br />

die Themen vertiefen.<br />

■ Datenschutz<br />

Geräte, die die Hirnaktivität erfassen<br />

können, sollten die Daten nur nach ausdrücklicher<br />

Zustimmung der Nutzer teilen<br />

dürfen. Verkauf und Handel mit solchen<br />

Daten sollten, ähnlich wie bei<br />

menschlichen Organen, verboten sein.<br />

■ Verantwortung und Identität<br />

Bei der gezielten Veränderung der Hirnaktivität<br />

kann sich die Eigenwahrnehmung<br />

einer Person ungewollt verändern<br />

und sogar die Grenze selbst- und fremdbestimmter<br />

Handlungen verschwimmen.<br />

Manipulationen der Hirnaktivität<br />

außerhalb medizinischer Therapien müssen<br />

verhindert werden. Darum sollte die<br />

Allgemeine Erklärung der Menschenrechte<br />

um den Schutz der Hirnaktivität<br />

erweitert werden.<br />

■ Welches Risiko sehen Sie im Falle<br />

eines nur geringen Schutzes?<br />

Ohne Schutz werden Daten zugänglich,<br />

die vielleicht nicht mehr im Sinne der<br />

Individuen, sondern vor allem im Sinne<br />

von Geschäftsmodellen verwendet werden.<br />

Derzeit verlagert sich die neurotechnische<br />

Forschung bereits in kommerzielle<br />

Unternehmen oder in Labors,<br />

die militärischen Zwecken dienen. Das<br />

hängt auch damit zusammen, dass Wissenschaftler<br />

dort besser bezahlt werden.<br />

Die Konsequenz könnte sein, dass<br />

diese Einrichtungen sich damit eine gewisse<br />

Monopolstellung verschaffen und<br />

Erkenntnisse patentieren lassen, die außerhalb<br />

nicht mehr vorhanden sind und<br />

kaum noch bewertet werden können.<br />

Das halte ich für gefährlich. In den USA<br />

ist die Ko-Finanzierung durch militärische<br />

Mittel üblich, aber aus europäischem<br />

Blickwinkel finde ich das gewöhnungsbedürftig.<br />

Für kommende Workshops<br />

zum Thema ist allerdings geplant,<br />

mehr Vertreter aus Europa in die<br />

Diskussionen einzubeziehen.<br />

■ Selbstoptimierung/Militär<br />

Auch Methoden zur Optimierung von<br />

Hirnfunktionen, etwa zum Verbessern<br />

des Gedächtnisses, werden weiterentwickelt.<br />

Dabei besteht das Risiko, dass medizinische<br />

Anwendungen für militärische<br />

Einsätze zweckentfremdet werden.<br />

■ Vorurteile durch Computer vermeiden<br />

Erst die Auswertung der Hirnaktivität<br />

durch selbstlernende Computerprogramme,<br />

so genanntes Maschinelles Lernen,<br />

ermöglicht die massenhafte Auswertung<br />

der riesigen Datenmengen. Ist die Datengrundlage<br />

aber nicht neutral, fällt auch<br />

die Auswertung tendenziös aus. Wenn<br />

als Grundlage für ein Analyseverfahren<br />

beispielsweise nur Daten von Männern<br />

genutzt werden, werden Frauen möglicherweise<br />

benachteiligt.<br />

Eine Vision: Statt über die Tastatur bekommt<br />

der Rechner die Signale direkt<br />

aus dem Hirn. Bevor es soweit ist, sollten<br />

ein paar Dinge geregelt sein<br />

Bild: Fotolia.com / momius<br />

■ Welchen Schutz wünschen Sie sich?<br />

Ich begrüße es, dass derzeit eine Diskussion<br />

im Gange ist, ob man nicht als<br />

zusätzliches Menschenrecht die „Neurorechte“<br />

definieren sollte. So etwas<br />

würde dann auch in eine Datenschutzrichtlinie<br />

gehören. Die neue europäische<br />

Datenschutzgrundverordnung<br />

geht da einen guten Weg und reicht<br />

schon recht weit, aber von Hirndaten<br />

ist noch nicht die Rede. Mich persönlich<br />

wüsste ich zu schützen, da ich mich beruflich<br />

intensiv mit dem Thema befasse.<br />

Aber was mich beschäftigt, ist die<br />

Lage der vielen Menschen, die das für<br />

sich nicht tun können und für die andere<br />

diese Aufgabe übernehmen müssen.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

16 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Gelenkersatz<br />

Endoprothesenregister<br />

entwickelt sich dynamisch<br />

Das Endoprothesenregister Deutschland<br />

(EPRD) ist auf dem besten Wege, das fallzahlenstärkste<br />

Register für künstliche<br />

Hüft- und Kniegelenke weltweit zu werden.<br />

Seit Beginn der Datenerfassung<br />

2012 wurden mehr als 600 000 Operationen<br />

übermittelt: Und das Wachstum hält<br />

an, wie dem aktuellen zweiten Jahresbericht<br />

zu entnehmen ist. 2016 wurden<br />

56 % aller endoprothetischen Eingriffe<br />

an Knie und Hüfte in Deutschland erfasst.<br />

Dokumentationen aus 673 Kranken -<br />

häusern erreichten das Register. Hüftversorgungen<br />

werden mit einem Anteil von<br />

56 % häufiger vorgenommen als Knie -<br />

versorgungen (44 %). Mit Anteilen von<br />

60,4 % beziehungsweise 39,6 % unterzogen<br />

sich deutlich mehr Frauen als Männer<br />

einem hüftendoprothetischen Eingriff.<br />

www.eprd.de<br />

Logistik<br />

Bessere Patientenversorgung<br />

im Hospital 4.0<br />

Bild: sudok1/Fotolia<br />

Das Forschungsprojekt „Hospital 4.0“ will<br />

die Patientenversorgung in Krankenhäusern<br />

durch technologiebasierte Logistikprozesse<br />

verbessern. Im Fokus stehen unter<br />

anderem die Logistik der Zentrallager<br />

und die Bettenlogistik. Zum Projekt gehört<br />

die Konzeption eines speziellen Weiterbildungsprogramms<br />

für das Klinikpersonal.<br />

Durch die Identifikation von Verbesserungspotenzialen,<br />

die pilothafte Integration<br />

digitaler Technologien und die<br />

Qualifikation der Mitarbeiter sollen Qualität<br />

und Effizienz der Dienstleistungen<br />

am Patienten deutlich gesteigert werden.<br />

„In Anlehnung an die Vision der Industrie<br />

4.0 verspricht der Einsatz digitaler Technologien<br />

durch die Verfügbarkeit relevanter<br />

Informationen in Echtzeit mittels der<br />

Vernetzung aller am Klinikbetrieb beteiligten<br />

Akteure und Ressourcen erhebliches<br />

Potenzial für eine verbesserte Krankenhausversorgung“,<br />

erklärt Prof.<br />

Dr. Henner Gimpel, Abteilungsleiter der<br />

Projektgruppe Wirtschaftsinformatik des<br />

Fraunhofer-Instituts für Angewandte Informations<strong>technik</strong><br />

(FIT) in Sankt Augustin.<br />

Weitere Projektpartner sind das Zentrum<br />

für Angewandte Forschung der<br />

Technischen Hochschule Ingolstadt, die<br />

Kliniken Augsburg und Bayreuth sowie<br />

eHealth Ventures aus Berlin.<br />

www.hospital40.net<br />

17. –19. April 2018<br />

Als Karriere-Plattform ist die conhIT einzigartig:<br />

In Workshops, Jobbörsen und im direkten<br />

Kontakt zu potenziellen Arbeitgebern spiegelt<br />

sich das komplette Spektrum der wachsenden,<br />

dynamischen und zukunftsorientierten Gesundheits-IT-Branche<br />

wider. Ein Muss für jeden<br />

(Young-)Professional.<br />

Prof. Dr. Bernhard Breil<br />

Hochschule Niederrhein/Deutsche Gesellschaft für Medizinische<br />

Informatik, Biometrie und Epidemiologie e. V. (GMDS)<br />

GOLD-Partner<br />

SILBER-Partner<br />

In Kooperation mit<br />

Unter Mitwirkung von<br />

Veranstalter Organisation<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 17


■ [ TECHNIK ]<br />

Den Blutdruck misst die Smartwatch<br />

Smartes Sensorsystem | Eine ambulante Methode, um den Blutdruck in Echtzeit zu<br />

überwachen, haben irische Forscher entwickelt. Sie arbeitet nicht-invasiv und ist als<br />

smartes System in die Uhr integriert.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Kontinuierliche Blutdruckmessung<br />

Neues Smartwatch-Konzept<br />

Integrierte Sensoren<br />

Präsentation beim Kongress<br />

in Dresden<br />

Der Prototyp der Smartwatch bietet schon viele Funktionen. Er soll aber<br />

im Detail und im Design weiterentwickelt werden<br />

Bild: Tyndall National Institute, University College Cork, Irland<br />

entscheidender Faktor. Darüber hinaus<br />

wird am Handgelenk mithilfe von Sensoren<br />

in der Smartwatch der höchste und<br />

niedrigste Wert des Photoplethysmographie-Signals<br />

(PPG) gemessen – also die<br />

Gefäßweitenänderung, die auch an kleinen<br />

Gefäßen mit der Pulswelle einhergeht.<br />

Sie wird über Lichteinstrahlung und<br />

Absorbtionsmessung erfasst.<br />

Um diese Werte messen zu können, hat<br />

die Forschungsgruppe des Tyndall National<br />

Institute ein multimodales Sensorsystem<br />

mit der erforderlichen Hardware,<br />

Sensoren und Algorithmen ausgestattet.<br />

Das System enthält sowohl PPG- und<br />

EKG-Sensoren als auch herkömmliche<br />

Herz-Kreislauf-Erkrankungen<br />

sind<br />

mit 45 % – laut Statistik – die Haupttodesursache<br />

in Europa. Die geschätzten<br />

Gesamtkosten für die Behandlung der Erkrankten<br />

in der EU belaufen sich laut E.<br />

H. N. European Cardiovascular Disease<br />

Statistics 2017 auf 210 Mrd. Euro pro<br />

Jahr. Das haben Forscher des Tyndall National<br />

Institutes des University College<br />

Cork in Irland zum Anlass genommen, um<br />

eine Möglichkeit zu finden, Ärzte bei der<br />

frühzeitigen Dia gnose von Erkrankungen<br />

des Herz-Kreislauf-Systems zu unterstützen.<br />

Auch sollen die Patienten auf Basis<br />

der erhobenen Daten besser überwacht<br />

und effektiver behandelt werden.<br />

Einer der wichtigsten Parameter, um<br />

Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems<br />

und koronarer Arterienerkrankungen<br />

zu kontrollieren, ist der Blutdruck.<br />

Diesen messen die irischen Forscher mit<br />

ihrem neuen, am Handgelenk tragbaren<br />

Sensorsystem in Form einer Armbanduhr.<br />

Diese Smartwatch überwacht den Blutdruck<br />

kontinuierlich und nicht-invasiv in<br />

Echtzeit. Anders als bei den meisten herkömmlichen<br />

Verfahren misst sie nicht nur<br />

die so genannte Puls-Transit-Zeit und berechnet<br />

daraus den Blutdruck – sie kombiniert<br />

die Werte auch mit anderen Vitalzeichen<br />

wie Puls, Aktivität, Umweltparameter<br />

und Lebensstil.<br />

Puls-Transit-Zeit mit mehr als<br />

einem Wert erfassen<br />

Die Puls-Transit-Zeit ist die Zeit, die eine<br />

Pulswelle, wie sie mit jedem Schlag des<br />

Herzens erzeugt wird, benötigt, um in einem<br />

peripheren Körperteil anzukommen.<br />

Sie wird ermittelt, indem der Beginn einer<br />

Pulswelle, also der Zeitpunkt der Herzkontraktion,<br />

mittels Elektrokardiogramm<br />

(EKG) bestimmt wird. Dafür ist das EKG-<br />

Maximum, die so genannte R-Zacke, ein<br />

Über die Forscher<br />

Das Tyndall National Institute des<br />

University College Cork in Irland ist<br />

ein führendes Forschungszentrum<br />

in Europa, in dem schwerpunktmäßig<br />

an integrierter Informationsund<br />

Kommunikationstechnologie,<br />

Hardware und Systemen gearbeitet<br />

wird. Die Forscher sind spezialisiert<br />

auf Elektronik und Photonik und kooperieren<br />

mit Industrie und Wissenschaft,<br />

um ihre Forschungsergebnisse<br />

schnell in der Praxis umzusetzen.<br />

Die Kernmärkte sind Elektronik,<br />

Kommunikation, Energie, Gesundheit,<br />

Umwelt und Agrar- und Ernährungswirtschaft.<br />

www.tyndall.ie<br />

18 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Was die Smartwatch erfasst, bekommt der Arzt auf der Benutzeroberfläche zu<br />

sehen – so auch die EKG- und PPG-Messwerte<br />

Sensoren, die Beschleunigung und Drehung<br />

erfassen und so die Trägheit messen.<br />

Die Ergebnisse der EKG- und PPG-<br />

Messung können über eine Benutzeroberfläche<br />

leicht visualisiert und so auf einen<br />

Blick von Ärzten und Pflegern abgelesen<br />

werden.<br />

Grünes Licht erzeugt<br />

Reflexion unter der Haut<br />

Die PPG-Sensoren befinden sich auf der<br />

Unterseite der Smartwatch und haben direkten<br />

Kontakt zur Haut, während für die<br />

EKG-Sensoren zwei innovative kontaktlose<br />

Elektroden, so genannte Epic-Sensoren,<br />

verwendet werden. Um die PPG-Signale<br />

zu erzeugen, wird die Haut mit grünem<br />

LED-Licht angeleuchtet, sodass eine<br />

Reflexion der Blutzellen unter der Haut<br />

entsteht. Der reflektierte Anteil wird registriert<br />

und aufgezeichnet.<br />

Der Anteil des reflektierten Lichtes<br />

hängt vom Füllungszustand der Gefäße<br />

ab. Wird das Licht sehr stark absorbiert,<br />

bedeutet dies, dass sich eine große Menge<br />

an Blut in den Gefäßen am Handgelenk<br />

befindet, was die systolische Puls-Transit-<br />

Zeit beschreibt. Im Gegensatz dazu wird<br />

bei geringer Absorbtion des Lichts und<br />

kleinerer Blutmenge die diastolische Puls-<br />

Transit-Zeit gemessen. Diese beiden Werte<br />

bilden die Grundlage zur Bestimmung<br />

des Blutdrucks per Smartwatch.<br />

Schon der Prototyp umfasst eine Vielzahl<br />

an Funktionen, wie die Sensoren für<br />

Bild: Tyndall National Institute, University College Cork, Irland<br />

das Elektrokardiogramm, das Messen von<br />

Sauerstoffsättigung S p O 2 , Herzfrequenz,<br />

Blutdruck und Aktivität/Bewegungsverfolgung.<br />

Auch Kommunikationsmodalitäten<br />

werden angeboten, darunter Ultra-<br />

Wide-Band (UWB) zur Standortverfolgung<br />

sowie Bluetooth Low Energy<br />

(BTLE), um die Smartwatch mit einem<br />

mobilen Gerät des Benutzers zu verbinden<br />

und eine zusätzliche Datenanalyse<br />

und -visualisierung zu ermöglichen.<br />

In der Wissenschaft wird die Puls-Transit-Zeit<br />

als viel versprechende Methode<br />

diskutiert, mit der sich eine konstante<br />

Blutdrucküberwachung ohne Manschette<br />

erreichen lässt. Die Herausforderung besteht<br />

jedoch bisher darin, ein geeignetes<br />

Datenerfassungssystem zu entwickeln<br />

und eine fachgerechte Auswertung der<br />

Datensätze zu gewährleisten. Das Sensorsystem<br />

für das Handgelenk bietet hier eine<br />

Basis.<br />

Weitere Arbeiten zu Design und<br />

Nutzerfreundlichkeit<br />

In Zukunft will die Forschungsgruppe im<br />

Tyndall National Institute den Prototypen<br />

weiterentwickeln und sich mit dem Blutdruck/Puls-Transit-Zeit-Algorithmus,<br />

der<br />

Datenerfassung, der Benutzerfreundlichkeit<br />

und dem Design genauer befassen. ■<br />

Brendan O‘Flynn, Adhurim Hajzeraj,<br />

Davide Alfieri, Marco Belcastro<br />

Tyndall National Institute,<br />

University College Cork/Irland<br />

Fachkongress Smart Systems Integration<br />

Die Ergebnisse der Forschungsgruppe<br />

des Tyndall<br />

National Institutes werden<br />

am 11. und 12. April 2018 auf<br />

dem Fachkongress Smart Systems<br />

Integration 2018 in<br />

Dresden unter dem Titel<br />

„Non-invasive Blood Pressure<br />

monitoring integrated in a<br />

smart watch form factor“ vorgestellt.<br />

Der Kongress gibt einen praxisnahen<br />

Überblick über aktuelle<br />

Entwicklungen, Anwendungen<br />

sowie Möglichkeiten und Visionen im Bereich<br />

der Systemintegra tion miniaturisierter<br />

Komponenten.<br />

www.smartsystemsintegration.de/<br />

kongress<br />

Auf der den Kongress begleitenden Fachausstellung<br />

werden Entwicklungen aus<br />

Mikro- und Nanotechnologie, Sensorik,<br />

kabelloser Kommunikation sowie Mikroelektronik<br />

und -mechanik präsentiert<br />

Bild: Mesago Messe Frankfurt<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 19


■ [ TECHNIK ]<br />

Mini-Ventile für<br />

kleinste Medizinprodukte<br />

Mikrofluidik | Mit dünnen Metallfolien als Aktor sind neue Ventile nicht nur klein und<br />

leise, sondern auch schnell. Auf dieser Basis sind neue Lösungen für Point-of-Care-<br />

Anwendungen denkbar sowie für die Medikamentendosierung zum Beispiel bei Diabetes.<br />

Der geringe Energiebedarf macht die Ventile für mobile Geräte interessant.<br />

Wenn das Miniaturventil nur ein<br />

Viertel der Größe eines Würfelzuckers<br />

misst, lassen sich damit mobile Laborsysteme<br />

im Taschenformat ebenso<br />

realisieren wie In-Vitro- oder In-Vivo-Systeme<br />

rund um die Erforschung und Therapie<br />

von Krankheiten. Ein solches Ventil<br />

bieten vier junge Unternehmer an. Memetis<br />

GmbH heißt ihr in Eggenstein-Leopoldshafen<br />

ansässiges Unternehmen, das<br />

von der Helmholtz-Gemeinschaft gefördert<br />

wurde. Und es ist auch noch nicht<br />

lange her, dass das Team vom Vorsitzenden<br />

des Bosch-Aufsichtsrats, Franz Fehrenbach,<br />

im Namen der Wissensfabrik<br />

den Weconomy-Preis 2017 überreicht bekam.<br />

Um den Faktor Zwei bis Fünf<br />

kleiner als übliche Mikroventile<br />

Eine Besonderheit der neu entwickelten<br />

Ventile ist deren geringe Größe, die sie für<br />

den Einsatz in Lab-on-Chip-Systemen geeignet<br />

macht – dort sind immer kleinere<br />

und leistungsfähigere mikrofluidische<br />

Komponenten erforderlich. Als Mitglied<br />

des Memetis-Gründerteams verweist Dr.<br />

Christof Megnin vor allem auf die Aktoren,<br />

welche die neu entwickelten Ventile<br />

öffnen und schließen: „In konventionellen<br />

Ventilen – auch in Mikroventilen –<br />

werden hierfür oft Solenoidspulen eingesetzt,<br />

also im weitesten Sinne Elektromagnete.<br />

Die damit betätigten Ventile<br />

sind um den Faktor Zwei bis Fünf größer<br />

als unsere Ventile.“<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Miniaturisierte Ventile<br />

Formgedächtnis-Aktor<br />

Dünne Folie, geringer Energiebedarf<br />

Standard-Ventile<br />

Spezifische Lösungen möglich<br />

Die Ventile mit Formgedächtnis-Aktor können in besonders kleiner<br />

Bauform erstellt werden<br />

Die neuartigen Miniaturventile sind<br />

nur 7 mm x 12 mm x 5,5 mm groß. Dr.<br />

Marcel Gültig, Mitbegründer des innovativen<br />

Karlsruher Technologieunternehmens,<br />

beschreibt deren Grundaufbau so:<br />

„Über dem Medienraum, durch den Gase<br />

oder Flüssigkeiten fließen, liegt – durch<br />

eine Dichtungsmembran getrennt – eine<br />

Folie aus einer Formgedächtnislegierung.<br />

Je nach Detailausprägung hebt oder senkt<br />

die Folie die Dichtungsmembran über einen<br />

Stößel und ermöglicht oder verhindert<br />

so den Durchfluss des Mediums.“<br />

Das Material selbst<br />

ist die Maschine<br />

Wenn so eine Folie aus einer Metalllegierung<br />

zum Aktor wird, rechtfertigt das die<br />

von den Forschern gern benutzte Formulierung,<br />

dass hier das Material die Maschine<br />

ist. Denn während Solenoidspulen<br />

bei vergleichbaren Kenngrößen bezüglich<br />

Bild: Memetis<br />

Kraft und Weg recht groß bauen, beanspruchen<br />

die Formgedächtnisaktoren<br />

kaum nennenswerten Einbauraum.<br />

Einen weiteren Vorteil sieht Megnin in<br />

der nahezu lautlosen Arbeitsweise seiner<br />

Miniaturventile und in ihrer Zyklenfestigkeit.<br />

Sowohl in der Version Normally open<br />

(NO) als auch Normally closed (NC) wird<br />

der Aktor – also die Folie – in den Ventilen<br />

durch Fluiddruck oder Gegenfedern verformt.<br />

Beaufschlagt man die Folie mit<br />

niedrigen Spannungen von üblicherweise<br />

unter 5 V, verändert sie durch Erwärmen<br />

sehr schnell ihre Form. „Je nach Detailausprägung“,<br />

erläutert Megnin, „erreichen<br />

wir bei Schaltzeiten ab zehn Millisekunden<br />

mehr als eine Million Schaltzyklen.“<br />

Bei medizintechnischen Mikrofluidik-<br />

Anwendungen, wie zum Beispiel in por -<br />

tablen medizinischen Geräten, die von<br />

Patienten am Körper getragen werden, er-<br />

20 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Bauformen der Miniaturventile<br />

Die Ventile mit Formgedächtnis-<br />

Aktoren sind in verschiedenen<br />

Bauformen herstellbar. Sowohl<br />

in der Version Normally open<br />

(NO) als auch Normally closed<br />

(NC) wird der Aktor – die dünne<br />

Folie – in den Ventilen durch<br />

Fluiddruck oder Gegenfedern<br />

verformt. Beaufschlagt man die<br />

Folie mit Spannungen von üblicherweise<br />

unter 5 V, verändert<br />

sie durch Erwärmen innerhalb<br />

weniger Millisekunden ihre<br />

Form. Je nach Bauform führt das<br />

zum Öffnen oder Schließen des<br />

Ventils.<br />

Damit sich die dünne Folie verformt,<br />

muss nur eine niedrige Spannung angelegt<br />

werden<br />

Bild: Memetis<br />

Spannende<br />

Berichte aus der<br />

Wissenschaft.<br />

Print, digital und als App.<br />

Jetzt<br />

lesen!<br />

weist sich neben der kleinen Bauform und<br />

der geräuschlosen Arbeitsweise auch der<br />

geringe Strombedarf als vorteilhaft.<br />

Neue Anwendungsgebiete sehen die<br />

Forscher in den Life Sciences und vielen<br />

vergleichbaren Bereichen. Zwei der winzigen<br />

Ventile, die als ‚Valve-on-Board-Systeme‘<br />

für die Integration in fluidische<br />

Backplanes konzipiert wurden, passen<br />

auf die Fläche einer 1-Cent-Münze. Und<br />

Megnin ergänzt: „Dank der geringen Masse<br />

der FGL-Aktoren erreichen wir auch<br />

die schnellen Abkühlzeiten, die hohe<br />

Schaltfrequenzen zulassen.“<br />

Kundenspezifische Lösungen<br />

sind machbar<br />

Das Spin-off-Unternehmen, das aus dem<br />

Karlsruher Institut für Technologie (KIT)<br />

hervorging, baut aber nicht nur ein eigenes<br />

Programm an Ventilen auf – auf Basis<br />

des ausgeklügelten modularen Aufbaukonzepts<br />

lassen sich auch in kurzer Zeit<br />

kundenspezifische Lösungen umsetzen.<br />

Hierbei steht das Team von Memetis den<br />

Interessenten einerseits als Lieferant einbaufertiger<br />

Ventile zur Verfügung, andererseits<br />

aber auch als kompetenter Technologieberater.<br />

Schon jetzt zeigt sich, dass der geringe<br />

Bauraum der Ventile dazu beiträgt, die Integrationsdichte<br />

bestehender oder sich in<br />

der Entwicklung befindender Diagnostik-<br />

und Analysegeräte zu erhöhen. So lassen<br />

sich in den Bereichen Lab-on-a-Chip oder<br />

für die Diabetes-Therapie neue Lösungen<br />

realisieren.<br />

Die Integration der neuen Ventile ist<br />

einfach umzusetzen. „Viele medizintechnische<br />

Komponenten bestehen aus passiven<br />

Strukturen, die nur in Kombination<br />

mit Peripheriegeräten betrieben werden<br />

können“, erläutert Dr. Marcel Gültig. „Unsere<br />

Systeme mit integrierten aktiven<br />

Komponenten kommen ohne Peripheriegeräte<br />

aus.“ Sie brauchen daher auch keine<br />

aufwendigen Interfaces, um in Steuerungen<br />

unterschiedlichster Art eingebunden<br />

zu werden.<br />

Da die Aktoren mit dem Medium nicht<br />

in Berührung kommen, lassen sich die<br />

Ventile in vielen Anwendungen einsetzen.<br />

Dazu Mitgründer Gültig: „Bei zertifizierungspflichtigen<br />

Systemen ist dies ein<br />

enormer Vorteil. Darüber hinaus stellen<br />

wir unseren Kunden natürlich alle relevanten<br />

Spezifikationen bezüglich der<br />

Bauteile mit Medienkontakt zur Verfügung,<br />

welche für die verschiedenen Zulassungsprozeduren<br />

erforderlich sind.“ ■<br />

Gerhard Vogel<br />

Fachjournalist in Landsberg<br />

www.memetis.com<br />

Wissenschaft ist Spannung pur –<br />

mit bild der wissenschaft erfahren<br />

Sie schon heute, was morgen unser<br />

Leben bestimmt. In jeder Ausgabe<br />

finden Sie Aufsehen erregende<br />

Themen aus allen Bereichen von<br />

Forschung und Wissenschaft –<br />

detailliert und in verständlichen<br />

Zusammenhängen dargestellt.<br />

bild der wissenschaft.<br />

Verstehen, was dahintersteckt!<br />

www.direktabo.de/bdw/angebote<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 21


■ [ TECHNIK ]<br />

Bild: AT&S<br />

Miniaturisierte Leiterplatten-Technologien sorgen für das perfekte<br />

Zusammenspiel aller Funktionalitäten in einer Handprothese<br />

Leiterplatte als verbindendes Element<br />

Miniaturisierung | Leiterplatten sind das Nervenzentrum nahezu aller elektronischer<br />

Geräte. Für den Einsatz in Herzschrittmacher, Cochlea-Implantat, Fitness-Tracker oder<br />

intelligenter Prothese müssen dabei immer komplexere Komponenten auf immer kleinerem<br />

Raum und mit immer größeren Datenmengen untergebracht werden.<br />

Wie in keinem anderen Bereich, haben<br />

– trotz fortschreitender Minia-<br />

ISO 13485 zertifiziert ist. Mit ihren Pro-<br />

Norm für medizinische Geräte nach EN<br />

turisierung – Sicherheit und Zuverlässigkeit<br />

solch hohe Priorität wie in der Medizin<strong>technik</strong>,<br />

denn die zuverlässige Funk -<br />

tion kann lebenswichtig sein. Hochwertige<br />

Verbindungstechnologien ermöglichen<br />

dabei vielfältige und teilweise neue Anwendungen<br />

am und auch im Körper des<br />

Menschen. Die Anforderungen für diesen<br />

Einsatz sind enorm und stellen die Unternehmen<br />

regelmäßig vor große Herausforderungen.<br />

Die Austria Technologie & System<strong>technik</strong><br />

AG (AT&S) aus Leoben, Österreich, ist<br />

nach eigenen Angaben einer der wenigen<br />

Leiterplattenhersteller, der gemäß der<br />

dukten trägt die AT&S dazu bei, Lösungen<br />

im Bereich der medizinischen Therapie,<br />

der Überwachung von Vitalfunktionen<br />

wie Blutzucker, Blutdruck oder EKG sowie<br />

der Diagnose und Bildgebung wie MRT,<br />

Röntgen und Ultraschall noch kleiner und<br />

leistungsfähiger zu machen. Extrem kompakte<br />

Herzschrittmacher mit langer Batterielebensdauer<br />

oder lokale Neurostimulatoren<br />

zur Schmerztheraphie ermöglichen<br />

zudem verbesserte und neuartige<br />

Therapieverfahren für den Patienten. Mit<br />

seinen Technologien ist AT&S beispielsweise<br />

seit Jahren ein wichtiger Leiterplatten-Lieferant<br />

für Hörgeräte und moderne<br />

Cochlea-Implantate.<br />

Ein Cochlea-Implantat ist ein elektronisches<br />

IHR STICHWORT<br />

medizinisches Gerät, das die<br />

Funktion der beschädigten Teile des Innenohrs<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Leiterplattentechnologie<br />

Digitalisierung<br />

Miniaturisierung<br />

(Cochlea) übernimmt, um Au-<br />

diosignale an das Gehirn zu übertragen.<br />

Durch direkte Stimulation des Hörnervs<br />

kann beispielsweise das Cochlea-Implan-<br />

■ Diagnose, Bildgebung, Therapie<br />

tat Gehörlosen und schwerst Hörgeschädigten<br />

das Gehör zurückgeben. Dazu bedarf<br />

es einer komplexen Elektronik und<br />

flexibler High-End-Leiterplatten, auf die<br />

sich der österreichische Anbieter spezialisiert<br />

hat.<br />

Auch nach dem Verlust einer Extremität<br />

ermöglichen miniaturisierte Leiterplatten<br />

neue Therapieansätze: Kaum ein<br />

anderer Teil des menschlichen Körpers ist<br />

so vielfältig und komplex aufgebaut wie<br />

die Hand. Ihre außergewöhnliche Funktionalität<br />

beruht auf dem perfekten Zusammenspiel<br />

von Nerven, Sehnen, insgesamt<br />

27 Knochen, 39 Muskeln und 36 Gelenken.<br />

Mit Hilfe moderner Verbindungstechnologie<br />

kann die Funktionalität einer<br />

menschlichen Hand als Prothese weitgehend<br />

nachgebildet werden.<br />

Im Forschungsverbund werden<br />

neue Materialien entwickelt<br />

Auch „smarte Kapseln“, die im Körper bestimmte<br />

Parameter überwachen und entsprechende<br />

Daten übermitteln oder Medikamente<br />

gezielt abgeben sind keine Zukunftsvision<br />

mehr – dank hoch-miniaturisierter<br />

Leiterplatten-Technologie als Träger<br />

für die entsprechende Elektronik: Gemeinsam<br />

mit der Medizinischen Universität<br />

Graz, der TU Graz, TU Wien, BOKU<br />

22 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Wien und Heraeus Medical entwickelt<br />

AT&S im Rahmen eines Forschungsprojekts<br />

Materialien für Implantate, die die<br />

Heilung gebrochener Kinderknochen unterstützen<br />

und danach vom Körper „geschluckt“<br />

werden. Ziel ist die Verkürzung<br />

von Klinikaufenthalten und die Reduk -<br />

tion der Belastung für Kinder. Implantate<br />

sind bei schwierigen kindlichen Frakturen<br />

notwendig, denn ohne Stabilisierung<br />

könnten die Knochen falsch zusammenwachsen.<br />

Um operative Eingriffe zu reduzieren,<br />

arbeiten die Projektpartner nun an<br />

der Entwicklung neuartiger elektronischer<br />

Implantate, die sich im Körper auflösen.<br />

Sieht auf die Medizin<strong>technik</strong><br />

große<br />

Herausforderungen<br />

zukommen: Walter<br />

Moser, Verkaufsleiter<br />

Automotive, Industrial<br />

und Medical<br />

bei AT&S<br />

Bild: AT&S<br />

Letztendlich finden extrem kompakte<br />

Verbindungstechnologien auch Verwendung<br />

in Wearables und Tracking-Systemen<br />

für Lifestyle-Anwendungen. „Die Medizin<strong>technik</strong><br />

steht vor großen Herausforderungen,<br />

angesichts der demografischen<br />

Veränderungen und des modernen Lifestyles“,<br />

betont Walter Moser, CSO (Chief<br />

Sales Officer) der Business Unit Automotive,<br />

Industrial und Medical bei AT&S.<br />

„Mit unseren ständig weiterentwickelten<br />

Verbindungstechnologien sowie unserer<br />

Consulting-Expertise, sind wir bestens<br />

aufgestellt, gemeinsam mit den Anwendern<br />

Lösungswege für ihre aktuellen Problemstellungen<br />

zu entwickeln.“ Damit<br />

können unter anderem neue kosteneffiziente,<br />

patientenfreundliche Therapien<br />

und Diagnoseverfahren sowie benutzeroptimierte<br />

Monitoring-Lösungen realisiert<br />

werden.<br />

(su) ■<br />

https://ats.net/de/<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 23


■ [ TECHNIK ]<br />

Kondensatoren für hohe Spannungen<br />

in der passenden Form<br />

Folienkondensatoren | Damit ein Defibrillator seinen elektrischen Impuls am Patienten<br />

wie gewünscht abgibt, müssen spezielle Kondensatoren darin verbaut werden. Ein<br />

Hersteller aus Husum stellt diese her und passt sie auf Wunsch der erforderlichen<br />

Bauform an.<br />

Wenn der Defibrillator<br />

gebraucht<br />

wird, müssen die<br />

Kondensatoren die<br />

gespeicherte Energie<br />

zuverlässig an<br />

die Elektroden abgeben<br />

Bild: Fotolia.com/Erop Kulinich<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Hochspannungskondensatoren<br />

auf Folienbasis<br />

■ Nennspannungen bis zu 120 kV<br />

■ Formen und Abmessungen anpassbar<br />

■ Aus ölresistenten Materialien gefertigt<br />

Damit ein Defibrillator einem Patienten<br />

mit schweren Herzrhythmusstörungen<br />

Leben retten kann, muss er<br />

schnell greifbar sein – und er muss die in<br />

seinen Kondensatoren gespeicherte Energie<br />

auf Knopfdruck zuverlässig an die<br />

Elektroden abgeben.<br />

Was das Erzeugen und Abgeben des<br />

Defibrillationsimpulses angeht, unterscheiden<br />

sich die an vielen öffentlich zugänglichen<br />

Stellen verfügbaren Geräte<br />

nicht wesentlich von den manuellen Defibrillatoren,<br />

die vom Notarzt oder im Krankenhaus<br />

eingesetzt werden. Mittels der<br />

am Patienten angebrachten Elektroden<br />

messen alle modernen Geräte zunächst<br />

den komplexen Körperwiderstand des Patienten<br />

– die Impedanz – und passen die<br />

Stromstärke und Spannung entsprechend<br />

an. Wird schließlich der Impuls abgegeben,<br />

der den Herzrhythmus wieder herstellen<br />

soll, muss der Strom über den gesamten<br />

Zeitraum der Behandlung konstant<br />

bleiben. Dies erfordert unter Anderem<br />

spezielle Kondensatoren mit sehr hohen<br />

Feldstärken, die die hohen Spannungen<br />

zuverlässig erbringen können. Entsprechende<br />

Produkte haben nur wenige<br />

Hersteller im Sortiment.<br />

Die Husumer FTCAP GmbH beispielsweise<br />

entwickelt und fertigt in Deutschland<br />

Hochspannungskondensatoren für<br />

Defibrillatoren auf der Basis eines speziellen<br />

Polypropylen-Films. Die Folien werden,<br />

wie für Folienkondensatoren allge-<br />

mein üblich, einseitig mit einer dünnen<br />

Metallschicht bedampft. Ihre Spannungsfestigkeit<br />

hängt von der verwendeten<br />

Filmstärke ab – für höhere Spannungen<br />

müssen entsprechend dicke Filme als Dielektrikum<br />

verwendet werden. Die obere<br />

Grenze für einen einfach aufgebauten<br />

Filmkondensator ist bei einer Spannung<br />

von etwa 2,5 kV erreicht.<br />

Werden Kapazitäten für höhere Spannungen<br />

benötigt – im Defibrillator beträgt<br />

die Hochspannung am Kondensator bis<br />

4 kV –, lassen sich mehrere Kondensatoren<br />

in Serie schalten. Die Spannung teilt<br />

sich dann auf, und jeder einzelne Kondensator<br />

ist nur noch einem Bruchteil der Gesamtbelastung<br />

ausgesetzt.<br />

Um dem Anwender die Montage und<br />

das Zusammenschalten mehrerer Einzelkomponenten<br />

zu ersparen, können mehrere<br />

Kondensatorwickel in einem Ge -<br />

häuse zusammengefasst werden. Im Gegensatz<br />

zu Elektrolytkondensatoren sind<br />

24 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


für Filmkondensatoren bei einer Serien -<br />

schaltung keine zusätzlichen Symmetrier-<br />

Widerstände erforderlich. Somit lassen<br />

sich auch hohe Spannungen erreichen,<br />

ohne zusätzliche Verluste in Kauf nehmen<br />

zu müssen.<br />

Bild: FTCAP<br />

Die Bauform der<br />

Hochspannungskondensatoren<br />

lässt sich<br />

der jeweiligen Anwendung<br />

anpassen.<br />

Auch radiale Formen<br />

sind möglich<br />

lichst leicht und kompakt sein, damit sie<br />

sich problemlos in enge Bauräume integrieren<br />

lassen. Eine weitere Besonderheit:<br />

Das Unternehmen baut die Kondensatoren<br />

als trockene Einheiten. Sie haben gegenüber<br />

den traditionellen ölimprägnierten<br />

Modellen den Vorteil, dass eine Leckage<br />

ausgeschlossen ist.<br />

Hochspannungskondensatoren werden<br />

im Medizin<strong>technik</strong>-Umfeld jedoch<br />

nicht nur in Defibrillatoren eingesetzt, sie<br />

bewähren sich auch in Röntgengeräten.<br />

Dort erzeugen sie in den so genannten<br />

Hochspannungskaskaden die hohen<br />

Spannungen, mit denen Elektronen beschleunigt<br />

werden, um – vereinfacht gesagt<br />

– Röntgenstrahlen entstehen zu lassen.<br />

Dabei gilt: Nur mit hochwertigen<br />

Kondensatoren lässt sich auch eine gute<br />

Strahlqualität erreichen. Weil die Hochspannungskaskaden<br />

in Röntgengeräten<br />

aggressiven Ölen ausgesetzt sind, müssen<br />

die eingesetzten Kondensatoren besonders<br />

robust sein. Für diese Art von Anwendungen<br />

verwendet FTCAP spezielle ölbeständige<br />

Materialien.<br />

Um den variierenden Anforderungen<br />

an Kondensatoren in der Medizin<strong>technik</strong><br />

gerecht zu werden, passt das Husumer<br />

Unternehmen seine Lösungen auf<br />

Wunsch flexibel an. Das bezieht sich auch<br />

auf die Gehäuse, die als Spezialanferti-<br />

Metallisierte Streifen für<br />

Serienschaltung auf dem Film<br />

Anstatt einzelne Wickel miteinander zu<br />

verschalten, gibt es bei Filmkondensatoren<br />

noch eine weitere, sehr elegante Art,<br />

eine Serienschaltung herzustellen: Durch<br />

eine spezielle Form der Metallisierung<br />

lässt sich direkt auf dem Film eine Serienschaltung<br />

realisieren. Dafür werden in<br />

Längsrichtung des Films schmale Metallstreifen<br />

auf den Film aufgedampft, dazwischen<br />

befinden sich freie Streifen als Isolierung.<br />

So entstehen mehrere, in Serie<br />

geschaltete Kapazitäten. Auch in diesem<br />

Fall muss jede einzelne Kapazität – also<br />

jeder Metallstreifen – nur einen Teil der<br />

Gesamtspannung aushalten.<br />

Wenn ein Film ausreichend breit ist,<br />

lassen sich über 15 Serienschaltungen innerhalb<br />

eines Wickels realisieren. So können<br />

einzelne Wickel hergestellt werden,<br />

die für Spannungen bis über 40 kV geeignet<br />

sind.<br />

Kondensatoren, wie FTCAP sie für Defibrillatoren<br />

anbietet, müssen auch möggungen<br />

verfügbar sind, und auf die Anschluss-Terminals.<br />

Für die Produktion seiner Hochspannungskondensatoren<br />

nutzt das Unternehmen<br />

spezielle Anlagen und Techniken wie<br />

eine eigens für diesen Zweck konzipierte<br />

Vergussanlage. Hier geht es darum, mit<br />

einer neu entwickelten Vakuumverguss<strong>technik</strong><br />

eine besonders hochwertige und<br />

homogene Isolierung zu erreichen, sodass<br />

sich Teilentladungen auf ein Minimum<br />

senken lassen. Dafür wird ein spezielles<br />

Vergussmaterial für Hochspannungskondensatoren<br />

zunächst einer Dünnschicht -<br />

entgasung bei 10 mbar unterzogen. Das<br />

ist erforderlich, weil jede Luftblase im<br />

Kondensator Teilentladungen nach sich<br />

ziehen kann. Anschließend wird das Vergussmaterial<br />

unter Vakuum in die Kondensatoren<br />

gefüllt.<br />

Mithilfe dieser Vergussanlage kann<br />

FTCAP auch Strecken vergießen. Diese<br />

Technik minimiert Lufteinschlüsse und<br />

ermöglicht es, den Verguss optimal in das<br />

Gehäuse einzubringen. Ein weiterer Vorteil<br />

der maßgeschneiderten Anlage: Sie<br />

ist sehr flexibel und kann auch kleine Volumen<br />

vergießen – was die Fertigung kundenspezifischer<br />

Sonderlösungen in verschiedenen<br />

Baugrößen vereinfacht.<br />

Jeder einzelne Hochspannungskondensator<br />

wird vor der Auslieferung aufwendigen<br />

Test- und Messverfahren zur<br />

Qualitätssicherung unterzogen, die in voll<br />

klimatisierten Räumen bei geringer Luftfeuchtigkeit<br />

erfolgen.<br />

■<br />

Dr. Thomas Ebel<br />

FTCAP, Husum<br />

Weitere Informationen<br />

FTCAP fertigt seit der Gründung im<br />

Jahr 1948 in Husum Kondensatoren<br />

für verschiedene Industriezweige.<br />

Die Standortwahl begründet der<br />

Hersteller mit der erreichbaren<br />

Qualität und bietet neben Standard-<br />

Kondensatoren auch Sonderformen<br />

an.<br />

www.ftcap.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 25


■ [ WERKSTOFFE ]<br />

Bild: Fotolia.com / 7activestudio<br />

Was der Werkstoff 4.0<br />

für den Stent leisten könnte<br />

Digitaler Zwilling für Materialien | „Werkstoff 4.0“ ist schon keine Vision mehr: Welche<br />

