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medizin&technik 03.2018

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<strong>03.2018</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 />

3D-Druck in der Medizin<br />

FDA Guidance, Erfahrungen<br />

und Perspektiven<br />

Seite 20<br />

Roboterchirurgie<br />

Deutsche Hersteller haben bisher<br />

die Entwicklung verschlafen Seite 16<br />

Auslandsmarkt Thailand<br />

Nur langfristiges Engagement<br />

lohnt sich Seite 72<br />

SPECIAL<br />

Automatisierung: Industrie 4.0 und<br />

Roboter im Labor Seite 55


2 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Sensorik für<br />

sterile Einsätze<br />

Was den Markt so alles<br />

in Bewegung bringt<br />

Überraschung nicht ausgeschlossen, so kann man die ungewohnt<br />

turbulenten Wochen im Messe-Markt wohl zusammenfassen.<br />

Veranstalter arbeiten auf Hochtouren an ihren Konzepten,<br />

Pressetermine sind angekündigt – und wir halten Sie<br />

weiterhin via Twitter, Newsletter und Online-Magazin auf dem<br />

Laufenden. Lesen Sie in dieser Ausgabe, was bisher geschah und<br />

was Akteure im Markt davon halten (Seite 8 bis 11).<br />

Was Sie und alle, die mit Medizinprodukten zu tun haben, aber<br />

sicher noch mehr betrifft, ist die MDR mit all ihren Details. Haben<br />

Sie zum Beispiel die Rolle der neuen Responsible Person<br />

für Ihr Unternehmen schon gestaltet? Diese muss mehr Fachwissen<br />

und Erfahrung mitbringen als der bisherige Sicherheitsbeauftragte<br />

für Medizinprodukte und soll auch mehr Verantwortung<br />

übernehmen. Eine kurze Zusammenfassung der Änderungen<br />

und Anforderungen lesen Sie ab Seite 70.<br />

Ein weiteres Thema, bei dem rechtliche Fragen eine Rolle spielen,<br />

ist der 3D-Druck in der Medizin. Technisch tut sich viel bei<br />

Verfahren, Werkstoffen und Ideen für neue Anwendungen. Was<br />

die FDA in ihrer Guidance vom Dezember 2017 vom Markt fordert,<br />

welche Erfahrungen Unternehmen in der Praxis damit machen<br />

und wie die Technik im Krankenhaus genutzt wird, beschreibt<br />

das Titelthema dieser Ausgabe ab Seite 20.<br />

DIREKTUMSPRITZUNG<br />

Autoklavierbarer Schutz Ihrer<br />

Elektronik mit biokompatiblem<br />

Polymer<br />

Dass manchmal sogar einzelne Unternehmen Schwung in einen<br />

Markt bringen, zeigt nach Ansicht des Urologen Prof. Jünemann<br />

das Beispiel der Chirurgieroboter. Laut Jünemann haben deutsche<br />

Hersteller die Entwicklung bisher verschlafen – aber<br />

mehr Automatisierung im OP, vielleicht sogar ein Cobot im<br />

Dienst des Assistenzarztes, wäre kein Fehler (Seite 16).<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

Mehr – nicht nur zu aktuellen Entwicklungen im Messe-Markt –<br />

finden Sie im Online-Magazin unter<br />

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

Sprechen Sie uns an!<br />

Wir setzen Ihre Idee um.<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 3<br />