Möglichkeiten Werkstoffdaten im Prozess und bei der Verarbeitung bieten, hat sich in<br />

Forschungsprojekten gezeigt. Davon könnten auch Medizinprodukte profitieren.<br />

Die fortschreitende Digitalisierung<br />

bringt auch für Werkstoffe und ihre<br />

Herstellung neue Möglichkeiten hervor:<br />

Digitale Zwillinge erfassen nicht nur Prozess-<br />

und Zustandsdaten, sie können sogar<br />

aktiv eingreifen, um die Herstellung<br />

und den späteren Einsatz von Teilen zu<br />

optimieren. Der Werkstoff wird so quasi<br />

zum Werkstoff 4.0. Doch diese Entwicklung<br />

ist nur in einer vollständig digitalisierten<br />

Fertigungskette möglich.<br />

Der erste Schritt dahin wäre die Nutzung<br />

einer Schlüsseltechnologie, mit der<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Digitaler Zwilling<br />

Werkstoffeigenschaften in Datenbanken<br />

Soft ware-Agenten<br />

Prozessoptimierung bei der Herstellung<br />

Prozessoptimierung bei der Verarbeitung<br />

man Werkstoffen ein digitales Gedächtnis<br />

verleihen kann: so genannte Not-only-<br />

SQL-Datenbanken (NoSQL). Herkömmliche<br />

Datenbankkonzepte enthalten strukturierte<br />

Daten in tabellarischer Form –<br />

um mit ihnen zu arbeiten, muss man diese<br />

Struktur kennen. NoSQL-Datenbanken<br />

hingegen speichern Daten in einer Dokument-<br />

oder Objektform. So lassen sich explizit<br />

auch nicht-strukturierte Informationen<br />

wie Bilder oder Videos speichern. Das<br />

ermöglicht es dem Werkstoff 4.0, seine<br />

wichtigsten Eigenschaften wie Geometrie,<br />

physikalischen Kennwerte oder Biotoleranz<br />

zur Verfügung zu stellen.<br />

Aber ein Gedächtnis allein reicht nicht<br />

aus, um tatsächlich von einem Werkstoff<br />

4.0 zu sprechen. Dafür muss er auch<br />

handlungsfähig werden und schon am<br />

eigenen Herstellungsprozess mitwirken<br />

können. Autonome Computerprogramme,<br />

auch Agenten genannt, übernehmen<br />

diese Funktionalität. In Verbindung mit<br />

dem Gedächtnis, also dem Datenbankein-<br />

trag, kann der Agent Berechnungen einleiten,<br />

mit den digitalen Zwillingen kommunizieren<br />

oder Entscheidungen über<br />

den aktuellen Produktionsprozess des<br />

Werkstoffes fällen. Die Berechnungen der<br />

Agenten basieren auf mathematischen<br />

Prozessmodellen, die in jeden Zwilling<br />

eingebettet werden.<br />

Während der reale Werkstoff produziert<br />

wird, durchläuft er verschiedene<br />

Verarbeitungsprozesse. Parallel dazu begleitet<br />

ihn sein digitaler Zwilling, der seinerseits<br />

am Computer durch entsprechende<br />

Prozessmodelle numerisch verarbeitet<br />

wird. Nach jedem Prozessschritt stehen<br />

auf der Basis von Simulationen Vorhersagen<br />

zur Verfügung. Deren Abgleich mit<br />

den Prozessdaten hilft, den Prozess gegebenenfalls<br />

mit maschinellen Lernverfahren<br />

weiter anzupassen. Werkstoffe, die<br />

aufgrund bestimmter Parameter nicht zur<br />

weiteren Verarbeitung zulässig wären,<br />

lassen sich so früh erkennen und ausmustern.<br />

26 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Auf die einwandfreie Funktion<br />

eines filigranen Stents hat der<br />

Werkstoff einen großen Einfluss.<br />

Der ließe sich präzise vorhersagen,<br />

wenn das Wissen zu<br />

den Materialeigenschaften den<br />

Prozess begleitet<br />

Solche Agentenkonzepte und Produktabbilder<br />

wurden in Zusammenarbeit mit<br />

dem BFI bereits im EU-finanzierten Projekt<br />

I2MSteel eingesetzt. Sie liefen parallel<br />

zur echten Produktion und machten<br />

den menschlichen Entscheidern Vorschläge,<br />

wie sich die Produktionsroute verbessern<br />

ließe. Aus diesen Erfahrungen gingen<br />

weitere Forschungsprojekte und konkrete<br />

Entwicklungsaktivitäten hervor.<br />

Werkstoff-Zwilling liefert<br />

Daten für perfektes Implantat<br />

Aus diesem Ansatz ergeben sich aber auch<br />

Vorteile für die spätere Verarbeitung der<br />

Werkstoffe, wie sich am Beispiel der<br />

Stentherstellung beschreiben lässt: Aus<br />

einer Ausgangsmaterialschmelze werden<br />

zunächst Blöcke gegossen und in konventionellen<br />

Umformschritten auf die gewünschte<br />

Endform gebracht. Der Stent<br />

wird schließlich mittels Laserschneiden<br />

aus schmalen Rohren hergestellt – in einem<br />

Prozess, der bei den Materialeigenschaften<br />

nur ein sehr enges Eignungsfenster<br />

zulässt. Ob dieses eingehalten werden<br />

kann, hängt von den vorhergegangenen<br />

Umformungen und Wärmebehandlungen<br />

ab, die das Material durchlaufen hat.<br />

Kategorisiert man gute und fehlerhafte<br />

Produkte, lässt sich mit maschinellen<br />

Lernverfahren der optimale Prozesskorridor<br />

ermitteln, und die Toleranzen für<br />

Zwischenprodukte können exakt definiert<br />

werden. Der digitale Zwilling enthält alle<br />

dafür relevanten Materialeigenschaften,<br />

typischerweise gegeben durch die chemische<br />

Zusammensetzung der Rohstoffe.<br />

Was in der Prozesskette weiter passiert,<br />

lässt sich durch physikalische Modellrechnungen<br />

bis in die spätere Mikrostruktur<br />

vorhersagen. Noch vor dem eigentlichen<br />

Prozessbeginn lässt sich so auch die Wahrscheinlichkeit<br />

für eine Abweichung von<br />

den Vorgaben berechnen.<br />

Viele moderne Produktionsketten sind<br />

heute bereits ausreichend mit Sensorik<br />

ausgestattet und können den Großteil der<br />

Daten liefern, die für derartige Beobachtungen<br />

und Rückschlüsse gebraucht werden.<br />

Bislang werden sogar viele der im<br />

Prozess anfallenden Daten überhaupt<br />

nicht genutzt. Auf dem Gebiet der Mikrostruktur<br />

und ihrer Vorhersage unter Prozessbedingungen<br />

wären allerdings neue<br />

Sensortypen noch zu entwickeln.<br />

Das Speichern der Werkstoffdaten<br />

kann auch noch weiter führen. Die für jedes<br />

einzelne, aus einem Material gefertigte<br />

Produkt bestimmte Qualität wird im<br />

Konzept „Werkstoff 4.0“ hinterlegt. Über<br />

den digitalen Zwilling können so hochaufgelöste<br />

Messwerte und Zeitreihen eindeutig<br />

dem einzelnen Produkt zugeordnet<br />

und analysiert werden. Folgt die Analyse<br />

einer definierten Vorschrift, kann<br />

sich der Werkstoff 4.0 sowohl im Verlauf<br />

als auch am Ende einer Prozesskette<br />

selbst bewerten.<br />

Aus Daten Schlüsse zu ziehen und Prozesse<br />

zu verbessern, ist ein Kerngedanke<br />

von Industrie 4.0. In der Prozessindustrie<br />

wird diese Technologie über die nächsten<br />

Jahre eingeführt. Wann und wo das passiert,<br />

hängt vom IT-Stand der jeweiligen<br />

Werke ab. Letzterer kann sehr variieren,<br />

da eine IT-Infrastruktur über Jahre betrieben<br />

und nur selten, beispielsweise bei Defekten,<br />

erneuert wird. Abgesehen von der<br />

Entwicklung der IT gibt es aber noch Vorbehalte<br />

bei den Werkstoff-Herstellern, die<br />

ihre Produk tionsdaten nicht ohne Weiteres<br />

freigeben möchten.<br />

■<br />

Dr. Marcus Neuer<br />

VDEh-Betriebsforschungsinstitut,<br />

Düsseldorf<br />

Weitere Informationen<br />

Am Düsseldorfer VDEh-Betriebsforschungsinstitut<br />

GmbH (BFI) beschäftigen<br />

sich Wissenschaftler seit<br />

knapp 50 Jahren mit den jeweils aktuellen<br />

Fragen der Prozessindustrie.<br />

Derzeit liegen Schwerpunkte bei<br />

Energieeffizienz, Prozessoptimierung,<br />

Mess<strong>technik</strong> und Industrie 4.0.<br />

www.bfi.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 27


■ [ WERKSTOFFE ]<br />

Aus Fasern wird ein Implantat<br />

Medizintextilien | Fasern als Grundbausteine von Implantaten schaffen einen zunehmend<br />

wichtigen Schwerpunkt in der Medizin und Gesundheitswirtschaft. Die einstellbaren<br />

mechanischen Eigenschaften der flexiblen textilen Materialien und das Verhältnis<br />

von Oberfläche zu Volumen sind wesentliche Gründe für den Einsatz in der Medizin.<br />

Die komplexe poröse Struktur<br />

aus Kurzfasern für den Knochenersatz<br />

entsteht im additiven Net-<br />

Shape-Nonwoven-Verfahren<br />

Der native Aufbau verschiedener Organe,<br />

wie Knochen und Blutgefäße,<br />

sowie die fibrillären Strukturen im<br />

menschlichen Körper, zu denen Muskeln,<br />

Sehnen und Bänder gehören, lassen sich<br />

besonders gut mittels textiler Strukturen<br />

nachahmen. Wissenschaftler des Instituts<br />

für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstoff<strong>technik</strong><br />

der TU Dresden<br />

(ITM) forschen gemeinsam mit Kooperationspartnern<br />

aus verschiedenen Kliniken<br />

und medizintechnischen Unternehmen<br />

weltweit entlang der Wertschöpfungskette.<br />

Sie arbeiten an Biomaterialien und der<br />

(prä-)klinischen Erprobung faserbasierter<br />

Implantate, um neue Produkte zu entwickeln<br />

und diese künftig im Medizinbereich<br />

zu etablieren.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Technische Textilien<br />

Faserbasierte Implantate<br />

Simulationsgestützte<br />

Technologieentwicklung<br />

Funktionalisierte Gewebe<br />

Bild: ITM Dresden<br />

Im Mittelpunkt der aktuellen Forschungs-<br />

und Entwicklungsarbeiten steht<br />

vor allem die simulationsgestützte Technologieentwicklung<br />

für die Fertigung individueller,<br />

anwendungsspezifischer und<br />

komplexer Implantate für die Regeneration<br />

von Hart- und Weichgewebedefekten.<br />

Die Herstellung soll mit Hilfe verschiedener<br />

textiler Techniken, wie Weben, Flechten,<br />

Stricken und Wirken, elektrostatischem<br />

Flocken sowie den zunehmend im<br />

Fokus stehenden additiven Herstellungsverfahren<br />

erfolgen.<br />

Ein am ITM entwickeltes, modular aufgebautes,<br />

additives Fertigungsverfahren,<br />

die so genannte Net-Shape-Nonwoven-<br />

Technologie, ermöglicht eine lagenweise<br />

Verklebung von Kurzfaserlagen zu komplexen<br />

3D-Strukturen mit einstellbarer<br />

Porosität. Durch den Einsatz verschiedener<br />

Module zur lokalen Ablage und definierten<br />

Ausrichtung von Kurzfasern sowie<br />

zur Integration von Endlosfasern können<br />

die Beschränkungen konventionell gefertigter<br />

konfektionierter Textilien überwunden<br />

werden. Aufgrund der Vielfalt der<br />

verwendbaren textilen Fasermaterialien<br />

kann eine biokompatible, resorbierbare<br />

und/oder nicht abbaubare Vliesstoff-<br />

struktur erzeugt werden. Durch die prozessintegrierte<br />

und extrusionsbasierte<br />

3D-Plot-Technologie lassen sich verschiedene<br />

Materialtypen, beispielsweise Knochenzementpaste,<br />

Hydrogele und Hohlstränge<br />

integrieren. Damit wird die Herstellung<br />

von maßgeschneiderten, anforderungsgerechten<br />

Implantatstrukturen<br />

möglich, die Material- und Strukturgradienten,<br />

anisotrope Bereiche und Hohlräume<br />

enthalten können.<br />

Die simulationsgestützte Auslegung<br />

und die modulare, additive Fertigung der<br />

Strukturen ermöglicht eine patientenindividuelle<br />

Auswahl der notwendigen Komponenten<br />

und eine gezielte Anpassung<br />

der Implantatgeometrie an komplexe Gewebedefekte.<br />

Das additive Verfahren lässt<br />

sich in einer Vielzahl von weiteren<br />

Hightech-Anwendungen einsetzen, bei<br />

denen komplexe Geometrien ohne Materialverlust<br />

realisiert werden müssen.<br />

Hohe Funktionalität zeichnet<br />

technische Textilien aus<br />

Der Einsatz technischer Textilien und Fasern<br />

ist facettenreich und erfolgt neben<br />

der Medizin<strong>technik</strong> auch in anderen technischen<br />

Disziplinen, wie in der Automobilindustrie,<br />

in der Luft- und Raumfahrt,<br />

im Bauingenieurwesen, in der Architektur<br />

sowie im Gesundheits- und Sicherheitswesen.<br />

Die Materialien zeichnen sich durch ihre<br />

hohe Diversität, Kompatibilität, Funktionalität,<br />

Flexibilität und Interaktivität<br />

aus. Diese Eigenschaften führen zu einer<br />

erheblichen Ausweitung vorhandener<br />

Einsatzgebiete und ermöglichen die Entwicklung<br />

und Erschließung völlig neuer<br />

Produktgruppen. Der Variantenreichtum<br />

und die Funktionalität der technischen<br />

28 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Fertigung funktionalisierter Gewebe mittels<br />

ORW-Technologie<br />

Bild: ITM Dresden<br />

Textilien sind außerordentlich groß, weil<br />

Faserart und -mischung, Garnerzeugung,<br />

Techniken der Flächenherstellung sowie<br />

Oberflächenmodifizierungen und -funktionalisierungen<br />

auf den unterschiedlichen<br />

Fertigungsebenen eine fast beliebige<br />

Vielfalt an Eigenschaftsprofilen für die<br />

Textilien ermöglichen. Diese Möglichkeiten<br />

schaffen beste Voraussetzungen für<br />

die Kompatibilität beziehungsweise für<br />

die Verbindung mit anderen nichttextilen<br />

Werkstoffen, wie Kunststoffen, Metallen,<br />

Holz und Beton. Die Kombination technischer<br />

Textilien mit der Mikrosystem<strong>technik</strong><br />

führt darüber hinaus zu interaktiven<br />

Daten- und Informationsmedien ebenso<br />

wie zur Realisierung von integrierten<br />

Sensor- und Aktornetzwerken, beispielsweise<br />

für die Strukturüberwachung und<br />

Schwingungsdämpfung von Verbundbauteilen.<br />

Damit lassen sich Textilien mit ihren<br />

einstellbaren Eigenschaften flexibel<br />

einsetzen und anpassen.<br />

Die ORW(Open Reed Weave)-Webtechnologie<br />

der Lindauer Dornier GmbH<br />

bildet mit ihrem offenen Webriet und ihrer<br />

Versatzeinheit eine gute Basis, mit deren<br />

technologischer Weiterentwicklung<br />

die Herstellung von anforderungsgerechten<br />

und endkonturnahen 2D-Geweben<br />

aus kostenintensiven Hochleistungsfaserstoffen<br />

wie Keramikfasern und Kohlenstofffasern<br />

möglich wird, so das ITM.<br />

Die Zukunftsaussichten für antimikrobielle<br />

Textilien, funktionalisierte beziehungsweise<br />

neue Textilmaterialien für die<br />

Wundversorgung, den Textileinsatz bei<br />

der Züchtung von Haut- und Knorpelzellen<br />

aus patienteneigenem Material und<br />

die E-Health-Trends inklusive Telemedizin<br />

und -monitoring sind nach Angaben<br />

der Experten mehr als gut. Treiber dafür<br />

sind zum einen neue Forschungen und<br />

Fertigungstechnologien zum Beispiel zur<br />

Textilfunktionalisierung (wie antimikrobielle<br />

Oberflächen oder auch elektrisch<br />

leitende Fäden) sowie auf der anderen<br />

Seite innovative medizintechnische Anwendungen,<br />

die wie bei der Gesundheitsüberwachung<br />

von Patienten, Autofahrern<br />

oder Feuerwehrleuten diese neuen Möglichkeiten<br />

in und auf der Faser nutzen.<br />

Deshalb werden für das Themenfeld jährliche<br />

Zuwächse zwischen 5 und 10 %<br />

prognostiziert.<br />

(su) ■<br />

https://tu-dresden.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 29


■ [ WERKSTOFFE ]<br />

Gute Mechanik ohne<br />

Nachbehandlung<br />

Silikonkautschuk | Eine neue Reihe von Flüssigsilikonkautschuken<br />

hat Wacker auf der Compamed 2017 vorgestellt.<br />

Sie verkraften mechanische Belastungen, wie<br />

sie beispielsweise beim Gebrauch von medizintechnischen<br />

Geräten vorkommen können.<br />

Die Flüssigsilikonprodukte des Münchner Technologiekonzerns<br />

Wacker aus der Reihe Elastosil LR 5040 erfüllen die<br />

strengen regulatorischen Vorgaben für Silikonartikel, die bei vielen<br />

Anwendungen im Medizin<strong>technik</strong>bereich gelten. Vulkanisate<br />

aus Elastosil LR 5040 besitzen laut Anbieter nach der Vernetzung<br />

auch ohne thermische Nachbehandlung eine sehr gute Mechanik<br />

und enthalten nur wenige flüchtige Substanzen. Dadurch<br />

könne in vielen Fällen auf das Tempern nach der Produktion verzichtet<br />

werden. Elastosil LR 5040 vernetzt zu einem transluzenten<br />

Elastomer, dessen Flüchtigengehalt ohne thermische Nachbehandlung<br />

unter 0,5 Gewichtsprozent liegt. Das Silikon besitzt<br />

ungetempert einen hohen Weiterreißwiderstand in der Größenordnung<br />

von getemperten hochkerbfesten Standardmaterialien.<br />

Bild: Wacker<br />

Flüssigsilikonkautschuk<br />

der Reihe Elastosil LR<br />

5040 besitzt bereits nach<br />

dem Aushärten eine<br />

exzellente Weiterreiß -<br />

festigkeit. Hersteller<br />

medizintechnischer Geräte<br />

können deshalb in<br />

vielen Fällen auf eine<br />

thermische Nachbehandlung<br />

verzichten – hier<br />

am Beispiel einer Atemmaske<br />

gezeigt<br />

Es verkraftet dadurch mechanische Belastungen, wie sie beispielsweise<br />

beim Gebrauch von medizintechnischen Geräten<br />

vorkommen können.<br />

Aufgrund dieser Eigenschaften ist das Material vor allem dann<br />

eine gute Wahl, wenn Hersteller auf eine thermische Nachbehandlung<br />

verzichten möchten. Typische Anwendungsbeispiele<br />

sind Anti-Kolik-Ventile, Flaschenverschlüsse oder Beatmungsmasken.<br />

Die Produktreihe deckt zunächst den Härtebereich von<br />

30 bis 70 Shore A ab. Im vernetzten, ungetemperten Zustand<br />

weicht die tatsächliche Härte des Silikons nur ± 3 Punkte vom<br />

vorgegebenen Wert ab. Elastosil LR 5040 lässt sich im Spritzgussverfahren<br />

verarbeiten.<br />

Elastomer-Bauteile<br />

Fraunhofer LBF baut Forschungsbereich aus und bildet<br />

Synergien mit bisherigen Kompetenzfeldern<br />

Additive Fertigung<br />

Heraeus verdoppelt Portfolio<br />

an Hightech-Metallen<br />

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit<br />

und Systemzuverlässigkeit LBF,<br />

Darmstadt, hat die Arbeitsgruppe „Elastomertechnologie“<br />

im Forschungsbereich<br />

Kunststoffe ins Leben gerufen. Sie soll das<br />

umfangreiche Instituts-Portfolio auf die<br />

gesamte Wertschöpfungskette von Elastomerbauteilen<br />

erweitern. Ein anwendungsnahes<br />

Technikum zur Formulierung<br />

und Formgebung von Elastomeren steht<br />

dafür bereit. Mit der neuen Arbeitsgruppe<br />

Prüfung von Materialproben auf unabhängigen<br />

Prüfachsen, angetrieben von<br />

elektro-mechanischen Aktuatoren<br />

Bild: Fraunhofer LBF/Raapke<br />

ergeben sich den Angaben zufolge auch<br />

neue Synergien mit den bisherigen Kompetenzfeldern<br />

des Bereichs Kunststoffe,<br />

beispielsweise der chemischen und physikalischen<br />

Charakterisierung sowie der<br />

Funktionalisierung und Additivierung polymerer<br />

Werkstoffe.<br />

Die Charakterisierung der Betriebsfestigkeit<br />

sowie des Material- und Bauteilverhaltens<br />

von Elastomer- und Elastomer/<br />

Metall-Verbundbauteilen hat am Fraunhofer<br />

LBF eine lange Tradition. Es steht eine<br />

Vielzahl an Charakterisierungsmöglichkeiten<br />

zur Verfügung, um statische<br />

und dynamische Werkstoffeigenschaften<br />

zu ermitteln. Auch das Ermüdungsverhalten<br />

von Bauteilen kann experimentell bestimmt<br />

und auf eigene Modelle in der<br />

Mehrkörpersimulation übertragen werden.<br />

Daneben wendet das Institut klassische<br />

Lebensdauerprüfungen in Form von<br />

Wöhler- und Gassnerversuchen sowie die<br />

Schadensakkumulation mittels Finite-Elemente-Simulation<br />

an, um das Versagensverhalten<br />

vorherzusagen.<br />

www.lbf.fraunhofer.de<br />

Der Technologiekonzern Heraeus mit Sitz<br />

in Hanau hat sein Angebot an Speziallegierungen<br />

und hochwertigen Metallen für<br />

neue industrielle Anwendungen in der additiven<br />

Fertigung innerhalb eines Jahres<br />

nahezu verdoppelt – auf rund 20 neue,<br />

qualitativ hochwertige Metallpulver mit<br />

verbesserten Fließfähigkeiten. Zum Portfolio<br />

gehören amorphe Metalle (metallische<br />

Gläser), Edelmetalle (Sterlingsilber,<br />

Rotgold und Iridium), hochschmelzende<br />

Refraktärmetalle wie Molybdän, Niob<br />

oder Tantal, sowie verschiedenste Metalllegierungen.<br />

Speziell die Bereitstellung<br />

von Refraktärmetallpulvern für die additive<br />

Fertigung ist für die Metalldrucktechnologie<br />

absolutes Neuland, denn diese<br />

Materialien benötigen so hohe Temperaturen<br />

(bis 2500 °C), dass rein physikalisch<br />

nur wenige Unternehmen damit arbeiten<br />

können. Heraeus entwickelt, liefert und<br />

qualifiziert die passenden Pulver für den<br />

schichtweisen Aufbau von Bauteilen für<br />

die industrielle Fertigung. Zudem ermöglicht<br />

das Unternehmen die komplexe<br />

Formgebung von amorphen Metallen.<br />

30 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Polymerschaum<br />

sorgt für Lotuseffekt<br />

Hydrophobe Oberflächen | In Karlsruhe haben Forscher<br />

einen Werkstoff für wasserabweisende Beschichtungen<br />

entwickelt: Der fluorierte Polymerschaum Fluoropor ist<br />

sowohl transparent als auch abriebfest.<br />

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt:<br />

Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach<br />

ab. Diesen Lotuseffekt ahmen Wissenschaftler mit superhydrophoben<br />

– das heißt stark wasserabweisenden – Oberflächen<br />

nach. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) arbeitet das<br />

Team um Dr. Bastian E. Rapp am Institut für Mikrostruktur<strong>technik</strong><br />

(IMT) an einer neuen Klasse solcher Werkstoffe namens<br />

„Fluoropor“. Sie verbinden dabei die Eigenschaften von Fluor -<br />

polymeren mit der von Lotuspflanzen bekannten Rauigkeit. So<br />

erhalten sie Oberflächen, von denen sowohl Öle als auch Wasser<br />

abperlen. Nun ist es den Forschern des Neptun Lab, so der Name<br />

von Rapps Nachwuchsgruppe am KIT, gemeinsam mit Wissenschaftlern<br />

des Instituts für Angewandte Materialien – Computational<br />

Materials Science (IAM-CMS) erstmals gelungen, einen<br />

Fluoropor als Beschichtung auf einer Kupfer-Dünnschicht sorgt<br />

für superhydrophobe Eigenschaften des Materials<br />

fluorierten, transparent wirkenden Polymerschaum zu entwickeln,<br />

der überdies unempfindlich gegenüber Abrieb ist. Dieses<br />

Fluoropor stellen sie im Journal Nature Scientific Reports vor.<br />

Die superhydrophoben Eigenschaften entstehen durch Struktu -<br />

rierung auf der Nano- bis Mikroskala. Durch diese extrem feinen<br />

Strukturen sind die Oberflächen äußerst empfindlich gegenüber<br />

Abrieb und damit nicht robust genug für alltägliche Anwen -<br />

dungen. Bei Fluoropor hingegen ist die Nano-/Mikrostruktur<br />

nicht auf die Oberfläche beschränkt, sondern erstreckt sich<br />

durch das gesamte Volumen des Materials. Dadurch erreicht der<br />

Werkstoff eine hohe Abriebfestigkeit und Alltagstauglichkeit.<br />

Das BMBF fördert die Arbeit an Fluoropor im Programm „Nano<br />

Mat Futur“.<br />

Bild: Bastian E. Rapp, KIT<br />

Kurzfaserverstärkte Kunststoffe<br />

Prämiertes Verfahren optimiert Spritzguss-Bauteile<br />

passgenau für jeden Einsatz<br />

Werkstoffforschung<br />

Fraunhofer-Verbund will<br />

Innovationen stärker fördern<br />

Dr. Marc Schöneich hat ein Verfahren<br />

entwickelt, mit dem die Industrie die Eigenschaften<br />

kurzfaserverstärkter Kunststoffe<br />

vorab simulieren und passgenau<br />

je nach Einsatz optimieren kann<br />

Bild: Ehrlich<br />

Seine Forschung macht Bauteile mit maßgeschneiderten<br />

Eigenschaften möglich:<br />

Der Werkstoff<strong>technik</strong>er Marc Schöneich<br />

hat ein Verfahren entwickelt, mit dem die<br />

Industrie die Eigenschaften so genannter<br />

kurzfaserverstärkter Kunststoffe vorab simulieren<br />

und passgenau je nach Einsatz<br />

optimieren kann. Für seine deutsch-französische<br />

Doppel-Promotion an den Universitäten<br />

des Saarlandes und Metz erhielt<br />

Schöneich jetzt den Wilfried-Ensinger-Preis<br />

des Wissenschaftlichen Arbeitskreises<br />

der Universitäts-Professoren der<br />

Kunststoff<strong>technik</strong>.<br />

Mit dem Spritzgussverfahren lässt sich<br />

Kunststoff in jede beliebige Form bringen.<br />

Der geschmolzene Werkstoff wird dabei<br />

mit Druck in eine Form eingespritzt und<br />

härtet anschließend aus. „Der Herstellungsprozess<br />

kann günstiger und das Produkt<br />

besser werden, wenn man genau<br />

weiß und steuern kann, was im Werkstoff<br />

passiert und welche Mechanismen ablaufen“,<br />

erklärt Schöneich, der in Deutschland<br />

und Frankreich forschte und inzwischen<br />

am Leibniz-Institut für Neue Materialien<br />

INM auf dem Saarbrücker Campus<br />

arbeitet. In seiner Doktorarbeit hat er die<br />

Grenzschicht zwischen der Faser und dem<br />

Kunststoff genauer unter die Lupe genommen<br />

und untersucht, wie diese Schicht<br />

die Eigenschaften des gesamten Verbundwerkstoffs<br />

und somit des finalen Bauteils<br />

ändert.<br />

https://www.uni-saarland.de<br />

Werkstoffe für Leichtbau, für leistungsfähige<br />

Energiespeicher oder aus nachwachsenden<br />

Rohstoffen: Innovationen in der<br />

Materialforschung sind essentiell für die<br />

Wettbewerbsfähigkeit der deutschen<br />

Wirtschaft. Diese Bedeutung müsse auch<br />

in der Forschungspolitik der neuen Bundesregierung<br />

angemessen berücksichtigt<br />

werden, fordert der Fraunhofer-Verbund<br />

Materials. Der Zusammenschluss von 15<br />

Fraunhofer-Instituten legt dazu ein neues<br />

Positionspapier „Ideen Materialisieren! –<br />

Zukunft der Werkstoffforschung“ vor. Darin<br />

stellt der Fraunhofer-Verbund die Leistungsfähigkeit<br />

der Werkstoffforschung<br />

heraus und benennt wichtige Handlungsfelder,<br />

um die Industrie in Deutschland<br />

und Europa weiter mit zukunftsweisenden<br />

Lösungen unterstützen zu können.<br />

Dazu gehören etwa das Erarbeiten einer<br />

digitalen Werkstoffagenda für Deutschland,<br />

die Unterstützung industrieller und<br />

wissenschaftlicher Netzwerke und vertikaler<br />

Werkstoff-Plattformen bei der Digitalisierung<br />

sowie der Aufbau von grundständigen<br />

Materialinformatik-Studiengängen<br />

und Weiterbildungsmaßnahmen.<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 31


■ [ WERKSTOFFE ]<br />

Antriebselemente für das MRT-Umfeld<br />

Nicht-magnetische Werkstoffe | Für den Einsatz im oder am MRT müssen Komponenten<br />

so beschaffen sein, dass ihnen das starke Magnetfeld nichts anhaben kann – und<br />

so, dass sie Patienten und Personal nicht schaden. Mit speziellen Kunststoffen, die bei<br />

Bedarf mit Aluminium oder Glas kombiniert werden, lässt sich das erreichen.<br />

IHR STICHWORT<br />

■Komponenteneinsatz im MRT-Umfeld<br />

■ Linearführung für Patientenliege<br />

■ Gleit- und Kugellager<br />

■ Wartungsfrei durch Trockenschmierung<br />

■ Energieketten<br />

Um medizinische Instrumente und<br />

Geräte in der Nähe eines Kernspintomographen<br />

(MRT) nutzen zu können,<br />

müssen diese aus nicht-magnetischen<br />

Materialien bestehen – alles andere würde<br />

zu Interaktionen mit dem starken elektromagnetischen<br />

Feld führen und den Patienten<br />

gefährden. Daher werden beispielsweise<br />

in Infusionspumpen, Rollstühle<br />

oder Patientenliegen, die im Umfeld eines<br />

MRT-Gerätes eingesetzt werden,<br />

Komponenten aus Hochleistungskunststoffen<br />

verwendet. Diese eignen sich auch<br />

für dynamische Anwendungen, weisen<br />

ein geringes Gewicht auf und ermöglichen<br />

leise Bewegungen. Auf Schmierstoffe<br />

kann dabei verzichtet werden.<br />

Typische dynamische Anwendungen in<br />

Patientenliegen, die in den Kernspintomographen<br />

eingefahren werden, sind die<br />

Scherenlagerungen zur Höhenverstellung<br />

des Tisches. Sie lassen sich mit Gleit -<br />

lagern aus dem Werkstoff Iglidur ausstatten,<br />

den die Kölner Igus GmbH anbietet.<br />

Das Material enthält keine magnetischen<br />

Bestandteile. Für die Linearführungen,<br />

Dire<br />

rekt<br />

am MR<br />

T lassen sich verschiede-<br />

ne Linear- und Kugellagereinheiten<br />

einsetzen, die das Magnetfeld nicht<br />

beeinträchtigt. Um Motoren und<br />

Sensorik in der Patientenliege platzsparend<br />

mit Energie zu versorgen,<br />

eignen sich darüber hinaus E-Ketten<br />

und Chainflex-Leitungen mit kleinen<br />

Biegeraden<br />

Bild: Igus<br />

mit deren Hilfe sich der Tisch in den MRT<br />

schieben lässt, stehen Lager vom Typ Drylin<br />

W zur Verfügung, die aus nichtmagnetischen<br />

Iglidur-Polymeren und<br />

paramagnetischem Aluminium bestehen.<br />

Wälzkörper aus Glas werden in<br />

speziellen Rollstühlen genutzt<br />

Für den gleichen Anwendungsfall eignen<br />

sich ebenfalls Kugellager vom Typ Xiros.<br />

Hier sind die Lagerringe aus Iglidur gefertigt,<br />

während die Wälzkörper aus Glas<br />

bestehen. Diese Lösung wird auch in speziellen<br />

Rollstühlen verbaut, mit denen<br />

Patienten in das Umfeld von MRT-Geräten<br />

gebracht werden.<br />

Da die beschriebenen Komponenten<br />

ihre guten Reibwerte durch Trockenschmierstoffe<br />

erreichen, die bereits in den<br />

Polymeren verarbeitet sind, kommen sie<br />

ohne zusätzliche Schmierung aus. So<br />

können keine Verunreinigungen durch<br />

Fette entstehen, und die Produkte arbeiten<br />

wartungsfrei. Aufgrund der hohen<br />

Chemikalienbeständigkeit lassen sich die<br />

Bauteile direkt reinigen.<br />

Ein weiteres Anwendungsbeispiel für<br />

die Drylin-Linearführungen und Iglidur-<br />

Gleitlager ist ein ferngesteuerter Roboter,<br />

der für die Gewebepunktionen zur Erkennung<br />

von Prostatakrebs mit Hilfe eines<br />

MRT genutzt wird. Dabei kommt es darauf<br />

an, präzise und stick-slip-freie Bewegungen<br />

auszuführen: Nur so kann der<br />

Roboter mit drei voneinander unabhängigen<br />

Bewegungsmöglichkeiten minimalinvasiv<br />

die Punktionsnadel in den Körper<br />

des Patienten einführen und dort die Gewebeproben<br />

entnehmen.<br />

Gemäß der Prüfungen durch das<br />

Fraunhofer IPA in Stuttgart eignen sich<br />

die Maschinenelemente auch für den Einsatz<br />

im Reinraum. Anwender können die<br />

Komponenten aus Tribo-Polymeren mit<br />

Hilfe kostenloser Online-Tools konfiguriert<br />

und individuell an den jeweiligen<br />

Anwendungsfall anpassen.<br />

■<br />

Ulf Hottung<br />

Igus, Köln<br />

Weitere Informationen<br />

Über das Unternehmen:<br />

www.igus.de<br />

32 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


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Internationaler Markt erschwert die<br />

Gegenmaßnahmen Seite 16<br />

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Industrie 4.0 und Roboter<br />

für besondere Fälle Seite 99<br />

Messe<br />

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Geburtsdatum<br />

Widerrufsrecht: Mir ist bekannt, dass ich die Bestellung innerhalb von 14 Tagen bei<br />

medizin&<strong>technik</strong> Leserservice, Ernst-Mey-Straße 8, 70771 Leinfelden-Echterdingen<br />

schriftlich widerrufen kann. Die Frist beginnt mit Absendung der Bestellung (Poststempel).<br />

Verlag: Konradin-Verlag Robert-Kohlhammer GmbH, Ernst-Mey-Str. 8, 70771 Leinfelden-<br />

Echterdingen, Geschäftsführer Peter Dilger, Amtsgericht Stuttgart HRB 220398<br />

Beruf, Branche<br />

✗<br />

Datum, Unterschrift<br />

95132AJ<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 33


■ [ TECHNIK ]<br />

Point of Care – und weitere Trends<br />

im Medical Design<br />

Design | Digitalisierung, 3D-Druck oder eHealth – wie viele andere Branchen ist auch<br />

die Medizin<strong>technik</strong> einem dynamischen Wandel unterworfen. Doch welche Trends<br />

werden die Medizin<strong>technik</strong> zukunftsweisend prägen?<br />

Bild: Wilddesign<br />

Die Mobinostics-App synchronisiert<br />

Ergebnisse,<br />

Notizen und andere Elemente<br />

automatisch mit<br />

dem Webportal<br />

Der Mobinostics Analyzer<br />

ist ein tragbares Analysegerät<br />

zum Einsatz direkt<br />

vor Ort<br />

medizinischen Geräte kommen zu ihm.<br />

Ältere oder chronisch Kranke – wie z.B.<br />

Diabetiker oder Asthmatiker – können<br />

sich ebenso wie fitness- und gesundheitsorientierte<br />

Menschen mittels Messung ihrer<br />

Vitalparameter über ihr Wohlbefinden<br />

informieren. Ein Allergietest in der Apotheke<br />

bringt Menschen zum Beispiel<br />

schnell Aufschluss über eine mögliche Unverträglichkeit<br />

und erspart ihnen den<br />

Umweg über die Arztpraxis.<br />

Die Möglichkeit der patientennahen<br />

Behandlung, Untersuchung und Diagnostik<br />

wird dazu führen, dass die medizinische<br />

Leistung zukünftig viel breiter ge-<br />

Während sich die meisten Akteure in<br />

der Medizin<strong>technik</strong> gezwungenermaßen<br />

mit den rapide gestiegenen regulativen<br />

Anforderungen – wie beispielsweise<br />

der neuen Europäischen Medical Device<br />

Regulation (MDR) oder anderer aktueller<br />

Normenwerke – auseinandersetzen,<br />

lenkt eine Trendstudie der Agentur Wilddesign<br />

aus Gelsenkirchen die Aufmerksamkeit<br />

auf das Thema Medical Design.<br />

Das darauf spezialisierte Unternehmen<br />

hat 15 Trends herausgefiltert, die maßgeblich<br />

Einfluss auf die Entwicklung der<br />

Branche nehmen werden. Einer der<br />

stärksten Trends: Point of Care. Insbesondere<br />

im Bereich der Diagnostik nimmt die<br />

Ausrichtung auf den Patienten immer<br />

mehr zu und rückt verstärkt an ihn heran.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Design für Medizinprodukte<br />