www.turck-duotec.com


Bild: UKSH<br />

■ Medizin im Dialog<br />

Roboterassistierte Chirurgie<br />

Deutsche Hersteller haben die<br />

Roboterchirurgie bisher verschlafen ...16<br />

Wirkstoff-Forschung<br />

Mit innovativen Arzneistoffen gegen<br />

Alterserkrankungen ...........................19<br />

16<br />

Prof. Jünemann<br />

operiert in Kiel<br />

mit Roboterassistenz<br />

und bemängelt<br />

die Zurückhaltung<br />

der<br />

Hersteller<br />

Sonderteil<br />

Mikrosystem<strong>technik</strong><br />

Aktive Implantate im Fokus des<br />

Compamed Frühjahrsforums .............36<br />

Mikrosensoren steuern Prozesse<br />

in der Krebstherapie ..........................38<br />

EU-Regularien: Mikro<strong>technik</strong>branche<br />

leidet unter hohem Aufwand .............40<br />

Miniaturlautsprecher auf MEMS-Basis<br />

eignen sich für Hörgeräte ...................42<br />

Mess<strong>technik</strong>: Kalibrierte Genauigkeit<br />

auf Zellebene .....................................43<br />

■ Technik<br />

3D-Druck<br />

Messen Rapid.Tech + FabCon 3.D stellen<br />

Verfahren zum 3D-Metalldruck vor ....26<br />

3D-Druck und Spritzguss kombiniert .28<br />

Bionik aus dem 3D-Drucker ...............29<br />

Entwicklung und Komponenten<br />

So beeinflussen Netzteil und EMV<br />

das Medizingerät ...............................30<br />

Sensorik<br />

Drucksensor dosiert das Anästhetikum<br />

sehr präzise .......................................32<br />

Sensor gibt grünes Licht bei richtiger<br />

Inhalator-Anwendung ........................34<br />

Oberflächen<strong>technik</strong><br />

Isolationsbeschichtung lohnt sich auch<br />

für Einweg-Instrumente .....................44<br />

Gleitschliffverfahren glättet und poliert<br />

3D-Implantate ...................................46<br />

Einstellbares Plasma für die Medizin ..48<br />

Laser<strong>technik</strong><br />

Laserstrahlen glätten asphärische<br />

Optiken .............................................49<br />

Kunststoffe werden mit dem Laser<br />

sicher verschweißt .............................50<br />

Ultrakurzpuls-Laser sorgt für gute<br />

Ergebnisse in der Mikrobearbeitung ...52<br />

Quantentechnologie für neue<br />

Bildgebung ........................................54<br />

20<br />

Special<br />

Automatisierung<br />

Übersicht ...........................................55<br />

Automation: Industrie 4.0 ist noch<br />

längst nicht Realität ...........................56<br />

Shuttle bringt Material und Werkstück<br />

an den richtigen Ort ...........................59<br />

Roboter mischt Medikamente<br />

fünfmal schneller ...............................60<br />

Roboterdichte: Immer mehr Roboter<br />

erobern die Fertigung ........................62<br />

Automatisierter Codelaser sorgt für<br />

absolute Null-Fehler-Toleranz ............64<br />

55<br />

Bild: Püschel<br />

Special<br />

Automatisierung:<br />

Was sich bei<br />

Industrie<br />

4.0 und Robotern<br />

im<br />

Labor tut<br />

4 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Titelthema<br />

3D-Druck<br />

in der Medizin<br />

Modelle für die OP-Planung, Bohr -<br />

schablonen oder auch Implantate<br />

kommen immer öfter aus dem Drucker –<br />

gemäß den Vorgaben von FDA und<br />

bald auch der MDR ............................20<br />

Wir sind dabei,<br />

wenn Zuverlässigkeit<br />

an erster Stelle steht.<br />

Bild: Materialise<br />

Unsere innovativen Sensorlösungen<br />

machen medizintechnische Geräte<br />

noch leistungsfähiger und sicherer.<br />

■ Fokus Forschung<br />

Langzeitmonitoring<br />

Tattoo-Elektrode aus dem Drucker<br />

misst über lange Zeiträume ................66<br />

Laserstrukturierung<br />

Winzige Strukturen,<br />

aber mit großer Wirkung ...................68<br />

■ Auslandsmarkt<br />

Thailand<br />

Demographie und Medizintouristen<br />

kurbeln den Markt an ........................72<br />

Markteinstieg Thailand<br />

Nur langfristiges Engagement<br />

zahlt sich aus .....................................74<br />

Bild: eyetronic/Fotolia<br />

72<br />

Mehr als Buddhas und Tempel:<br />

Thailands Medizin<strong>technik</strong>markt wächst<br />

■ Recht<br />

Responsible Person<br />

Mehr Aufgaben und mehr Verantwortung<br />

laut neuer MDR .................................70<br />

Rubriken<br />

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

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

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

Impressum .........................................75<br />

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

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

Firmenscout ......................................80<br />

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

Besuchen Sie uns auf der<br />

SENSOR + TEST<br />

Halle 1, Stand 332<br />

Zum Titelbild: Eine individuelle Bohr- oder<br />

Schnittschablone aus Kunststoff hilft dem<br />

Mediziner beim Eingriff. Erstellt wird sie<br />

anhand der Patientendaten auf einem<br />

3D-Drucker<br />

Beilagenhinweis:<br />

Beilage in dieser Ausgabe<br />

HY-LINE Computer Components<br />

Vertriebs GmbH<br />

Wir bitten um Beachtung<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 5<br />

www.first-sensor.com


VISIONEN<br />

6 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Nervenzellen auf<br />

Partnersuche<br />

Auf die richtigen Verbindungen<br />

kommt es an – auch im Gehirn:<br />

Dort müssen Milliarden Nervenzellen<br />

untereinander die richtigen<br />

Partner finden, um sich zu vernetzen<br />

und Sinneseindrücke präzise zu<br />

verarbeiten, Lerninhalte abzuspeichern<br />

und Gefühl und Verstand zu<br />

verknüpfen. Nur Nervenzellen, die<br />

miteinander verbunden sind, können<br />

gemeinsam feuern und Informationen<br />

kodieren. Dieser komplexe<br />

Prozess vollzieht sich im Gehirn<br />

während der vorgeburtlichen Entwicklung<br />

sowie im Kinder- und Jugendalter.<br />

Er kann aber auch unter<br />

Laborbedingungen auf einer Leiterplatte<br />

studiert werden.<br />

Wissenschaftler des Leibniz-Instituts<br />

für Neurobiologie in Magdeburg<br />

haben für ihre Experimente<br />

Nervenzellen aus Rattengehirnen<br />

isoliert und auf Chips – so genannten<br />

Multielektrodenarrays – wachsen<br />

lassen. In der Aufnahme sind<br />

diese als weiße Punkte zu sehen.<br />

Mit Hilfe der Elektroden auf dem<br />

Chip können die Forscher die elektrische<br />

Aktivität der Neuronen messen<br />

und sehen, welche Nervenzellen<br />

aktiv sind und in Kontakt stehen.<br />

Darüber hinaus ermöglicht der<br />

Chip auch, Nervenzellen mit elektrischen<br />

Reizen zu beeinflussen.<br />

Mit Hilfe solcher Chips könnte getestet<br />

werden, welche Nebenwirkungen<br />

Substanzen auf Nervenzellen<br />

haben. Zum anderen lassen sich<br />

damit Gehirn-Computer-Schnittstellen<br />

weiterentwickeln.<br />

www.lin-magdeburg.de<br />

Bild: LIN Magdeburg<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 7


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Medtec Live startet<br />

2019 in Nürnberg<br />

Medtec Live | Die Medtec Europe in Stuttgart ist Geschichte:<br />

Ab 2019 veranstalten UBM und die Nürnbergmesse<br />

gemeinsam eine neue Medizin<strong>technik</strong>messe in<br />

Nürnberg.<br />

Dr. Roland Fleck (links), CEO Nürnberg Messe Group, und John van<br />

der Valk (rechts), Geschäftsführer UBM EMEA Amsterdam, stellten<br />

auf der MT-Connect erstmals die Idee der neuen Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Messe Medtec Live in Nürnberg vor<br />

Die Messeorganisatoren UBM und die Nürnbergmesse werden<br />

ab dem nächsten Jahr ihre Messekompetenzen beim<br />

Thema Medizin<strong>technik</strong> in Nürnberg bündeln: Die Medtec Live<br />

soll die bisherigen Veranstaltungen Medtec Europe in Stuttgart<br />

und MT-Connect in Nürnberg ersetzen. Premiere der neuen<br />

Zuliefermesse für die Medizin<strong>technik</strong>industrie ist vom 21. bis<br />

23. Mai 2019. Die organisatorische Verantwortung der Ver -<br />

anstaltung übernimmt die Nürnbergmesse. Der internationale<br />

Kongress Medtech Summit des Forum Medtech Pharma soll, wie<br />

zur MT-Connect, zeitgleich mit der Medtec Live stattfinden.<br />

John van der Valk, Managing Director von UBM EMEA Amsterdam,<br />

sieht im Zusammenschluss von Medtec Europe und<br />

MT-Connect einen richtigen Schritt in Richtung Kundenmehrwert:<br />

„Aufbauend auf dem Erfolg der letzten 17 Jahre in Stuttgart<br />

und in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden<br />

und Partnern, würde die Gründung der Medtec Live in Nürnberg<br />

bedeuten, dass wir besser aufgestellt wären, den Bedürfnissen<br />

der stärksten Regionen für die Herstellung von Medizinprodukten<br />

in Deutschland und darüber hinaus in Europa gerecht<br />

zu werden“, erklärte er bei der Bekanntgabe des neuen Bünd -<br />

nisse im April auf der Messe MT-Connect. Dr. Roland Fleck,<br />

CEO der Nürnbergmesse Group, freut sich, dass die Medtec Live<br />

ab 2019 in Nürnberg stattfinden soll: „Im Herzen der deutschland-<br />

und europaweit starken Medizintechik-Regionen<br />

Bayern und Baden-Württemberg gelegen, soll die Messe zukünftig<br />

zur europäischen Plattform der Medizin<strong>technik</strong>branche werden.“<br />