Produktenwicklung<br />

Point-of-Care<br />

Usability<br />

Mobile Medizinprodukte<br />

Bild: Wilddesign<br />

Die fortschreitende Miniaturisierung und<br />

Digitalisierung ebnen dafür den Weg: Immer<br />

kleinere und leichtere, gleichzeitig<br />

aber leistungsstärkere Komponenten machen<br />

bislang stationäre Labor- und Medizin<strong>technik</strong><br />

klein und mobil. Das Potenzial<br />

ist hoch, und die Nachfrage ist es auch.<br />

Zeitgleich mit dem technischen Fortschritt<br />

wächst auch die Neugier der Menschen<br />

auf die vielfältigen Möglichkeiten<br />

des Self-Trackings. Ohne Umwege über<br />

das Wartezimmer oder das Labor möchten<br />

sie eine Diagnose über das eigene<br />

Wohlbefinden stellen können: Nicht der<br />

Mensch geht zur Medizin, sondern die<br />

streut wird: Zwar kann sie die Versorgung<br />

im Krankenhaus oder in der Arztpraxis<br />

nicht ersetzen, bietet aber dem Patienten<br />

jenseits der ärztlichen Behandlungsräume<br />

zusätzliche Optionen zur Überwachung<br />

seiner Gesundheit – beispielsweise<br />

den Vitalparameter-Check im Fitness-<br />

Center oder das Blutdruckmessen in der<br />

Shopping-Mall.<br />

PoC-Devices sind aber auch bei professionellen<br />

Einsätzen nicht mehr wegzudenken.<br />

Mobile Ultraschallgeräte beispielsweise<br />

sind für eine Diagnose vor Ort<br />

von großem Wert. Ebenso wie bildgebende<br />

Verfahren erleichtern auch mobile Dia -<br />

34 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Analytische<br />

Methode von<br />

Wilddesign, um<br />

die unterschied-<br />

lichen Anforderungen<br />

der viel-<br />

fältigen PoC-<br />

Kontexte exakt<br />

zu ermitteln<br />

Bild: Wilddesign<br />

gnostik-Geräte valide Befunde. Lange<br />

Wartezeiten bis zum Laborergebnis gehören<br />

damit der Vergangenheit an und Therapie-Maßnahmen<br />

können direkt eingeleitet<br />

werden. Auch in der Veterinärmedizin<br />

können die Vorteile der PoC-Devices<br />

künftig genutzt werden: Das Unternehmen<br />

Boehringer Ingelheim hat jüngst ein<br />

mobiles Analysegerät entwickelt und vorgestellt,<br />

mit dem Tierärzte direkt während<br />

des Einsatzes eine gesicherte Dia -<br />

gnose stellen können. Die Funktionalität<br />

des Geräts ist dabei vergleichbar mit der<br />

eines Diagnostik-Labors.<br />

Der User als treibende Kraft für<br />

Produktinnovationen<br />

Neben Point of Care zählt Usability zu den<br />

stärksten Medical Design Trends und wird<br />

zur treibenden Kraft für Produktinnovationen.<br />

Denn eine neue Technologie kann<br />

noch so innovativ sein: Ob sie einen tatsächlichen<br />

Mehrwert für den Anwender<br />

mit sich bringt, entscheidet ihre Gebrauchstauglichkeit.<br />

Der technische Vorsprung<br />

wird daher an Wichtigkeit verlieren;<br />

stattdessen wird sich die Usability eines<br />

Produktes zu einem zentralen Wettbewerbsvorteil<br />

entwickeln.<br />

Gerade in der Medizin ist es wichtig,<br />

dass der Anwender technische Geräte, Instrumente<br />

und Hilfsmittel intuitiv und<br />

fehlerfrei bedienen kann. Immer mehr<br />

zur Verfügung stehende Informationen,<br />

zunehmender Zeitdruck, eine multinationale<br />

Belegschaft und uneinheitliche Bedienkonzepte<br />

bilden häufige Fehlerquellen,<br />

die ernste Folgen nach sich ziehen<br />

können. Um diese zu vermeiden, ist daher<br />

der Usability-Engineering-Prozess neben<br />

dem Risikomanagement zu einer der<br />

wichtigsten Einflussgrößen für Medizinprodukte<br />

geworden und inzwischen per<br />

Norm wie der DIN EN 62366-1 vorgeschrieben.<br />

Abgesehen von den regulatorischen<br />

Vorgaben und dem Ziel, Medizinprodukte<br />

so zu gestalten, dass effizientere Arbeitsabläufe<br />

oder eine höhere Sicherheit für<br />

die Patienten erreicht werden, soll es dem<br />

Anwender auch eine gewisse Freude bereiten,<br />

das Produkt zu nutzen. Bei Wearables<br />

beispielsweise liegen Erfolg und<br />

Misserfolg nur wenige Millimeter auseinander.<br />

Während des Design-Entwicklungsprozesses<br />

ist eine genaue Passung<br />

daher von großer Bedeutung, da bereits<br />

kleinste Abweichungen den Tragekomfort<br />

stark beeinträchtigen können. Gleichbedeutend<br />

mit der Ergonomie ist eine simple<br />

Bedienbarkeit des Produkts. Kann der<br />

User es nicht intuitiv anwenden und mühelos<br />

in seinen Alltag einbauen, wird es<br />

sich nicht durchsetzen können. ■<br />

Markus Wild<br />

Wilddesign, Gelsenkirchen<br />

www.wilddesign.de<br />

15 Trends = 15 Herausforderungen<br />

Welche Trends die Medical Design Agentur Wilddesign noch für ausschlaggebend<br />

hält, ist im Medical Design Trend Update nachzulesen. 15<br />

Trends, die das international etablierte Unternehmen im Medical Design<br />

in den kommenden Jahren für richtungsweisend hält, stellt es darin detailliert<br />

vor. Umfangreiche Recherchen und zahlreiche Gespräche mit<br />

Fachleuten aus unterschiedlichsten Disziplinen der Medizin<strong>technik</strong>-Branche<br />

boten dafür die Basis. Beispiele aktueller Innovationen, aber auch Visionen<br />

und Experten-Interviews runden die Trendstudie ab. Das Medical<br />

Design Trend Update lässt sich kostenlos downloaden unter:<br />

www.wilddesign.de/blog/de/medical-design-trend-update/<br />

01/2018 medizin&<strong>technik</strong> 35


[ ADVERTORIAL ]<br />

MEDIZINTECHNIK AUS TAIWAN:<br />

BRANCHE PROFITIERT VON TECH-<br />

NOLOGIE-KNOWHOW<br />

Taiwan | Der Bedarf an hochwertiger Medizin<strong>technik</strong> in Taiwan wird in den nächsten<br />

Jahren weiter zunehmen. Dazu tragen die demografische Entwicklung und die<br />

staatliche Förderung der lokalen Branche bei. Aber auch im Ausland sind die Innovationen<br />

aus Taiwan begehrt.<br />

Die Produktion der taiwanischen Medizin<strong>technik</strong>branche soll<br />

2018 laut Prognose des Industrial Economics and Knowledge<br />

Center (IEK) auf etwa 3,6 Mrd. US-$ steigen und damit<br />

gegenüber 2017 um 5,5 % zulegen. Zudem verschiebt sich der<br />

Schwerpunkt der Branche von der reinen Produktion hin zu<br />

Forschung & Entwicklung und Innovation. Nach Angaben der<br />

Gtai plant die Regierung, Taiwan in ein asiatisches Zentrum für<br />

Biotechnologie und medizinische Forschung und Technologie zu<br />

formen. Dazu gehört beispielsweise das Ziel, das taiwanische<br />

Branchenunternehmen bis 2025 im Bereich Medizin<strong>technik</strong><br />

etwa 80 Spezialgeräte für den Weltmarkt entwickeln. Maßgebliche<br />

Fortschritte wurden bereits in der Forschung und Entwicklung<br />

von medizinischen und chirurgischen Lösungen einschließlich<br />

nichtinvasiver Erkennungsmethoden und minimalinvasiver<br />

chirurgischer Anwendungen gemacht. Die Hauptexportmärkte<br />

für taiwanesische Medizingeräte sind die USA (26 %), Japan (16 %),<br />

China (9 %) und die EU (> 16 %). Das Taiwan External Trade<br />

Development Council (Taitra) stellt ausgewählte Anwendungen<br />

in den Bereichen Mixed Reality, 3D-Darstellung und Roboter im<br />

Operationssaal vor:<br />

Taiwan Main Orthopedic Biotechnology<br />

Röntgenbrille mit Echtzeit-Darstellung<br />

Mit der ersten medizinischen Brille der Welt, die Calculation-<br />

Camera-Image-Positions-, und Mixed-Reality-Technologie<br />

verwendet, können nun beim Arzt oder im OP sofort und in<br />

Echtzeit Röntgenbilder dargestellt werden. Die smarte OP-Brille<br />

wird zu einem zentralen Instrument und Meilenstein in der<br />

Chirurgie. Wenn die medizinische Brille während einer OP im<br />

Gebrauch ist, werden Gewebe und Knochen des Patienten<br />

simultan auf dem Bildschirm gezeigt. Dies erlaubt dem Chirurgen,<br />

sich auf den Patienten zu fokussieren, ohne den Kopf<br />

wenden zu müssen, um auf einen weiteren Bildschirm schauen<br />

zu können. Die Bilder lassen ihn rasch die richtige Entscheidung<br />

fällen, was nicht nur die OP-Dauer um 30 % verkürzt, sondern<br />

auch die Präzision erhöht. Zusätzlich wird die Häufigkeit des<br />

Röntgens reduziert, was sowohl Patienten als auch medizinisches<br />

Personal davor bewahrt, langfristig Strahlung ausgesetzt<br />

zu sein. Taiwan Main Orthopedic Biotechnology Corporation<br />

entwickelt ihre Produkte in enger Zusammenarbeit mit<br />

Chirurgen und Ingenieuren. Sie werden sorgfältig getestet,<br />

um Sicherheit und Wirksamkeit zu gewährleisten.<br />

Weitere Informationen: www.surglasses.com<br />

EPED<br />

Navigationssystem für Gehirn- und Gesicht-OPs<br />

„Retina“ ist ein Navigationssystem<br />

mit Echtzeitübertragung,<br />

welches im Rahmen von<br />

Gehirn- und Gesicht-<br />

Schädeloperationen eingesetzt<br />

werden kann. Ärzte können<br />

damit einfacher minimalinvasive<br />

Behandlungen umsetzen, was sowohl<br />

den Komfort der Patienten<br />

erhöht, als auch die Operationszeit<br />

signifikant verkürzt. Durch die<br />

Direktübertragung der Instrumentenführung<br />

auf den Operationsbildschirm<br />

erhöht sich die operative<br />

Präzision Das System reduziert unnötige<br />

Gewebeverletzungen, verbessert<br />

die chirurgische Qualität und<br />

reduziert das Komplikationsrisiko,<br />

sodass dem Patienten insgesamt<br />

ein besserer medizinischer<br />

Service geboten wird. Ferner<br />

erlaubt die optische Orientierungstechnologie,<br />

entwickelt<br />

von EPED Inc., eine kontinuierliche<br />

Verbesserung und Korrektur<br />

während der OP, was die Operationszeit<br />

signifikant verkürzt und den Komfort des Patienten erhöht.<br />

Retina ist kompatibel mit anderen medizinischen Instrumenten<br />

und Geräten.<br />

Weitere Informationen: www.eped.com.tw<br />

36 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


AmCad BioMed<br />

CADe-Gerät analysiert Schilddrüsen-Tumore<br />

Die AmCAD-UT Detection vermeidet in bis zu 50 % der Fälle<br />

die schmerzhafte FNA-Methode (Feinnadelaspiration), eine<br />

lebenslange Medikation nach der OP und bis zu 30 % der möglicherweise<br />

unnötigen Thyreoidektomien. Durch die Lieferung<br />

detaillierter Information zu sonografischen Charakteristika von<br />

Knötchen der Schilddrüse wird den Ärzten geholfen, eine diagnostische<br />

Entscheidung zu fällen. AmCad-UT verwendet hierfür<br />

eine statische Struktur-Erkennung und Quantifizierungsmethode,<br />

um die Bilder zu analysieren. Das innovative CADe-Gerät<br />

wurde sowohl von der amerikanischen FDA, als auch von der<br />

europäischen CE zugelassen.<br />

Die AmCad BioMed Corporation widmet sich der Entwicklung<br />

innovativer Computer-Assisted Detection and Diagnosis (CAD)-<br />

Geräte. Die Produkte ermöglichen eine Früherkennung diverser<br />

Krebsarten, obstruktiver Schlafapnoe.<br />

Weitere Informationen: www.amcad.com.tw/en/<br />

MedicalTek<br />

Beste Bilder für minimal-invasive Chirurgie<br />

Im Rahmen von minimalinvasiven Operationen sind 2D-Endoskope<br />

beliebte Instrumente. Die fehlende Tiefenwahrnehmung begrenzt<br />

deren Fähigkeiten allerdings enorm: operative Aufgaben<br />

werden verkompliziert und die Erkennung von Gewebeverletzungen<br />

ist herabgesetzt. Vorhandene 2D-Systeme können dank<br />

MonoStereo mit moderner 3D-Technik ausgestattet werden.<br />

Im Gegensatz zu Konkurrenzprodukten greift<br />

MonoStereo auf einen komplexen<br />

Algorithmus zurück, der die<br />

Oberfläche in 3D rekonstruiert<br />

und das 3D-Stereo-Abbild<br />

rendert.<br />

MedicalTek Co. Ltd (MDTK)<br />

entwickelt Bild-Systeme<br />

für minimal-invasive<br />

Chirurgie<br />

(MIC). Durch<br />

die enge<br />

Zusammenarbeit<br />

mit<br />

IRCAD/AITS,<br />

dem größten<br />

MIC-Ausbildungszentrum Asiens liegt der Fokus der Firma auf<br />

Forschung und Entwicklung.<br />

Weitere Informationen: www.medicaltek.biz<br />

Hiwin<br />

Endoskop-Halte-Roboter verbessert Therapie-Erfolg<br />

Der Endoskop-Halte-Roboter Robotic Endoscope Holder MTG-<br />

H100 unterstützt den Arzt bei einer Reihe von laparoskopischen<br />

Eingriffen und verbessert die Synergie zwischen dem<br />

Mensch und der Umgebung im Operationssaal. Chirurgen<br />

können Operationen allein mit dem MTG-H100-Motion-system<br />

durchführen und die Position des Endoskops in geschmeidigen<br />

Bewegungen mit einem Fußpedal steuern. Diese Besonderheit<br />

verringert die durch Menschen verursachten Unregelmäßigkeiten<br />

während der OP und verhindert berufsbedingte Verletzungen<br />

und Beschwerden bei Operationsassistenten. Das Gerät<br />

ist kompatibel mit der bereits vorhandenen Ausstattung und<br />

kann problemlos auf den OP-Tisch montiert und per Rollwagen<br />

transportiert werden.<br />

HIWIN Technologies Corp. ist die führende Marke und der Hersteller<br />

von Motion Control und System Technology. Die Produkte<br />

zeichnen sich durch eine besondere Präzision, Multifunktionalität,<br />

hohe Geschwindigkeit und Umweltfreundlichkeit aus.<br />

Weitere Informationen:<br />

www.hiwin.tw<br />

Taiwan External Trade Development Council<br />

Christina Lim<br />

Tel: +886-2-2725-5200<br />

E-mail: chlim@taitra.org.tw<br />

www.taiwanexcellence.org/index_en.html<br />

www.taiwantrade.com<br />

Taiwan Trade Center, Düsseldorf<br />

E-mail: dsdf@taitra.org.tw<br />

http://duesseldorf.taiwantrade.com<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 37


■ [ TECHNIK ]<br />

Komplexe Bauteile<br />

rund ein Drittel schneller gefertigt<br />

Zerspanen von Instrumentenbauteilen | Das Ausgangsmaterial variieren und den<br />

Schruppprozess mit anderen Werkzeugen gestalten: Das waren die beiden entscheidenden<br />

Schritte, um die Taktzeit für komplexe Bauteile von über zehn Minuten deutlich<br />

zu verkürzen.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Im neuen Prozess wird bei Haager parallel<br />

geschruppt: Mit dem Frässystem 406<br />

entstehen am Instrumentenbauteil die<br />

beiden erforderlichen Absätze<br />

Kürzere Taktzeiten<br />

Mannloser Betrieb<br />

Prozessumstellung<br />

Einsatz anderer Werkzeuge<br />

Flexible Reaktion auf Kundenwünsche<br />

Bild: Horn / Nico Sauermann<br />

Für ein Bauteil, das in einem Medizininstrument<br />

eingesetzt wird, sollte in<br />

der Fertigung der Zerspanprozess deutlich<br />

optimiert werden: Vorgesehen war,<br />

die Taktzeit von 10,5 min auf höchstens<br />

7 min zu verkürzen. Diese anspruchsvolle<br />

Vorgabe hatte sich ein Hersteller von<br />

komplexen Bauteilen gemacht, die Haager<br />

Micro-Mechanik GmbH in Pforzheim.<br />

Deren Leiter CNC-Technik, Markus Arny,<br />

bekam die Aufgabe, diese Optimierung<br />

umzusetzen und darüber hinaus die<br />

Standzeiten der Werkzeuge zu steigern:<br />

So sollten mannlose Schichten bis 22<br />

Stunden bei hoher Prozesssicherheit möglich<br />

werden.<br />

Bis dahin wurde das Bauteil aus einer<br />

Rundstange mit einem VHM-Schaftfräser<br />

auf einer Werkzeugmaschine Index C100<br />

mit drei Werkzeugrevolvern geschruppt –<br />

laut Arny ein aufwendiger Schritt. Um<br />

den Prozess gemäß der neuen Vorgaben<br />

zu optimieren, schloss er sich mit einem<br />

technischen Berater des Tübinger Werkzeugherstellers<br />

Paul Horn GmbH kurz. In<br />

den Gesprächen mit diesem, Albrecht<br />

Frank, kristallisierte sich heraus, dass eine<br />

Umstellung in mehreren Schritten Erfolg<br />

versprechend war.<br />

Das Bauteil aus dem Werkstoff<br />

X2CrNi18-9 (1.4307), das für einen renommierten<br />

Medizin<strong>technik</strong>-Hersteller<br />

gefertigt wird, stellen die Pforzheimer in<br />

Losgrößen von 8000 Stück pro Jahr her.<br />

Als erster Schritt der Optimierung wurde<br />

das Ausgangsmaterial verändert: auf eine<br />

quadratische Stange mit einem Querschnitt<br />

von 24 mm x 24 mm. Im zweiten<br />

Schritt wurde auch eine andere Schruppstrategie<br />

gewählt. Geschruppt wird nun<br />

mit einem Tangentialfrässystem des Typs<br />

406 mit vier Schneiden. Die zwei zu<br />

schruppenden Absätze mit einer Tiefe von<br />

jeweils 4,5 mm werden hier parallel mit<br />

zwei Werkzeugen von oben und unten bearbeitet.<br />

Die Schnitttiefe beträgt a p =<br />

1,5mm bei einer Schnittgeschwindigkeit<br />

von v c = 180 m/min. Grundsätzlich wäre<br />

mehr möglich, aber „wir konnten aufgrund<br />

der begrenzten Leistung der Werkzeugrevolver<br />

die Werkzeuge nicht voll<br />

auslasten“, erläutert Berater Albrecht<br />

Frank.<br />

Zum Schlichten der Flächen nutzt Haager<br />

einen VHM-Schaftfräser des Typs DP<br />

mit 10 mm Durchmesser und sechs<br />

Schneiden. Eine darüber hinaus benötigte<br />

Nut fräst ebenfalls ein VHM-Schaftfräser<br />

DP mit dem Durchmesser von 4 mm im<br />

Vollschnitt.<br />

Kürzere Laufzeit, aber<br />

hohe Prozesssicherheit<br />

Durch den Einsatz der Horn-Werkzeuge<br />

sowie weitere Optimierungen verkürzte<br />

sich die Laufzeit pro Werkstück sogar auf<br />

weniger als die vorgesehenen 7 min. Wegen<br />

der hohen Standzeit der Werkzeuge<br />

war auch die Prozesssicherheit in mannlosen<br />

Schichten von bis zu 22 Stunden zu<br />

erreichen. Gewechselt wird das Werkzeug<br />

hier aus Gründen der Prozesssicherheit,<br />

sobald eine definierte Anzahl von gefertigten<br />

Werkstücken erreicht ist.<br />

Die rhombischen Schneidplatten des<br />

Frässystems 406 sind präzisionsgeschliffen<br />

und sorgen mit einer zusätzlichen<br />

Freiflächenfase für einen stabilen<br />

Schneid keil. Positive Span- und Axialwinkel<br />

ermöglichen einen weichen Schnitt<br />

und begünstigen so einen ruhigen Fräsprozess.<br />

Das System gewährleistet auch<br />

bei angetriebenen Werkzeugrevolvern sowie<br />

auf leistungsschwächeren Maschinen<br />

ein hohes Zeitspanvolumen. Zusammen<br />

mit der inneren Kühlmittelzufuhr deckt<br />

das Tangentialfrässystem 406 ein breites<br />

Anwendungsspektrum ab und erhöht dadurch<br />

die Effizienz und Flexibilität.<br />

Das Schaftfräser-System DP ist für das<br />

Bearbeiten der gängigen Werkstoffe im<br />

Bereich Maschinenbau ausgelegt. Größe-<br />

38 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Industrie<br />

Bild: Horn / Nico Sauermann<br />

re Spanwinkel, tiefere Spanräume und ein<br />

schnelles Hinterschliffverfahren für die<br />

Freiwinkel am Umfang, teils in Kombination<br />

mit einer Weldonspannfläche, eignen<br />

sich insbesondere für den Einsatz im<br />

Maschinenbau und der Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Optimierte Werkzeuge eignen<br />

sich für Trockenzerspanung<br />

Alle Fräser ab Schaftdurchmesser 6 mm<br />

haben eine Weldonspannfläche nach<br />

DIN6535 HB. So können höhere Drehmomente,<br />

welche insbesondere bei Schruppbearbeitungen<br />

vorkommen, aufgenommen<br />

werden. Die Kennzeichnung TF2K<br />

beschreibt eine PVD-Titanaluminium -<br />

nitrid-Schicht. Das optimierte Verhältnis<br />

von Härte und Druckeigenspannung dieser<br />

Beschichtung macht die Schneidkanten<br />

der Fräser besonders stabil. Ihre thermische<br />

und chemische Beständigkeit ermöglicht<br />

auch die Trockenzerspanung.<br />

Markus Arny bewertet die jetzt verwendeten<br />

Werkzeuge äußerst positiv und<br />

Das Gefühl von<br />

Teamarbeit erlebten<br />

Albrecht Frank,<br />

technischer Berater<br />

bei Paul Horn, Markus<br />

Arny, der bei<br />

Haager den Bereich<br />

CNC-Technik leitet,<br />

und Maschineneinrichter<br />

Roland<br />

Gäsert (von links)<br />

fühlt sich gut beraten: „Ich muss das<br />

Know-how und die Unterstützung seitens<br />

Horn loben. Des Weiteren sind wir mit der<br />

schnellen Lieferzeit sehr zufrieden, da wir<br />

dadurch schnell auf unsere Kundenwünsche<br />

reagieren können.“<br />

Der technische Berater Albrecht Frank<br />

betont die Partnerschaft auf Augenhöhe,<br />

die im Projekt mit Haager von Anfang an<br />

gegeben war, „und das vom Geschäftsführer<br />

bis zum Maschineneinrichter“. Man<br />

habe sofort gemerkt, dasS ein Team am<br />

Werk war, das höchst produktive Prozesse<br />

anstrebte und sein Fertigungs-Know-how<br />

mit neuen Werkzeuglösungen ergänzen<br />

wollte. Frank: „Die Summe dieser beiden<br />

Punkte sowie die ‚ganzheitliche’ Prozessbetrachtung<br />

sind letztendlich auch der Erfolg<br />

des Projektes.“<br />

■<br />

Christian Thiele<br />

Paul Horn, Tübingen<br />

www.phorn.de<br />

Das<br />

Kompetenz-<br />

Netzwerk<br />

der Industrie<br />

18 Medienmarken für alle<br />

wichtigen Branchen der Industrie<br />

Information, Inspiration und<br />

Vernetzung für Fach- und<br />

Führungskräfte in der Industrie<br />

Praxiswissen über alle Kanäle:<br />

Fachzeitschriften, Websites, Events,<br />

Newsletter, Whitepaper, Webinare<br />

Über den Anwender<br />

Die Pforzheimer Haager Micro-Mechanik GmbH stellt mit 35<br />

Mitarbeitern hauptsächlich komplexe CNC-Dreh- und Frästeile<br />

her. Drei Viertel davon werden in der Medizin<strong>technik</strong> gebraucht,<br />

vieles wird für die Automobilindustrie, Luft- und<br />

Raumfahrt<strong>technik</strong> sowie die Mess- und Regel<strong>technik</strong> produziert.<br />

Goldfournituren für die Schmuckindustrie, für die das<br />

Unternehmen früher ausschließlich arbeitete, machen heute<br />

noch 15 % des Umsatzes aus. Auf 19 CNC-Drehmaschinen und<br />

11 Fräszentren bearbeiten die Mitarbeiter am 2012 bezogenen<br />

neuen Standort in Pforzheim die unterschiedlichsten Werkstoffe,<br />

darunter Titan- und Kobalt-Chromlegierungen oder verschiedene<br />

Edelstähle. Die Fertigungshalle ist voll klimatisiert,<br />

um auch in mannlosen Schichten den Wärmegang der Maschinen<br />

kontrollieren zu können – als Voraussetzung für die<br />

präzise Zerspanung der zum Teil sehr komplexen Bauteile.<br />

www.haager.de<br />

Die passenden Medien für<br />

Sie und Ihre Branche:<br />

konradin.de/industrie<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 39<br />

media.industrie.de


■ [ TECHNIK ]<br />

Bild: Guido Schaerli<br />

Metallische Oberflächen – technisch<br />

und optisch optimiert<br />

Oberflächen<strong>technik</strong> | Speziell für den Einsatz in der Medizin behandelt das Schweizer<br />

Unternehmen Rero die Oberflächen metallischer Bauteile: Medizinische Instrumente<br />

und Geräte erhalten durch Galvanisieren, Anodisieren, Passivieren oder Beschichten<br />

die geforderten technischen und optischen Eigenschaften.<br />

Wegen besonderer Forderungen an<br />

physikalische und chemische Eigenschaften<br />

werden für die Fertigung von<br />

Medizinprodukten nur einige metallische<br />

Werkstoffe, wie Titan, Edelstähle und Kobalt-Chrom-Legierungen<br />

verwendet. Zusätzlich<br />

sind häufig die Oberflächen der<br />

gefertigten Bauteile zu beschichten oder<br />

anderweitig zu behandeln, um alle speziellen<br />

Forderungen zu erfüllen. Zu diesen<br />

Anforderungen zählen die chemische<br />

Beständigkeit, Rauheit und optische Effekte.<br />

Auf hochwertige Oberflächenbehandlung<br />

ist die Rero AG spezialisiert.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Fertigung medizinischer Instrumente<br />

Dienstleister für Oberflächen<strong>technik</strong><br />

Metallveredelung<br />

Ausgerüstet für die Anforderungen der<br />

Medizin<strong>technik</strong><br />

Bereits im Jahr 1882 gründete Heinrich<br />

Tschopp das Unternehmen. Es vergoldete<br />

zunächst Uhren. Die dafür notwendige<br />

Fachausbildung zur Metallbearbeitung<br />

und -beschichtung stand bereits damals<br />

im Fokus der Eigentümer. Bis heute prägen<br />

die hohe fachliche Qualifikation und<br />

die richtige Einschätzung technischer und<br />

wirtschaftlicher Entwicklungen den Erfolg<br />

des Schweizer Unternehmens. Seit<br />

ihrer Gründung ist die Rero AG in Waldenburg<br />

familiengeführt, inzwischen in<br />

der fünften Generation. Und nach wie vor<br />

ist sie auf die Behandlung von Metalloberflächen<br />

über das gesamte Spektrum der<br />

metallverarbeitenden Industrie ausgerichtet.<br />

Speziell beim Anodisieren von Aluminium<br />

bietet das Unternehmen weitreichende<br />

Leistungen. Anodisieren verbessert<br />

zum einen die chemische und mechanische<br />

Beständigkeit von Aluminiumoberflächen,<br />

zum anderen vor allem die Optik.<br />

Um Bauteile aus diesem Leichtmetall anodisch<br />

zu oxidieren und zu färben, verfügt<br />

der Dienstleister über ein Farbspektrum<br />

aller Anbieter in der Schweiz, in Deutschland<br />

und in Österreich. Aktuell behandelt<br />

das Unternehmen die Oberflächen von<br />

Bauteilen aus einer Vielzahl an Werkstoffen<br />

und Branchen, darunter die Medizinund<br />

die Elektro<strong>technik</strong>, die Elektronik<br />

und der Maschinenbau.<br />

Das richtige Verfahren ist in der<br />

Medizin<strong>technik</strong> entscheidend<br />

Für die Medizin<strong>technik</strong> unterliegen Oberflächen<br />

von Geräten besonderen Forderungen.<br />

Dies gilt insbesondere für die Verwendung<br />

von Instrumenten und Bauteilen<br />

in Kontakt mit dem menschlichen Körper.<br />

Instrumente, Geräte und speziell Implantate<br />

sind sorgfältig zu entgraten, zu<br />

reinigen, keimfrei zu machen und zu verpacken.<br />

Die Experten aus Waldenburg<br />

bieten dafür ein breites Spektrum an Bearbeitungsverfahren.<br />

Galvano<strong>technik</strong>-<br />

Spezialist Halil Cebeci erklärt: „Ein besonders<br />

prädestiniertes Verfahren für Medizininstrumente<br />

unterschiedlicher Art ist<br />

40 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Ob Einzelteile, kleine Mengen<br />

oder Großserien: Mit den vorhandenen<br />

Anlagen und Techniken<br />

werden fast alle Bedürfnisse<br />

erfüllt<br />

Bild: Guido Schaerli<br />

das elektrochemische Polieren. Wir betreiben<br />

seit über 40 Jahren Verfahren, um<br />

Edelstähle mit einer glatten Oberfläche<br />

zu versehen. Damit werden beispielsweise<br />

Grate, wie sie bei der mechanischen<br />

Bearbeitung zurückbleiben, vollständig<br />

entfernt.“ Dies sei vor allem an schlecht<br />

zugänglichen Bereichen der Oberfläche<br />

wie Hinterschneidungen oder Bohrungen<br />

unerlässlich.<br />

Bei Medizingeräten aus Edelstahl ist<br />

zusätzlich die Oberfläche zu passivieren.<br />

Das Legierungsmetall Chrom im Edelstahl<br />

reagiert mit Sauerstoff zu chemisch beständigem<br />

Chromoxid. Durch das Elektropolieren<br />

des Edelstahls wird einmal<br />

Chrom an der Oberfläche angereichert<br />

und zugleich prozessbedingt Chromoxid<br />

erzeugt. Der Vorgang bewirkt in einem Arbeitsgang<br />

ein Glätten der Oberfläche und<br />

eine hocheffiziente Passivierung: Chromoxid<br />

bildet eine Passivschicht. Die glatte<br />

Oberfläche vermindert zudem erheblich<br />

die Neigung zum Anhaften von biologischem<br />

Bewuchs. Das vereinfacht die Reinigung,<br />

um medizinische Geräte und Instrumente<br />

keimfrei zu machen. Darüber<br />

hinaus sind passivierte Oberflächen wesentlich<br />

beständiger gegen Korrosion. Somit<br />

verwirklicht das Elektropolieren und<br />

Passivieren mehrere entscheidende Eigenschaften<br />

und Vorteile für die Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Auf ihren Anlagen behandelt Rero<br />

von einigen wenigen bis zu einigen<br />

hundert Werkstücken gleichzeitig – abhängig<br />

von Abmessungen und Geometrie<br />

der Bauteile.<br />

Gemeinsam mit Instituten an<br />

neuen Beschichtungen forschen<br />

„Die Fertigung medizintechnischer Geräte<br />

erfordert umfassende Kenntnisse der<br />

Werkstoff<strong>technik</strong>, der Produktionsverfahren<br />

und auch Betrachtungen im Hinblick<br />

auf Kosten und Verfügbarkeit von Werkstoffen“,<br />

so Cebeci. „Dabei kommt die<br />

Oberfläche nach meinen Erfahrungen oft<br />

zu kurz.“ Speziell die Oberfläche sei aber<br />

am Ende dafür bestimmend, dass ein Gerät<br />

oder Bauteil die gewünschten Eigenschaften<br />

erfüllt und eine lange Lebensdauer<br />

erreicht. „Deshalb ist es für unsere<br />

Auftraggeber vorteilhaft und lohnend,<br />

unsere Erfahrungen und unser Know-how<br />

bereits beim Design, bei der Konstruktion<br />

und in der Planung der Fertigung zu nutzen“,<br />

erläutert der Oberflächenspezialist.<br />

So lassen sich bereits im Vorfeld kostenund<br />

zeitintensive Korrekturen an den Verfahren<br />

und Produkten vermeiden.<br />

Die Weiterentwicklung bestehender<br />

Verfahren ist für Rero ein Schwerpunkt<br />

der Geschäftstätigkeit, wie Cebeci betont:<br />

„Neuartige Beschichtungen für Instrumente<br />

und Einrichtungsgegenstände in<br />

keimfreien Umgebungen zu entwickeln,<br />

ist nach unserer Ansicht ein lohnender<br />

Ansatz für die Zukunft. Beispielsweise<br />

könnten sich unsere Kupfer- oder Silberbeschichtungen<br />

als geeignet erweisen,<br />

denn Kupfer und Silber wirken keimtötend.<br />

Für solche Projekte arbeiten wir mit<br />

renommierten Forschungsinstituten zusammen.“<br />

Schrauben für die Medizin<strong>technik</strong><br />

erhalten durch die Oberflächenbehandlung<br />

biokompatible<br />

und funktionale Eigenschaften<br />

Halil Cebeci ist ausgebildeter Galvano<strong>technik</strong>er<br />

und steht für alle Fragen der<br />

Metallveredelung zur Verfügung<br />

Bild: Guido Schaerli<br />

Dazu verfügt das Unternehmen über<br />

einen umfangreichen Stab erfahrener<br />

Mitarbeiter. Die Unternehmensführung<br />

engagiert sich vor allem beim Erhalt und<br />

Ausbau des High-Tech-Standorts Schweiz<br />

im Bereich der Oberflächen<strong>technik</strong>. Sie<br />

gibt wichtige Impulse für die Zukunft. So<br />

ist bis zum Jahr 2020 eine weitere Automatisierung<br />

der Produktion geplant. Investiert<br />

werden soll in zwei Vollautomaten<br />

zum galvanischen Versilbern und zum<br />

Abscheiden von Schichtkombinationen<br />

aus Nickel und Zinn. Damit kann der<br />

Dienstleister der steigenden Nachfrage im<br />

Bereich Elektro<strong>technik</strong> – vor allem für<br />

Stecker und Kontaktelemente – nachkommen.<br />

Zugleich wird er hohe Standards für<br />

den Arbeits- und Umweltschutz mit verbesserter<br />

Abluft<strong>technik</strong> und mit einer<br />

neuen Anlage zur Abwasserbehandlung<br />

erfüllen.<br />

Das Unternehmen ist heute bereits<br />

nach ISO 9001 und ISO 14001 – geprüft<br />

von der SQS – zertifiziert. Zahlreiche Prozesse<br />

sind validiert. Als eines der wenigen<br />

Unternehmen in der Schweiz verfügt der<br />

Oberfächen<strong>technik</strong>-Spezialist über ein validiertes<br />

Verfahren zum Elektropolieren<br />

und Passivieren von Edelstählen und erfüllt<br />

damit die strengen Forderungen der<br />

Medizin<strong>technik</strong>. Um potenziellen Auftraggebern<br />

Know-how zu vermitteln, bietet<br />

Rero zudem in Europa und den USA<br />

Weiterbildungs-Workshops an. (su) ■<br />

www.rero-ag.ch<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 41


■ [ TECHNIK ]<br />

Bild: Fraunhofer IPA<br />

Qualität gleich beim Drucken sichern<br />

Qualität im 3D-Druck | Für die additive Fertigung gibt es bisher noch keine Normen.<br />

Das Fraunhofer IPA in Stuttgart hat jedoch ein System entwickelt, mit dem sich die<br />

Qualität schon während des Drucks automatisiert prüfen lässt. Es steht fürs Tests in<br />

der Industrie und zum Weiterentwickeln bereit.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Inline-Qualitätssicherung beim<br />

3D-Druck – auch von Metall<br />

Prototyp für alle Anlagen einsetzbar<br />

Weiterentwicklung mit<br />

Industriepartnern<br />

3D-gedruckte Bauteile sind laut der<br />

Fraunhofer-IPA-Wissenschaftlerin Dr.<br />

Simina Fulga-Beising die Hoffnungsträger<br />

von Industrie 4.0. „Sie vereinen Funktionalität,<br />

Flexibilität, Komplexität und<br />

Individualität“, ist sie überzeugt. Interessant<br />

ist das zum Beispiel für Prothesen<br />

oder Orthesen, die genau zum Körper des<br />

Trägers passen sollen. Hinzu kommt, dass<br />

der 3D-Druck als einziger Produktionsprozess<br />

heute schon vollständig digital<br />

gesteuert wird. Losgröße 1, die Industrie<br />

4.0 anstrebt, lasse sich damit prinzipiell<br />

realisieren, bestätigt Fulga-Beising.<br />

Bislang hat die additive Fertigung aber<br />

noch einen Haken: die Qualität. „Für die<br />

gesamte Qualitätssicherung gibt es hier<br />

noch keine fest etablierten Normen“, kritisiert<br />

Fulga-Beising, die auf diesem Gebiet<br />

promoviert hat.<br />

Sicherheit und Reproduzierbarkeit lassen<br />

sich deshalb nicht garantieren. Gerade<br />

in Branchen wie zum Beispiel der Medizin<strong>technik</strong><br />

seien solche Vorgaben aber<br />

extrem wichtig. Hinzu kommt, dass fehlende<br />

Qualitätskontrollen während des<br />

Drucks hohe Kosten für das Unternehmen<br />

verursachen. „Der Drucker arbeitet völlig<br />

autark. Im schlimmsten Fall bemerkt man<br />

den Fehler erst, wenn das Bauteil fertig<br />

ist. Da ist die Maschine aber schon viele<br />

Stunden gelaufen, und es wurde viel Material<br />

und Energie verschwendet“, bemängelt<br />

die Forscherin. Den Vorgang von einem<br />

Techniker überwachen zu lassen,<br />

wäre angesichts der hohen Maschinenlaufzeit<br />

viel zu teuer.<br />

Mit IQ4AP hat das Fraunhofer IPA ein<br />

System entwickelt, das die Qualität im<br />

3D-Druck inline – also schon während des<br />

Drucks – automatisiert kontrolliert. Die<br />

Anwendung basiert auf einer Blackbox,<br />

die eine Kamera, Beleuchtung und Belüftung<br />

enthält. Schlüsseltechnologie ist das<br />

maschinelle Sehen. Ein Kamerasystem<br />

scannt die frisch aufgetragenen Pulverschichten<br />

und die gesinterten Schichten<br />

direkt im Prozess. Dann werden die Bilder<br />

mit mehreren Algorithmen geprüft.<br />

„Grobe und feine Defekte werden sofort<br />

erkannt. Sogar die Merkmale der<br />

gesinterten Schicht, wie zum Beispiel<br />

Längen oder Lochdurchmesser, können<br />

inline gemessen werden. Man erhält damit<br />

ein Bauteilqualitätsprotokoll auf<br />

Schicht ebene“, so die Wissenschaftlerin.<br />

Der Maschinenbetreuer wird automatisch<br />

benachrichtigt und kann bei Abweichungen<br />

entscheiden, was zu tun ist. Auch<br />

Toleranzen, zum Beispiel der maximale<br />

Abstand von Löchern, lassen sich fest -<br />

legen.<br />

Im Applikationszentrum wurde<br />

der Prototyp bereits realisiert<br />

Der Prozess ist jetzt validierbar. „Mit industrieller<br />

Computertomographie konnten<br />

wir die Ergebnisse des Inline- Quali -<br />

tätskontrollsystems bestätigen“, freut sich<br />

Fulga-Beising. Den Prototypen für das Inline-Qualitätskontrollsystem,<br />

der mit prozessintegrierter<br />

Sensor mess<strong>technik</strong> am<br />

Beispiel des Selektiven Laser Sinterns<br />

(SLS) entwickelt wurde, haben die IPA-<br />

Wissenschaftler 2016 im Rahmen des Applikationszentrums<br />

Industrie 4.0 realisiert.<br />

Die Hardware kostet Anwender<br />

2500 Euro, heißt es aus Stuttgart.<br />

Praktisch sei, dass das System maschinenunabhängig<br />

ist und man es an jeden<br />

beliebigen 3D-Drucker andocken könne.<br />

„So ist keine Kühlung notwendig, um die<br />

Hardwarekomponenten gegen die hohen<br />

Temperaturen im Druckbereich zu schützen.<br />

Das System hat ein ausgezeichnetes<br />

Preis-Leistungs-Verhältnis und ist ohne<br />

aufwendige Maschinenzertifizierungen<br />

einsetzbar“, sagt Fulga-Beising.<br />

42 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


SPAN TEILER<br />

Der Prototyp, der für das selektive Lasersintern entwickelt wurde,<br />

ist maschinenunabhängig und lässt sich an jeden beliebigen<br />

3D-Drucker andocken<br />

Theoretisch lässt sich das Modul auch<br />

für den Metallbereich adaptieren. Ein entsprechendes<br />

Soft- und Hardwarekonzept<br />

hat Fulga-Beising in ihrer Dissertation<br />

entwickelt. Auch ist IQ4AP modular aufgebaut<br />

und lässt sich erweitern. Jetzt<br />

sucht das IPA nach Partnern, die das System<br />

testen und in gemeinsamen Projekten<br />

bedarfsgerecht integrieren wollen. Erste<br />

Anfragen gebe es schon.<br />

Die Arbeit am Inline-Qualitätskontrollsystem<br />

ist aber noch lange nicht abgeschlossen.<br />

„Im nächsten Schritt soll das<br />

System durch maschinelles Lernen selbst<br />

beurteilen, was der Fehler für den Druckprozess<br />

bedeutet“, erklärt Fulga-Beising.<br />

Dazu gehört, nicht nur zu entscheiden, ob<br />

er gestoppt werden soll, sondern auch<br />

Rückschlüsse zu ziehen und das Verfahren<br />

zu optimieren.<br />

(op) ■<br />

Mehr zum Thema<br />

Gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Produktions<strong>technik</strong><br />

und Automatisierung IPA veranstaltet die Fachzeitschrift<br />

Quality Engineering am 13. März 2018 das erste Forum „Qualitätssicherung<br />

in der additiven Fertigung“ – und zwar beim<br />

Fraunhofer IPA in Stuttgart.<br />

Das Forum wird alle Qualitätsthemen entlang des Produk -<br />

tionsprozesses adressieren. Experten aus Industrie und Wissenschaft,<br />

aus Praxis und Forschung berichten dabei über ihre<br />

Erfahrungen und Projekte. Eine Begleitausstellung rundet das<br />

Forum ab.<br />

Programm und Anmeldung:<br />

quality-engineering.industrie.de/<br />

forum-qualitaetssicherung-beiadditiven-verfahren/<br />

Trochoidal-Fräswerkzeuge<br />

Die spezielle Auslegung auf trochoidale<br />

Zerspanung zeigt sich durch vibrationsdämpfende<br />

Merkmale wie ungleiche Teilung,<br />

ungleicher Drallwinkel oder der besonderen<br />

Mikrogeometrie. Spanteiler mindern die<br />

axiale Auszugskraft und reduzieren das<br />

Risiko eines Spänestaus.<br />

Besuchen Sie uns:<br />

Halle 14, Stand C18<br />

www.emuge-franken.com<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 43


■ [ TECHNIK ]<br />

Bild: Messe Düsseldorf<br />

Metav 2018 zeigt Trends in der<br />

Medizin<strong>technik</strong><br />

Medical Area | Vom 20. bis 24. Februar geht mit der Metav in Düsseldorf die erste<br />

internationale Fachmesse für Produktionstechnologien im Jahr 2018 an den Start. Auf<br />

der von der VDMA Arbeitsgemeinschaft Medizin<strong>technik</strong> organisierten Medical Area<br />

stellen Aussteller Maschinen und Technologien für die Branche vor.<br />

Laut Experten kommen bei den Werkzeugmaschinen<br />

„nur die Besten der<br />

Besten“ in der Medizin<strong>technik</strong>-Branche<br />

zum Zuge. Wie das einem langjährigen<br />

Pionier auch bei hochkomplexen 3D-Teilen<br />

gelingt, zeigt die Citizen Machinery<br />

Europe GmbH, Esslingen. Das Unternehmen<br />

ist auch in diesem Jahr auf der Metav,<br />

Fachmesse für Technologien der Metallbearbeitung,<br />

als Aussteller der Medical<br />

Area vertreten und zeigt vom 20. bis<br />

24. Februar in Düsseldorf seine Branchenkompetenz:<br />

„Die Medizin<strong>technik</strong> benötigt<br />

in Sachen Maßhaltigkeit und Qualität<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Medical Area auf der Metav 2018<br />