Laut einer gemeinsamen Erklärung rechnen die beiden Messeveranstalter<br />

mit rund 8300 registrierten Besuchern sowie mehr<br />

als 650 Aussteller für den neuen Branchenevent. Die konzeptionellen<br />

Inhalte werden derzeit erarbeitet und lagen bei Redak -<br />

tionsschluss noch nicht vor.<br />

Bild: Nürnberg Messe<br />

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

Immer wieder freitags...<br />

Neues aus dem<br />

Online-Magazin<br />

Was bewegt die Medizin<strong>technik</strong>-Unternehmen? Welche<br />

Neuigkeiten gibt es aus den Verbänden und Institutionen?<br />

Was tut sich aktuell in Forschung und Medizin und auf rechtlicher<br />

Ebene? Und welche neuen Technologien sind bereits erfolgreich<br />

im Einsatz? Wir bereiten für Sie diese News auf und<br />

versorgen Sie, wenn Sie möchten, alle zwei Wochen freitags<br />

mit einem informativen und kurzweiligen Mix aus relevanten<br />

Informationen für die Medizin<strong>technik</strong>branche.<br />

In unserem Newsletter finden Sie außerdem ausgewählte Beiträge<br />

aus dem kommenden Heft, bevor die neue Ausgabe von<br />

medizin&<strong>technik</strong> erscheint. Neugierig geworden?<br />

Abonnieren Sie jetzt unseren Newsletter auf:<br />

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

Dort ist auch die jeweils zuletzt ausgesandte Version zur Ansicht<br />

abgelegt.<br />

Via Twitter: @med_redaktion<br />

Zulieferindustrie<br />

Messe Stuttgart entwickelt<br />

eigenes Veranstaltungsformat<br />

Nach dem endgültigen Aus für die Messe Medtec Europe in<br />

Stuttgart will die Landesmesse Stuttgart ein eigenes Veranstaltungsformat<br />

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

etablieren. Im Dialog mit der Branche soll für Stuttgart<br />

eine neue Plattform entwickelt werden. Wenn gewünscht,<br />

sei ein Start im Jahr 2019 möglich, teilt der künftige Veranstalter<br />

mit. Gemeinsam mit Ausstellern, Multiplikatoren<br />

und relevanten Fachmedien wolle man nun ein noch stärker<br />

an den Interessen der Medizin<strong>technik</strong>-Branche ausgerichtetes<br />

Veranstaltungsangebot realisieren, sagt Ulrich<br />

Kromer, Sprecher der Geschäftsführung der Messe Stuttgart:<br />

„Es soll eine Messe von der Branche für die Branche<br />

werden.“ In den kommenden Wochen werde das Konzept<br />

der geplanten Veranstaltung, deren Name noch nicht feststeht,<br />

weiter verfeinert.<br />

Mit mehr als 600 Unternehmen ist Baden-Württemberg einer<br />

der europaweit führenden Standorte auf dem Gebiet<br />

der Medizin<strong>technik</strong>. Der bisherige Gastveranstalter des<br />

Medizin<strong>technik</strong>-Events in Stuttgart, UBM, hatte nach 17<br />

Jahren das Aus der Medtec Europe in Stuttgart verkündet<br />

und plant ein neues Event am Standort Nürnberg.<br />

8 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


MEHR ALS<br />

800<br />

AUSSTELLER<br />

IM HERZEN DER INNOVATION<br />

Kostenlose Anmeldung für Besucher<br />

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20’000<br />

FACHBESUCHER<br />

12. - 15. JUNI 2018<br />

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03/2018 medizin&tec hn i k 9


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Bild: Nürnberg Messe<br />

MT-Connect und Medtech Summit<br />

Zwei Tage im Zeichen von<br />

Vernetzung und Kooperation<br />

Das Veranstaltungsdoppel aus MT-Connect,<br />

Fachmesse für Zulieferer- und Herstellungsbereiche<br />

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

und dem internationalen Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Kongress Medtech Summit hat vom 11.<br />

bis 12. April erneut die Innovatoren der<br />

Branche in Nürnberg zusammengebracht.<br />

Rund 150 Aussteller aus 13 Ländern präsentierten<br />

ihre neuesten Entwicklungen,<br />

rund 40 Referenten im Medtech Summit<br />

und 1580 Fachbesucher aus 25 Ländern<br />

nutzten die Gelegenheit zum Netzwerken.<br />

Neben der neuen Medizinprodukte-Richtlinie<br />

(MDR) und der Digitalisierung griff<br />

der Summit mit frugaler Innovation, individualisierter<br />

Medizin, Erstattung und<br />

Geschäftsmodellen weitere aktuelle Themen<br />

auf.<br />

Die umfassende Palette der Zulieferer auf<br />

der MT-Connect reichte von Präzisionsteile-Lieferanten<br />

bis hin zu Entwicklern und<br />

Herstellern elektronischer Baugruppen.<br />

Wie der Megatrend Digitalisierung das<br />

Gesundheitswesen verändert, zeigten unter<br />

anderem Forscher des Fraunhofer Instituts<br />

für Integrierte Schaltungen (IIS),<br />

die mit einem Cardioshirt ein textiles<br />

Mehrkanal-EKG vorstellten. Junge Unternehmen<br />

warben auf dem Innovation Market<br />

Place für ihre Neuentwicklungen. Aussteller-Präsentationen<br />

und Vorträge zu<br />

Zukunftsthemen, vom Einsatz der Blockchain<br />

bis hin zum Live Hacking gab es im<br />

Messe-Forum. Beim Medtech-Summit-<br />

Partnering tauschten sich Forscher, Hersteller<br />

und Zulieferer, Berater und Dienstleister<br />

in persönlichen Gesprächen aus.<br />

www.medtech-summit.de<br />

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

DAS RENNEN<br />

HAT BEGONNEN<br />

Diskussionen, Emotionen, Kreativität: Auf<br />

der Medtec Europe waren die Reaktionen<br />

zu den Veränderungen im Messe-Markt<br />

vielfältig. Dabei ist im Grunde noch wenig<br />

bekannt. Die Messeveranstalter UBM<br />

und Nürnberg Messe hatten anlässlich<br />

der zweiten MT-Connect in Nürnberg verkündet,<br />

dass sie ihre Veranstaltungen ab<br />

2019 gemeinsam unter dem Namen<br />

Medtec Live in Nürnberg fortsetzen<br />

möchten. Außer dem Namen, dem<br />

Wunschtermin im Mai und der zeitgleichen<br />

Planung für den Medtech Summit<br />

wurden keine weiteren Details bekanntgegeben.<br />

Mit diesem Zusammengehen der Wettbewerber<br />

schien dem Markt die Entscheidung<br />

über den besseren Standort und<br />

das bessere Konzept abgenommen. Allerdings<br />

nur bis zum Folgetag, denn da informierte<br />

die Messe Stuttgart darüber,<br />

dass sie eine Medtech-Veranstaltung am<br />

südwestdeutschen Standort anbieten<br />

wolle – bei Bedarf auch schon 2019.<br />

Neutrale Stimmen, aber auch<br />

emotionale Äußerungen<br />

Damit ist die Arena für Vorschläge aller<br />

Art geöffnet. Sowohl in Nürnberg auf der<br />

MT-Connect als auch auf der Medtec<br />

Europe in Stuttgart waren in den Hallen<br />

zum einen neutrale Stimmen zu hören –<br />

mehr als eine Messe sei nicht sinnvoll,<br />

Stuttgart und Nürnberg seien grundsätzlich<br />

gute Standorte – möge also der bessere<br />

gewinnen.<br />

Vor allem bei der Medtec Europe gab es<br />

aber auch emotionale Äußerungen, bei<br />

denen es vor allem darum ging, dass Aussteller<br />

ihre Präsenz in Stuttgart auf keinen<br />