■ Werkzeugmaschinen Branche<br />

■ Hohe Anforderungen an die Hersteller<br />

durch MDR und UDI<br />

■ Vollautomatisierte Produktionsprozesse<br />

hochpräzise Bauteile“, erklärt Nils Westphal,<br />

Leiter der Citizen-Niederlassung<br />

Neuss. „Wir stiegen in diese Branche vor<br />

über drei Jahrzehnten in Deutschland<br />

und Europa ein.“ Weil Citizen aus der Uhrenproduktion<br />

stammt, kannte und kennt<br />

das Unternehmen die Herstellung von extrem<br />

präzise arbeitenden Anlagen bereits<br />

aus dem Alltagsgeschäft.<br />

Zu den Kunden zählen global tätige<br />

Unternehmen, die mit Citizen-Langdrehautomaten<br />

zum Beispiel Knochennägel,<br />

Implantate, Kanülen, chirurgische Werkzeuge<br />

und Instrumente herstellen. Westphal:<br />

„Es handelt sich durch die Bank um<br />

Firmen, die nicht nur höchste Ansprüche<br />

an ihre Teile, sondern auch an die Prozessfähigkeit<br />

und -sicherheit stellen.“ Der<br />

Niederlassungsleiter spricht daher vom so<br />

genannten Rundum-Sorglos-Paket, bei<br />

dem die eigentliche Maschine wertmäßig<br />

rund 50 % ausmacht. Hinzu kommt die<br />

gesamte Peripherie, die den kompletten<br />

Prozess abbildet. Hierzu gehören neben<br />

Lademagazin, Zuführsystem, Hochdruck-<br />

Pumpeneinrichtung, Späne-Abführsystem,<br />

Palettiereinrichtung sowie Laserkopf<br />

auch sicherheits-relevante Peripherien<br />

wie Feuerlöscheinrichtung und Absaugung.<br />

Das Rundum-Sorglos-Paket geht sogar<br />

so weit, dass Citizen auf Wunsch den<br />

Prozess für mindestens ein auf dem Langdrehautomaten<br />

zu fertigendes Bauteil<br />

überprüft und prozesssicher entwickelt.<br />

Medical Area als Plattform für<br />

Medtech-Expertise<br />

Für den Niederlassungsleiter ist die Metav<br />

eine gute Gelegenheit, die speziellen Lösungen<br />

des Unternehmens zu präsentieren.<br />

„Wir besuchen die Metav ohnehin mit<br />

einem eigenen Hauptstand“, so Westphal.<br />

„Da nutzen wir gerne die Chance, die uns<br />

die Metav mit der Medical Area zur Präsentation<br />

unserer Expertise auf dem Gebiet<br />

Medizin<strong>technik</strong> bietet.“ Auf der Medical<br />

Area stellt Citizen die Langdrehmaschine<br />

Cincom M16-4M8 vor, mit der sich<br />

auf zehn bis zwölf Achsen Werkstücke mit<br />

einem Durchmesser von 1 bis 16 mm und<br />

44 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Im Rahmen der Medical Area<br />

der Metav 2018 präsentieren<br />

Unternehmen das ganze Spektrum<br />

für die Produktion in der<br />

Medizin<strong>technik</strong> – unter anderem<br />

neue Materialien, Oberflächen,<br />

Produktionssysteme und<br />

Medical Engineering<br />

einer maximalen Bearbeitungslänge von<br />

200 mm zerspanen lassen. Diese<br />

Hightech-Maschine ermöglicht es, aus Titan<br />

oder Edelstahl auch speziell geformte<br />

3D-Teile, wie beispielsweise schräge Implantate<br />

aus der Dental<strong>technik</strong>, in einer<br />

Aufspannung komplett zu fertigen. „Es<br />

lassen sich damit sogar Teile für Venenklemmen<br />

drehen, die früher ihre Endkontur<br />

per Fräsen erhielten“, erklärt Westphal.<br />

„Heute entstehen sie in einer Aufspannung<br />

direkt von der Stange.“<br />

Gemeinsame Lösungen mit<br />

Partnern entwickeln<br />

Wie hoch die Anforderungen an Produk -<br />

tionssysteme für die Medizin<strong>technik</strong> sind,<br />

weiß auch die Imstec GmbH aus Klein-<br />

Winternheim: Sie präsentiert eine neue<br />

Produktionslinie, die sie gemeinsam mit<br />

dem Kölner Werkzeugmaschinenhersteller<br />

Schütte entwickelt hat. „Wir entwickeln<br />

für die Medizin<strong>technik</strong> so genannte<br />

End-to-End-Lösungen“, erklärt Imstec-<br />

Geschäftsführer Edgar Mähringer-Kunz.<br />

„Die Kunden kommen mit einer Aufgabenstellung<br />

zu uns: Wir überführen diese<br />

in eine Spezifikation und analysieren auf<br />

Schwachstellen und Risiken.“ Es folgen<br />

Medical Area auf der Metav 2018<br />

Im Rahmen der Metav 2018 – Internationale<br />

Messe für Technologien der Metallbearbeitung<br />

– die vom 20. bis 24. Februar<br />

auf dem Messegelände in Düsseldorf<br />

gastiert, sind vier so genannte „Areas“<br />

ausgewiesen. In diesen Bereichen sollen<br />

die Synergien in der Produktions<strong>technik</strong><br />

verdeutlicht werden. Zwei der Areas widmen<br />

sich Spezialthemen der Produktions<strong>technik</strong>,<br />

zwei weitere haben besondere<br />

Branchen im Fokus.<br />

Die Medical Area stellt als die zweite anwenderbezogene<br />

Area mit ihren Ausstellern<br />

die Medizin<strong>technik</strong> in den Mittelpunkt.<br />

Sie ist mit ihren hohen Anforderungen<br />

und ihrem Innovationspotenzial<br />

der Bau der Anlage, Inbetriebnahme und<br />

Betreuung im Rahmen von Wartungsverträgen.<br />

In der Regel arbeitet Imstec auf drei<br />

verschiedene Arten mit seinen Partnern<br />

zusammen: Die Rheinland-Pfälzer haben<br />

beispielsweise eine vollautomatisch arbeitende<br />

Anlage inklusive aller Herstellungsprozesse<br />

entwickelt und gebaut, auf der<br />

ein Kunde Implantate produziert, die direkt<br />

im Auge sitzen und es mit Medikamenten<br />

versorgen. Der Fachmann spricht<br />

hier von einem kompletten Process-Development-Outsourcing.<br />

Andere Kunden<br />

haben ein bereits klinisch zugelassenes<br />

Herstellungsverfahren entwickelt, das<br />

Imstec dann vom Laborstatus in einen Industrieprozess<br />

überführt. Die dritte Variante<br />

besteht in der Optimierung, Erweiterung<br />

und Automatisierung einer bereits<br />

bestehenden Fertigung.<br />

Alle drei Varianten zeichnet ein gemeinsamer<br />

Nenner aus: Hersteller von<br />

Anlagen für die Medizin<strong>technik</strong> müssen<br />

unter anderem die Vorgaben der DIN EN<br />

ISO 13485, strenge behördliche Vorgaben<br />

beispielsweise der US-amerikanischen<br />

FDA und die GMP-Regeln (Good Manufacturing<br />

Practice) erfüllen. Außerdem<br />

müssen sie die unterschiedlichen Audits<br />

der Auftraggeber bestehen. „Das Qualitäts-<br />

und Dokumentationssystem ist daher<br />

schon sehr außergewöhnlich“, betont<br />

der Imstec-Geschäftsführer. „Hinzu<br />

kommt, dass sich diese Branche ebenso<br />

wie die Luftfahrtindustrie keinerlei Fehler<br />

leisten darf. Wir haben beispielsweise eine<br />

Anlage zum Verpacken orthopädischer<br />

Treiber technologischen Fortschritts in<br />

der Fertigungs<strong>technik</strong>. Nicht ohne Grund<br />

belegt die Medizin<strong>technik</strong> Spitzenplätze<br />

in der weltweiten Anmeldung von Patenten.<br />

Neben der Präsentation der Kompetenzen<br />

von Zulieferern für Produktions<strong>technik</strong><br />

und Komponenten, soll der Fokus<br />

der Medical Area deshalb auch auf die<br />

Forschung und den Stand der Entwicklung<br />

neuer Technologien und Anwendungen<br />

im Bereich der Medizin<strong>technik</strong><br />

gerichtet werden.<br />

Partner der Medical Area ist die Arbeitsgemeinschaft<br />

Medizin<strong>technik</strong> im VDMA.<br />

Komponenten automatisiert, weil innerhalb<br />

von zwei Jahren ein einziges Mal ein<br />

Teil beim manuellen Verpacken vertauscht<br />

wurde. Daher spielen Systeme<br />

zum sicheren Überwachen und Rückverfolgen<br />

der Prozessbedingungen, die so genannte<br />

Traceability, eine extrem wichtige<br />

Rolle.“<br />

Den Anforderungen von MDR<br />

und UDI gerecht werden<br />

Die Europäische Union berücksichtigt<br />

diese hohen Anforderungen mit dem neuen,<br />

seit 2017 gültigen Rechtsrahmen für<br />

Medizinprodukte (MDR), nach dem Hersteller<br />

von Medizinprodukten bis spätestens<br />

Mai 2020 ihre Prozesse anpassen und<br />

Produkte mit einer einmaligen Produktnummer<br />

(UDI) kennzeichnen müssen.<br />

„Alle unsere Anlagen besitzen bereits die<br />

entsprechenden Systeme zur Einzelteilverfolgung“,<br />

sagt Mähringer-Kunz. „Wir<br />

können jedes einzelne Teil beschriften,<br />

eindeutig identifizieren und nachverfolgen.“<br />

Auf den Anlagen ließen sich Produkte<br />

in Kleinstserie oder Losgröße eins prozesssicher<br />

herstellen. Zu den Highlights<br />

zählten beispielsweise vollautomatische<br />

Linien zur Produktion von Augenimplantaten.<br />

In Sachen Automatisierung arbeitet<br />

das Unternehmen neuerdings mit dem<br />

Werkzeugmaschinenhersteller Alfred H.<br />

Schütte GmbH & Co. KG aus Köln bei der<br />

Entwicklung von automatisierten Fertigungslinien<br />

zusammen, mit denen sich<br />

zum Beispiel gegossene Knieimplantate<br />

komplett bearbeiten lassen. Die neue Gemeinschaftslösung<br />

präsentiert Imstec auf<br />

der Metav, auf der das Unternehmen seit<br />

Einführung der Medical Area im Jahr<br />

2016 ausstellt.<br />

„Für uns ist die Medical Area ein wichtiges<br />

Puzzlestück innerhalb unserer internationalen<br />

Marketingaktivitäten“, begründet<br />

Mähringer-Kunz den erneuten<br />

Gang nach Düsseldorf. „Außerdem ist unsere<br />

Anlage nicht nur auf Medizin<strong>technik</strong><br />

limitiert. Sie eignet sich auch zum automatischen<br />

Schleifen und Polieren von<br />

Bauteilen aus anderen Branchen. Ich sehe<br />

die Metav 2018 daher auch als gute Chance<br />

zur Diversifikation an.“<br />

■<br />

Nikolaus Fecht<br />

Fachjournalist in Gelsenkirchen<br />

www.metav.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 45


■ [ TECHNIK ]<br />

NC-Simulation im<br />

durchgehenden CAD/CAM-Verbund<br />

Digitalisierung | Seine Produktentwicklung und Fertigung hat Brasseler in einem<br />

durchgehenden CAD/CAM-Prozess vernetzt. Die Simulation basiert auf dem NC-Code,<br />

sodass gespeicherte Fertigungsinformationen einbezogen werden können.<br />

Bild: Spring Technologies<br />

Da NC-Simul Machine auf dem NC-Code simuliert, kann der CAM-Programmierer diesen<br />

direkt auf Kollisionsfreiheit prüfen sowie Fertigungswege und -zeiten ermitteln<br />

Filigrane Bohrer, hauchfeine Bürsten<br />

und komplexe Verzahnungsgeometrien:<br />

Das ist die Welt der Gebr. Brasseler<br />

GmbH & Co. KG. Mit seinen über 10 000<br />

Produkten der Marke Komet zählt sich das<br />

global agierende Familienunternehmen<br />

zu den führenden Herstellern rotierender<br />

Instrumente und Systeme für die Humanund<br />

Zahnmedizin. Produziert wird am<br />

Standort Lemgo.<br />

Die Fertigung im Miniaturmaßstab erfordert<br />

große Genauigkeit von Maschinen<br />

und Bearbeitungsprogrammen, so dass<br />

das Entwickeln neuer, kundenspezifischer<br />

Produkte und deren Überführung in<br />

die Produktion eine Herausforderung ist.<br />

Bis vor wenigen Jahren bestand bei Brasseler<br />

der Medienbruch zwischen Produktentwicklung<br />

und Fertigung, die jeweils eigene<br />

Software-Systeme verwendeten.<br />

Auch in der Fertigung gab es keine einheitliche<br />

NC-Lösung. Nur vereinzelt konnte<br />

auf herstellerseitige Lösungen mit Programmiersoftware<br />

und integrierter Simulation<br />

zurückgegriffen werden. Häufig<br />

musste der NC-Code selbst geschrieben<br />

und auf der Maschine getestet werden,<br />

die in dieser Zeit nichts produzierte.<br />

Da das zu kostspielig und zeitaufwendig<br />

war, wurden 2010 die Weichen neu<br />

gestellt: Bei der Wahl einer nahtlosen Verbindung<br />

von CAD/CAM-Entwicklung und<br />

-Programmierung fiel die Entscheidung<br />

zugunsten der Softwarelösung von PTC,<br />

die Creo, Creo NC und Windchill umfasste,<br />

sowie ergänzend der Simulationslösung<br />

NC-Simul Machine der Spring Technologies<br />

GmbH, Wetzlar.<br />

Eingeführt wurde das neue System Ende<br />

2012 in Zusammenarbeit mit Inneo<br />

Solutions. „Für die gesamte Fertigung haben<br />

wir jeweils neue Postprozessoren mit<br />

einheitlicher Simulation zur Verfügung<br />

gestellt sowie alle betroffenen Mitarbeiter<br />

in Fertigung und Produktentwicklung geschult.<br />

Insgesamt wurden 20 virtuelle NC-<br />

Simul-Maschinen entwickelt“, erklärt<br />

Werner Würfel, Gruppenleiter IT-Systeme<br />

und als Projektleiter Globale Projekte für<br />

die Einführung der CAD/CAM- und PLM-<br />

Lösung verantwortlich.<br />

Mittlerweile ist der durchgehende<br />

CAD/CAM-Verbund bei Gebr. Brasseler<br />

im Einsatz und läuft auf mehr als 100 Maschinen.<br />

Damit wurden Konstruktionszeichnungen<br />

von fertigungsgerechten<br />

3D-Modellen abgelöst. Über so genannte<br />

user-defined-features fließen auch Fertigungsinformationen<br />

in die Produktentwürfe<br />

ein. Das spart Zeit und senkt die<br />

Kosten: bis zu 26 % schneller ist das Unternehmen<br />

nun bei der Entwicklung und<br />

Umsetzung neuer Produkte.<br />

Der CAM-Programmierer kann mit der<br />

Simulation den NC-Code auf Kollisionsfreiheit<br />

prüfen sowie Fertigungswege und<br />

-zeiten ermitteln. Dabei wird auf ein<br />

3D-Modell aufgesetzt, das im Ergebnis<br />

der Simulation verbessert werden kann.<br />

Diesen Vorteil nutzen die Programmierer<br />

bei Brasseler vor allem für die Entwicklung<br />

neuer Verzahnungsgeometrien und<br />

prüfen virtuell, ob mit einem neuen Fertigungsprozess<br />

am Ende auch die gewünschte<br />

Geometrie erzeugt wird.<br />

Simulation erleichtert auch das<br />

Einrichten der Maschine<br />

Den Maschineneinrichtern bringt die Simulationslösung<br />

ebenfalls Entspannung.<br />

Vor der Einführung des CAD/CAM-Verbundes<br />

waren Einrichter und Programmierer<br />

rund zwei bis drei Tage beschäftigt.<br />

Heute wird durch Simula tion auf virtuellen<br />

Maschinen nicht nur eine Kolli -<br />

sion im Vorfeld ausgeschlossen, auch das<br />

Bearbeitungsprogramm wird hinsichtlich<br />

Werkzeugwegen und Laufzeiten optimiert.<br />

Mit dem NC-Simul Player kann der<br />

Einrichter den Ablauf als interaktiven<br />

3D-Film sehen und anschließend die Einrichtung<br />

starten. Da alle Daten zudem im<br />

Product Lifecycle Management System<br />

(PLM) gespeichert sind, werden sie versionssicher<br />

abgebildet, so dass nur die freigegebene<br />

Version verwendet wird.<br />

Gemeinsam mit Forschungsinstituten<br />

beschäftigt sich die F&E bei Brasseler intensiv<br />

mit der Zukunft der Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Es geht um die Frage, wie die Forschung<br />

zu IoT und Industrie 4.0 für die eigene<br />

Wertschöpfung genutzt werden<br />

kann, aber auch darum, wie zum Beispiel<br />

sensorische Daten künftig in die CNC-Fertigung<br />

einfließen können.<br />

■<br />

Nicola Hauptmann<br />

Fachjournalistin in Schenefeld<br />

www.ncsimul.com/de<br />

46 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Nullpunkt-Spannsystem<br />

Mit nur 35 mm Aufbauhöhe wesentlich flacher<br />

als bisherige Referenzsysteme<br />

Bild: Hirschmann<br />

Das Referenzsystem μ-Pris-Fix-Flat der<br />

Hirschmann GmbH aus Fluorn Winzeln<br />

zeichnet sich laut Anbieter durch eine<br />

deutlich geringere Aufbauhöhe als die<br />

bisher am Markt erhältlichen Produkte<br />

aus. Der Referenzspanner und der speziell<br />

konzipierte Werkstückträger sind zusammen<br />

lediglich 35 mm hoch.<br />

Die Wechselgenauigkeit (Spanner zu<br />

Spanner) wird mit ≤ 0,002 mm in<br />

allen Achsen angegeben. Anwender<br />

können mit diesem System während<br />

der Bearbeitung das Werkstück aus<br />

der Maschine nehmen – etwa für<br />

Messungen oder eiligere Aufträge –<br />

und die Fertigung danach an der exakt<br />

gleichen Position weiterführen.<br />

Als weiteren wesentlichen Vorteil von<br />

Referenzsystemen nennt der Anbieter<br />

die Minimierung der Rüstzeiten in der<br />

Anlage. Das zu bearbeitende Werkstück<br />

kann mit Hilfe von Palettier- und<br />

Referenzsystemen außerhalb der Maschine<br />

voreingestellt und dann in das Bearbeitungszentrum<br />

eingesetzt werden. Dadurch<br />

lassen sich längere Maschinenlauf-<br />

zeiten erzielen. Entwickelt wurde das System<br />

aufgrund immer wieder kehrender<br />

Anfragen von Kunden.<br />

Laut Anbieter ist μ-Pris-Fix-Flat ein gutes<br />

Einstiegsprodukt für Anwender, die<br />

Rundteiltische in ihrer Fertigung einsetzen<br />

oder zukünftig nutzen wollen. Es<br />

eignet sich für Applikationen wie<br />

Drahterodieren, Senkerodieren, EDM-<br />

Bohren oder Laserbearbeiten.<br />

Das Referenzsystem ist aus rostbeständigem<br />

Material gefertigt, lässt sich<br />

also im ent ionisierten Wasser oder<br />

in anderen flüssigen Medien verwenden.<br />

Aufgrund seiner unterschied -<br />

lichen Bohrbilder kann es auf vielen<br />

ein achsigen und zweiachsigen Rundteiltischen<br />

des Anbieters verwendet<br />

werden. Auch kundenindividuelle<br />

Bohrbilder lassen sich realisieren.<br />

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01/2018 medizin&tec hn i k 47


■ [ TECHNIK ]<br />

Lagetoleranz von 20 μm<br />

für komplexe Bauteile<br />

Steuerungs<strong>technik</strong> | Aus Medizin<strong>technik</strong>-, Motorsport- und Luftfahrtindustrie kommen<br />

die Aufträge des Präzisionsteile-Herstellers MBFZ Toolcraft. Um die Teile mit anspruchsvollen<br />

Eigenschaften zu fertigen, setzt er die Steuerung Sinumerik CNC ein<br />

Stückzahlen unter Hundert, ständig<br />

Produktwechsel, Programme müssen<br />

schnell und fehlerfrei geschrieben werden.<br />

Das ist Alltag beim mittelfränkischen<br />

Präzisionsteile-Hersteller MBFZ Toolcraft<br />

GmbH in Georgensgmünd. Die Auftraggeber<br />

legen Wert auf Qualität und Präzision:<br />

Die Vorgaben für Teile aus der Medizin<strong>technik</strong>,<br />

dem Motorsport oder der Luftfahrt<br />

müssen mit kleinsten Toleranzen<br />

eingehalten werden.<br />

Auf diese Rahmenbedingungen hat<br />

Geschäftsführer Bernd Krebs die Produk -<br />

tionsbedingungen des Kleinstunternehmens,<br />

das er vor knapp 30 Jahren gegründet<br />

hat, eingestellt. Qualifizierte Mitarbeiter<br />

und ein breites Technikspektrum<br />

sind seiner Ansicht nach wichtig für den<br />

Erfolg – und sein Unternehmen ist inzwischen<br />

auf mehr als 300 Mitarbeiter gewachsen.<br />

Der Maschinenpark reicht vom<br />

Fräsen und Drehen über Metall-Laserschmelzen<br />

bis zur Funkenero sion und unterstützenden<br />

Technologien.<br />

In der Drehtechnologie, für die MBFZ-<br />

Toolcraft-Mitarbeiter Björn Köbler seit<br />

vielen Jahren verantwortlich ist, sind<br />

Bild: Siemens<br />

Bauteile für<br />

Branchen mit<br />

besonderen<br />

Anfor derungen<br />

werden bei<br />

Toolcraft mit<br />

modernen<br />

Maschinen<br />

und passender<br />

Steuerungs<strong>technik</strong><br />

hergestellt<br />

mehr als zehn Maschinen in Betrieb, die<br />

unter anderem mit Steuerungs<strong>technik</strong><br />

von Siemens ausgestattet sind. So können<br />

die Mitarbeiter bei Bedarf an jeder Maschine<br />

arbeiten.<br />

Wellen und Nabenteile werden<br />

komplett bearbeitet<br />

Zu Köblers favorisierten Drehmaschinen<br />

zählt eine DMG Mori mit angetriebenen<br />

Werkzeugen, auf der Baustahl, Aluminium<br />

oder auch Titan, Wolfram und diverse<br />

monokristalline Werkstoffe bearbeitet<br />

werden. Gesteuert wird sie über eine Sinumerik<br />

840D SL. „Dank der angetriebenen<br />

Werkzeuge und der Y-Achse können<br />

wir Drehteile von sechs Seiten bearbeiten<br />

und Fräs-, Bohr- oder Gewindearbeiten<br />

erledigen, ohne die Maschine wechseln zu<br />

müssen. So schaffen wir es, selbst komplexe<br />

Wellen und Nabenteile komplett zu<br />

bearbeiten“, sagt Köbler. Daraus ergeben<br />

sich eine hohe Produktivität sowie Präzision<br />

im Mikrometer-Bereich und Oberflächengüten<br />

bis zu R z<br />

= 1 μm.<br />

Ein Beispiel für die anspruchsvollen<br />

Fertigungsaufgaben ist ein so genannter<br />

Luftfahrtadapter, der an Flugzeugtüren<br />

eingesetzt wird. Das Dreh-Fräszentrum<br />

dreht den äußersten Durchmesser mit einer<br />

Toleranz von 0,02 mm, so dass dieser<br />

in kurzer Zeit drallfrei geschliffen werden<br />

kann. Der Innendurchmesser der Verzahnung<br />

wird vorgedreht und im Räumverfahren<br />

finalisiert. Für die Bohrungen ist<br />

eine Lagetoleranz von 20 μm vorgegeben.<br />

„Wenn wir außerhalb dieser Vorgabe liegen,<br />

bekommen wir keine Freigabe“, sagt<br />

Köbler. Daher werde eine ganz bestimmte<br />

Fertigungsreihenfolge eingehalten. Details<br />

nennt er nicht, aber Maschinen und<br />

Steuerungen spielen eine wichtige Rolle.<br />

Zerspanungsmechaniker Florian<br />

Zwack hat schon mit verschiedenen CNC-<br />

Steuerungen gearbeitet. Seit ein paar Jahren<br />

programmiert er mit der Sinumerik<br />

840D SL. Für die ersten Schritte mit Sinumerik<br />

Operate und Shop-Turn habe eine<br />

kurze Einweisung genügt. „Wenig später<br />

war ich damit deutlich schneller als mit<br />

meiner Vorgänger-CNC. Das Programmieren<br />

geht intuitiv und sicher.“<br />

Nach dem Programmieren läuft die integrierte<br />

3D-Simulation. „Fehler sind<br />

zwar unwahrscheinlich und sehr selten“,<br />

erzählt der Facharbeiter, „aber nicht hundertprozentig<br />

ausgeschlossen.“ Klappt die<br />

Simulation, wird das Programm optimiert,<br />

und die Maschine startet nach dem<br />

Einrichten mit der Bearbeitung.<br />

Ist eine kleine Produktserie fertig produziert,<br />

legt Florian Zwack alle Programm-,<br />

Material- und Werkzeugdaten<br />

via Siemens-CNC in dem angebundenen<br />

PDM-System ab. So kann Toolcraft den<br />

Auftraggebern alle geforderten Nachweise<br />

der Rückverfolgbarkeit bieten. Und bei<br />

Wiederholungsaufträgen lassen sich die<br />

Daten unkompliziert in die Steuerung zurückspielen.<br />

■<br />

Gerd Müller<br />

Siemens, Nürnberg<br />

www.toolcraft.de<br />

48 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Special<br />

IT in der Medizin<br />

Bild: Fotolia.com / Elnur<br />

Sicherheit ist ein zentrales Thema<br />

Digitalisierung | Blockchain im Gesundheitsbereich | Was App-Nutzer wollen | Validierung von Computersystemen<br />

01/2018 medizin&tec hn ik 49


TITELTHEMA<br />

Mehr Transparenz<br />

und Datensicherheit<br />

Blockchain-Technologie | Nicht erst durch den Boom der virtuellen Währung Bitcoin<br />

werden die Vor- und Nachteile der Blockchain heiß diskutiert. Welche Möglichkeiten<br />

birgt das Modell, das kryptografische Verfahren nutzt, für das Gesundheitswesen und<br />

die Medizin<strong>technik</strong>?<br />

50 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Bild: Sashkin/Fotolia<br />

Digitale Patientenakte<br />

Ich verspreche mir von der<br />

Blockchain bessere Kommunikation<br />

zwischen Arzt, Krankenkasse<br />

und Leistungsträgern.<br />

Sabine Koll, Journalistin<br />

Als ich kürzlich bei meinem Hausarzt<br />

war, wurde mir wieder einmal klar,<br />

dass unser Gesundheitssystem weit von<br />

der digitalen Vernetzung entfernt ist:<br />

Mein Doc überwies mich für ein CT zum<br />

Radiologen, der mir die Bilddaten auf einer<br />

CD (Wie antiquiert ist das? Mein<br />

Computer hat nicht mal mehr ein CD-<br />

Laufwerk) in die Hand drückte. Mein<br />

Hausarzt und auch der Orthopäde, an<br />

den ich weiter überwiesen wurde, zeigten<br />

keine großen Ambitionen, die Bilddatei<br />

zu öffnen („Das Öffnen dauert aufgrund<br />

der Größe viel zu lange.“), verließen sich<br />

lieber auf den Brief des Radiologen und<br />

ihre eigenen Untersuchungen – und stellten<br />

mir ein Rezept für Physiotherapie aus.<br />

Mittlerweile arbeiten der Physiotherapeut<br />

und ich das dritte Rezept ab. Die Zahl der<br />

Besuche bei den verschiedenen Playern in<br />

der Gesundheitskette kann ich nicht mehr<br />

genau nachvollziehen – aber (zu) viele<br />

waren dem geschuldet, dass unterschiedliche<br />

Informationen auf verschiedenen<br />

Seiten vorlagen und ich von einem zum<br />

anderen fahren musste, damit die Arzt-<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Blockchain<br />

■ Internet-Transaktionen<br />

■ Gesundheitswesen<br />

■ Medizin<strong>technik</strong><br />

■ Transparenz<br />

■ Sicherheit<br />

Für Anwendungen, die entweder<br />

mit Transaktionen verbunden sind<br />

oder aber eine hohe Datenintegrität<br />

erfordern, ist die Blockchain<br />

nach Meinung von Experten eine<br />

vielversprechende Technologie<br />

helferinnen Überweisungen und Rezepte<br />

korrigierten und nachbesserten. Denn bei<br />

einem Kreuz an der falschen Stelle kann<br />

der Physiotherapeut nicht mit der Krankenkasse<br />

abrechnen. Das Papier wurde<br />

dafür mit einer Korrekturfolie bearbeitet.<br />

Ein neuer Stempel belegt, dass die Änderung<br />

auch von der richtigen Stelle erfolgte.<br />

Warum, so frage ich mich, kann dies<br />

alles nicht auf elektronischem Weg erfolgen<br />

– bis hin dazu, dass auch der Physiotherapeut<br />

die CT-Daten anschauen kann?<br />

„Für Anwendungen dieser Art, die entweder<br />

mit Transaktionen verbunden sind<br />

oder aber eine hohe Datenintegrität erfordern,<br />

ist die Blockchain die ideale Technologie“,<br />

beantwortet Dr. Eberhard Scheuer<br />

meine Frage. Er ist Lehrbeauftragter der<br />

Universität Zürich für eHealth und gleichzeitig<br />

Präsident der Health Information<br />

Traceability (HIT) Stiftung, deren Ziel die<br />

Förderung der Digitalisierung von Gesundheitsdaten<br />

zum verbesserten Informationsaustausch<br />

zwischen den Beteiligten<br />

im Gesundheitswesen ist.<br />

„Im deutschen Gesundheitswesen ist<br />

die Weitergabe von Daten immer noch<br />

eher die Ausnahme als die Regel und die<br />

mangelnde Interoperabilität ist dabei<br />

nach wie vor ein essenzielles Problem“,<br />

bestätigt auch Dr. Dirk Siegel, Partner<br />

beim Wirtschaftsprüfungs- und Consultingriesen<br />

Deloitte. „Gegenwärtig stehen<br />

sowohl die Hersteller als auch die Nutzer<br />

von IT-Systemen vor der Aufgabe, eine<br />

medienbruchfreie und sichere Kommunikation<br />

zu gewährleisten. Die Informa -<br />

tionsweitergabe über Sektorengrenzen<br />

hinweg wird dadurch erschwert, dass Systeme<br />

unterschiedlicher Hersteller nicht<br />

oder nur mit erheblichem Aufwand mit -<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 51


TITELTHEMA<br />

einander kommunizieren können.“ Siegel<br />

ist sich sicher: „Die Blockchain bietet ein<br />

viel versprechendes, dezentrales Framework<br />

für eine verstärkte Integration von<br />

Patienten- und Gesundheitsinformationen<br />

über eine Reihe von Anwendungen<br />

und Akteuren.“<br />

Bitcoin ist heute wohl die bekannteste<br />

Anwendung der Blockchain-Basistechnologie.<br />

Mit der Digitalwährung, um die der<br />

Hype groß ist, kann man beispielsweise<br />

auf der Internet-Reiseplattform Expedia<br />

Reisen oder bei der lettischen Fluggesellschaft<br />

Air Baltic Flüge buchen. Auch Wikipedia<br />

hat bei seinem jährlichen Spendenaufruf<br />

Ende vergangenen Jahres Bitcoin<br />

als Zahlungsmittel akzeptiert. Andere Internet-Riesen<br />

könnten bald eigene Kryptowährungen<br />

auflegen.<br />

Neben Bitcoin existieren weitere Blockchain-Systeme<br />

wie etwa Ethereum für<br />

smarte Verträge (Smart Contracts) oder<br />

Bild: HIT Foundation<br />

Dr. Eberhard Scheuer, Präsident der<br />

Health Information Traceability (HIT)<br />

Stiftung:<br />

„Viele Gesundheits-Apps sammeln<br />

heute Daten, die mehrfach ausgewertet<br />

und weiterverkauft werden – ohne<br />

dass der User oder Patient dies<br />

weiß. Wir versetzen mit der Plattform<br />

den Datenerzeuger in die Position,<br />

dass er bestimmen kann, wer zum<br />

Beispiel welche Blutzucker-Daten bekommt<br />

und unter welchen Bedingungen.“<br />

Bild: Altran<br />

Konstantin Graf, Senior Consultant und<br />

Teammanager Industrie 4.0 bei der Technologieberatung<br />

Altran:<br />

„Die Skalierbarkeit der Blockchain lässt zunehmend<br />

zu wünschen übrig. Vor Weihnachten<br />

dauerte es bis zu einer Stunde, bis eine<br />

Transaktion über die Ethereum-Blockchain<br />

verifizert war. Das alles ist noch Work in Progress,<br />

die kryptographischen Methoden müssen<br />

sich für Anwendungen in der Industrie<br />

und im Gesundheitswesen noch weiter entwickeln.“<br />

Das Blockchain-Ökosystem im Gesundheitswesen<br />

auch Hyperledger. „Für die Energiewirtschaft<br />

ist Blockchain schon ein echtes<br />

Thema, weil sie das Umgehen etwa von<br />

Strombörsen ermöglicht“, sagt Konstantin<br />

Graf, Senior Consultant und Teammanager<br />

Industrie 4.0 bei der Technologieberatung<br />

Altran. Die digitale Transaktionstechnologie<br />

ermöglicht es zwei oder mehreren<br />

Parteien, Geschäfte direkt miteinander<br />

abzuwickeln, ohne dass eine vermittelnde<br />

Instanz wie eine Bank oder ein<br />

Händler nötig ist. „Doch ich bin mir sicher,<br />

dass es auch in der Gesundheitsbranche<br />

und in der Medizin<strong>technik</strong> bald<br />

Online<br />

weiterlesen<br />

Mit welchen Blockchain-Mythen IT-<br />

Security-Experte Kaspersky aufräumt<br />

und wie Frost & Sullivan den Markt im<br />

Gesundheitswesen einschätzt, lesen<br />

Sie in unserem Online-Magazin. Verfügbar<br />

bis 9. April 2018 – bis die<br />

nächste Ausgabe erscheint.<br />

Grafik: Deloitte<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/online<br />

weiterlesen<br />

52 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Bild: Deloitte<br />

Dr. Dirk Siegel, Partner Deloitte:<br />

„Das hohe Level der in der Blockchain<br />

gespeicherten Metadaten bedarf im<br />

Gesundheitswesen einer sorgfältigen<br />

Abwägung. Die Kombination aus demografischen<br />

Informationen mit<br />

Standortdaten könnte in der Theorie<br />

zu einer Triangulierung einer bestimmten<br />

Einzelperson führen. Diese<br />

Bedenken könnten teilweise durch eine<br />

private Blockchain gemindert werden.“<br />

Blockchain-Anwendungen geben wird“,<br />

betont Graf. „Überall dort, wo regulatorische<br />

Anforderungen und der damit verbundene<br />

Dokumentationsaufwand hoch<br />

sind, bietet die Blockchain große Chancen.<br />

Denn durch die dezentrale Datenhaltung<br />

lässt sich mit vergleichsweise geringem<br />

Aufwand Transparenz in punkto<br />

Rückverfolgbarkeit schaffen.<br />

Er nennt Beispiele: „Bei Implantaten<br />

oder bei Medikamenten lässt sich mit<br />

Blockchain-Technologie nachweisen, dass<br />

es sich bei diesen zweifelsfrei um Originale<br />

und nicht um Fälschungen handelt.“<br />

Ein heißes Anwendungsfeld ist laut Graf<br />

die additive Fertigung von Bauteilen oder<br />

Medizinprodukten: In der Blockchain lassen<br />

sich die Daten der verwendeten Werkstoffe<br />

oder auch die Nutzung der verwendeten<br />

CAD-Daten hinterlegen. „Dabei<br />

werden allerdings nicht die CAD-Daten<br />

selbst in der Blockchain gespeichert, sondern<br />

nur deren Sicherheitsmerkmale in so<br />

genannten Hash-Werten wie etwa der<br />

Kennung eines RFID-Chips“, erklärt Graf.<br />

Das Wissenschaftliche Institut für Gesundheitsökonomie<br />

und Gesundheitssystemforschung<br />

(WIG2) in Leipzig sieht<br />

auch die Bonusprogramme der Krankenkassen<br />

und die sichere Remote-Steuerung<br />

von Medizinprodukten als möglichen Anwendungsfall<br />

für die Blockchain: Der Patient,<br />

die Krankenkasse und Sportvereine<br />

oder Fitnessstudios wären bei Bonusprogrammen<br />

ein Teil des Netzwerks und würden<br />

die Blockchain sukzessive bei der<br />

Teilnahme an bonusrelevanten Aktivitäten<br />

ergänzen.<br />

Bei Medizinprodukten wie implantierbaren<br />

Insulinpumpen oder Herzschrittmachern<br />

besitzt die Blockchain laut WIG2<br />

das Potenzial, das Gefahrenpotenzial einer<br />

Manipulation der übertragenen Daten<br />

durch Cyberkriminelle zu reduzieren. Aktuell<br />

werden zur Authentifizierung meist<br />

Passwörter oder eine zweistufige Methode<br />

mit Passwort und mobilem TAN-Verfahren<br />

eingesetzt. Beide Authentifizierungsmethoden<br />

basieren auf einer zentralen<br />

Verwaltung von Zugangsinformationen<br />

und werden Ziel von Angriffen.<br />

Dezentrale Zusammensetzung<br />

von Zugangsinformationen<br />

„Im Gegensatz dazu baut die Blockchain<br />

auf eine dezentrale Zusammensetzung<br />

von Zugangsinformationen. Der Datenblock<br />

wird stetig durch die Rechenleistung<br />

aller am Netzwerk beteiligten Systeme<br />

erweitert“, argumentiert Maximilian<br />

Schwarz, Leiter Intrepreneurship und Forschungsnahe<br />

Beratung des WIG2 Instituts.<br />

„Der längste verfügbare Datenblock<br />

stellt somit immer den aktuellen Authentifizierungscode<br />

dar. Eine Nachbildung<br />

des zur Authentifizierung benötigten Datenblocks<br />

ist deutlich erschwert bis unmöglich<br />

– abhängig von der Ausgestaltung<br />

des Blockchain-Netzwerks.“ Die Anwendung<br />

der Blockchain-Technologie in<br />

der Remote-Steuerung von Medizinprodukten<br />

unterstützt laut WIG2 Healthcare<br />

Futurists in Pilotprojekten mit Medizinproduktherstellern.<br />

Den Projektcharakter will ein Online-<br />

Marktplatz für persönliche Gesundheitsinformationen<br />

im Frühsommer dieses<br />

Jahres hinter sich lassen: Für Mai plant<br />

die HIT Foundation mit Sitz im Schweizerischen<br />

Zug den Start einer auf Blockchain<br />

basierenden Plattform, welche Gesunde,<br />

Patienten, informationssuchende<br />

Organisationen – Marktforscher, akademische<br />

Institutionen oder Krankenhäuser<br />

– sowie Service- und Bonus-Provider sicher<br />

zusammenbringen will. „Viele Gesundheits-Apps<br />

sammeln heute Daten, die<br />

So funktioniert<br />

die Blockchain<br />

Nach der Definition der Experten des<br />

Wissenschaftlichen Instituts für Gesundheitsökonomie<br />

und Gesundheitssystemforschung<br />

(WIG2) in Leipzig<br />

ist die Blockchain zunächst eine digitale,<br />

dezentrale Datenbank, die<br />

durch die Kombination verschiedener<br />

kryptografischer Techniken gekennzeichnet<br />

ist. Im Gegensatz zu heute<br />

üblichen Prozessen werden die Daten<br />

und Transaktionen dezentral gespeichert.<br />

Durch den direkten Kontakt<br />

zwischen den beteiligten Akteuren<br />

wird ein Intermediär überflüssig.<br />

Der Begriff Blockchain drückt übersetzt<br />

so viel wie eine logisch miteinander<br />

verbundene und sich aufeinander<br />

beziehende Aneinanderreihung<br />

von Daten in einzelnen Datenblöcken<br />

aus. Das bedeutet, durch die<br />

in die Blockchain eingetragenen Informationen<br />

entsteht eine Kette an (Daten-)Blöcken,<br />

welche linear fortlaufend<br />

hinzugefügt werden. Blöcke können<br />

dabei weder gelöscht noch geändert<br />

werden. Jeder Block beinhaltet<br />

die Prüfsumme des vorherigen Blocks.<br />

Die Verwaltung der Blockchain erfolgt<br />

durch alle im Netzwerk befindlichen<br />

Computer durch ein so genanntes<br />

Peer-to-Peer Netzwerk.<br />

Um Daten in der Blockchain im Nachhinein<br />

zu manipulieren, müssten über<br />

51 % der Kopien – vorhanden auf allen<br />

im Netzwerk beteiligten Computern –<br />

geändert werden. „Die Manipulation<br />

einer Blockchain wäre somit auf spieltheoretischer<br />

Basis mit hohen Kosten<br />

verbunden und aus wirtschaftlicher<br />

Sicht (im Sinne einer Kosten-Nutzen-<br />

Abwägung) nicht lohnenswert“, so Julia<br />

Winkler, Referentin Business Development<br />

des WIG2 Instituts.<br />

mehrfach ausgewertet und weiterverkauft<br />

werden – ohne dass der User oder<br />

Patient dies weiß“, so Scheuer. „Wir versetzen<br />

mit der Plattform den Datenerzeuger<br />

in die Position, dass er bestimmen<br />

kann, wer zum Beispiel welche Blutzucker-Daten<br />

bekommt und unter welchen<br />

Bedingungen.“<br />

Experten sprechen daher auch von<br />

einer Demokratisierung des Gesundheits-<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 53