Fall aufgeben wollten. Angesprochen<br />

wurden auch kreative Vorschläge, wie ein<br />

Turnus von zwei Jahren für die Messen,<br />

mit einem Standortwechsel, um die Vorteile<br />

aller Konstellationen zu nutzen: wobei<br />

in diesen Rhythmus gedanklich sowohl<br />

Nürnberg als auch Stuttgart, aber<br />

auch die Schweiz eingeschlossen wurden.<br />

Lediglich die nördliche Hälfte<br />

Deutschlands blieb dabei außen vor. Ob<br />

solche Gedanken bei den Veranstaltern<br />

auf offene Ohren stoßen, darf man sich<br />

natürlich fragen.<br />

Kommentar<br />

Dr. Birgit Oppermann,<br />

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

Bild: Tom Öttle / Konradin Verlag<br />

Unter Ausstellern und Besuchern der<br />

Medtec Europe hat das Team von medizin&<strong>technik</strong><br />

ein Stimmungsbild eingefangen.<br />

Auch wenn dieses nicht repräsentativ<br />

ist, zeigte sich deutlich, dass die<br />

Messe Stuttgart für eine neue Veranstaltung<br />

an diesem Standort wohl eine Reihe<br />

von Unterstützern finden wird.<br />

Wichtig für die Präferenz der Befragten<br />

scheinen vor allem das Messekonzept<br />

und die Gestaltung des Begleitprogramms<br />

zu sein. Auch die Qualität der<br />

Veranstaltungsorganisation lag vielen,<br />

die zum Stimmungsbild beigetragen haben,<br />

besonders am Herzen.<br />

Daher hat das Rennen begonnen: Alle<br />

Veranstalter müssen zeitnah ihre Vorstellungen,<br />

Konzepte und Pläne präsentieren,<br />

um Aussteller und Besucher mit konkreten<br />

Angaben von ihrem Angebot zu überzeugen.<br />

„Nur“ etwa ein Jahr Vorbereitungszeit<br />

muss man wohl als eine für alle<br />

sportliche Vorgabe bezeichnen.<br />

Im Grunde steht die Branche jetzt also<br />

wieder etwa da, wo wir vor zwei Jahren<br />

waren: Es soll mehr Messeangebote geben,<br />

als der Markt über die Compamed<br />

hinaus dauerhaft brauchen wird. Damit<br />

ist mehr denn je die Kreativität der Veranstalter<br />

gefragt – und man darf für die<br />

nächsten Monate sehr gespannt sein, ob<br />

sich da vielleicht wirklich etwas ganz<br />

Neues entwickelt.<br />

Darin liegt auf jeden Fall eine Chance.<br />

Das Ergebnis ist aber hoffentlich eine<br />

Entwicklung hin zu ruhigerem Fahrwasser,<br />

denn die vordringliche Aufgabe für<br />

die Unternehmen aus der Medizin<strong>technik</strong><br />

lautet nach wie vor: MDR – und auch<br />

das wurde auf den Messen deutlich.<br />

10 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Branchentreff<br />

Swiss Medtech Day mit<br />

vielseitigem Programm<br />

BVMed<br />

Dr. Meinrad Lugan bleibt<br />

Vorstandsvorsitzender<br />

rung, Luzern, über die Dringlichkeit<br />

der digitalen Transformation<br />

von Unternehmen.<br />

Marco Gadola, CEO der Straumann<br />

Group, beschreibt den<br />

Weg seiner Firma aus der Krise<br />

hin zum Weltmarktführer. In<br />

sechs Breakout Sessions werden<br />

für die Branche entscheidende<br />

Zukunftsfragen durchleuchtet.<br />

Es gibt eine Poster-<br />

Ausstellung zu innovativen<br />

Forschungsprojekten, und der<br />

Swiss Medtech Day bietet viele<br />

Vernetzungs-Möglichkeiten.<br />

Veranstalter ist erstmals der<br />

Verband Swiss Medtech. Partner<br />

ist die nationale Innovat -<br />

ionsförderagentur Innosuisse.<br />

http://swissmedtechday.ch<br />

Mit mehr als 600 Teilnehmenden<br />

zählt der Swiss Medtech<br />

Day zu den größten Medtech-<br />

Events in der Schweiz. Im Zentrum<br />

der Veranstaltung am<br />

12. Juni in Bern steht neben<br />

Fachvorträgen, Breakout-Sessions<br />

und dem Science-Slam<br />