TITELTHEMA<br />

Eine Lösung gegen gefälschte Produkte auf Blockchain-Basis hat Cryptotec entwickelt,<br />

um Plagiate zu identifizieren und ihre Verbreitung zu stoppen<br />

wesens durch die Blockchain. „Patienten<br />

können bestimmte Datenattribute mit<br />

Gesundheitsdienstleistern auf Bedarfs -<br />

basis teilen, sodass der Patient die Verantwortung<br />

mitträgt“, sagt Deloitte-Partner<br />

Siegel.<br />

Der User des Schweizer Online-Marktplatzes<br />

erhält für jede Daten-Transaktion,<br />

in die er einwilligt, Tokens als Zahlmittel.<br />

„Auch die Anonymität dieser Patientendaten<br />

können wir per Blockchain garantieren“,<br />

erklärt HIT-Präsident Scheuer. Er<br />

stellt klar: „Personenbezogene Daten oder<br />

auch Röntgenbilder werden niemals direkt<br />

in der Blockchain gespeichert, höchstens<br />

Verweise, vergleichbar mit Internet-<br />

Links, dazu. Für die Übertragung großer<br />

Datenmengen ist die Kryptotechnologie<br />

weder konzipiert noch im Hinblick auf die<br />

Infrastruktur ausgelegt. Ziel und Zweck<br />

ist die schnelle Abwicklung von Transkationen.“<br />

Doch selbst dies werde durch die<br />

steigende Menge an Blockchain-Transaktionen<br />

immer schwieriger. „Die Skalierbarkeit<br />

lässt zunehmend zu wünschen übrig“,<br />

kritisiert Scheuer.<br />

Bild: Cryptotec<br />

Die Transaktionsdauer in Public<br />

Blockchains erhöht sich<br />

Laut Altran-Berater Graf dauerte es vor<br />

Weihnachten teilweise bis zu eine Stunde,<br />

bis eine Transaktion über die Ethereum-<br />

Blockchain verifiziert war: „Das alles ist<br />

noch Work in Progress, die kryptografischen<br />

Methoden müssen sich für Anwendungen<br />

in der Industrie und im Gesundheitswesen<br />

noch weiter entwickeln.“<br />

Auch die HIT Foundation setzt bei ihrem<br />

Online-Daten-Marktplatz auf Ethereum.<br />

In der Anfangsphase hat sie laut<br />

Scheuer noch überlegt, eine eigene Blockchain<br />

aufzubauen. „Aber das erfordert einen<br />

Riesenaufwand. Und derzeit sind die<br />

Transaktionsvolumina, die wir haben<br />

werden, über bestehende Public Blockchains<br />

wie Ethereum noch sehr gut abbildbar“,<br />

so Scheuer. „Wie sich dies in den<br />

kommenden Jahren entwickeln wird,<br />

muss man allerdings sehen.“<br />

Eine spezielle Art sind so genannte Private<br />

oder Permission Based Blockchains,<br />

also genehmigungsbasierte Blockchain-<br />

Systeme. Public Blockchains wie Bitcoin<br />

erlauben grundsätzlich jedem die Teilnahme<br />

an ihrem Verwaltungsprozess. Dazu<br />

gehört vor allem der Betrieb von Netzknoten,<br />

die eine Validierung von Transaktionen<br />

durchführen. Bei Permission Based<br />

Blockchains hingegen werden diese Netzknoten<br />

durch eine zentrale Autorität nach<br />

vorher definierten Regeln ausgewählt.<br />

„Diese Form der Blockchain wird von den<br />

meisten Projekten im Gesundheitswesen<br />

favorisiert, um Governance und Kontrolle<br />

über die Daten zu haben“, weiß Scheuer.<br />

Altran-Berater Graf gibt zu Bedenken:<br />

„Für Blockchain-Puristen ist das keine<br />

wirkliche Blockchain.“ „Ich hoffe sehr,<br />

dass Regulatoren die Chancen der Blockchain<br />

erkennen und nicht mangels Unkenntnis<br />

hindernde Regeln oder gar ein<br />

Verbot formulieren“, so Scheuer.<br />

Deloitte mahnt indes regulatorische<br />

Überlegungen an: So bedürfe das hohe<br />

Level der in der Blockchain gespeicherten<br />

Metadaten einer sorgfältigen Abwägung.<br />

„Die Kombination aus demografischen Informationen<br />

mit Standortdaten könnte in<br />

der Theorie zu einer Triangulierung einer<br />

bestimmten Einzelperson führen“, gibt<br />

Siegel zu Bedenken. Er nennt ein Beispiel:<br />

„Das Potenzial, eine Einzelperson mit einer<br />

seltenen Erkrankung zu identifizieren,<br />

könnte in einer ländlichen Gegend im<br />

Vergleich zu einem dicht bevölkerten, urbanen<br />

Zentrum größer sein. Diese Bedenken<br />

könnten teilweise durch eine private<br />

Blockchain gemindert werden.“ ■<br />

Sabine Koll<br />

Journalistin in Böblingen<br />

Weitere Informationen<br />

Zur Health Information Traceability<br />

Foundation:<br />

www.hit.foundation<br />

Positionspapier „Blockchain. Technologien,<br />

Forschungsfragen und Anwendungen“<br />

der Fraunhofer-Gesellschaft:<br />

http://hier.pro/pLrE8<br />

Zur Technologieberatung Altran:<br />

www.altran.com<br />

Whitepaper von Deloitte „Blockchain.<br />

Einsatz im deutschen Gesundheitswesen“:<br />

http://hier.pro/8mG1Y<br />

Whitepaper des Wissenschaftlichen<br />

Instituts für Geundheitsökonomie<br />

und Gesundheitsystemforschung<br />

(WIG2) „Blockchain: Die Demokratisierung<br />

des Gesundheitswesens?“:<br />

http://hier.pro/ok7Il<br />

54 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Konferenz<br />

SMARTE MASCHINEN<br />

IM EINSATZ<br />

KÜNSTLICHE INTELLIGENZ<br />

IN DER PRODUKTION<br />

15. Mai 2018<br />

Fraunhofer IPA, Stuttgart<br />

Smarte Maschinen werden die Welt verändern. Künstliche<br />

Intelligenz wird in alle Bereiche unseres Lebens eindringen.<br />

Vor dem Hintergrund dieser gleichermaßen wirtschaftlichen<br />

wie gesellschaftlichen Veränderungen startet die Konradin<br />

Mediengruppe die neue Veranstaltungsreihe „Smarte<br />

Maschinen im Einsatz“.<br />

Die Konferenz, auf der führende Vertreter von Google,<br />

Siemens, IBM, des Karlsruher Instituts für Technologie sowie<br />

des Fraunhofer-Instituts für Produktions<strong>technik</strong> und Automatisierung<br />

IPA ihre konkreten Lösungsansätze und Prognosen<br />

vorstellen, konzentriert sich auf „Künstliche Intelligenz in<br />

der Produktion“.<br />

Anmeldeschluss:<br />

25.04.2018<br />

Teilnahmegebühr:<br />

590,– €<br />

zzgl. MwSt.<br />

Frühbucher bis zum 28.02.2018<br />

bezahlen nur 530,– € zzgl. MwSt.<br />

Jetzt Anmelden unter<br />

www.industrie.de/kuenstliche-intelligenz<br />

Veranstalter Kooperationspartner Schirmherrschaft<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 55


■ [ SPECIAL IT IN DER MEDIZIN ]<br />

IT-SICHERHEIT IST NUR<br />

GEMEINSAM ZU ERREICHEN<br />

IT-Sicherheit im Gesundheitswesen | Die Nutzung von Daten im Gesundheitsbereich<br />

ist heute schon so komplex vernetzt, dass Sicherheit nur zu erreichen sein wird, wenn<br />

alle Beteiligten an einem Strang ziehen. Die Aufgabenverteilung ist allerdings noch<br />

Thema reger Diskussionen.<br />

Derzeit stehen die Chancen nicht die Betreiber mit intelligenten Lösungen<br />

IT-Sicherheit bei<br />

schlecht, dass sich jemand mit böser dabei unterstützen, Risiken zu reduzieren.<br />

Absicht einen Zugang zu medizinischen<br />

Messe und Kongress<br />

Geräten oder Daten verschafft. Warum? Die Tatsache, dass Geräte autonom<br />

Vielerorts sind im Gesundheitsbereich miteinander Daten austauschen, sei zunächst<br />

unproblematisch. In der Regel sei für Zulieferer und Hersteller aus der<br />

Da Cybersecurity ein wichtiges Thema<br />

noch Software-Systeme im Einsatz, für<br />

die der Hersteller längst keinen Support der Austausch bewusst so programmiert Medizin<strong>technik</strong> ist, wird es bei der<br />

mehr anbietet. Als Legacy-Software werden<br />

sie im Fachjargon bezeichnet, und der tausch aber auf Unregelmäßigkeiten Kongress Medtech Summit am 11.<br />

worden. „Der Betreiber muss diesen Aus-<br />

Fachmesse MT-Connect und dem<br />

Begriff Legacy im Sinne von „Altlast“ überwachen. Wenn plötzlich deutlich und 12. April in Nürnberg aufgegriffen.<br />

So berichtet am 12. April Stefan<br />

kommt nicht von ungefähr: Solche Systeme<br />

sind ein interessantes Angriffsziel für kann das auf einen Fehler oder einen An-<br />

Winter, Senior Scientist bei Philips<br />

größere Datenvolumen bewegt werden,<br />

Hacker, da weder Hersteller noch Anwender<br />

Sicherheitslücken schließen – letzte-<br />

zuletzt sind medizinische Geräte selbst ei-<br />

Summit über „Connected Health:<br />

griff hindeuten“, betont Bursig. Und nicht Research, im Rahmen des Medtech<br />

re, weil weder Know-how noch Ressourcen<br />

vorhanden sind, um sich angemessen<br />

tur“. Auch das Messe-Forum inforne<br />

Herausforderung für die IT-Security. Herausforderungen für die Infrastruk-<br />

um die Sicherheit der Software zu kümmern.<br />

Kaum zu unterbinden ist auch der Geräte und deren Umfeld<br />

– mit Kurzvorträgen und Diskus sions -<br />

Security by Design betrifft<br />

miert – vor allem am ersten Messetag<br />

physische Netzwerkzugang: Ob medizinisches<br />

Personal, Patienten oder Besucher – wenn das Thema Sicherheit von Anfang www.mt-connect.de<br />

Eine Verbesserung ist nur zu erreichen, run den über IT-Themen.<br />

wer auch immer Zugang zum Klinikgebäude<br />

hat, findet häufig eine Netzwerk-<br />

Beginn der Entwicklung, dass das Gerät in<br />

an berücksichtigt wird. „Man weiß ja zu<br />

dose oder einen unbeobachteten PC. einem Netzwerk arbeiten soll. Damit steht<br />

Und es gibt sogar noch eine dritte Herausforderung:<br />

In vielen Kliniken führt gibt, auf die man achten muss“, so Bursig. der Technik ein.<br />

fest, dass es Angriffsstellen von außen die MDR – IT Security nach dem Stand<br />

Cybersecurity noch ein Nischen-Dasein, Das Gerät muss also darauf vorbereitet Wer ein Medizinprodukt entwickelt, ist<br />

das Bewusstsein für die Risiken wächst sein, dass die vom OEM eigenentwickelte gut beraten, sich an den strengeren Vorgaben<br />

zu orientieren. Dabei versteht sich<br />

erst allmählich. „Der größte Anteil von Applikation mit fremdentwickelten Betriebssystemen<br />

und intelligenter werden-<br />

die FDA als Vermittler zwischen Herstel-<br />

Vorfällen bei IT-Sicherheit geht unverändert<br />

auf unvorsichtiges Verhalten der Nutzer<br />

zurück“, berichtet Hans-Peter Bursig, wird – eingebettet in eine klinikweite Da-<br />

fordert sie zum Beispiel, bei ihren Sicherden<br />

Komponenten zusammenspielen lern und Anwendern. Von den Herstellern<br />

Geschäftsführer des ZVEI-Fachverbands tenhaltung. Das Prinzip von „Security by heitskonzepten auch die Systemumwelt<br />

Elektromedizinische Technik. Deshalb Design“ bedeute aber, dass nicht nur zu berücksichtigen – also die Anmeldesollten<br />

vernetzbare Geräte – zum Beispiel Schnittstellen zum Netzwerk abgesichert und Authentifizierungsverfahren entsprechend<br />

zu gestalten, dabei Nutzungshäu-<br />

auch aus dem Medizin<strong>technik</strong>-Bereich – werden müssen, sondern dass man sich<br />

auch bei der Software-Architektur des Geräts<br />

Gedanken machen muss, wie der Personen zu berücksichtigen. Anwender<br />

figkeiten und die Zahl der berechtigten<br />

IHR STICHWORT<br />

Der Blick in die einschlägigen Regelwerke<br />

hilft dabei wenig. Die MDR formu-<br />

Firewalls korrekt konfiguriert sind und<br />

Software-Systeme eingespielt werden,<br />

■ IT-Sicherheit: Nutzerverhalten, Patches<br />

und Aktualisierung<br />

liert allgemeingültige Vorgaben, die Anwender<br />

wie Hersteller in die Pflicht nehschützt<br />

werden. Die FDA fordert aber<br />

die Lösungen gegen Schadsoftware ge-<br />

■ Konkrete Anregungen von der FDA<br />

■ Diskussionen auf der Messe MT-Connect men. Konkreter werden die Vorgaben der auch, dass ein Anwender Fehler, Bugs und<br />

■ Erwartungen an die Hersteller FDA in den FDA Guidance to Cybersecurity.<br />

Diese fordern – deutlich präziser als porting melden können muss.<br />

Angriffsversuche über ein einfaches Re-<br />

Schaden durch einen Angriff von außen müssen hingegen sicherstellen, dass Updates<br />

für alle verwendeten Geräte minimiert werden kann.<br />

und<br />

56 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Bild: Fotolia.com / ipopba<br />

Alle Daten überall verfügbar – das soll die<br />

Arbeit im Gesundheitssystem erleichtern.<br />

An der Sicherheit von Geräten und Daten<br />

lässt sich aber noch einiges optimieren<br />

Im Alltag der IT-Security gibt es jedoch<br />

unbestrittenermaßen noch Verbesserungspotenzial<br />

– und eine Reihe von<br />

Denkanstößen für Industrie und Anwender.<br />

„IT-Sicherheit ist nicht nur Sache der<br />

Hersteller, sondern muss vom Komponenten-Lieferanten<br />

bis zum Patienten durchdacht<br />

sein“, sagt Dr. Matthias Schier, Geschäftsführer<br />

des Nürnberger Forum<br />

Medtech Pharma e.V. „Hier muss ein Austausch<br />

über die Wertschöpfungskette hinweg<br />

organisiert werden. Dazu zählen<br />

auch die einschlägigen Behörden.“<br />

Die Gelegenheit, einen solchen Austausch<br />

zu intensivieren, bietet laut Alexander<br />

Stein von der Nürnberg Messe die<br />

Fachmesse MT-Connect im April. „Wir<br />

wollen Diskussionen und Planungen für<br />

eine übergreifende Cybersecurity in Medizin<strong>technik</strong><br />

und Klinik initiieren. Die Gespräche<br />

in den vergangenen Monaten zeigen<br />

deutlich, dass das Bewusstsein für<br />

mehr IT-Sicherheit da ist und Hersteller<br />

wie Zulieferer nach Information und Erfahrungsaustausch<br />

verlangen.“<br />

Gegenstand von Diskussionen werden<br />

in Nürnberg sicher auch Trend-Themen<br />

sein, wie die Blockchain, eine kontinuierlich<br />

erweiterbare Liste von Datensätzen,<br />

den „Blöcken“, die wiederum durch kryptographische<br />

Verfahren miteinander verkettet<br />

sind. Auf diese Technologie setzt E-<br />

Health-Vorreiter Estland, um Gesundheitsdaten<br />

vor Manipulationen zu schützen.<br />

Dort sind heute 95 Prozent aller Gesundheitsdaten<br />

digital verfügbar – auch<br />

für den Patienten selbst. Alle Veränderungen<br />

werden in der Blockchain nachvollziehbar<br />

gespeichert. Das Risiko der Datenmanipulation<br />

ist damit niedriger als<br />

bei anderen Verschlüsselungs-Methoden.<br />

Zwei-Faktor-Authentifizierung<br />

gehört zu den Trendthemen<br />

Trendthema Nummer zwei ist der Datenund<br />

Systemzugang über Zwei-Faktor-Authentifizierung,<br />

also mittels biometrischer<br />

Merkmale wie Iris-Scan oder Fingerabdruck<br />

in Verbindung mit Pin oder Passwort.<br />

Biometrische Verfahren versprechen<br />

mehr Zugriffsschutz und Manipulationssicherheit.<br />

Diese Methoden, die in<br />

vielen kritischen Infrastrukturen verwendet<br />

werden, werden in der Medizin<strong>technik</strong><br />

häufiger zum Einsatz kommen.<br />

Eine Kernfrage zur Sicherheit treibt<br />

hingegen die Anwender um: „Wenn Sie<br />

ein Auto kaufen, dann sorgt der Hersteller<br />

üblicherweise für die Bremsen – zur Sicherstellung<br />

der Verkehrssicherheit“, sagt<br />

Dr. Manfred Criegee-Rieck, Abteilungsleiter<br />

Informationsverarbeitung am Klinikum<br />

Nürnberg, einem der größten kommunalen<br />

Krankenhäuser Europas. Demgemäß<br />

sehen die Anwender auch die IT-<br />

Sicherheit – von vernetzten Geräten oder<br />

medizinischer Software – als eine innewohnende<br />

Produkteigenschaft, die gar<br />

nicht explizit zu fordern sei. Die Hersteller<br />

hingegen arbeiten an neuen Geschäftsmodellen.<br />

„Endprodukte-Sicherheit ist im<br />

Prinzip ein Geschäftsmodell, das sich für<br />

die Hersteller in unserer Branche auf der<br />

Funktionsebene vielfach gar nicht rechnet<br />

und von uns Kunden eigens bezahlt werden<br />

muss“, berichtet Criegee-Rieck. Hersteller<br />

seien vielfach nicht bereit, IT-<br />

Sicherheit als Produkteigenschaft zu liefern,<br />

sondern betrachten diese als gesonderte<br />

Anforderung, die separat bezahlt<br />

werden muss oder auf Drittanbieter ausgelagert<br />

wird.<br />

Auch wenn es also noch Gesprächsbedarf<br />

gibt, herrscht Einigkeit in dem Punkt,<br />

dass IT-Sicherheit umfassend gedacht<br />

und im Austausch zwischen allen Akteuren<br />

weiterentwickelt werden muss. ■<br />

Jens Fuderholz<br />

Fachjournalist in Fürth<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 57


■ [ SPECIAL IT IN DER MEDIZIN ]<br />

Selbst bei den Menschen, die bisher schon<br />

Apps und Wearables nutzen, muss das<br />

Tracking nicht rund um die Uhr laufen, sondern<br />

darf auch gern mal Pause machen<br />

Bild: Fotolia.com / Africa Studio<br />

WAS NUTZER VON HEALTH APPS<br />

UND WEARABLES ERWARTEN<br />

Entwicklung von Tracking Tools | Bei Apps und Wearables schreitet die technische Entwicklung<br />

voran. Überraschend sind die Ergebnisse einer Umfrage in Belgien, die diese<br />

Art der Datenerhebung aus soziologischem und psychologischem Blickwinkel betrachtete.<br />

Ein Fazit: Die Nutzer wollen auch mal ihre Ruhe haben.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Nutzermeinungen zu Health Apps<br />

Batterie, Preis und Usability<br />

Rundum-Überwachung nicht erwünscht<br />

Apps müssen an Zielgruppen und<br />

Individuen angepasst sein<br />

Der Markt für Fitness-Apps und Aktivitäts-Tracker<br />

boomt. Im Jahr 2016<br />

wurden weltweit mehr als drei Milliarden<br />

dieser Health-Tools von technologisch affinen<br />

Gesundheits-Fans heruntergeladen.<br />

Gezielte Entwicklungsansätze bei der belgischen<br />

Forschungsorganisa tion Imec sollen<br />

die dabei eingesetzten Sensoren und<br />

Algorithmen verbessern. Aber: Wie steht<br />

es um die breite Akzeptanz seitens der<br />

Consumer und Patienten? Forscher aus<br />

den Imec-Abteilungen Smit-Vub und<br />

Livinglabs sind dieser Frage in einer Online-Umfrage<br />

nachgegangen und haben<br />

aus den Ergebnissen Empfehlungen abgeleitet.<br />

Die für die belgische Region Flandern<br />

repräsentative Online-Umfrage der Imec-<br />

Forschergruppen lieferte mit 1297 befragten<br />

Teilnehmern deutliche Trends.<br />

Diese sind auch für Medtech-Unternehmen<br />

interessant, die sich mit der Entwicklung<br />

von Health Apps und zugehörigen<br />

Wearables als Hardware-Basis befassen.<br />

Einiges ist sicher grundlegend und trivial:<br />

Das Optimieren der Batterielaufzeit wird<br />

ebenso gewünscht wie mehr Benutzerfreundlichkeit<br />

beim Tragekomfort und<br />

niedrigere Verkaufspreise.<br />

Doch um medizinische Apps und Wearables<br />

zum alltäglichen diagnostischen<br />

Einsatz zu befähigen, sind weitergehende<br />

funktionale Anpassungen und vor allem<br />

zertifizierte Verlässlichkeit vonnöten. Für<br />

die meisten heutigen Apps und Wearables<br />

gilt laut der Imec-Studie, dass sie bei den<br />

Nutzern so etwas wie Schuldgefühle aus-<br />

lösen können. Nichts sei so frustrierend,<br />

sagen die Anwender, wie ein Gesundheits-Tool,<br />

das sie nach Schema F dazu<br />

anhält, aufzustehen und den gewohnten<br />

Tageslauf zu absolvieren – obwohl der<br />

Nutzer wegen Krankheitssymptomen gerade<br />

das Bett hütet. Die Teilnehmer der<br />

Umfrage wünschen sich vielmehr Apps,<br />

die verständnisvoll und unterstützend im<br />

Hinblick auf Beschwerden sind – also spezifische<br />

Hinweise und Erklärungen dazu<br />

anbieten, was die aktuellen Auslöser für<br />

gesundheitliche Probleme sind.<br />

Das wäre zu erreichen, wenn Apps und<br />

Wearables stärker personalisiert würden.<br />

Eine gute Idee wäre die Entwicklung von<br />

Health Tools, die ihre Besitzer und Träger<br />

graduell über einen längeren Zeitraum<br />

hinweg erkennbar besser verstehen und<br />

somit auch effizienter arbeiten.<br />

Andererseits sollte die Personalisierung<br />

der Apps und Algorithmen sorgfältig<br />

und behutsam gestaltet werden. Denn<br />

viele Menschen könnten dies als Anbiede-<br />

58 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


ung oder sogar Eingriff verstehen. Besser<br />

ist es, dem Träger selbst zu überlassen,<br />

wie sehr er seine Gesundheitshilfen an<br />

sich anpassen will. So werden sie schneller<br />

akzeptiert. Das Forschungsprogramm<br />

Imec.i-Change konzentriert sich daher<br />

auf den Einsatz smarter Algorithmen und<br />

das Erfassen kontextueller Daten, also der<br />

spezifischen Lebenssituation der Träger.<br />

Das soll die Health Apps und Wearables<br />

benutzerfreundlicher und zugleich effizienter<br />

machen.<br />

Auch möchte sich nicht jeder potenzielle<br />

Nutzer in seiner App ein Ziel setzen<br />

– das er vielleicht nicht erreicht. Bisherige<br />

Apps sind unter der Annahme entwickelt<br />

worden, dass Nutzer genau das wünschen.<br />

Für die Menschen, die das nicht<br />

möchten, müssen Apps erst noch entwickelt<br />

werden.<br />

gen ziehen. Eine passende Option wäre<br />

das Erheben und Kombinieren von Messdaten<br />

aus mehreren Quellen, um zeitliche<br />

Lücken zu überbrücken.<br />

Ein weiteres häufig konstatiertes Problem<br />

beim medizinischen Einsatz von<br />

Wearables ist das Aufladen der Batterie.<br />

Nicht jeder Träger denkt immer an das<br />

Anstecken des Ladegeräts. Doch gibt es<br />

bereits Kaffeetische, auf denen man Mobiltelefone<br />

drahtlos über ein magnetisches<br />

Feld nachladen kann. Dasselbe ist<br />

auch für Wearables denkbar.<br />

Entsprechende Erkenntnisse ergeben<br />

sich aus dem Projekt Imec.icon-Wonder,<br />

in dem Heimbewohner mit einem Roboter<br />

vertraut gemacht werden, der ihnen bei<br />

ihren täglichen Verrichtungen hilft. Der<br />

dafür eingesetzte Roboter muss dazu jeden<br />

Bewohner erkennen – was im Projekt<br />

Umfrage zur Verwendung von Health Apps<br />

29%<br />

Habe noch nie<br />

etwas von<br />

Health Apps<br />

gehört<br />

29% 2% 47% 15%<br />

Benutze<br />

Health Apps<br />

gelegentlich<br />

Benutze eine<br />

Health App<br />

auf ärztlichen<br />

Rat hin<br />

Möchte meine<br />

Daten nicht mit<br />

anderen teilen<br />

Möchte meine<br />

Daten mit Freunden<br />

über Social media<br />

teilen<br />

Laut Studie sind Health Apps längst nicht bei allen potenziellen Nutzern bekannt –<br />

und etwa die Hälfte der Befragten würde erhobene Daten nicht teilen wollen<br />

Bild: medizin&<strong>technik</strong>/Quelle IMEC<br />

Der Online-Survey zeigt auch, dass<br />

Menschen ein Smartphone oder Wearable<br />

selbst bei medizinischen Indikationen<br />

nicht ununterbrochen tragen wollen. Medizintechnische<br />

Sensoren könnte man in<br />

smarte Textilien oder Schmuck integrieren:<br />

Herzfrequenzmesser im Hemd und<br />

Schrittzähler im Ring könnten mehr potenzielle<br />

Träger zum Gebrauch motivieren.<br />

Einige Hersteller verfolgen diesen<br />

Weg bereits. So ist beispielsweise der Fitbit-Activity-Tracker<br />

in verschiedenen Designs<br />

verfügbar und kommt eher als modische<br />

Halskette daher als im Design eines<br />

Messgeräts.<br />

Doch selbst dann wollen die meisten<br />

Nutzer ihre Bewegungsmuster und Aktivitäten<br />

nicht dauernd verfolgt und registriert<br />

sehen. Nachts etwa legen viele auch<br />

gutwillige Träger ihre Wearables ab. Deshalb<br />

wäre es angebracht, Algorithmen zu<br />

entwickeln, die daraus Schlussfolgerundurch<br />

einen individuellen Sensor-Tag in<br />

den Schuhen gegeben ist. Da die meisten<br />

Menschen ihre Schuhe immer an demselben<br />

Platz abstellen, können die Sensoren<br />

über eine spezielle Schuhablage oder<br />

Matte mit integriertem Ladegerät regelmäßig<br />

nachgeladen werden – als intuitive<br />

Lösung für den Betrieb von Wearables.<br />

Doch auch Ärzte tun sich nicht leicht<br />

mit den neuen Möglichkeiten. Viele sind<br />

unsicher, welchen Apps und Wearables<br />

sie hinsichtlich ihrer Zuverlässigkeit und<br />

Sicherheit vertrauen können. Eine Vielfalt<br />

von Produkten ist auf dem Markt, aber es<br />

fehlt an fachlicher Zertifizierung. Etwa<br />

70 % der in der Studie befragten Personen<br />

gaben an, dass sie eine von ihrem Arzt verschriebene<br />

App oder ein Wearable verwenden<br />

würden. Im Moment sind es jedoch<br />

nur 2 % der Nutzer, die diese Technologie<br />

tatsächlich auf ärztliches Anraten<br />

verwenden.<br />

In England ist der Markt weiter entwickelt.<br />

Dort stellt der National Health Service<br />

als zuverlässig ausgewiesene Health<br />

Apps zur Verfügung, die mit entsprechendem<br />

Etikett gekennzeichnet sind. In den<br />

USA beginnen privat geführte Kliniken<br />

und Versicherungsträger mit der Einführung<br />

von Wearables, die sie als zuverlässig<br />

einstufen. Im belgischen Landesteil<br />

Flandern arbeitet die regionale Regierung<br />

an ähnlichen Initiativen, allerdings bislang<br />

ohne rechtlich verbindliche Kennzeichnung<br />

und Zertifizierung.<br />

Die Entscheidung, welche Health Apps<br />

medizinisch verlässlich und verantwortbar<br />

sind, ist allerdings auch nicht einfach<br />

zu treffen. Die angebotenen Produkte lassen<br />

sich nicht wie traditionelle Medizingeräte<br />

zertifizieren. Denn sie durchlaufen<br />

in ihrer funktionalen Evolution eine für<br />

die digitale Daten<strong>technik</strong> typische, recht<br />

häufige Aktualisierung. Ihre wiederholte<br />

komplette Re-Zertifizierung erscheint somit<br />

kaum möglich.<br />

Künftige Health Apps sollen<br />

Anreize zum Tragen bieten<br />

Doch auch wenn zugelassene Apps und<br />

Wearables ärztlich verschrieben werden,<br />

wird sie nicht jeder Patient ständig einsetzen.<br />

Das zeigt die Parallele mit vom Arzt<br />

verschriebenen regelmäßig einzunehmenden<br />

Medikamenten – deren Einnahme<br />

zahllose Patienten häufig auslassen.<br />

Deswegen müssen künftige Health-Apps<br />

ihren Trägern eindeutige und gezielte Anreize<br />

zum Einsatz bieten.<br />

Es ist natürlich schwierig vorauszusagen,<br />

welche Lösungen in Zukunft entstehen<br />

und sich durchsetzen werden. Die<br />

Fachleute am Imec gehen davon aus, dass<br />

in den nächsten zehn Jahre zertifizierte<br />

Health Apps und Wearables in Gestalt<br />

smarter Textilien und Schmuckstücke verfügbar<br />

sein werden und zum grundlegenden<br />

Instrumentarium von Ärzten zählen.<br />

Wie sich die diagnostischen Erkenntnisse<br />

interpretieren und nutzen lassen, sollte in<br />

der Ausbildung der Mediziner angemessen<br />

verankert werden. Und natürlich müssen<br />

alle Vorkehrungen dafür getroffen<br />

werden, dass die Nutzer der Apps im Besitz<br />

ihrer persönlichen Daten bleiben und<br />

die künstliche Intelligenz kontrollieren<br />

können.<br />

■<br />

An Jacobs, Lynn Coorevits<br />

IMEC, Leuven/Belgien<br />

www.imec-int.com<br />

01/2018 medizin&<strong>technik</strong> 59


■ [ SPECIAL IT IN DER MEDIZIN ]<br />

VDE Tec Summit auf<br />

der neuen Messe Cebit<br />

Digitale Technologien | Wenn im Juni 2018 die Cebit<br />

mit neuem Konzept startet, ist der VDE mit einer ebenfalls<br />

neuen Leitveranstaltung dabei: Beim Tec Summit<br />

dreht sich alles um die digitalen Technologien.<br />

Digitalisierung in allen Ebenen der Gesellschaft – diesem Thema<br />

widmet sich die neue Messe Cebit in vielen Facetten<br />

Bild: Deutsche Messe<br />

Die Messe Cebit hat sich neu erfunden und soll im Juni 2018<br />

erstmals als Dreiklang aus Messe, Konferenz und Networking-Event<br />

einen umfassenden Blick auf die Digitalisierung von<br />

Unternehmen, Verwaltung und Gesellschaft ermöglichen. Auf<br />

der Messeplattform D!conomy finden IT-Professionals und Entscheider<br />

aus Unternehmen, öffentlichem Sektor und Handel alles,<br />

was für die Digitalisierung von Wirtschaft und Verwaltung<br />

notwendig ist. Beim Messeformat D!tec dreht sich alles um Entwickler,<br />

disruptive Geschäftsmodelle und Technologien von<br />

morgen und übermorgen. Auf den Konferenz-Bühnen von D!talk<br />

sprechen Visionäre, Querdenker, Kreative und Experten aus aller<br />

Welt. Der D!campus wird der Platz zum Netzwerken in Lounge-<br />

Atmosphäre.<br />

Die Cebit 2018 startet am Montag, 11. Juni, mit einem Konferenz-<br />

und Medientag. Die Ausstellung beginnt am Dienstag, 12.<br />

Juni, und endet am Freitag 15. Juni.<br />

In diesem Umfeld startet der VDE mit zwei Kernelementen seiner<br />

neuen Leitveranstaltung Tec Summit. Am Donnerstag und Freitag<br />

wird sich der VDE mit dem Tec Innova tion Tank und Tec<br />

Meets Science zu allen Themen rund um die digitalen Technologien<br />

präsentieren und damit das Convention Center komplett belegen.<br />

„Unsere Fokusthemen und die der neuen Cebit greifen<br />

hervorragend ineinander“, sagt Dr. Thomas Becks, Leiter Technik<br />

und Innovation beim VDE. Für die Besucher der Messe und<br />

des Tec Summit würde sich so Synergien ergeben. Oliver Frese,<br />

Vorstand der Deutschen Messe AG, ergänzt: „Das Engagement<br />

des VDE zeigt einmal mehr, dass die neue Cebit für neue Partner<br />

attraktiv ist.“<br />

Der Tec Innovation Tank wendet sich vor allem an Young Profesionals,<br />

die in Hannover auf Unternehmen treffen, die entsprechende<br />

Experten suchen. Künstliche Intelligenz, Data Analytics,<br />

Cybersecurity, Robotics und weitere Themen, die in den Branchen<br />

Energy, Industry, Mobility, Health und Living eine Rolle<br />

spielen, sind der Rahmen. Bei Tec Meets Science geht es um die<br />

Perspektiven für die nächsten fünf bis sieben Jahre. Smart Information<br />

und Cybersecurity sind Beispiele für die dort betrachteten<br />

Themen.<br />

Für beide Teile werden Experten online kollaborativ zusammenarbeiten<br />

und die Inhalte vorbereiten. Ihre Ergebnisse präsentieren<br />

sie dann während der Messe.<br />

wwww.cebit.de wwww.vde.com<br />

Smart Glasses<br />

Datenbrillen könnten beim Sterilisieren<br />

und bei der Wiederaufbereitung unterstützen<br />

Biohybride Medizinsysteme<br />

Neues Zentrum setzt auf<br />

digitale Datenhaltung<br />

Smart-Glasses und Augmented Reality<br />

Technologien sollen die zentrale Sterilgutversorgung<br />

im medizinischen Bereich effizienter<br />

und sicherer machen<br />

Bild: IT4process GmbH<br />

Smart Glasses und Augmented-Reality-<br />

Technologien könnten das Personal im<br />

Aufbereitungsprozess medizinischer Instrumente<br />

unterstützen. Entsprechende<br />

Möglichkeiten präsentierte das Fraunhofer<br />

FIT, St. Augustin, im Rahmen des Leit<br />

markt.NRW Projekts „Smart Glasses in<br />

der Sterilgutversorgung“. Die Herzogenrather<br />

IT4Process GmbH koordiniert das<br />

Projekt. Das Demontieren, Reinigen,<br />

Montieren und Sterilisieren von Opera -<br />

tionsbestecken, Werkzeugen und Prothesen<br />

stellt hohe Ansprüche an Sorgfalt und<br />

technische Handhabung. Datenbrillen<br />

könnten Bilder, Videos und Texte wie<br />

Warnungen und Vorgehenshinweise direkt<br />

ins Sichtfeld des Anwenders projizieren,<br />

um ihn zu unterstützen. Bestehende<br />

Systeme wurden zunächst bewertet und<br />

diskutiert. Ideen, wie die Technik zur<br />

Nachverfolgbarkeit von Instrumenten beitragen<br />

könnte, werden betrachtet.<br />

http://smartglasses-aemp.de<br />

Die RWTH Aachen eröffnet im Cluster<br />

Biomedizin<strong>technik</strong> das Zentrum für Biohybride<br />

Medizinsysteme (CBMS). Dort<br />

setzt die NRW-Schwerpunktprofessur<br />

Biohybride und Medizinische Textilien<br />

auf digitale Datenhaltung. Mit der digitalen<br />

Plattform, die die Berliner Softwareschmiede<br />

Labfolder GmbH anbietet, sollen<br />

die Primärdaten nachverfolgbar gesichert<br />

werden. Später sollen auch Daten<br />

nutzbar sein, die vorher keine Beachtung<br />

fanden: Strukturierung und Big Data ermöglichen<br />

das. In der Schwerpunktprofessur<br />

unter Leitung von Prof. Dr. Stefan<br />

Jockenhövel werden aus künstlichen Materialien<br />

und körpereigenen Zellen biohybride<br />

Implantate entwickelt. Der Fokus<br />

liegt auf vorklinischen Studien.<br />

60 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Digitalisierung<br />

Im Gesundheitswesen geht es<br />

schneller voran<br />

eHealth<br />

Verbände der industriellen Gesundheitswirtschaft<br />

fordern eHealth-Zielbild<br />

Die Gesundheits- und Sozialwirtschaft<br />

hat die Digitalisierung beschleunigt. Bei<br />

42 % der Unternehmen ist Digitalisierung<br />

fester Bestandteil der Geschäftsstrategie,<br />

das sind 18 Prozentpunkte mehr als 2016.<br />

Dies zeigte die Telekom-Studie „Digitalisierungsindex<br />

Mittelstand“. Dafür wurden<br />

2017 rund 2000 kleine und mittlere<br />

deutsche Unternehmen befragt. Insgesamt<br />

erreichen sie 54 von 100 Indexpunkten,<br />

was dem dem Durchschnitt der mittelständischen<br />

Wirtschaft entspricht. Bei<br />

IT-Sicherheit und Datenschutz lassen sie<br />

mit 68 von 100 möglichen Punkten andere<br />

Branchen hinter sich.<br />

Ein nationales eHealth-Zielbild, um die<br />

bis dato schleppende Digitalisierung<br />

der Gesundheitsversorgung in Deutschland<br />

schnell und erfolgreich voranzubringen,<br />

halten die Branchenverbände der industriellen<br />

Gesundheitswirtschaft für<br />

sinnvoll. In einem gemeinsamen Aufruf<br />

fordern sie die Bundesregierung auf,<br />

ein solches zu entwickeln. Den Aufruf tragen<br />

die Verbände Bio Deutschland, Bitkom,<br />

Bvitg, BVMed, Spectaris, VDGH, VFA<br />

und ZVEI gemeinsam. Ein eHealth-<br />

Zielbild würde demnach allen Beteiligten<br />

im Gesundheitssystem eine notwendige<br />

Orientierung gebem und es ihnen ermöglichen,<br />

konkrete Ziele zu definieren und<br />

zu erreichen.<br />

Die Verbände rufen deshalb dazu auf,<br />

ein solches Zielbild in einem politisch<br />

moderierten Prozess ressortübergreifend<br />

und sektorübergreifend zu erarbeiten,<br />

daraus eine nationale eHealth-Strategie<br />

abzuleiten und anschließend durch<br />

einen konkreten Aktionsplan flächendeckend<br />

umzusetzen. Die Digitalisierung<br />

der Gesundheitsversorgung in Deutschland<br />

könne so wesentlich gefördert<br />

werden und Deutschland wieder Anschluss<br />

an die internationale Entwicklung<br />

finden.<br />

Mit künstlicher Intelligenz die Zukunft sichern<br />

Neue Veranstaltungsreihe | Um das, was künstliche<br />

Intelligenz in der Produktion bieten kann, geht es beim<br />

eintägigen Auftakt zu einer neuen Veranstaltungsreihe.<br />

Gegenwärtig arbeiten viele Unternehmen an Konzepten für<br />

Industrie 4.0 und der Digitalisierung der Fertigungsprozesse.<br />

Künstliche Intelligenz spielt in diesem Zusammenhang eine<br />

Rolle – aber sie streckt ihre Fühler viel weiter aus als in die Fabrikhallen.<br />

Dort könnten smarte Maschinen die Welt der Fertigung<br />

verändern. Zur „Smart Factory“ gesellen sich aber inzwischen<br />

schon viel mehr Ansätze: Smart Grid, Smart Transport,<br />

Smart Home, Smart Health, Smart City – die künstliche Intelligenz<br />

bewegt uns in allen Bereiche unseres Lebens.<br />

Das macht gewohnte Geschäftsmodelle obsolet, eingespielte Arbeitsprozesse<br />

gelten nicht mehr, unzählige Jobs müssen neu definiert<br />

werden – und zugleich entstehen innovative Produkte,<br />

Dienstleistungen und Chancen für diejenigen, die sich rechtzeitig<br />

dem Wandel stellen und ihn mitgestalten.<br />

Vor diesem Hintergrund einer gleichermaßen wirtschaftlichen<br />

wie gesellschaftlichen Veränderung startet die Konradin Mediengruppe<br />

die neue Veranstaltungsreihe „Smarte Maschinen im<br />

Einsatz“. Die ganztägige Auftaktveranstaltung konzentriert sich<br />

auf „Künstliche Intelligenz in der Produktion“ und findet in Kooperation<br />

mit dem Fraunhofer-Institut für Produktions<strong>technik</strong><br />

und Automatisierung IPA in Stuttgart statt. Sie richtet sich vor allem<br />

an strategische Entscheider in Unternehmen des produzierenden<br />

Gewerbes, der Automobilindustrie und des Maschinenbaus<br />

– einschließlich Logistik und Transport sowie der interessierten<br />

Öffentlichkeit.<br />

Lösungsansätze und Prognosen stellen führende Vertreter aus<br />

Unternehmen wie Google, Siemens und IBM sowie Experten des<br />

Karlsruher Instituts für Technologie und des Fraunhofer IPA am<br />

Bild: Fotolia.com / zapp2photo<br />

Um eine Meinung zu den Risiken und Chancen der künstlichen Intelligenz<br />

kommt bald niemand mehr herum. Der neue Kongress<br />

bietet die Möglichkeit, sich hierzu mit Fachleuten auszutauschen<br />

Dienstag, 15. Mai 2018, vor. Was die anstehenden Veränderungen<br />

für die Unternehmenskultur und die Maschinenethik bedeuten<br />

(können), berichten und diskutieren zum Abschluss der Veranstaltung<br />

die Psychologin und Managementberaterin Dr. Constanze<br />

Holzwarth und der Experte für Maschinen- und Informationsethik,<br />

Prof. Oliver Bendel.<br />

Weitere Informationen:<br />

Kongress „Smarte Maschinen im Einsatz“<br />

15. Mai 2018<br />

Stuttgart, Fraunhofer IPA<br />

Die Zahl der Teilnehmer ist auf 150 begrenzt.<br />

http://industrie.de/kuenstliche-intelligenz/<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 61


■ [ SPECIAL IT IN DER MEDIZIN ]<br />

COMPUTERSYSTEME<br />

AUF DEM PRÜFSTAND<br />

Computersystemvalidierung | Um die Zertifizierung nach DIN EN ISO 13485:2016<br />

nicht zu verlieren, müssen Computersysteme validiert werden. Laut Jens Fröhlich,<br />

Branchenmanager Medizin<strong>technik</strong> beim Softwareanbieter Oxaion, trägt der Aufwand<br />

dafür doppelt Früchte: Denn auch die MDR fordert entsprechende Nachweise.<br />

Jens Fröhlich ist Branchenmanager<br />

Medizin<strong>technik</strong> beim Ettlinger<br />

Softwareanbieter Oxaion<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Bild: Oxaion<br />

Computersystemvalidierung<br />

gemäß DIN EN ISO 13485<br />

Change-Management beim<br />

Umgang mit Hardware und Software<br />

Vorgaben aus der MDR<br />

gleich mit erfüllen<br />

■ Herr Fröhlich, warum müssen sich Unternehmen<br />

jetzt mit der Validierung von<br />

Computersystemen beschäftigen?<br />

Für ein Unternehmen, das nach DIN EN<br />

ISO 13485 zertifiziert ist, gibt es keine<br />

Alternative: Die aktuelle Norm, die seit<br />

2016 in Kraft ist, schreibt die Validierung<br />

der relevanten Computersysteme<br />

im Unternehmen vor. Wer dem aus dem<br />

Weg gehen wollte, dürfte nur noch Papier<br />

verwenden oder geht, wenn er weiter<br />

macht wie bisher, das Risiko ein, die<br />

Zertifizierung und damit auch Kundschaft<br />

zu verlieren.<br />

■ Welche Systeme werden bei der Validierung<br />

betrachtet?<br />

Alle, die in der Wertschöpfungskette<br />

eine Rolle spielen. Dazu zählt die Norm<br />

alle Schritte im Prozess, von der Entwicklung<br />

über die Produktion und die<br />

Qualitätssicherung bis hin zum Handel<br />

mit Medizinprodukten.<br />

■ Was ist das Ergebnis?<br />

Im Validierungsprozess wird nachgewiesen<br />

und dokumentiert, dass die<br />

Computersysteme über ihre gesamte<br />

Lebensdauer genau das leisten, was sie<br />

leisten sollen – nämlich das, was für die<br />

Herstellung von Medizinprodukten erforderlich<br />

ist.<br />

■ Was ist bei der Computersystemvalidierung,<br />

der CSV, anders als gewohnt?<br />

Wer schon mit der FDA zu tun hatte,<br />

kennt die Prozesse der Validierung im<br />

Kern. Neu ist allerdings, dass die komplette<br />

Wertschöpfungskette und damit<br />

das integrierte Computer-System betrachtet<br />

werden muss, im Zusammenspiel<br />

von Hardware und Software. Die<br />

Erfahrungen zeigen, dass es einen großen<br />

Unterschied macht, ob ein ERP-,<br />

DMS-, Projekt- oder Service- und Quali-<br />

tätsmanagement als jeweils eigene Applikation<br />

betrachtet wird oder ob alle<br />

zusammen in einem integrierten System<br />

bewertet werden.<br />

■ Wie sieht die CSV in der Praxis aus?<br />

Im Grunde geht es dabei um einen<br />

Change-Management-Prozess. Es gilt,<br />

unter anderem Verantwortliche festzulegen,<br />

einen Validierungs-Masterplan<br />

zu erstellen, die vorhandenen Computersysteme<br />

zu inventarisieren und<br />

schließlich zu planen, wie Neuanforderungen<br />

künftig gehandhabt werden<br />

sollen. Am besten geeignet ist dafür ein<br />

Mit dem Validieren von<br />

Computersystem en gibt<br />

es wenig Erfahrungen<br />

risikobasierter Ansatz. Und natürlich<br />

wird jeder Schritt dokumentiert. Das<br />

Abarbeiten auf Zuruf, wie es heute<br />

noch häufig in IT-Abteilungen auftritt,<br />

ist dann nicht mehr statthaft. Aber ich<br />

gehe davon aus, dass die Fachleute dort<br />

die neue Arbeitsweise begrüßen werden:<br />

Denn wenn Prozesse und Abläufe<br />

einmal festgelegt sind, sollte auch der<br />

Start einer zusätzlichen Komponente<br />

im IT-System einfacher vonstattengehen.<br />

Der GAMP5-Leitfaden bietet übrigens<br />

gute Anhaltspunkte, beschreibt<br />

Beispielprozesse und enthält auch<br />

Checklisten.<br />

■ Welche Erfahrungen machen Sie bei<br />

der Beratung zur CSV?<br />

Gerade bei Mittelständlern kommen<br />

derzeit viele Anforderungen zusammen,<br />

was natürlich auch mit den Änderungen<br />

durch die neue MDR zusammenhängt<br />

– da ist die CSV nur eine<br />

62 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Herausforderung unter vielen. Angesichts<br />

dieses Gesamtpakets kommt da<br />

schon ein Gefühl der Überforderung<br />

auf, das sich noch verstärkt, weil auch<br />

die Benannten Stellen bisher wenig<br />

Erfahrung mit der Computersystemvalidierung<br />

haben.<br />

■ Was gibt die neue MDR für die<br />

Computersystemvalidierung vor?<br />

Sie fordert, dass alle Computersysteme,<br />

die im Verlauf der Herstellung eines<br />

Medizinproduktes eingesetzt werden,<br />

validiert sein müssen. Wenn sich Unternehmen<br />

also schon mit der Validierung<br />

befassen, ist das für die weiteren regulatorischen<br />

Änderungen von Vorteil.<br />

■ Was empfehlen Sie Unternehmen?<br />

Es lohnt sich, das Thema jetzt anzugehen<br />

und eine Zukunftsstrategie für die<br />

IT zu entwickeln. Die Validierung ist ja<br />

auch keine einmalige Angelegenheit.<br />

Immer, wenn ein neues Element zum<br />

System hinzukommt oder etwas verändert<br />

wird, muss auch dieses betrachtet<br />

werden. Dabei stellt sich nicht nur die<br />

Frage nach der Funktion dieses Elementes.<br />

Vielmehr ist gleichrangig – im Rahmen<br />

einer prospektiven Validierung –<br />

zu klären, ob und wie sich das neue Element<br />

in das bestehende System integrieren<br />

lässt.<br />

■ Welche Rolle spielt die CSV für Industrie<br />

4.0?<br />

Bevor die Integration von Business-Applikationen<br />

nicht abgeschlossen ist,<br />

bleiben alle Diskussionen um Industrie<br />

4.0 und Digitalisierung unvollständig.<br />

Wer den zweiten Schritt vor dem ersten<br />

tut, bewegt sich in einer Mischung aus<br />

politisch motiviertem Handeln und der<br />

Suche nach Möglichkeiten, das eigene<br />

Image zu pflegen oder die Aktivitäten<br />

fürs Marketing zu nutzen.<br />

■ Welche Perspektive sehen Sie für die<br />

IT in Industrieunternehmen?<br />

In Zukunft wird sich die IT grundsätzlich<br />

stärker am Prozess orientieren<br />

müssen als an einer konkreten Anwendung.<br />

Trotzdem muss ein Unternehmen<br />

flexibel genug bleiben, um auf neue<br />

Anforderungen reagieren zu können.<br />

Was sich meiner Ansicht nach allerdings<br />

noch stärker auswirken könnte,<br />

sind veränderte Kommunikationsanforderungen.<br />

Im privaten Umfeld sind viele<br />

von E-Mails auf Whatsapp oder Facebook<br />

umgestiegen, um sich auszutauschen.<br />

Beides, Prozessorientierung wie<br />

auch Kommunikation, könnten die Anforderungen<br />

zum Beispiel an ERP-Systeme<br />

verändern – was gelegentlich als<br />

Social-ERP bezeichnet wird. Dann wäre<br />

die Integra tion so weit fortgeschritten,<br />

dass alle relevanten Systeme von einer<br />

einheitlichen Oberfläche aus sichtbar<br />

und bedienbar wären. Und ich muss sagen,<br />

dass mir diese Vorstellung gefällt.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

Weitere Informationen: www.oxaion.de<br />

Winzig klein und<br />

nahezu lautlos.<br />

Die WhisperValves Typ 6712 und Typ 6724 von Bürkert lassen<br />

lautes Klacken endlich verstummen. Die winzigen Mikroventile<br />

arbeiten nahezu lautlos und hochpräzise. Das macht<br />

sie ideal für den Einsatz in direkter Umgebung des Patienten<br />

– etwa in Dialysegeräten. Die kleinen Kraftpakete sind absolut<br />

zuverlässig – ohne große Töne zu spucken. So können<br />

Arzt und Patient sich in Ruhe auf die Therapie konzentrieren.<br />

WhisperValves:<br />

Leise, leicht und leistungsstark.<br />

Für Medizin<strong>technik</strong>, die nah am Menschen ist.<br />

We make ideas flow.<br />

www.buerkert.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 63


■ [ SPECIAL IT IN DER MEDIZIN ]<br />

SOFTWARE-LÖSUNG UNTERSTÜTZT<br />

GXP-KONFORME ABLÄUFE<br />

Qualitätsmanagement | Die komplexen Richtlinien für „gute Arbeitspraxis“ (GxP) stellen<br />

Unternehmen aus der Medizin<strong>technik</strong>-, Pharma- und Gesundheitsbranche vor anspruchsvolle<br />

Aufgaben. Eine Softwarelösung des Entwicklers Consense wurde speziell<br />

auf diese streng regulierten Branchen zugeschnitten.<br />

In Pharma und Medizin<strong>technik</strong><br />

steigen<br />

die Anforderungen<br />

an Prozessqualität<br />

und Produktqualität<br />

permanent. Die<br />

Software Consense<br />

GxP erleichtert die<br />

Umsetzung und Erfüllung<br />

internationaler<br />

Standards<br />

Bild:Industrieblick /Fotolia<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Qualitätsmanagement<br />

Validierungssoftware<br />

Dokumentation<br />

Erfüllung nationaler<br />

und internationaler Richtlinien<br />

Bestimmte Branchen wie Medizin<strong>technik</strong>,<br />

Pharmazie und pharmazeutische<br />

Chemie müssen sich besonders komplexen<br />

Vorgaben und Richtlinien stellen und<br />

in ihren Prozessen internationale Richtlinien<br />

für „gute Arbeitspraxis“ befolgen.<br />

Diese werden zum Beispiel von der European<br />

Medicines Agency EMA und der USamerikanischen<br />

Food and Drug Administration<br />

FDA herausgegeben. Die Consense<br />

GmbH hat mit dem Modul Consense GxP<br />

eine Softwarelösung entwickelt, die auf<br />

Unternehmen aus diesen streng regulierten<br />

Branchen zugeschnitten ist. Die Software<br />

des Aachener Spezialisten soll die<br />

Erfüllung der zahlreichen im Rahmen des<br />

Qualitätsmanagements vorgegebenen<br />

Normen und Richtlinien vereinfachen<br />

und mit den steigenden GxP-Anforderungen<br />

vereinen.<br />

Neben der Unterstützung für Integrierte<br />

Managementsysteme auf Basis von<br />

Consense IMS erleichtert Consense GxP<br />

die Umsetzung und Erfüllung internationaler<br />

Standards, wie beispielsweise der<br />

DIN EN ISO 9001, der Richtlinie<br />

93/42/EWG für Medizinprodukte, der<br />

MEDDEV 2.7.1 rev. 4 , der Eudralex GMP<br />

Richtlinie Vol. 4 Annex 11 für computergestützte<br />

Systeme oder der US-amerikanischen<br />

Richtlinie der FDA Title 21 CFR Part<br />

11 für elektronische Aufzeichnungen sowie<br />

Standards der WHO. So wird unter<br />

anderem eine revisionssichere Archivierung<br />

unterstützt. Eine GxP-gerechte Dokumentation<br />

sorgt zudem für lückenlose<br />

Nachverfolgbarkeit aller Vorgänge.<br />

Die Implementierung von Prozessen<br />

erfolgt mit Hilfe von Workflows, die für<br />

geregelte Abläufe sorgen. Dabei können<br />

elektronische Unterschriften genutzt werden.<br />

Hohe Sicherheit durch zuverlässigen<br />

Zugriffsschutz bietet die individuelle Benutzerrechteverwaltung:<br />

Alle relevanten<br />

Daten und Informationen sind entsprechend<br />

der in Consense IMS|QMS|PMS<br />

angelegten Rollen und Rechte abrufbar.<br />

Dabei ist die Lösung der Aachener Entwickler<br />

dennoch keine Medizinprodukt-<br />

Software im Sinne der Richtlinie<br />

93/42/EWG, weil sie keine therapeutischen<br />

und diagnostischen Funktionen<br />

enthält. Auf freiwilliger Basis werden die<br />

Anforderungen aus 21 CFR Part 11 erfüllt,<br />

im Sinne einer möglichen Weiterentwicklung<br />

des Produkts aus regulatorischer<br />

Sicht.<br />

In den verschiedenen Geschäftsfeldern<br />

des österreichischen Pharma- und Chemie-Konzerns<br />

Kwizda mit Hauptsitz in<br />

Wien ist eine exakte Definition der Quali-<br />

64 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Die GxP-gerechte<br />

Qualitätsmanagement-Lösung<br />

unterstützt<br />

Unternehmen<br />

aus regulierten<br />

Branchen beim anspruchsvollen<br />

Validierungsmanagement<br />

<br />

tätsvorgaben und eine klare Abgrenzung<br />

von Verantwortlichkeiten Pflicht und ein<br />

fortlaufender Optimierungsprozess tagtäglicher<br />

Anspruch innerhalb der gesamten<br />

Unternehmensgruppe. „Das führte zu<br />

der Entscheidung, die verschiedenen Unternehmensbereiche<br />

und Standorte mit<br />

einem einheitlichen Qualitätsmanagementsystem<br />

unter einen Hut zu bringen“,<br />

erinnert sich Roland Zieger, als IT-Projektmanager<br />

verantwortlich für dieses<br />

Projekt.<br />

Bild: Consense<br />

Individuelle Benutzerrechte für<br />

besseren Zugriffsschutz<br />

Als Unternehmensgruppe, die unter anderem<br />

im Life Science-Bereich operiert,<br />

müssen bei Kwizda in den Prozessen und<br />

Dokumentationen von drei Divisionen –<br />

der Holding, des Großhandels und der<br />

Distribution – komplexe Vorgaben im<br />

Rahmen der europäischen Vorschriften<br />

und Richtlinien zur Herstellung medizinischer<br />

Produkte, wie Eudralex GMP-Richtlinie<br />

Vol. 4 Annex 11, eingehalten werden.<br />

Auf diese Bedürfnisse ist die Basislizenz<br />

Consense GxP Enterprise zugeschnitten,<br />

für die sich die Unternehmensgruppe<br />

entschied.<br />

Die Software unterstützt die GxP-konformen<br />

Abläufe bei Kwizda, erleichtert<br />

die Einführung und Inkraftsetzung neuer<br />

Prozesse, die mit einer Vielzahl von Regularien,<br />

fest definierten Abläufen, Dokumentationen<br />

und hohem Schulungsaufwand<br />

verbunden sind, bildet Workflows<br />

für geregelte Validierungsabläufe ab und<br />

bietet einen besonders hohen Schutz vor<br />

unberechtigten Zugriffen. Dabei lassen<br />

sich die Funktionen von Consense GxP<br />

den unternehmensspezifischen Abläufen<br />

und Vorgaben anpassen. „Ein wesentlicher<br />

Pluspunkt war die Validierung der<br />

Software in unserem Unternehmen – das<br />

bieten viele andere Hersteller nicht“, unterstreicht<br />

Roland Zieger.<br />

Im Handel hat sich der Einsatz der<br />

Software bereits bewährt. „Die elektronischen<br />

Unterschriften erleichtern unsere<br />

Arbeit erheblich, denn zuvor musste für<br />

eine GxP-gerechte Dokumentation bei jeder<br />

Änderung, beispielsweise in Prozessen,<br />

parallel eine Papierversion geführt,<br />

ausgedruckt und unterschrieben werden<br />

– ein erheblicher Aufwand, denn die Division<br />

Großhandel ist in Österreich auf fünf<br />

Standorte verteilt“, meint Filipp Oelberg,<br />

Verantwortlicher für das Qualitätsmanagement<br />

in dieser Divison.<br />

Mit der Software Consense GxP können<br />

jetzt elektronische Unterschriften in<br />

der Definition nach 21 CFR Part 11 genutzt<br />

werden, die den gleichen Wert haben<br />

wie Unterschriften auf Papier. Workflows,<br />

Verteilung von Informationen und<br />

Freigabeprozesse sind inzwischen automatisiert.<br />

(su) ■<br />

www.consense-gmbh.de<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Tel. +49 9131 6149-232<br />

eMail: doq@la2.de<br />

www.la2.de<br />

LA2 GmbH<br />

Albert-Rupp-Str. 2<br />

D-91052 Erlangen<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 65


■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Mit feinem Sensorstreifen<br />

Krankheiten erkennen<br />

In-Vitro-Diagnostik | Um Krankheiten künftig direkt beim Patienten schnell und einfach<br />

diagnostizieren zu können, haben Informatiker, Chemiker und Mikro<strong>technik</strong>er einen<br />

Papiertest entwickelt. Der Teststreifen verfügt über eine Mikrostruktur, die einen<br />

schnellen und quantitativen Nachweis möglich macht. Ausgewertet wird er per App.<br />

Wenn es darum geht, bei einem Patienten<br />

zuverlässig eine Erkrankung<br />

zu diagnostizieren, benötigt der<br />

Arzt heute in vielen Fällen eine Labor -<br />

untersuchung. Das ist nicht nur kostspielig,<br />

sondern auch zeitraubend. Schneller<br />

und einfacher ist die Diagnose direkt am<br />

Patienten. Doch für viele Erkrankungen<br />

gibt es bislang keine entsprechend einfache<br />

und mobile Analyse<strong>technik</strong>. Das will<br />

ein Forscherteam aus Braunschweig, Oldenburg<br />

und Tübingen jetzt ändern. Die<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Diagnostik ohne Labor<br />

Papierähnliche Teststreifen<br />

Kanäle ermöglichen parallele Tests<br />

Quantifizierung möglich<br />

Einfache Auswertung per App<br />

Durch feinste Kanäle<br />

im Teststreifen,<br />

die die Strömung<br />

von Flüssigkeiten<br />

beeinflussen, sollen<br />

quantitative Messungen<br />

möglich<br />

werden<br />

Bild: Uni Oldenburg<br />

Wissenschaftler haben einen Teststreifen<br />

aus papierartiger Nitrozellulose entwickelt,<br />

mit dem künftig verschiedene<br />

Krankheiten vor Ort diagnostiziert oder<br />

auch Umweltschadstoffe nachgewiesen<br />

werden können – ein Labor für die Westentasche.<br />

Die erste Projektphase zur Entwicklung<br />

dieses „papierbasierten Low-cost-<br />

Sensors“ ist jetzt zu Ende gegangen, und<br />

das Ergebnis kann sich sehen lassen: Der<br />

Teststreifen-Prototyp kann bereits zwei<br />

verschiedene Typen von Salmonellen und<br />

gleichzeitig das C-reaktive Protein (CRP)<br />

nachweisen – ein Eiweiß, das bei Entzündungen<br />

im Körper vermehrt im Blut zu<br />

finden ist.<br />

Anders als herkömmliche Teststreifen<br />

wie etwa Lackmuspapier, mit dem man<br />

den pH-Wert von Flüssigkeiten bestimmt,<br />

besteht der neue Sensor nicht aus einem<br />

einfachen Stück Papier. Vielmehr werden<br />

mit einem Laser hochpräzise Kanäle von<br />

weniger als 1 mm Breite in das Material<br />

eingearbeitet. Ein wesentlicher Vorteil der<br />

feinen Kanäle besteht darin, dass die Flüssigkeit<br />

den Teststreifen in mehreren getrennten<br />

Kanälen sehr schnell durchwandert.<br />

In den Kanälen können parallel unterschiedliche<br />

Tests ablaufen, deren Ergebnisse<br />

bereits nach wenigen Minuten<br />

vorliegen.<br />

Die Kanäle herzustellen, ist eine technische<br />

Herausforderung. „Nitrozellulose<br />

ist leicht entflammbar“, sagt Prof. Andreas<br />

Dietzel vom Institut für Mikro<strong>technik</strong><br />

an der Technischen Universität Braunschweig.<br />

„Wir verwenden deshalb für die<br />

Strukturierung Ultrakurzpulslaser, mit<br />

denen man Material kalt abtragen kann.<br />

Die Laserpulse sind so kurz, dass sich das<br />

Material beim Bearbeiten nicht erhitzt.“<br />

Zweistufiger Test liefert<br />

ein Farbsignal<br />

Krankheitserreger oder andere Substanzen<br />

werden durch ein Farbsignal in den<br />

Kanälen nachgewiesen. Dazu wird ein<br />

Sandwichassay genutzt: Zunächst docken<br />

die Zielsubstanzen aus der Flüssigkeit an<br />

Fängermoleküle an, die mit einem Farbstoff<br />

markiert sind. Im zweiten Schritt<br />

verbinden sich diese mit Antikörpern, die<br />

ebenfalls auf dem Teststreifen vorhanden<br />

sind, und werden damit sichtbar.<br />

Das biochemische Design dieser Nachweisreaktion<br />

war Aufgabe der Forscher<br />

um Prof. Günter Gauglitz vom Institut für<br />

Physikalische und Theoretische Chemie<br />

der Universität Tübingen. Gauglitz und<br />

sein Team entwickelten für die verschiedenen<br />

Substanzen Assays, die ein starkes<br />

rotes Farbsignal zeigen. Viele herkömmliche<br />

und einfache Teststreifen können lediglich<br />

die Existenz einer Substanz nachweisen<br />

und liefern damit nur ein Ja-oder-<br />

Nein-Ergebnis – „krank oder gesund“,<br />

„schwanger oder nicht schwanger“.<br />

66 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Das Testergebnis liefert<br />

die App: Hier ging es den<br />

Entwicklern vor allem<br />

um eine einfache Lösung,<br />

die keine zusätzlichen<br />

Gerätschaften erfordert<br />

und dennoch sichere<br />

Informationen liefert<br />

Mit dem Laser fein geschnitten<br />

Mit dem Ultrakurzpulslaser schneiden die Forscher nicht nur das Papier<br />

für den neuen Sensor. Auch filigrane Sensornetzwerke, die auf<br />

dünnen Folien hergestellt werden, lassen sich damit verändern. So<br />

werden die Trägerfolien durchlässig und dehnbar, können in ein Silikonmaterial<br />

eingebettet werden und bekommen zum Beispiel die<br />

Form eines bequem auf die Haut applizierbaren Sensorpflasters.<br />

Ein Video zu solchen Sensoren, die für die Atmungskontrolle eingesetzt<br />

werden könnten, ist auf der Homepage des Instituts für Mikro<strong>technik</strong><br />

an der Technischen Universität Braunschweig zu sehen:<br />

http://bit.ly/2AY2muq/<br />

Bild: Uni Oldenburg<br />

Dank der Mikrostrukturierung aber<br />

werden mit dem neuen Teststreifen jetzt<br />

auch quantitative Aussagen möglich – etwa<br />

über die Menge von CRP-Eiweißmolekülen,<br />

wodurch man künftig auf die<br />

Schwere einer Infektion wird schließen<br />

können. „Dank der Kanäle durchwandert<br />

eine Flüssigkeit den Teststreifen ungehindert<br />

und mit hoher Geschwindigkeit“,<br />

sagt Günter Gauglitz. „Die nachzuweisenden<br />

Substanzen erreichen das Farbassay<br />

gewissermaßen unter kontrollierten Bedingungen.<br />

Aus der Stärke des roten Farbumschlags<br />

können wir dann auf die Konzentration<br />

der Substanzen schließen.“<br />

Bei herkömmlichen Teststreifen ist das<br />

problematisch, weil die Flüssigkeit vom<br />

Papier ungleichmäßig aufgesaugt wird.<br />

Eine kontrollierte Farbreaktion ist da<br />

schwierig. Gauglitz: „Wir haben für den<br />

Farbstoff und die verschiedenen Substanzen<br />

Konzentrationskurven bestimmt, mit<br />

denen das Messergebnis dann abgeglichen<br />

wird.“<br />

Dieser Abgleich geschieht übrigens<br />

vollautomatisch. Dafür haben die Informatiker<br />

vom Oldenburger Institut für Informatik<br />

Offis gesorgt, die mit zum Projektteam<br />

gehören. Sie haben eine<br />

Smartphone-App entwickelt, die den<br />

Farbwert analysiert und das Ergebnis auf<br />

dem Bildschirm anzeigt. Die Entwicklung<br />

dieser App hatte es in sich, denn sie sollte<br />

besonders leicht zu handhaben sein: Ein<br />

Klick mit der Smartphone-Kamera, und<br />

schon ist das Ergebnis da.<br />

App erkennt den Streifen und<br />

die Position automatisch<br />

„Dafür mussten wir einige Hindernisse<br />

überwinden“, sagt der Offis-Informatiker<br />

Tobias Tiemerding. „Wir mussten die App<br />

so programmieren, dass sie den Teststreifen<br />

automatisch erkennt – und zwar unabhängig<br />

von der Entfernung zur Kamera<br />

und der Lage des Teststreifens.“ Tiemerding<br />

und seine Kollegen lösten das unter<br />

anderem mit winzigen QR-Code-Symbolen,<br />

die neben den Mikrokanälen in den<br />

Teststreifen eingebrannt werden. Daran<br />

orientiert sich die App, um den Streifen<br />

im Bild auszurichten. „Zudem mussten<br />

wir die Software so programmieren, dass<br />

sie einen Weißabgleich durchführt“, sagt<br />

Tiemerding, „denn je nach Umgebungslicht<br />

erscheint das Rot auf dem Teststreifen<br />

in ganz unterschiedlichen Farbtönen.<br />

Das muss berücksichtigt werden.“<br />

Tiemerding betont, dass es bereits<br />

Apps gebe, mit denen man Teststreifen<br />

auswerten könne. „Dafür muss man das<br />

Smartphone aber in eine Halterung einspannen,<br />

um einen genau definierten Abstand<br />

einzuhalten. Bei manchen Produkten<br />

muss der Teststreifen sogar in einem<br />

Gehäuse mit Blitz fotografiert werden,<br />

damit das Umgebungslicht die Messung<br />

nicht verfälscht.“ All das sei viel zu aufwendig,<br />

insbesondere dann, wenn die<br />

Teststreifen künftig in Entwicklungsländern<br />

eingesetzt werden sollen. „Die Lösung<br />

muss einfach und billig sein. Wenn<br />

man für die Analyse extra Zubehör kaufen<br />

muss, dann ist das schon ein Ausschlusskriterium.<br />

Wir hingegen brauchen tatsächlich<br />

nicht mehr als ein Smartphone<br />

und den Teststreifen, der künftig weniger<br />

als 30 Cent kosten soll.“<br />

Bei der Entwicklung der Software hatten<br />

die Offis-Experten auch die neue europäische<br />

Medical Device Regulation<br />

(MDR) im Blick, die künftig höhere Anforderungen<br />

an die Prüfung und Zuverlässigkeit<br />

von Software stellt. „Wir haben die<br />

App in dieser Hinsicht programmiert“,<br />

sagt Tiemerding. „Die MDR sieht aber<br />

auch zahlreiche Tests vor, die den Rahmen<br />

der ersten Projektphase gesprengt<br />

hätten. Diese werden wir mit einem weiteren<br />

Partner jetzt in der zweiten Projektphase<br />

angehen.“<br />

Dann soll auch der Sensor weiterentwickelt<br />

werden. So wollen die Partner<br />

künftig selbst sehr kleine Moleküle nachweisen<br />

können – etwa Rückstände von<br />

Medikamenten im Abwasser von Kläranlagen.<br />

Zudem soll die Analyse noch optimiert<br />

werden. Da Flüssigkeiten wie etwa<br />

Blut unterschiedlich viskos sein können,<br />

ändert sich auch das Fließverhalten in<br />

den Kanälen, was die Farbreaktion beeinflusst.<br />

Deshalb wird auf dem Teststreifen<br />

jetzt eine Funktion zur Auto-Kalibrierung<br />

realisiert.<br />

Wann der Teststreifen auf den Markt<br />

kommen wird, können die Projektpartner<br />

derzeit noch nicht sagen. Da das Projekt<br />

vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert<br />

und von der Arbeitsgemeinschaft<br />

industrieller Forschungsvereinigungen<br />

unterstützt wird, stehen Industrieunternehmen<br />

beratend zur Seite, damit die<br />

Teststreifen eine gute Chance haben, Produktreife<br />

zu erlangen.<br />

■<br />

Tim Schröder<br />

Wissenschaftsjournalist in Oldenburg<br />

Weitere Informationen:<br />

www.imt.tu-bs.de/<br />

www.offis.de<br />

www.mnf.uni-tuebingen.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 67


■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Sensorgesteuert sitzt die Schraube<br />

Wirbelsäulen-OPs | Ein sensorgesteuerter Roboter soll<br />

höchste Sicherheit bei Wirbelsäulenoperationen ermöglichen.<br />

Schrauben an<br />

der oberen<br />

Halswirbelsäule<br />

vorbei an der<br />

hinteren Halsschlagader<br />

(CT/3D-Rekonstruktion)<br />

Mit einer neuen, robotisch unterstützten Operationsmethode<br />

sollen Stabilisierungsschrauben in der Wirbelsäule sicher,<br />

genau und ohne Verletzungen des umliegenden Gewebes<br />

angebracht werden können. Forscher der Universität und des Inselspitals<br />

Bern sowie des Schweizer Zentrums für Elektronik und<br />

Mikrotechnologie entwickeln dazu gemeinsam mit Partnern aus<br />

der Industrie einen hochpräzisen, sensorgestützten Operationsroboter.<br />

Bild: Inselspital Bern<br />

Die chirurgische Wirbelsäulenstabilisation ist eine der häufigsten<br />

Rückenoperationen. Dabei werden in mehrere Wirbelknochen<br />

so genannte Pedikelschrauben eingesetzt und später miteinander<br />

verbunden, um die Wirbelsäule wieder aufzurichten und<br />

zu stabilisieren. Rund 15 % der Schrauben werden jedoch nicht<br />

erfolgreich platziert, da die Wirbelsäule nicht einsehbar ist. Es<br />

besteht die Gefahr, dass das spitze Ende aus dem Knochen hervorragt<br />

und umliegende Nerven oder Gewebeteile verletzt.<br />

Dies soll sich ändern. „Mit unserer Technologie können wir das<br />

Risiko einer Fehlplatzierung der Pedikelschraube auf nahezu<br />

Null senken“, sagt Andreas Raabe von der Universitätsklinik für<br />

Neurochirurgie am Inselspital. Die Grundlage bilden verschiedene<br />

patentierte Sensortechnologien. Sie sind hundertfach empfindlicher<br />

als die Hand eines Chirurgen und ermöglichen es, die<br />

Wirbelsäule während der Operation in Echtzeit mit Hilfe elektrischer<br />

und mechanischer Signale abzutasten und so die Lage des<br />

Bohrinstruments relativ zur Anatomie optimal einzustellen.<br />

Der Roboter wird zum einen über die Elektromyographie (EMG)<br />

gesteuert, mit der in der Nähe liegende Nerven aufgespürt werden.<br />

Zum anderen wird die Knochendichte kontinuierlich gemessen,<br />

um die Position des Roboters exakt und reproduzierbar<br />

zu bestimmen. So können die Schrauben bei jeder Operation<br />

hochpräzise platziert werden. Das Projekt wird vom Förderungsangebot<br />

Bridge des Schweizerischen Nationalfonds und der<br />

Kommission für Technologie und Innovation unterstützt.<br />

www.unibe.ch<br />

Klett-Welding<br />

Statt Löten oder Kleben:<br />

Computerchips mit Klettverschluss<br />

Elektronische Bauelemente wie ein Klettverschluss<br />

verbinden: Das soll eine Maschine,<br />

die von der TH Mittelhessen<br />

(THM) gemeinsam mit der Nano Wired<br />

GmbH entwickelt wird. Das Darmstädter<br />

Unternehmen hat ein Verfahren geschaffen,<br />

bei dem zwei zu verbindende Chips<br />

mit einer Art Rasen aus Nanodrähten beschichtet<br />

und bei Raumtemperatur auf -<br />

einandergepresst werden. Die durch die<br />

Nanostruktur bedingte Absenkung der<br />

Schmelztemperatur des Metalls führt<br />

zum partiellen Verschweißen der Drähte<br />

und so zu einer stabilen Verbindung.<br />

Gegenüber herkömmlichen Verfahren wie<br />

Löten oder Kleben hat dieses „Klett-Welding“<br />

eine Reihe von Vorteilen: Es ist für<br />

viele Materialien geeignet, es entsteht keine<br />

Hitze, die empfindliche Bauteile belastet,<br />

und die elektrische und thermische<br />

Leitfähigkeit der Verbindung ist sehr<br />

hoch. Bisher funktioniert das Verfahren<br />

im Laborbetrieb. Für<br />

die Qualitätskontrolle<br />

ist eine aufwendige<br />

Rasterelektronenmikroskopie<br />

nötig. Im<br />

Projekt wollen die<br />

Wissenschaftler eine<br />

Klett-Welding-Produktionsmaschine<br />

entwickeln, die in den<br />

industriellen Ablauf der Halbleiter- und<br />

Baugruppenherstellung integriert werden<br />

kann. Neben der Fertigung spielt dabei<br />

ein zuverlässiges Qualitätssicherungssystem<br />

eine zentrale Rolle.<br />

Der Nano-Wired-Rasen besteht aus winzigen<br />

metallischen Drähten, die unter einem<br />

optischen Mikroskop in ihrer Struktur<br />

nicht mehr sichtbar sind. „Dennoch<br />

sollen nach Möglichkeit optische Messverfahren<br />

zur Qualitätsanalyse verwendet<br />

werden, da sie berührungslos arbeiten<br />

Bild: THM / Armin Eikenberg<br />

und die Drähte nicht beschädigen“, erklärt<br />

Prof. Dr. Jochen Frey vom THM-<br />

Kompetenzzentrum für Nano<strong>technik</strong> und<br />

Photonik, einer der Projektleiter. Für das<br />

Prüfsystem kommen verschiedene Techniken<br />

in Frage, mit denen die THM-Forscher<br />

bereits Erfahrungen gesammelt haben,<br />

und die sie für das aktuelle Projekt<br />

anpassen wollen. Das Land Hessen fördert<br />

das Vorhaben mit 455 000 Euro.<br />

www.th-mittelhessen.de<br />

68 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Materialwissenschaften<br />

Ein Traum<br />

von einem Schaum<br />

Forscher der ETH Zürich sind dem Geheimnis<br />

stabiler Schäume auf den Grund<br />

gegangen: Ihre Erkenntnisse könnten<br />

Bierschaum und Eiscreme haltbarer machen<br />

und sogar Beton revolutionieren. Einer<br />

der Vorgänge, der Schaum instabil<br />

macht, ist die schwer zu stoppende Ostwald-Reifung.<br />

In ihrer Studie zeigen die<br />

Materialforscher der Eidgenössischen<br />

Technischen Hochschule auf, wie bestimmte<br />

Partikel als Schaumstabilisatoren<br />

wirken und kleine Bläschen vor dem<br />

Schrumpfen schützen.<br />

Zu Testzwecken verwendeten die ETH-<br />

Forscher mikrometergroße Polymerteilchen<br />

sowie Partikel von reiskornartiger<br />

Form, die an der Bläschenoberfläche eine<br />

unregelmäßige Netzstruktur bilden. In einer<br />

speziellen Mikrofluidik-Anordnung<br />

wurde getestet, ob dieses Netzwerk die<br />

Bläschen genügend stützt.<br />

Einzelne Bläschen wurden gezielt mit einer<br />

kontrollierten Menge dieser Stabilisatoren<br />

beschichtet und danach stufenweise<br />

steigenden Druckverhältnissen ausgesetzt.<br />

Die Wissenschaftler simulierten damit<br />

die Ostwald-Reifung. Es zeigte sich,<br />

dass teilweise bedeckte Bläschen genauso<br />

stabil sein können wie solche, die vollkommen<br />

mit Partikeln bedeckt sind. Damit<br />

lässt sich die benötigte Menge eines<br />

Stabilisators genau vorhersagen. Ein beschichtetes<br />

Bläschen hält zudem einem<br />

viel höheren Druck stand als ein unbeschichtetes.<br />

3D-Druck und Faserverbundtechnologie<br />

Flexibler Leichtbau für<br />

individualisierte Produkte<br />

Bild: Fraunhofer IPT<br />

Spritzgussbauteile aus Kunststoff, die zur<br />

Verstärkung mit Faserverbundkunststoffen<br />

kombiniert werden, lassen sich nur<br />

schwer an individuelle Bedürfnisse anpassen.<br />

Aufgrund der hohen Werkzeugkosten<br />

sind sie zudem nur für die Großserie<br />

geeignet. Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie<br />

(IPT) aus Aachen<br />

und seine Partner im Forschungsprojekt<br />

„LightFlex“ setzen daher auf eine Kombination<br />

aus 3D-Druck und Organoblechen<br />

aus unidirektionalen Halbzeugen.<br />

Beim 3D-Druck lassen sich selbst kurzfristige<br />

Änderungen des Bauteils während<br />

der Entwicklungsphase noch schnell umsetzen.<br />

Um die Belastbarkeit zu optimieren,<br />

werden die 3D-gedruckten Bauteile<br />

mit einer Faserverbund-Komponente zusammengefügt.<br />

Hier kommen endkonturnah<br />

gefertigte Organobleche zum Einsatz,<br />

das minimiert Verschnitt. Während der<br />

Fertigung werden Prozessdaten der zu fügenden<br />

Komponenten erhoben und aneinander<br />

angeglichen. Ziel ist es, das Feedback<br />

in die Produktion zurückzuspielen.<br />

Smarte Textilien<br />

Wie Taubblinde über<br />

Kleider ein Lächeln erkennen<br />

Ein Kleidungsstück als Kommunikationsschnittstelle<br />

für taubblinde Menschen –<br />

das ist das Ziel des EU-Projekts Suitceyes.<br />

Bis 2020 soll ein einsatzfähiger Prototyp<br />

entstehen, der anschließend bis zur<br />

Marktreife weiterentwickelt wird. Universitäten<br />

und Firmen aus sieben Ländern arbeiten<br />

bei dem Projekt zusammen.<br />

Taubblinde sind zum Wahrnehmen ihrer<br />

Umwelt stark auf Helfer angewiesen.<br />

„Durch die Kombination mehrerer Sensoren<br />

und Aktoren werden Informationen<br />

aus der Umgebung an den Träger eines intelligenten<br />

Kleidungsstücks weitergegeben“,<br />

erklärt Prof. Dr. Oliver Korn von der<br />

Hochschule Offenburg. Taubblinde erhalten<br />

einen größeren Aktionsradius und<br />

können zum Beispiel auch nonverbale<br />

Signale wie Lächeln erkennen.<br />

Die Kleidungsstücke sollen die Informationen<br />

durch Berührungen oder Bewegungen<br />

übermitteln. So kann dem Träger<br />

etwa mitgeteilt werden, ob er angesehen<br />

wird oder wohin der Ball gerollt ist, den er<br />

fallen ließ. Integrierte Gamification-Elemente<br />

sollen der neuen Erfahrung einen<br />

spielerischen Charakter verleihen. Das<br />

smarte Textil könnte auch in anderen Bereichen<br />

eingesetzt werden, wie beim Tauchen<br />

oder bei Feuerwehreinsätzen.<br />

Die Projektkoordination übernimmt die<br />

schwedische Universität Borås, die Hochschule<br />

Offenburg ist für Gamification, die<br />

Integration spielerischer Elemente, und<br />

die soziale Interaktion zuständig.<br />

www.ethz.ch<br />

www.ipt.fraunhofer.de<br />

www.suitceyes.eu<br />

<br />

<br />

-Webcode: 0203920<br />

-Webcode: 0203921<br />

-Webcode: 0203922<br />

- Webcode: 0203923<br />

-Webcode: 0204920<br />

-Webcode: 0204921<br />

-Webcode: 0204922<br />

-Webcode: 0204923<br />

-Webcode: 0205920<br />

-Webcode: 0205921<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 69<br />

·


■ [ RECHT ]<br />

Der Gesetzgeber will das Vertrauen<br />

der Patienten in die Integrität des Ge -<br />

sund heitswesens schützen. Doch da<br />

es zu §§299a, b StGB noch keine Rechts -<br />

sprechung gab, herrscht im Markt<br />

Unsicherheit<br />

Bild: Fotolia.com/Xsdecoret<br />

Schon den Verdacht<br />

der Korruption vermeiden<br />

Korruption im Gesundheitsmarkt | Es ist nicht alles verboten, aber im Umgang mit<br />

Ärzten ist vieles zu beachten. Was Unternehmen tun müssen, um auf der sicheren<br />

Seite zu sein, beschrieben Experten bei der BVMed- Healthcare-Compliance-Konferenz<br />

im November. Sensibel sein für moralisches und ethisches Handeln gehört dazu.<br />

Zur Korruption im Gesundheitsmarkt<br />

(§§299a, b StGB) gibt es seit 2016<br />

zwei neue Strafrechtsparagrafen. Diese<br />

haben bisher allerdings noch zu keinen<br />

großen staatsanwaltlichen Ermittlungen<br />

geführt – und damit auch zu keiner Rechtsprechung.<br />

Deshalb hält die Unsicherheit<br />

im Gesundheitsmarkt über die neuen Regelungen<br />

an. Das betonten im November<br />

in Berlin die Referenten bei der BVMed-<br />

Healthcare-Compliance-Konferenz.<br />

Ein wichtiger Aspekt ist die finanzielle<br />

Unterstützung für Ärzte, die an von dritter<br />

Seite organisierten Konferenzen teilnehmen.<br />

Wenn Unternehmen diese passive<br />

Teilnahme unterstützen, besteht nach<br />

der aktuellen Rechtslage das Risiko, dass<br />

IHR STICHWORT<br />

■ 299a, b StGB – aktuelle Rechtslage<br />

■ Vier Prinzipien zum Vermeiden<br />

von Korruption<br />

■ Iso-Standard für die Prävention<br />

■ Geeignete Schulungen<br />

sich daraus ein Anfangsverdacht ergibt<br />

und die Staatsanwaltschaft die Ermittlungen<br />

aufnimmt. Um schon dem Verdacht<br />

aus dem Wege zu gehen, müssen Unternehmen<br />

diese Art der Unterstützung zukünftig<br />

gänzlich einstellen. Darauf weist<br />

auch der BVMed in der zum Januar 2018<br />

aktualisierten Version seines Kodex Medizinprodukte<br />

hin.<br />

„Für Unternehmen aus der Medizin<strong>technik</strong>-Branche<br />

ist es aber weiterhin<br />

möglich, die Teilnahme medizinischer<br />

Fachkräfte bei ihren eigenen Anwenderschulungen<br />

direkt finanziell zu unterstützen“,<br />

sagte Bernhard Fischer, Compliance<br />

Officer von Johnson & Johnson Medical.<br />

Laut BVMed-Geschäftsführer und Vorstandsmitglied<br />

Joachim M. Schmitt dürfen<br />

die Unternehmen hier auch einen Referenten<br />

auswählen und mit einem Referentenvertrag<br />

engagieren. Auch bei Anwenderschulungen,<br />

die von Dritten organisiert<br />

werden, können die Unternehmen<br />

die Teilnahme medizinischer Fachkräfte<br />

finanziell unterstützen. Die Auswahl und<br />

das Engagement des Referenten obliegen<br />

dabei aber der organisierenden Dritt -<br />

partei.<br />

Bei Konferenzen, die von einer dritten<br />

Partei organisiert werden, besteht laut<br />

Compliance Manager Fischer die Möglichkeit,<br />

eine Ausbildungszuwendung<br />

(„educational grant“) an medizinische<br />

Einrichtungen oder Organisationen zu geben.<br />

Mit diesem Thema hat sich auch der<br />

europäische Medizinprodukteverband<br />

Med Tech Europe (MTE) befasst. Er<br />

schreibt in seinem „Code of Ethical Business<br />

Practice“ vor, dass die Mitgliedsunternehmen<br />

des Verbandes ab dem 1. Januar<br />

2018 keine direkte Unterstützung<br />

von Fachkreisen zur passiven Teilnahme<br />

an drittorganisierten Konferenzen mehr<br />

leisten dürfen. Neben dem Abbau der direkten<br />

Kostenübernahme für Teilnehmer<br />

externer Aus-, Fort- und Weiterbildungsveranstaltungen<br />

sieht der Code auch eine<br />

vollständige Transparenz von Ausbildungszuwendungen<br />

vor.<br />

Laut Bernhard Fischer, der den Code<br />

des MTE in Berlin vorstellte, können Ausbildungszuwendungen<br />

nur an Einrichtungen<br />

und Organisationen, nicht mehr an<br />

Individualpersonen, und nur auf Grundlage<br />

eines schriftlichen Vertrags gewährt<br />

70 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


werden. MTE-Mitgliedsunternehmen<br />

können die Fachrichtung auswählen, welcher<br />

die Ausbildungszuwendung zukommen<br />

soll, nicht jedoch die medizinische<br />

Fachkraft.<br />

Zudem gebe der MTE-Code in einem<br />

eigenen Kapitel detaillierte Veranstaltungskriterien.<br />

Konferenzen müssen die<br />

Kriterien des MTE-Kodex erfüllen und<br />

vom „Conference Vetting System“ genehmigt<br />

werden. Das Veranstaltungsprogramm<br />

sollte ausreichend wissenschaftlich<br />

relevant sein, um eine Teilnahme der<br />

medizinischen Fachkräfte zu rechtfertigen.<br />

Unangemessen sind Veranstaltungsprogramme,<br />

die Unterhaltungselemente<br />

aufweisen. Diese dürfen von den Unternehmen<br />

in keiner Weise unterstützt werden.<br />

Zertifizierbarer Standard soll<br />

Risiko für Fehlverhalten senken<br />

Volker Ettwig, Rechtsanwalt bei Tsambikakis<br />

& Partner, stellte den Standard ISO<br />

37001:2016 („Anti-Bribery Management<br />

Systems“) zur Prävention von Korruption<br />

in der Gesundheitswirtschaft vor. Der<br />

Standard enthält die Grundprinzipien für<br />

den Aufbau eines Compliance-Managements<br />

und lässt sich auf alle Organisa -<br />

tionsformen anwenden. Er soll das Risiko<br />

individuellen und institutionellen Fehlverhaltens<br />

minimieren, kann mit einem<br />

umfassenden Com pliance -Manage ment-<br />

System nach DIN ISO 19600 verknüpft<br />

werden und ist zertifizierbar.<br />

Rudolf Haug von der Solving Company<br />

ging auf die Praxis der innerbetrieblichen<br />

Weiterbildung im Bereich Healthcare<br />

Compliance ein. Wichtig sei, dass sich<br />

Schulungsmaßnahmen mit konkreten<br />

Fällen aus der Unternehmenspraxis beschäftigten,<br />

statt abstrakt zu schulen.<br />

„Um Mitarbeiter nicht zu verunsichern,<br />

sollten konkrete Lösungsansätze gegeben<br />

werden, statt nur über Probleme und Risiken<br />

zu sprechen“, so Haug.<br />

Hilfreich seien beispielsweise eine Falldatenbank<br />

im Intranet, allgemein verständliche<br />

Compliance-Richtlinien sowie<br />

kurzweilige und kompakte Schulungsevents.<br />

Unterstützend kann E-Learning<br />

eingesetzt werden, um die Informationsvermittlung<br />

leichter, interessanter und<br />

Vier Prinzipien helfen gegen Korruption<br />

Die beiden Paragrafen 299 a, b StGB sind<br />

so genannte Offizialdelikte, was bedeutet,<br />

dass die Staatsanwaltschaft bei Vorliegen<br />

eines Anfangsverdachts von Amts<br />

wegen ermitteln muss. Gemäß der aktuellen<br />

Rechtslage im Bereich der Korrup -<br />

tion im Gesundheitswesen können also<br />

schon erste Anhaltspunkte für den Beginn<br />

eines Ermittlungsverfahrens ausreichen.<br />

Laut Sascha Kuhn von der Anwaltskanzlei<br />

Simmons & Simmons sollten Unternehmen<br />

hier schon den Anfangsverdacht<br />

vermeiden, „da auch bei Unbegründetheit<br />

mit hohen Reputationsschäden<br />

zu rechnen ist“.<br />

Um jedem Verdacht aus dem Weg zu gehen,<br />

sind vier Grundprinzipien zu be achten:<br />

■ Trennung der Vergütung von heilberuflichen<br />

Entscheidungen und<br />

■ Transparenz, insbesondere gegenüber<br />

dem Dienstherrn;<br />

■ Dokumentation – es sollten nur<br />

schriftliche Vereinbarungen getroffen<br />

werden, die Art, Zweck und Spezifika -<br />

tion der Leistung beschreiben;<br />

■ Angemessenheit – die Vergütung<br />

muss dem messbaren Wert der Leistung<br />

entsprechen.<br />

Anhaltspunkte für die Angemessenheit<br />

der Vergütung sind die Vergütungssätze<br />

der Gebührenordnung für Ärzte, aber im<br />

Einzelfall auch Zeitaufwand, Schwierigkeitsgrad,<br />

Qualifikation und Reputation.<br />

Zu weiteren Kriterien der Staatsanwaltschaft<br />

und der Rechtsprechung gehören<br />

die Plausibilität der Zielsetzung der Zusammenarbeit,<br />

der Wert und die Anzahl<br />

der Vorteile, der zeitliche Abstand zwischen<br />

der Zuwendung und der Leistung,<br />

die Einhaltung von Regelungen außerhalb<br />

des Strafrechts oder die Beachtung<br />

berufsrechtlicher Vorschriften.<br />

Ausführlich beschrieben werden die Pirnzipien<br />

im „Kodex Medizinprodukte“, der<br />

1997 vom BVMed erarbeitet, zuletzt<br />

2016 geändert und zum 1. Januar 2018<br />

ergänzt wurde.<br />

www.bvmed.de/de/recht/healthcarecompliance/kodex-medizinprodukte<br />

nachhaltiger zu gestalten. Hinzu kommen<br />

digitale Tools wie Apps, Spiele oder Bildschirmschoner,<br />

die Compliance-Themen<br />

unterhaltsam aufgreifen. Zur Unterstützung<br />

der Schulungskonzepte in den Unternehmen<br />

bietet der BVMed in Zusammenarbeit<br />

mit der Solving Company zwei<br />

E-Learning-Tools nach dem Motto „Lernen,<br />

Trainieren, Zertifizieren“ an.<br />

Der BVMed verfolgt mit seinem Kodex,<br />

mit Musterverträgen und der Aufklärungskampagne<br />

„Med Tech Kompass“ im<br />

Übrigen einen positiven Informationsansatz,<br />

wie Geschäftsführer Schmitt betonte,<br />

um die Prinzipien einer guten und<br />

transparenten Zusammenarbeit bekannter<br />

zu machen. Neben der Verhinderung<br />

von rechtswidrigem Verhalten über ein<br />

„Compliance Management“ gibt es zunehmend<br />

Entwicklungen hin zu einem „Integrity<br />

Management“, also der Förderung<br />

von moralischem, ethischem Handeln.<br />

Einen weiteren Aspekt aus dem<br />

Korrup tionsbereich beleuchtete Prof. Dr.<br />

Hendrik Schneider von der Universität<br />

Leipzig. Er berichtete über die Zuweiser-<br />

Problematik bei Beleg-und Honorarärzten<br />

vor dem Hintergrund der neuen Strafrechts-Paragrafen<br />

299a und 299b StGB.<br />

Die strittige Frage ist hier, wann der Arzt<br />

den Patienten der Klinik „zuführt“. Wann<br />

wird der Patient geführt, wann führt er<br />

sich selbst? Schneider vertritt die Ansicht:<br />

„Wer informiert und empfiehlt, führt<br />

nicht zu.“ Es gibt aber auch Rechtsexperten,<br />

die der Ansicht sind, dass jede Überweisung<br />

und Empfehlung bereits eine Zuführung<br />

ist. Wer dann Vorteile annimmt,<br />

kann als Arzt dem Straftatbestand bereits<br />

nahe sein. „Die Komplexität der Problematik<br />

nimmt von Jahr zu Jahr zu“, so der<br />

Rechtsexperte.<br />

Der zweite strittige Punkt in der aktuellen<br />

Rechtsdiskussion sei die Angemessenheit<br />

der Vergütung. „Hier muss die<br />

Verhältnismäßigkeit im weiteren und<br />

im engeren Sinne gewahrt sein“, stellt<br />

Schneider klar. Er vertritt die Ansicht,<br />

dass Vergütungen bis zum 2,3-fachen<br />

Satz nach GÖA bei freiberuflichen Ko -<br />

operationen angemessen sind. Diese<br />

Ansicht sei „mehrheitsfähig, aber noch<br />

nicht durch die Rechtsprechung bestätigt“.<br />

(op) ■<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 71


■ [ AUSLANDSMÄRKTE ]<br />

Mariachi-Musiker<br />

gehören zu Mexiko<br />

wie Tacos & Co. Die<br />

Vorliebe für kalorienreiches<br />

Fastfood<br />

schlägt freilich<br />

schwer auf die nationale<br />

Gewichtsund<br />

Gesundheitsbilanz<br />

Bild: Fotolia/scharfsinn86<br />

Mexiko legt tüchtig zu<br />

Marktchancen | Mexiko hat ein dickes Problem. Doch nicht nur wegen der Volkskrankheiten<br />

Übergewicht und Diabetes investiert der Staat tüchtig in das Gesundheitssystem.<br />

Es gibt einen großen Nachholbedarf, der auch durch Public-Private-Partnerships<br />

aufgeholt werden soll.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Diabetes<br />

Public-Private-Partnerships<br />

Wachstumsmarkt<br />

Importbedarf<br />

Zulassungsverfahren<br />

Längst hat die Junkfood-Welle aus den<br />

USA auch Mexiko überrollt. Hotdogs,<br />

Burger und Pommes frites, dazu Softdrinks<br />

und landestypisches Fastfood wie<br />

Tacos oder frittierte Schweineschwarten<br />

belasten die nationale Gewichtsbilanz.<br />

Sieben von zehn erwachsenen Mexikanern<br />

und jeder dritte Minderjährige sind<br />

übergewichtig – kein Wunder, dass ernährungsbedingte<br />

Krankheiten auf dem Vormarsch<br />

sind. Rund 10 % der Bevölkerung<br />

haben Diabetes.<br />

Präsident Enrique Peña Nieto hat der<br />

„Epidemie von Übergewicht und Fettleibigkeit“<br />

den Kampf angesagt. 2013 entwickelte<br />

seine Regierung eine nationale<br />

Strategie zur Prävention und Kontrolle<br />

von Übergewicht, Adipositas und Diabetes,<br />

die unter anderem auf eine Mehrwertsteuer<br />

für „comida chatarra“, weniger<br />

Junkfood in Schulen und mehr Sport<br />

setzt. Auch neue Diabetes-Kliniken gehören<br />

dazu. Insiderschätzungen zufolge haben<br />

die Folgen der falschen Ernährung<br />

den Gesundheitssektor allein 2017 umgerechnet<br />

mehr als 9 Mrd. Euro gekostet.<br />

Chronische Krankheiten, eine höhere<br />

Lebenserwartung sowie mehr Versicherte<br />

im öffentlichen und im privaten System<br />

kurbeln die Nachfrage nach Gesundheitsleistungen<br />

an. Mexiko hat 123 Millionen<br />

Einwohner, jedes Jahr kommt mehr als eine<br />

Million hinzu. Nach Angaben der<br />

Deutsch-Mexikanischen Industrie- und<br />

Handelskammer (AHK Mexiko) wurde<br />

unter der aktuellen Regierung bereits<br />

rund 1 Mrd. Euro in den Bau und die Renovierung<br />

von mehr als 500 Krankenhäusern<br />

investiert. Beim Ausbau der Gesundheitsinfrastruktur<br />

setzt der Staat verstärkt<br />

auf Private-Public-Partnerships.<br />

„Der Markt wächst überproportional<br />

und wird von einer stabilen Volkswirtschaft<br />

getragen“, sagt Dr. Johannes Tschepe,<br />

Senior Vice President Global Sales &<br />

Marketing bei der W.O.M. World of Medicine<br />

GmbH. Das Berliner Unternehmen<br />

fertigt und entwickelt Produkte für die<br />

minimal-invasive Chirurgie, die es in Mexiko<br />

über globale Markenanbieter vertreibt.<br />

Als führender OEM-Anbieter von<br />

CO 2<br />

-Insufflatoren sowie Spül- und Saugpumpen<br />

für Anwendungen in der Endoskopie<br />

besitze WOM einen substanziellen<br />

Anteil am mexikanischen Markt.<br />

Modernisierungsbedarf<br />

an vielen Stellen erkennbar<br />

Rund 80 % der Nachfrage nach Medizin<strong>technik</strong><br />

werden durch Importe bedient.<br />

Laut aktuellen Prognosen wird das Marktvolumen<br />

zwischen 2017 und 2019 von<br />

4,9 auf 6,3 Mrd. US-Dollar anwachsen.<br />

Die medizinische Ausstattung der Gesundheitseinrichtungen<br />

ist vielerorts veraltet,<br />

Modernisierungsbedarf gibt es an<br />

allen Ecken und Enden.<br />

Nach Brasilien ist Mexiko der zweitgrößte<br />

Markt für Medizinprodukte in Lateinamerika<br />

und somit ein profitables<br />

Zielgebiet für internationale Hersteller.<br />

Zwei Drittel der Lieferungen steuern die<br />

USA bei, Deutschland folgt hinter China<br />

an dritter Stelle. Hauptabnehmer ist mit<br />

einem Marktanteil von 70 bis 80 % der<br />

Staat. Bei Dental<strong>technik</strong> dürfte der Anteil<br />

72 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Bild: Dentsply Sirona<br />

Blick in den Showroom des neu gestalteten Mexiko-Headquarters<br />

von Dentsply Sirona in Mexiko-Stadt<br />

Bild: Bühler Motor<br />

Auf dieser One-Piece-Flow-Produktionslinie im Reinraum in Chihuahua<br />

werden Getriebemotoren für Drug Delivery Devices gefertigt<br />

Bild: W.O.M. World of Medicine<br />

Dr. Johannes Tschepe, Senior Vice President<br />

Global Sales & Marketing bei WOM<br />

laut Germany Trade and Invest (GTAI)<br />

nur bei rund 50 % liegen, da das öffentliche<br />

Gesundheitssystem nicht alle Zahnbehandlungen<br />

abdeckt.<br />

„Staatliche Investitionen in Dentaltechnologien<br />

sind in der Regel gering“,<br />

bestätigt Ernesto García, General Manager<br />

von Dentsply Sirona in Mexiko. Dentsply<br />

Sirona Inc., vor zwei Jahren aus der<br />

Fusion des US-Unternehmens Dentsply<br />

International und der ehemaligen Siemens-Dental<strong>technik</strong>-Tochter<br />

Sirona hervorgegangen,<br />

gilt als weltweit größter<br />

Hersteller für Dentalprodukte und -<strong>technik</strong>.<br />

Sitz der International Headquarters<br />

ist in Wals bei Salzburg.<br />

Dentsply Sirona hat in Mexiko eine<br />

duale Vertriebsstruktur aufgebaut: Verbrauchsmaterialien<br />

werden landesweit<br />

über 75 Händler vertrieben, Geräte direkt<br />

verkauft. „Unser Verkaufsteam für Verbrauchsmaterial<br />

und Ausstattung arbeitet<br />

landesweit eng zusammen, um Synergien<br />

zu nutzen und dem Kunden ganzheitliche<br />

Lösungen anzubieten“, sagt García.<br />

Der Markt für Medizin<strong>technik</strong> in Mexiko<br />

wachse beständig, aber langsam. Wirtschaftliche<br />

Aspekte und die Niedrigpreis-<br />

Konkurrenz seien Haupthindernisse, die<br />

es zu überwunden gelte, erklärt García.<br />

„Zudem gestaltet sich die Einführung<br />

neuer Produkte oder Aktualisierungen<br />

der bereits vermarkteten Produkte als<br />

schwierig.“ Auch die Instabilität der mexikanischen<br />

Währung ist ein Risiko, da die<br />

Produkte von Dentsply Sirona in ausländischer<br />

Währung bezahlt werden.<br />

Die Registrierung bleibt<br />

eine Herausforderung<br />

Das Geschäft mit den Anbietern öffentlicher<br />

Gesundheitsleistungen bleibe stabil.<br />

Der Verkauf an private Krankenhäuser<br />

und Praxen nehme in einigen Segmenten<br />

deutlich zu, sagt Johannes Tschepe. Obwohl<br />

der Zulassungsaufwand durch die<br />

Registrierungsbehörde Cofepris (Comisión<br />

Federal para la Protección contra Riesgos<br />

Sanitarios) harmonisiert wurde, sieht<br />

der Global-Sales-Experte von WOM in der<br />

Registrierung noch immer eine der wesentlichen<br />

Herausforderungen beim Verkauf<br />

von Medizinprodukten in Mexiko.<br />

Die Amtssprache Spanisch und eine intensive<br />

Auseinandersetzung mit dem Zulassungsverfahren<br />

seien unabdingbar.<br />

Mexiko ist nicht nur ein wichtiger Abnehmer,<br />

sondern auch ein bedeutender<br />

Hersteller von Medizin<strong>technik</strong> und ein interessanter<br />

Standort für Global Player wie<br />

B. Braun, Fresenius Medical Care oder<br />

Siemens. Medizintechnisches Gerät und<br />

Verbrauchsgüter werden überwiegend für<br />

den Export produziert. 2015 gingen nach<br />

Angaben von GTAI mehr als 90 % der Ausfuhren<br />

im Wert von 8,2 Mrd. US-Dollar in<br />

die benachbarten USA.<br />

„Die USA sind und bleiben der weltweit<br />

führende Markt für Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Daher ist es für unsere Kunden wichtig,<br />

dass wir im nordamerikanischen Freihandelsraum<br />

kostenoptimiert produzieren“,<br />

sagt Theo Schwarz, Leiter des Produktsegments<br />

Healthcare Solutions bei der<br />

Bühler Motor GmbH. Das Nürnberger Unternehmen<br />

fertigt in Chihuahua Antriebe<br />

für die unterschiedlichsten Anwendungen,<br />

auch für den Bereich Healthcare Solutions.<br />

In Mexiko wird unter anderem die Antriebseinheit<br />

für die Patch-Pumpe<br />

SC2Wear hergestellt, die eine Selbstmedikation<br />

unter ärztlicher Kontrolle ermöglicht.<br />

Der Standort mit 300 Mitarbeitern<br />

bedient hauptsächlich Kunden in Nordamerika<br />

und ist eines der Produktionswerke<br />

von Bühler Motor für kundenspezifische<br />

Antriebslösungen im stark wachsenden<br />

Markt der Drug Delivery Devices.<br />

Das Werk in Chihuahua wurde 2017<br />

nach der Medizinprodukte-Norm DIN EN<br />

ISO 13485:2012 zertifiziert und setzt damit<br />

auf die besondere Sicherheit bei der<br />

Anwendung von medizinischen Geräten.<br />

Neben einer ersten Produktionslinie im<br />

Sauberraum für die Antriebseinheit der<br />

SC2Wear sind bereits zwei weitere Produktionsanlagen<br />

in Planung.<br />

■<br />

Bettina Gonser<br />

Journalistin in Stuttgart<br />

Weitere Informationen<br />

Über W.O.M. World of Medicine:<br />

www.wom.group<br />

Über Dentsply Sirona:<br />

www.dentsplysirona.com<br />

Über Bühler Motor:<br />

www.buehlermotor.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 73


■ [ AUSLANDSMÄRKTE ]<br />

„MEXIKO BIETET GROßE CHANCEN“<br />

Gesundheitsinfrastruktur | Mexiko importiert 80 Prozent der benötigten Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Obwohl der Aufwand gesenkt wurde, gibt es noch immer langwierige Zulassungsverfahren,<br />

sagt Indira Miranda von der Deutsch-Mexikanischen Industrie- und Handelskammer<br />

in Mexiko-Stadt.<br />

■ Frau Miranda, Mexiko ist nach Brasilien<br />

der zweitgrößte Medizin<strong>technik</strong>markt<br />

in Lateinamerika und von Importen<br />

abhängig. Womit können europäische,<br />

insbesondere deutsche Hersteller<br />

punkten?<br />

Medizin<strong>technik</strong> „Made in Germany“<br />

wird wegen ihrer guten Qualität, langen<br />

Produktlebenszyklen sowie der hohen<br />

Sicherheitsstandards für Patienten<br />

und Ärzte geschätzt. Schulungen und<br />

ein exzellenter Kundendienst sind<br />

wichtige Entscheidungsfaktoren der öffentlichen<br />

und privaten Krankenhäuser<br />

beim Produkteinkauf. Als wichtigste<br />

Wachstumskatalysatoren gelten die Alterung<br />

der Bevölkerung, der Anstieg<br />

chronischer Erkrankungen und die zunehmende<br />

Urbanisierung. Aus diesen<br />

Gründen diversifizieren medizintechnische<br />

Unternehmen bereits ihre Produktion,<br />

um einen besseren Service anbieten<br />

zu können. Sie fokussieren sich dabei<br />

hauptsächlich auf das Customizing,<br />

also die Personalisierung von Produkten<br />

und Dienstleistungen.<br />

Indira Miranda ist Projektreferentin für ■ Das öffentliche Gesundheitswesen in<br />

den Bereich Gesundheitswesen bei der Mexiko gilt als stark modernisierungsbedürftig.<br />

Woran fehlt es vor allem, was<br />

Deutsch-Mexikanischen Industrie- und<br />

Handelskammer in Mexiko-Stadt<br />

wird gebraucht?<br />

Die Gesundheitsindustrie in Mexiko hat<br />

über die Jahre deutliche Fortschritte gemacht,<br />

kämpft aber immer noch mit<br />

unzähligen Problemen und Herausforderungen.<br />

Für die Zukunft werden allerdings<br />

viele positive Veränderungen erwartet,<br />

da Mexiko seinen Gesundheitssektor<br />

mit einer steigenden Anzahl medizinischer<br />

Einrichtungen, fortschrittlicher<br />

Technik und gut ausgebildetem<br />

IHR STICHWORT<br />

Personal weiter stärken wird. In<br />

Deutschland kommen auf 1000 Einwohner<br />

3,8 Ärzte und 11,4 Kranken-<br />

■ Urbanisierung<br />

■ Freihandelsabkommen<br />

schwestern, das sind doppelt beziehungsweise<br />

viermal so viele wie in Me-<br />

■ Zulassungsverfahren<br />

■ Freiverkaufszertifikat<br />

xiko. Der vollständige Ausbau des Gesundheitsnetzes<br />

für die gesamte Bevöl-<br />

■ Gesundheitsregister<br />

kerung ist eines der wichtigsten The-<br />

Bild: AHK Mexiko<br />

men für die mexikanische Regierung in<br />

den nächsten Jahren. Es wird erwartet,<br />

dass der Gesundheitssektor auf Grundlage<br />

der Vereinbarungen der Regierung<br />

und des privaten Sektors umfangreiche<br />

Konzepte dazu erarbeitet und umsetzt.<br />

■ Immer mehr Mexikaner sind krankenversichert,<br />

die Nachfrage nach Gesundheitsleistungen<br />

steigt. Welche Bereiche<br />

und Produkte sind besonders gefragt?<br />

Sowohl private als auch öffentliche Institutionen<br />

benötigen eine bessere Ausstattung<br />

für Dialysen, Hämodialysen,<br />

Elektrokardiogramme sowie die medizinische<br />

Bildgebung. Zudem gibt es einen<br />

steigenden Bedarf an Prothesen, orthopädischen<br />

Geräten, Kathetern, Kanülen<br />

und anderen Utensilien.<br />

Mexiko ist stark<br />

außenwirtschaftlich<br />

orientiert<br />

■ Was macht Mexiko für europäische<br />

Investoren aus der Medizin<strong>technik</strong> attraktiv?<br />

Im internationalen Vergleich belegt Mexiko<br />

Rang 15 der größten Volkswirtschaften.<br />

Zudem zeichnet sich Mexiko<br />

durch seine sehr starke außenwirtschaftliche<br />

Orientierung aus. Zu den<br />

zwölf Freihandelsabkommen mit insgesamt<br />

46 Staaten zählt auch eines mit<br />

der Europäischen Union, das derzeit<br />

weiter ausgearbeitet und aktualisiert<br />

wird. Die wachsende Bevölkerung und<br />

die damit einhergehende Notwendigkeit<br />

einer ausgebauten Gesundheitsinfrastruktur<br />

bieten große Chancen. In<br />

den letzten Jahren wurde im mexikanischen<br />

Gesundheitssystem ein konstantes<br />

Wachstum verzeichnet. Aufgrund<br />

der zum Teil obsoleten medizinischen<br />

Ausstattung und des Ausbaubedarfes<br />

der hiesigen Gesundheitseinrichtungen<br />

74 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


wird der Markt für Medizin<strong>technik</strong> auch<br />

in den nächsten Jahren weiter wachsen.<br />

Sowohl der private als auch der öffentliche<br />

Sektor spielen dabei eine wichtige<br />

Rolle. Insbesondere von Seiten der<br />

staatlichen Beschaffung wird eine Zunahme<br />

erwartet, da der Staat zum Beispiel<br />

mit rund 70 bis 80 Prozent der<br />

größte Abnehmer medizintechnischer<br />

Geräte und Installationen ist.<br />

■ Wie hoch sind die aktuellen Zulassungshürden?<br />

Die Gesundheitsbehörde Cofepris (Comisión<br />

Federal para la Protección contra<br />

Riesgos Sanitarios) hat seit 2012 den<br />

Zulassungsaufwand erheblich gesenkt,<br />

die Zulassungsverfahren für medizintechnische<br />

Geräte wurden deutlich beschleunigt<br />

und vereinfacht. So wurden<br />

etwa unbedenkliche Medizin<strong>technik</strong>produkte<br />

von der Registrierungspflicht<br />

befreit. Doch obwohl die mexikanische<br />

Regierung und damit auch Cofepris<br />

kontinuierliche Maßnahmen ergreift,<br />

um Hemmnisse im Außenhandel zu<br />

verringern, bestehen weiterhin komplexe<br />

und langwierige Zulassungsverfahren<br />

für den Import pharmazeutischer<br />

und medizintechnischer Erzeugnisse:<br />

Zulassungen der Behörden der Ursprungsländer<br />

werden nicht als äquivalent<br />

anerkannt, um eine automatische<br />

Zulassung zu erhalten.<br />

■ Können Sie das konkretisieren?<br />

Konkret hat sich die Notwendigkeit, ein<br />

Freiverkaufszertifikat beizubringen, das<br />

von den deutschen Gesundheitsbehörden<br />

ausgestellt sein muss, im Falle des<br />

Imports deutscher Branchenprodukte<br />

zu einem ernsten Problem entwickelt.<br />

In der Regel erstellen deutsche Hersteller<br />

diese Zertifikate selber und lassen<br />

sie von der entsprechenden Industrieund<br />

Handelskammer bescheinigen. Cofepris<br />

erkennt diese Zertifikate jedoch<br />

nicht an. Diese Situation führt immer<br />

wieder zu Verzögerungen, zusätzlichen<br />

Lager- und Zollabwicklungskosten und<br />

Frustration seitens der deutschen und<br />

mexikanischen Handelspartner. Bisher<br />

konnte noch keine grundsätzliche Lösung<br />

gefunden werden.<br />

■ Worauf sollten sich europäische Hersteller<br />

von Medizin<strong>technik</strong> sonst noch<br />

einstellen, wenn sie ihre Produkte in Mexiko<br />

auf den Markt bringen wollen?<br />

Damit der Eintritt in den mexikanischen<br />

Markt gelingt, sollten europäische<br />

Hersteller zunächst einen mexikanischen<br />

Geschäftspartner finden, der<br />

über weitreichende Erfahrungen in der<br />

Gesundheitsindustrie in Mexiko verfügt.<br />

Empfehlenswert ist die Suche<br />

nach Unternehmen, die Produkte desselben<br />

Segments vertreiben und über<br />

eine solide Kundenbasis im Land verfügen.<br />

Mithilfe eines mexikanischen Geschäftspartners,<br />

der über Erfahrung in<br />

der Abwicklung der Formalitäten verfügt,<br />

ist es einfacher, die Eintragungsnummer<br />

im Gesundheitsregister, dem<br />

Registro Sanitario, zu erhalten. In den<br />

letzten Jahren wurden zwar erhebliche<br />

Fortschritte bezüglich der Bearbeitungszeit<br />

für die Registrierung erzielt,<br />

jedoch gibt es trotzdem immer wieder<br />

lang andauernde Fälle. Leider sind die<br />

öffentlichen Gesundheitsinstitutionen<br />

in Mexiko sehr bürokratisch, was man<br />

auf jeden Fall bedenken sollte. Wir<br />

empfehlen auch, alle Produktinformationen<br />

auf Spanisch zur Verfügung zu<br />

stellen, vor allem wenn die Unternehmen<br />

sich schnell positionieren und die<br />

Klienten erreichen wollen.<br />

Bettina Gonser<br />

Freie Journalistin in Stuttgart<br />

Weitere Informationen<br />

Mit rund 800 Mitgliedern, davon etwa<br />

60 im Gesundheitssektor, ist die<br />

Deutsch-Mexikanische Industrieund<br />

Handelskammer (AHK Mexiko)<br />

die größte europäische Kammer in<br />

Mexiko. In Kooperation mit dem<br />

Bundesministerium für Wirtschaft<br />

und Energie (BMWi) und Germany<br />

Trade & Invest (GTAI) organisiert die<br />

AHK Mexiko das jährlich stattfindende<br />

Gesundheitsforum „Medizin<strong>technik</strong><br />

– Made in Germany“.<br />

mexiko.ahk.de<br />

JETZT<br />

ONLINE<br />

ZUSTIFTEN!<br />

Danke!<br />

Ich habe meinen<br />

Weg gefunden.<br />

Jugendliche haben die Chance<br />

auf eine gute Zukunft verdient.<br />

Ebnen Sie den Weg dafür.<br />

Mit Ihrer Zuwendung an die<br />

SOS-Kinderdorf-Stiftung ermöglichen<br />

Sie benachteiligten<br />

Jugendlichen eine solide Ausbildung<br />

und gestalten Perspektiven.<br />

Petra Träg<br />

089 12606-109<br />

petra.traeg@sos-kinderdorf.de<br />

sos-kinderdorf-stiftung.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 75


Bild: Schunk<br />

Termine<br />

Februar<br />

Expert Days on<br />

Service Robotics<br />

Smarte Zukunft mit Cobots und Coacts:<br />

Technologische Entwicklungen,<br />

Herausforderungen und Chancen der<br />

Servicerobotik.<br />

28. Februar bis 1. März<br />

Schunk<br />

www.expertdays.schunk.com<br />

Usability, Design<br />

und Innovation in<br />

der Medizin<strong>technik</strong><br />

Überblick über die für die Medizin<strong>technik</strong><br />

immer wichtiger werdenden<br />

Faktoren Usability, Ergonomie, Produktdesign,<br />

Produktsicherheit und<br />

Innovation<br />

28. Februar 2018, Reutlingen<br />

IFM Institut für Medizin<strong>technik</strong><br />

www.medizin<strong>technik</strong>-reutlingen.de<br />

Hochklassifizierung auf<br />

Klasse III und jetzt? Was<br />

muss ich tun?<br />

Einblick in die neue Medizinprodukteverordnung,<br />

Klassifizierung MDR,<br />

Technische Dokumentation<br />

28. Februar 2018, Tuttlingen<br />

Medical Mountains<br />

http://medicalmountains.de<br />

Software in der Medizin –<br />

Anforderungen und Best<br />

Practice<br />

Überblick von der Entwicklung medizinischer<br />

Software bis zu den neuen<br />

regulatorischen Anforderungen<br />

28. Februar 2018, Frankfurt/M.<br />

VDE<br />

www.vde.com/software-in-der-medizin<br />

März<br />

Online-Kommunikation als<br />

Teil des Marketing-Mix in<br />

der MedTech-Branche<br />

Vielfalt der Online-Kommunikation<br />

als Teil des Marketing-Mix von<br />

Medtech-Unternehmen<br />

6. März 2018, Berlin<br />

BVMed<br />

www.bvmed.de<br />

Reinraum Erlebnis-<br />

Workshop<br />

Einführung in die Reinraum<strong>technik</strong>:<br />

Was ist Reinraum<strong>technik</strong>, Definition<br />

und Abgrenzung, Weshalb wird RR<br />

Technik für den Fertigungs- und<br />

Montageprozess benötigt?<br />

8. März, Mengen<br />

Medical Mountains<br />

www.medicalmountains.de<br />

MedTech.Circle 2018<br />

MED UP – Medical Upper Austria<br />

und Ausbau des Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Standortes Oberösterreich.<br />

8. März 2018, Linz/Österreich<br />

MTC Medizin<strong>technik</strong> Cluster<br />

http://www.medizin<strong>technik</strong>-cluster.at<br />

MDR&IVDR: Auswirkungen<br />

auf die Schweiz<br />

Aktueller Stand der Implementierung<br />

in Europa und in der Schweiz<br />

28. März, Bern/Schweiz<br />

Swiss Medtech<br />

www.swiss-medtech.ch/<br />

Bild: Sergey Nivens/Fotolia, iStockphoto,<br />

Walter Luttenberger Photography<br />

April<br />

Multiphysik-Simulation für<br />

die Medizin<strong>technik</strong><br />

Webinar zum Thema Multiphysik-<br />

Modellierung und -Analyse für<br />

Medizingeräteentwickler<br />

10. April 2018<br />

Comsol Multiphysics<br />

www.comsol.de/events/webinars<br />

3. Spring Update<br />

Medizinproduktekonferenz<br />

Die wichtigsten Regelungen der Medizinprodukteverordnung<br />

(MDR):<br />

Fachexperten erläutern, worauf sich<br />

die Marktakteure künftig einstellen<br />

müssen<br />

19.-20. April 2018, Köln<br />

TÜV Rheinland Akademie<br />

https://akademie.tuv.com<br />

Entwicklung medizinischer<br />

Geräte und Prüfung nach<br />

DIN EN 60601<br />

Bild: edwardolive/Fotolia<br />

Fachkurs für einen detaillierten Einblick<br />

in die Elektronikentwicklung<br />

und -prüfung nach normkonformen<br />

Standard DIN EN 60601:2006<br />

24. April 2018<br />

Senetics, Ansbach<br />

http://senetics.de/events/<br />

Weitere Termine<br />

In unserem Online-Magazin<br />

finden Sie noch viele weitere<br />

interessante Termine:<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/<br />

termine-und-veranstaltungen<br />

76 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


[ INNOVATIONEN ] ■<br />

Servomotoren<br />

Volle Dynamik – auch dann,<br />

wenn es eng wird<br />

Für Anwendungen, bei denen sehr wenig<br />

Platz für die Integration eines Antriebssystems<br />

zur Verfügung steht, bietet der<br />

Hersteller die Servomotoren der Baureihen<br />

HBI und HBR an. Diese Synchronmotoren<br />

verfügen über Drehmomente von<br />

bis zu 2,4 Nm und Leistungen von bis zu<br />

300 W. Bei der HBI-Reihe handelt es sich<br />

grundsätzlich um integrierte Antriebe,<br />

die sich als konfigurierbare Komplettlösungen<br />

mit eingebauter Regelelektronik<br />

und hochauflösendem Hallsensor einsetzen<br />

lassen. Bei Gehäuselängen von 125<br />

mm bis 133 mm messen die vier kleinen<br />

Modelle HBI 2230/60 und HBI 2630/60<br />

am Flansch 45 mm x 45 mm und 55 mm x<br />

55 mm. Mit Nenndrehzahlen von 3000<br />

min -1 erreichen sie in der Spitze Drehmomente<br />

von 0,34 bis 1,02 Nm. Die Einheiten<br />

eignen sich etwa als dezentrale und<br />

platzsparende Antriebslösung für einund<br />

mehrachsige Applikationen zum Betrieb<br />

an 24/48 VDC. Ihre Nennleistungen<br />

liegen zwischen 53 und 160 W.<br />

Wird mehr Leistung bei noch geringeren<br />

Außenmaßen benötigt, stehen die sechs<br />

Synchron-Servomotoren aus der Baureihe<br />

HBR zur Verfügung. Hier beginnen die<br />

Flanschmaße bei 40 mm x 40 mm und die<br />

Gehäuselängen reichen von 92 (HBR<br />

1615) bis 164 mm (HBR 2660). Mit<br />

Nenndrehzahlen von 5000 bis 8500 min -1<br />

Bild: Engel Elektroantriebe<br />

erreichen diese Antriebe Spitzendrehmomente<br />

von 0,35 bis 2,4 Nm und geben<br />

Dauerleistungen von 80 bis 300 W ab.<br />

Engel Elektroantriebe, Walluf<br />

Tel. (06123) 994-200<br />

Medizin<strong>technik</strong>-Klebstoff<br />

Härtet ab 100 °C schnell aus<br />

Der einkomponentige Epoxidharz-Klebstoff<br />

Structalit 8801 ist eine biokompatible<br />

Vergussmasse, die ab 100 °C in wenigen<br />

Minuten aushärtet. Aufgrund seiner<br />

Viskosität eignet er sich gut als Vergussund<br />

Füllmaterial. Der beigefarbene Klebstoff<br />

bietet eine sehr gute Medienbeständigkeit<br />

gegenüber üblichen medizinischen<br />

Reinigungsmitteln wie Alkohol. Besonders<br />

gut haftet der Klebstoff auf Keramiken,<br />

Metallen und vielen Kunststoffen.<br />

Ein Einsatzbereich ist etwa das Vergießen<br />

von Messsensoren in medizintechnischen<br />

Geräten. Für Anwendungen in der Medizin<strong>technik</strong><br />

ist Structalit 8801 nach ISO<br />

10993-5 zertifiziert. Der Klebstoff ist lösemittelfrei<br />

und beständig gegen die üblichen<br />

Sterilisationsmethoden (Heißdampf-,<br />

ETO- und Gamma-Sterilisation,<br />

E-Beam).<br />

Panacol-Elosol, Steinbach/Taunus<br />

Tel. (06171) 6202-0<br />

Bild: Panacol<br />

Ultraschallreinigungsgeräte<br />

Reinigen bis zu 20 % besser<br />

Die Multi-Clean-Power-Geräte reinigen<br />

effizient selbst bei hartnäckigen Verschmutzungen<br />

und empfindlichen Oberflächen.<br />

Drei Programme passen die Reinigung<br />

an verschiedene Werkstoffe und<br />

Oberflächen an: In der Sweep-Funktion<br />

sorgen Frequenzmodulationen für eine<br />

homogene Verteilung der Ultraschallwellen<br />

in der Reinigungsflüssigkeit. Im Pulse-<br />

Modus kann die Ultraschallspitzenleistung<br />

erhöht werden, um besonders hartnäckigen<br />

Schmutz zu beseitigen. Die Dynamic-Funktion<br />

vereint die beiden vorigen.<br />

Reinigungsergebnisse können dadurch<br />

zeitweise um bis zu 20 % gesteigert<br />

werden. Das spritzwassergeschützte Bedienpanel<br />

wurde optisch und funktional<br />

überarbeitet. Die Geräte sind mit einer<br />

Schwingwanne aus kavitationsfestem<br />

Edelstahl ausgestattet. Die Heizleistung,<br />

kann auf 30 bis 80 °C eingestellt werden.<br />

So werden Verschmutzungen wie Kühlmittel,<br />

angebackener Kunststoff oder Öl<br />

bestmöglich entfernt. Die Reinigung erfolgt<br />

berührungslos und schneller als bei<br />

den Vorgängervarianten der Geräte. Die<br />

Serie gibt es in Fassungsvermögen von 22<br />

bis 215 l.<br />

Joke Technology, Bergisch Gladbach<br />

Tel. (02204) 8390<br />

3D-Druckkopf<br />

Druckt zuverlässig viskose<br />

Fluide und Pasten<br />

Der 1K-Druckkopf Vipro-<br />

Head für den 3D-Druck viskoser<br />

Flüssigkeiten wurde<br />

speziell an die Anforderungen<br />

des Marktes angepasst.<br />

Neu sind der<br />

Schrittmotor, eine<br />

Heizfunktion sowie<br />

die optimierte Materialzuführung<br />

und Entlüftung.<br />

Darüber hinaus<br />

kann optional am<br />

Druckkopf-Auslass<br />

zwischen einem Luer-Lockoder<br />

einem Gewindeanschluss gewählt<br />

werden. Der Druckkopf ist<br />

mit dem bewährten Endloskolben-<br />

Prinzip ausgestattet und ermöglicht<br />

es, eine große Bandbreite an<br />

industriellen Flüssigkeiten, wie Silikone,<br />

Polyurethane, Wachse und<br />

Keramiken mit hoher Präzision zu<br />

drucken. Er wird in zwei unterschiedlichen<br />

Größen angeboten<br />

und trägt den Namen Vipro-Head3<br />

beziehungsweise Vipro-Head5.<br />

Viscotec Pumpen- u. Dosier<strong>technik</strong>,<br />

Töging a. Inn<br />

Tel. (08631) 9274-0<br />

Bild: Viscotec<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 77


■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Bildverarbeitung<br />

„App Your Sensor“ erleichtert Anwendungsentwicklung<br />

IDS NXT ist eine neuartige Generation<br />

Vision-App-basierter Sensoren und Kameras,<br />

die gänzlich selbständig oder mit PC-<br />

Unterstützung verschiedenste Bildverarbeitungsapplikationen<br />

erledigen können.<br />

Ein passendes Entwicklungskit ermöglicht<br />

es Anwendern, beliebig viele Apps zu<br />

erstellen und diese ähnlich einfach wie<br />

bei einem Smartphone auf IDS-NXT-Sensoren<br />

oder -Kameras zu installieren und<br />

auszuführen. So lassen sich maßgeschneiderte<br />

Lösungen für individuelle Aufgabenstellungen<br />

einfach realisieren. Der Anwender<br />

entscheidet, ob IDS-NXT-Geräte<br />

Codes lesen, Schriftzeichen, Gesichter<br />

oder Nummernschilder erkennen oder<br />

Objekte finden, vermessen, zählen oder<br />

identifizieren. Den Auftakt der Gerätegeneration<br />

bildet IDS NXT vegas. Dieses<br />

Modell ist mit einem lichtempfindlichen<br />

1,3 MP CMOS-Bildsensor und integrierter<br />

LED-Beleuchtung ausgestattet. Ein TOF-<br />

Sensor misst millimetergenau die Abstände<br />

zu Objekten. Dadurch erkennt er eigenständig<br />

Abstandsänderungen und<br />

kann darauf triggern. Die integrierte, verschleißfreie<br />

Flüssiglinse mit Autofokus<br />

justiert in Millisekunden nach und liefert<br />

dem System auch bei variablen Objektabständen<br />

immer scharfe Bilder. Zum Ausstattungsumfang<br />

des 185 g leichten IDS<br />

NXT vegas zählen ein System-on-a-Chip<br />

mit geringer Leistungsaufnahme sowie<br />

ein integrierter 1GB-Flash-Speicher für<br />

die Archivierung von Fehlerbildern, Systemlogs,<br />

Benutzereinstellungen und Vision-Apps.<br />

Der staubdichte, Spritzwassergeschützte<br />

und vibrationsfeste Sensor<br />

Bild: IDS<br />

wartet zudem mit M12-Rundsteckverbindern<br />

für GigE-Anschluss, Spannungsversorgung<br />

(12-24 V DC), Trigger, Flash, je<br />

zwei digitalen Ein-/Ausgängen und<br />

RS232 auf. Über ein kontrastreiches<br />

OLED-Display und einen Folientaster mit<br />

One-Button-Bedienung können der Gerätestatus<br />

oder die Netzwerkeinstellungen<br />

abgerufen werden.<br />

IDS Imaging Development Systems,<br />

Obersulm<br />

Tel. (07134) 96196-0<br />

Firmenscout (Redaktion/Anzeige)<br />

Aesculap ............................... 13<br />

Altran .................................... 52<br />

AT&S ..................................... 22<br />

Atos Medical ....................... 12<br />

B. Braun Melsungen .......... 13<br />

B. Braun Miethke ............... 13<br />

Bayern Innovativ Gesellschaft<br />

für Innovation und<br />

Wissenstransfer .................84<br />

BFI .......................................... 26<br />

Bitkom .................................. 61<br />

BMWi .................................... 10<br />

Bohnert ................................81<br />

Brasseler ............................... 46<br />

Bühler Motor ...................... 73<br />

Bürkert ..................................63<br />

Bvitg ...................................... 61<br />

BVMed .............. 10, 61, 70, 76<br />

Carl Zeiss Meditec .............. 11<br />

Christoph Miethke ............ 13<br />

Citizen ................................... 44<br />

Comsol Multiphysics ......... 76<br />

Consense .............................. 64<br />

Deloitte ................................ 53<br />

Deutsche Gesellschaft für<br />

Biomedizinische Technik<br />

(VDE | DGBMT) ................... 10<br />

Deutsch-Kanadische<br />

Industrie- und<br />

Handelskammer ................ 10<br />

eHealth Ventures ............... 17<br />

EMUGE .................................43<br />

Endoprothesenregister<br />

Deutschland (EPRD) .......... 17<br />

EBM Papst ............................ 80<br />

Engel Elektroantriebe ....... 77<br />

ETH Zürich ........................... 69<br />

Forum MedTech<br />

Pharma .......................... 10, 56<br />

Forum Institut für<br />

Management ......................69<br />

Fraunhofer FIT .............. 17, 60<br />

Fraunhofer IPA ............. 10, 42<br />

Fraunhofer IPT .................... 69<br />

Fraunhofer LBF ................... 30<br />

Fraunhofer-Verbund<br />

Materials .............................. 31<br />

FTCAP .................................... 24<br />

Gtai ........................................ 73<br />

Haager Micro-Mechanik .. 39<br />

Halfar ......................................3<br />

Hartmetall Werkzeugfabrik<br />

Paul Horn ................................2<br />

Heimomed Heinze ............ 12<br />

Heraeus ................................ 30<br />

Hirschmann ........................ 47<br />

HIT Stiftung ......................... 52<br />

Hochschule Offenburg ..... 69<br />

IAF International<br />

Accreditation Forum ........ 10<br />

IDS Imaging ......................... 78<br />

IFM Institut für<br />

Medizin<strong>technik</strong> .................. 76<br />

Igus ........................................ 32<br />

Imec ....................................... 58<br />

Imstec ................................... 44<br />

Inselspital Bern ................... 68<br />

Institut für Informatik,<br />

Oldenburg ........................... 66<br />

Institut für Mikro<strong>technik</strong>,<br />

TU Braunschweig ............... 66<br />

Institut für Physikalische<br />

und Theoretische Chemie,<br />

Tübingen .............................. 66<br />

IT4Process ............................ 60<br />

Johnson & Johnson<br />

Medical ................................. 70<br />

Karlsruher Institut für<br />

Technologie (KIT) ............... 31<br />

Klinikum Augsburg ............ 17<br />

Klinikum Bayreuth ............. 17<br />

Klinikum Nürnberg ............ 56<br />

Kommission für Technologie<br />

und Innovation ............ 68<br />

Kontron ................................ 80<br />

Kratzer ..................................27<br />

Kwizda .................................. 64<br />

LA2 .........................................65<br />

LEE Hydraulische<br />

Miniaturkomponenten ....83<br />

Leibniz-Institut für Neue<br />

Materialien INM ................. 31<br />

Maxon Motor ...................... 80<br />

Chr. Mayer ........................... 82<br />

MBFZ Toolcraft .................... 48<br />

Medical Mountains ........... 76<br />

Medset Medizin<strong>technik</strong> ... 12<br />

MedTech Europe ................ 10<br />

Memetis ............................... 20<br />

Mesago<br />

Messe Frankfurt .........15, 23<br />

Messe Berlin GmbH ..........17<br />

Messe Düsseldorf ....... 11, 44<br />

Movepoint<br />

Medizin<strong>technik</strong> .................. 12<br />

MTC Medizin<strong>technik</strong><br />

Cluster .................................. 76<br />

Mutaree ............................... 12<br />

Nano Wired ......................... 68<br />

Nürnberg Messe ..........29, 56<br />

Oxaion .................................. 62<br />

Panacol-Elosol .................... 77<br />

PAI-Partners ......................... 12<br />

Paul Horn ............................. 38<br />

Pipits Business<br />

Management ........................ 8<br />

RCT Reichelt Chemie<br />

<strong>technik</strong> ..........................47, 81<br />

Rero ....................................... 40<br />

Römheld ............................... 82<br />

Rosenberger ........................ 80<br />

RWTH Aachen ..................... 60<br />

Schunk .................................. 76<br />

Schweizer ............................81<br />

Schweizer Zentrum für<br />

Elektronik und<br />

Mikrotechnologie .............. 68<br />

Schweizerischer<br />

Nationalfonds ..................... 68<br />

Senetics ................................ 76<br />

Siemens ................................ 48<br />

Siemens Healthineers ...... 13<br />

Sirona .................................... 73<br />

Smart Reporting ................ 13<br />

Solving Company ............... 70<br />

Spectaris ........................ 10, 61<br />

Spring Technologies .......... 46<br />

Swiss Medtech ............. 11, 76<br />

Taiwan External Trade<br />

Development Council<br />

(TAITRA) ..........................36-37<br />

Technische Universität<br />

München (TUM).................<br />

13<br />

Technischen Hochschule<br />

Ingolstadt, Zentrum für<br />

Angewandte Forschung ... 17<br />

TH Mittelhessen (THM)....<br />

68<br />

Tsambikakis & Partner ..... 70<br />

TU Delft ................................... 6<br />

TU Dresden .......................... 28<br />

TÜV Rheinland<br />

Akademie ............................. 76<br />

Tyndall National<br />

Institute ............................... 18<br />

UBM ...................................... 10<br />

UBMi BV .................................9<br />

Universität Bern ................. 68<br />

Universität Borås ............... 69<br />

Universitätsklinikum<br />

Schleswig-Holstein ........... 12<br />

VDE ........................................ 76<br />

VDGH ............................. 10, 61<br />

VDI ..................................... 8, 10<br />

VDMA ............................. 10, 45<br />

VDMA<br />

AG Medizin<strong>technik</strong> ............ 45<br />

VDW .....................................13<br />

VFA ......................................... 61<br />

ViscoTec ......................... 77, 81<br />

Wacker .................................. 30<br />

WEBER .....................................5<br />

WIG2 ..................................... 50<br />

Wilddesign .......................... 34<br />

W.O.M. World of<br />

Medicine .............................. 72<br />

Zeiss Meditec ...................... 11<br />

Zimmer Medizin<br />

Systeme ................................ 12<br />

ZVEI .......................... 10, 56, 61<br />

78 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


Industrie<br />

fachjobs24.de – hier finden Arbeitgeber<br />

qualifizierte Fach- und<br />

Führungskräfte<br />

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sie zu aktiven Suchern werden<br />

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01/2018 medizin&tec hn i k 79


■ [ INNOVATIONEN ]<br />

High-Voltage-Steckverbinder<br />

Serie deckt Strombelastbarkeit von 50 bis 450 A ab<br />

Bürstenloser DC-Motor<br />

Nun schon mit 30 mm<br />

Durchmesser erhältlich<br />

Bild: Maxon<br />

Die HVR-Steckverbinder-Serie erfüllt nun<br />

alle Anforderungen von 50 bis 450 A<br />

Strombelastbarkeit. Die Stecker sind für<br />

Kabelquerschnitte von 2 x 4 mm2 bis 120<br />

mm2 ausgelegt. Die Betriebsspannung<br />

reicht bis zu 1000 V und die dynamische<br />

Belastbarkeit ermöglicht eine Schärfegradeinstufung<br />

bis Vibrationsklasse 4. Für<br />

spezifische 48-V-Anwendungen bietet der<br />

Anbieter die LVR-Produktreihe. Produkte<br />

für höhere Anforderungen sind auf Anfrage<br />

erhältlich. High-Voltage-Steckverbinder<br />

des Anbieters sind konzipiert für<br />

Stromübertragungs- und Batterielade-Anwendungen<br />

in Elektro- und Hybridfahrzeugen<br />

und zeichnen sich durch geringstmögliche<br />

Abmessungen, sehr hohe<br />

Strombelastbarkeit, niedrige Kontakt -<br />

widerstände und optimierte EMI-Werte<br />

aus. Des weiteren umfasst das Produktspektrum<br />

des Anbieters HF-Koaxialsteckverbinder,<br />

HF-Mess<strong>technik</strong>-Produkte, HF-<br />

Steckverbinder-Systeme sowie Fiberoptik-<br />

Produkte und Kabel-Assemblies.<br />

Rosenberger, Fridolfing<br />

Tel. (08684) 180<br />

Bild: Rosenberger<br />

Die drehmomentstarken, bürstenlosen<br />

DC-Motoren der Serie EC-i gibt es jetzt im<br />

kleinen Durchmesser und mehreren Varianten.<br />

Der EC-i 30 besitzt einen Durchmesser<br />

von 30 mm und ist somit kleiner<br />

als die bisher erhältlichen EC-i 40. Er bietet<br />

hohe Dynamik, geringes Rastmoment<br />

und ein hohes Drehmoment. Es gibt ihn in<br />

zwei Längen und als Standard- oder High-<br />

Torque-Ausführung. Der Motor liefert ein<br />

maximales Nenndrehmoment von bis zu<br />

110 mNm bei 75 W. Die EC-i-30-Motoren<br />

lassen sich in all ihren Varianten mit Encodern,<br />

Getrieben, Servokontrollern oder<br />

Positioniersteuerungen erweitern.<br />

Maxon Motor, Sachseln/CH<br />

Tel. +41 (41) 666 15 00<br />

Computer-on-Module/Motherboard<br />

Auf skalierbare Server-Plattformen der<br />

Einstiegsklasse ausgelegt<br />

Radiallüfter<br />

Liefert flüsterleise bis zu 540 l Luft<br />

pro Minute<br />

Das Com-Express-Computeron-Module<br />

COMe-bDV7 im<br />

Basic Type 7 Formfaktor und<br />

ein zusätzliches Mini-ITX-Motherboard<br />

basieren auf der Intel-Atom-C3000-Produktfamilie.<br />

Nutzer können damit von<br />

den Vorteilen dieser Prozessoren<br />

für Server-Plattformen der<br />

Einstiegsklasse profitieren. Sie<br />

bieten für stromsparende, lüfterlose<br />

Systeme dank verschiedener<br />

Leistungsstufen von<br />

Zwei-Kern- bis 16-Kern-CPUs<br />

hochgradig skalierbare Rechenleistung,<br />

ECC-Arbeitsspeicher<br />

mit einem hohen Datendurchsatz<br />

und Schnittstel-<br />

Bild: Kontron<br />

lendichte. Mit bis zu vier 10<br />

Gb Ethernet-Anschlüssen eignen<br />

sich die Boards etwa für<br />

die Verwendung in Real-Time<br />

Industrie-4.0-Fog- und Micro-<br />

Servern sowie Anwendungen,<br />

bei denen große Datenmengen<br />

über das Netzwerk transportiert<br />

werden müssen. Die<br />

Module und Boards unterstützen<br />

optional die hauseigene<br />

Sicherheitslösung Approtect<br />

des Anbieters. Ein auf den<br />

Plattformen integrierter Sicherheitschip<br />

von Wibu-Systems<br />

schützt dann in Verbindung<br />

mit einem speziell entwickelten<br />

Software-Framework<br />

die auf dem Gerät ausgeführten<br />

Anwendungen, sowie<br />

alle darauf verarbeiteten und<br />

gespeicherten Daten. Zusätzlich<br />

erlaubt Approtect-Licensing<br />

die Realisierung neuer<br />

Geschäftsmodelle.<br />

Kontron, Augsburg<br />

Tel. (0821) 4086-0<br />

Der RV-45 ist ein den<br />

besonderen Anforderungen<br />

der Medizin<strong>technik</strong><br />

angepasster<br />

Radiallüfter. Der als<br />

12- und 24-V-Variante<br />

erhältliche Lüfter mit<br />

40 W Leistung punktet<br />

mit einem kleinem<br />

Bauraum von 64 mm x<br />

64 mm x 55 mm, hoher<br />

Dynamik beim Druckaufbau<br />

und einem geringen<br />

Betriebsgeräusch von<br />

43,5 dB(A). Dabei liefert er bis<br />

zu 540 l/min Luft oder Druckaufbau<br />

bis zu 5000 Pa. Alle<br />

luftführenden Kunststoffkomponenten<br />

sind aus biokompatiblen<br />

Kunststoffen hergestellt<br />

und atemphysiologisch unbedenklich.<br />

Zum Einsatz kommt<br />

der Lüfter etwa in Geräten zur<br />

Behandlung von obstruktiver<br />

Schlafapnoe. Er unterstützt<br />

die körpereigenen Atemreflexe<br />

durch gezielte Regelung<br />

von Förderdruck und Luftmenge<br />

und unterstützt sowohl<br />

Bild: Ebm-Papst<br />

CPAP (Continuous Positive<br />

Airway Pressure) als auch<br />

APAP, die automatische<br />

Druckanpassung. Die Variante<br />

Bipap bzw. Bilevel, also zwei<br />

unterschiedliche Drucklevel<br />

für den Ein- und Ausatemvorgang,<br />

ermöglicht der neu entwickelten<br />

Motor, der eine Ansteuerung<br />

mit hoher Dynamik<br />

erlaubt.<br />

Ebm-Papst St. Georgen,<br />

St. Georgen<br />

Tel. (07724) 81-0<br />

80 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


medizin&<strong>technik</strong> präsentiert Ihnen Partner für die Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Antriebs<strong>technik</strong> Automatisierung Bildverarbeitung<br />

Design Elektrische Bauteile<br />

Entwicklung und Komponenten Fertigung<br />

IT für die Medizin<strong>technik</strong> Kunststoff <strong>technik</strong><br />

Laser <strong>technik</strong> Mikrosystem<strong>technik</strong>/Nanotechnologie<br />

Montage/Hand habung Oberflächen <strong>technik</strong><br />

Qualitäts sicherung Reinraum <strong>technik</strong> Schläuche<br />

Sensorik Sterilisation Verbindungs<strong>technik</strong><br />

Verpackungs <strong>technik</strong> Werk stoffe<br />

Werkzeug-/Formen bau Werkzeug maschinen<br />

Hier finden Sie leistungsstarke Lieferanten, Dienstleister und<br />

kompetente lösungsorientierte Partner für Medizin<strong>technik</strong>!<br />

Weitere Fakten zu Unternehmen, Details zum Angebots- und<br />

Leistungsspektrum finden Sie im Firmenverzeichnis auf medizinund-<strong>technik</strong>.de.<br />

Unter folgendem Link gelangen Sie zur Übersicht aller Online-<br />

Firmenprofile.<br />

Bookmark!<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/firmenverzeichnis<br />

DOSIER- UND ABFÜLLPUMPEN<br />

FEDERN<br />

FEDERN<br />

ViscoTec Pumpen- u. Dosier<strong>technik</strong> GmbH<br />

www.viscotec.de<br />

ViscoTec ist Hersteller von Pumpen und Dosiersystemen<br />

bzw. Abfüllsystemen zur Förderung, Dosierung, Auftragung,<br />

Abfüllung und Entnahme von niedrig- bis<br />

hochviskosen Materialien. Alle Komponenten aus einer<br />

Hand: Praktisch pulsationsfreie und extrem scherkraftarme<br />

Prozesse. Die ViscoTec Marke preeflow® ergänzt<br />

das Portfolio und steht für präzises, rein volumetrisches<br />

Dosieren von Flüssigkeiten in Kleinstmengen.<br />

Die verwendete Dosier<strong>technik</strong> wird auf Ihren Anwendungsfall<br />

optimal abgestimmt. Egal ob im Einsatz mit<br />

Flüssigkeiten wie Gelen, Salben, Hyaluronsäure, Klebstoffen<br />

oder andere Materialien. Sogar feststoffhaltige<br />

und abrasive Medien werden hoch präzise und produktschonend<br />

verarbeitet.<br />

Bohnert GmbH<br />

www.bohnert-federn.de<br />

Für zahlreiche Großkonzerne ist die Bohnert GmbH<br />

erste Wahl, wenn es um die Fertigung von technische<br />

Federn und Stanzbiegeteile in Mittel- und Großserien<br />

geht. Das Unternehmen wurde vor 40 Jahren in Hardt<br />

gegründet, ist Mitglied der weltweit agierenden<br />

Firmengruppe KERN-LIEBERS und beschäftigt mittlerweile<br />

über 115 Mitarbeiter.<br />

Das Produktportfolio der Bohnert GmbH umfasst:<br />

– Druckfedern – Drahtbiegeteile<br />

– Schenkelfedern – Induktionsspulen<br />

– Zugfedern – Kontaktfedern<br />

– Rollfedern – Baugruppen<br />

– Stanzbiegeteile<br />

Schweizer GmbH & Co. KG<br />

www.schweizer-federn.de<br />

Die Schweizer GmbH & Co. KG aus Reutlingen bietet<br />

bereits seit 1986 technische Federn in allen Variationen.<br />

Am Rande der schwäbischen Alb fertigen ca. 105 Mitarbeiter<br />

hochwertige Drahtfedern und Stanzbiegeteile<br />

aus allen gängigen Federmaterialien in Klein- und Großserien.<br />

Das umfangreiche Produktportfolio der Schweizer<br />

GmbH & Co. KG umfasst:<br />

• Druck-, Zug- und Schenkelfedern<br />

• Draht- und Stanzbiegeteile<br />

• Mikrofedern und Laserschneidteile<br />

KOMPONENTEN + SYSTEME<br />

Fakten zu Unternehmen, Details zum Angebots- und Leistungsspektrum<br />

finden Sie im Firmenverzeichnis auf medizin-und-<strong>technik</strong>.de<br />

Unter folgendem Link gelangen Sie zur Übersicht aller Online-Firmenprofile.<br />

Bookmark!<br />

www.medizin-und-<strong>technik</strong>.de/firmenverzeichnis<br />

RCT® Reichelt Chemie<strong>technik</strong> GmbH + Co.<br />

www.rct-online.de<br />

Reichelt Chemie<strong>technik</strong> steht für das Prinzip<br />

„Angebot und Vertrieb der kleinen Quantität“ gepaart<br />

mit einer viele Bereiche umfassenden Produktvielfalt<br />

und einem hohen technischen Beratungsservice.<br />

Das Angebot von Reichelt Chemie<strong>technik</strong> umfasst<br />

ca. 80 000 Artikel, die aus den Bereichen Schlauch<strong>technik</strong>,<br />

Verbindungselemente, Durchfluss<strong>technik</strong>,<br />

Labor <strong>technik</strong>, Halbzeuge, Befestigungselemente,<br />

Filtration und Antriebs<strong>technik</strong> stammen.<br />

Reichelt Chemie<strong>technik</strong> GmbH + Co.<br />

Englerstraße 18, 69126 Heidelberg<br />

Tel. 0 62 21/3 12 50, info@rct-online.de<br />

01/2018 medizin&tec hn i k 81


ISSN 1863–7604<br />

■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />

Verlag:<br />

Konradin-Verlag<br />

Robert Kohlhammer GmbH<br />

Anschrift: Ernst-Mey-Straße 8,<br />

70771 Leinfelden-Echterdingen,<br />

Germany<br />

Geschäftsführer: Peter Dilger<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteurin:<br />

Redaktion:<br />

Ständige freie<br />

Mitarbeit:<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Layout:<br />

ANZEIGEN<br />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Dr. Birgit Oppermann (op),<br />

Phone +49 711 7594–459<br />

Susanne Schwab (su),<br />

Phone +49 711 7594–444<br />

Bettina Gonser (bg),<br />

Sabine Koll (sk)<br />

Daniela Engel,<br />

Phone +49 711 7594–452,<br />

Fax +49 711 7594–1452<br />

E-Mail: daniela.engel@konradin.de<br />

Vera Müller,<br />

Phone +49 711 7594–422<br />

Joachim Linckh,<br />

Phone +49 711 7594–565,<br />

Fax +49 711 7594–1565<br />

Auftragsmanagement: Matthias Rath,<br />

Phone +49 711 7594–323,<br />

Fax +49 711 7594–1323<br />

Zur Zeit gilt Anzeigenpreisliste Nr. 12 vom 1.10.2017<br />

ABONNEMENTS<br />

Leserservice:<br />

Ute Krämer,<br />

Phone +49 711 7594–5850,<br />

Fax +49 711 7594–15850<br />

E-Mail: ute.kraemer@konradin.de<br />

Erscheinungsweise: 6 x jährlich<br />

Bezugspreis:<br />

Inland jährlich 68,40 € inkl. Versandkosten und MwSt;<br />

Ausland: 74,40 € inkl. Versandkosten. Einzelpreis 11,50 €<br />

(inkl. MwSt zzgl. Versand).<br />

Für Schüler, Studenten und Auszubildende gegen Nachweis:<br />

Inland 37,80 € inkl. Versand u. MwSt., Ausland 43,80 € inkl. Versand.<br />

Bestellungen erbitten wir an den Verlag.<br />

Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten Zeitraum ausdrücklich<br />

bestellt war, läuft das Abonnement bis auf Widerruf.<br />

Bezugszeit:<br />

Das Abonnement kann erstmals vier Wochen zum Ende des<br />

ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach Ablauf des ersten<br />

Jahres gilt eine Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum<br />

Quartalsende. Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen<br />

oder höherer Gewalt entsteht kein Anspruch auf Ersatz.<br />

AUSLANDSVERTRETUNGEN<br />

Belgien, Frankreich, Italien,<br />

Luxemburg, Switzerland: Großbritannien/Irland:<br />

IFF media ag<br />

Jens Smith Partnership<br />

Frank Stoll<br />

The Court, Long Sutton<br />

Technoparkstrasse 3<br />

GB-Hook, Hampshire RG 29 1TA<br />

CH-8406 Winterthur Phone 01256 862589<br />

Tel: +41 52 633 08 88 Fax 01256 862182<br />

Fax: +41 52 633 08 99 E-Mail: media@jens.demon.co.uk<br />

e-mail: f.stoll@iff-media.ch<br />

Japan:<br />

USA:<br />

Mediahouse Inc.<br />

D.A. Fox Advertising Sales<br />

Kudankita 2-Chome Building Inc. Detlef Fox<br />

2–3–6, Kudankita 5 Penn Plaza, 19th Floor<br />

Chiyoda-ku, Tokyo 102 New York, NY 10001<br />

Phone 03 3234–2161 Phone +1 212 8963881<br />

Fax 03 3234–1140 Fax +1 212 6293988<br />

E-Mail: detleffox@comcast.net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht<br />

unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte<br />

Manuskripte keine Gewähr. Alle in medizin&<strong>technik</strong> erscheinenden<br />

Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch<br />

Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen, gleich welcher Art,<br />

nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

Druck: Konradin Druck, Leinfelden-Echterdingen<br />

Printed in Germany<br />

© 2018 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen<br />

Sicherheitsbremsenüberwachung/Elektronische Bremsmomentregelung<br />

Macht Bremsen fit für Industrie 4.0<br />

Die intelligenten Module Roba-Brake-<br />

Checker und Roba-Torqcontrol<br />

überwachen Sicherheitsbremsen<br />

einfach und schnell oder ermöglichen<br />

die gleichmäßige<br />

und sanfte Verzögerung von<br />

Maschinen und Geräten. Der<br />

Roba-Brake-Checker dient<br />

ausschließlich der Überwachung der<br />

Bremsen, Roba-Torqcontrol teilt die Überwachungsfunktion<br />

und kann Bremsen zudem<br />

steuern. Beide Module arbeiten ohne<br />

Sensor. Sie analysieren stattdessen Strom<br />

und Spannung und erkennen dadurch die<br />

Bewegung der Ankerscheibe. So wissen<br />

sie, in welchem Zustand sich die Bremse<br />

befindet. Neben dem Schaltzustand können<br />

die Module auch rückschließen auf<br />

Temperatur, Verschleiß und Zugwegoder<br />

Zugkraftreserve, also ob der Magnet<br />

noch genügend Kraft hat, die Ankerscheibe<br />

anzuziehen. Mit diesen Funktionen<br />

machen die Module Bremsen fit für die<br />

Herausforderungen der Industrie 4.0 und<br />

schaffen zudem die Voraussetzungen für<br />

vorbeugende Fehlererkennung und Wartung.<br />

In einem geschlossenen Regelkreissystem<br />

kann Roba-Torqcontrol definierte<br />

Verzögerungsrampen<br />

fahren, das heißt die<br />

Maschinen sanft und<br />

entsprechend der Anforderungen<br />

zum Stillstand<br />

bringen. Das Modul<br />

kann entweder mit 24<br />

oder 48 V Gleichspannung<br />

betrieben werden und Bremsen<br />

mit einem Spulennennstrom<br />

von 10 oder 5A ansteuern. Mit zwei<br />

Digitaleingängen lässt sich die resultierende<br />

Anpresskraft auf die Bremsbeläge<br />

auf 30, 50, 75 oder 100 % der Nennfederkraft<br />

vorgeben. Alternativ ist auch ein stufenloses<br />

analoges Vorgabesignal von 0 bis<br />

10 V (30-100 %) möglich. Der Roba -<br />

Brake-Checker ist jetzt auch in einer Ausführung<br />

für Wechselspannung erhältlich.<br />

Daneben wird das Modul in einer weiteren<br />

Version künftig die Versorgung der<br />

Bremse übernehmen und damit den<br />

Gleichrichter ersetzen. Schaltzustandsüberwachung<br />

und Bremsenansteuerung<br />

sind somit in einem Gerät kombiniert.<br />

Bild: Mayr<br />

Chr. Mayr, Mauerstetten<br />

Tel. (08341) 804-0<br />

Schwerlastmanipulator<br />

Bis zu 2000 kg schwere Bauteile komfortabel bewegen<br />

Mit dem kompakten High-Tech-Manipulator<br />

Centrick erweitert der Hersteller sein<br />

Angebot an Dreh-Kipp-Lösungen für höhere<br />

Lasten nach oben. Mit ihm lassen<br />

sich Bauteile bis zu einem Gewicht von<br />

2 000 kg komfortabel bewegen. Möglich<br />

wird das Manövrieren großer Lasten<br />

durch eine spezielle Anordnung der Gelenkarme,<br />

mit denen das Werkstück nahe<br />

an seinem Schwerpunkt bewegt wird. Das<br />

erhöht die Standsicherheit und erlaubt einen<br />

Kippwinkel von bis zu 90°, ohne dass<br />

sich die Arbeitshöhe wesentlich ändert.<br />

Zudem können Bauteile endlos und stufenlos<br />

gedreht werden. Innerhalb von Sekunden<br />

können Werkstücke mit einem<br />

Spannsystem von Stark spielfrei und zentrisch<br />

am Drehflansch fixiert werden. Eine<br />

Sicherheitsabfrage mit pneumatischer<br />

Spann- und Lösekontrolle ist integriert.<br />

Bedienen lässt sich Centrick über Handtaster.<br />

Für den Einsatz in der Serienproduktion<br />

ist als Ausstattungsoption eine<br />

programmierbare Steuerung mit Touchpanel-Bedienung<br />

erhältlich.<br />

Römheld, Laubach<br />

Tel. (06405) 89-0<br />

82 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018


MEILEN<br />

STEINE<br />

2018<br />

Funktionstest<br />

Im 3D-Druck entstand das Abbild<br />

der eisernen Hand aus<br />

dem 16. Jahrhundert – die<br />

überraschend viel konnte<br />

Neues von der eisernen Hand<br />

Götz von Berlichingen, der Ritter aus<br />

dem 16. Jahrhundert, blieb der Nachwelt<br />

sicher wegen des „Götz-Zitates“<br />

in Erinnerung – aber auch wegen seiner<br />

Handprothese. Genau genommen<br />

gab es deren sogar zwei. Ein einfachere<br />

und eine extrem ausgeklügelte, deren<br />

Innenleben und Mechanismen schon<br />

früh gut untersucht wurden. Die ein -<br />

fachere hat der Ritter Götz aber, wie<br />

Abnutzungsspuren zeigen, wohl viel<br />

öfter genutzt. Was er damit alles tun<br />

konnte, haben nun Forscher der Hochschule<br />

Offenburg untersucht. Ihr Fazit:<br />

Die 500 Jahre alte „Eiserne Faust“ war<br />

ausgefeilter als gedacht.<br />

Das zeigte sich an einem Nachbau, der<br />

mit Hilfe eines 3-D-Multimaterial-Druckers<br />

erstellt wurde. Mit der Hand<br />

konnte man demnach schreiben und<br />

Gegenstände halten. Der Mechanismus<br />

mit Blattfedern und Sperrklinken<br />

war – mit der gesunden Hand – einfach<br />

zu bedienen. High-End-Neuro -<br />

prothesen könnten zwar mehr, seien<br />

für viele Menschen aber unerschwinglich.<br />

Das historische Vorbild kommt<br />

demnach als Basis für Low-Tech-Prothesen<br />

in Frage, die überall auf der<br />

Welt ausgedruckt werden können.<br />

Bild: Hochschule Offenburg<br />

LEE<br />

hochpräzise<br />

Kolbenpumpen<br />

Typ LPD für<br />

Flüssigkeiten<br />

Zum Schluss<br />

Health Apps | Ich erinnere mich noch gut an den Tag vor rund einem<br />

Jahr, als ein Kollege mir stolz seine Smartwatch mit Health<br />

App präsentierte. Im neuen Jahr wolle er sich mehr bewegen. Mindestens<br />

10 000 Schritte am Tag sollten es sein. Am Anfang hielt er<br />

sich eisern daran. Den Weg zur Arbeit konnte er gut zu Fuß bewältigen,<br />

da er im Ort wohnt. Und in der Mittagspause stapfte er selbst<br />

bei Wind und Regen unverdrossen und mit zufriedenen Blick davon<br />

und war glücklich, wenn das Vibrieren am Handgelenk signalisierte,<br />

dass er die erforderliche Schrittzahl erreicht hatte. Keine vier<br />

Monate später war das smarte Teil jedoch wieder verschwunden.<br />

Es habe ihn gestresst, sagte mein Kollege.<br />

Druck habe er auf der Arbeit genug. Seine Meinung<br />

passt zum Ergebnis der Online-Befragung einer belgischen<br />

Forschergruppe, die wir in diesem Heft auf Seite<br />

58 vorstellen. Das Fazit: Es braucht neue Gesundheits-Apps,<br />

die keine Schuldgefühle auslösen. Zur Arbeit<br />

läuft der Kollege immer noch. Aber freiwillig.<br />

Susanne Schwab<br />

Redakteurin<br />

medizin&<strong>technik</strong><br />

Integrierte Schrittmotoren<br />

50 oder 250 µl Dosiervolumen<br />

Hochgenau: bis CV ≤ 0,01 %<br />

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Geringes Gewicht<br />

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01/2018 medizin&tec hn i k 83<br />

THE LEE COMPANY SINCE 1948


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84 medizin&<strong>technik</strong> 01/2018

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