die Verleihung des Swiss Medtech<br />

Awards. Der neu mit<br />

50 000 Schweizer Franken dotierte<br />

Preis würdigt hervorragende<br />

Leistungen der Schweizer<br />

Medtech-Branche. Nominiert<br />

sind die Ava AG, Zürich,<br />

die Bühlmann Laboratories<br />

AG, Schönenbuch, sowie die<br />

Xeltis AG, Zürich. Als Keynote-<br />

Referentin spricht Prof. Dr.<br />

Andréa Belliger vom Institut<br />

für Kommunikation & Füh-<br />

Dr. Meinrad Lugan (54) ist auf<br />

der BVMed-Mitgliederversammlung<br />

in Berlin für zwei<br />

weitere Jahre als Vorstandsvorsitzender<br />

des Medizin<strong>technik</strong>-Verbandes<br />

wiedergewählt<br />

worden. Lugan ist Vorstand<br />

bei B. Braun Melsungen und<br />

übernahm den BVMed-Vorsitz<br />

2007. Als stellvertretende Vorsitzende<br />

wurden Marc D. Michel<br />

(Peter Brehm) und Stefan<br />

Widensohler (Krauth) gewählt.<br />

Weitere Vorstandsmitglieder<br />

sind Dr. Chima Abuba<br />

von Paul Hartmann, Ben Bake<br />

von Sanitätshaus Aktuell,<br />

Christiane Döring von GHD,<br />

Dr. Manfred Elff von Biotronik,<br />

Mark Jalaß von Lohmann<br />

& Rauscher sowie Frank Lucaßen<br />

von Fresenius Kabi. Bake,<br />

Jalaß, Lucaßen und Michel<br />

sind erstmals im BVMed-Vorstand<br />

vertreten. Zudem gehört<br />

BVMed-Geschäftsführer Joachim<br />

M. Schmitt dem Vorstand<br />

an, der für zwei Jahre<br />

gewählt wurde.<br />

Lugan ist Chemiker und trat<br />

im Jahr 2000 in den Vorstand<br />

der B. Braun Melsungen AG<br />

ein, seit Ende 2004 verantwortet<br />

er die Sparten OPM und<br />

Hospital Care. Seit März 2006<br />

ist er Mitglied des BVMed-Vorstands.<br />

Im BVMed sind mehr<br />

als 220 Industrie- und Handelsunternehmen<br />

der Medtech-Branche<br />

organisiert.<br />

www.bvmed.de<br />

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03/2018 medizin&tec hn i k 11


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

In Kürze<br />

Netzwerk für Innovationen<br />

Das Branchennetzwerk Forum Medtech<br />

Pharma , Nürnberg, feiert sein<br />

20-Jähriges Bestehen. Zunächst als<br />

Verein für Medizin<strong>technik</strong> und<br />

Pharma in Bayern gegründet, hat es<br />

sich seit 1998 zu einer bundesweiten<br />

und internationalen Plattform für die<br />

gesamte Gesundheitsbranche mit<br />

über 550 Mitgliedsinstitutionen entwickelt.<br />

Neue Technologien<br />

Die Schweizer Antriebsspezialist Maxon<br />

Motor AG, Sachseln, hat das Maxon<br />

Innovation Lab an der Technischen<br />

Hochschule in Lausanne (EPFL)<br />

eröffnet. Das Lab soll eine Plattform<br />

für neue Technologien, Märkte und<br />

Geschäftsmodelle bieten und Maxon-<br />

Mitarbeitern, Partnern und Studierenden<br />

offenstehen. Es befindet sich<br />

im Innovation Park der EPFL, in dem<br />

rund 200 Unternehmen und Startups<br />

vertreten sind, die alle vom Forschungsklima<br />

der Hochschule profitieren.<br />

Management-Buy-out<br />

Precision Micro, Erdington/Birmingham,<br />

löst sich von der Meggitt Gruppe:<br />

LDC, der Private-Equity-Zweig der<br />

Lloyds Banking Group, hat 22,5 Mio.<br />

GBP für die Trennung von Precision<br />

Micro Limited, Spezialist für fotochemisches<br />

Ätzen, von Meggitt PLC im<br />

Rahmen eines Management- Buyouts<br />

bereitgestellt. Im Zuge dieser<br />

Transaktion hat LDC 13 Mio. GBP Eigenkapital<br />

in eine Beteiligung an<br />

dem Unternehmen investiert und unterstützt<br />

das Managementteam unter<br />

der Leitung des aktuellen Geschäftsführers<br />

Ian McMurray.<br />

Industriepreis 2018<br />

Das Lennestädter Unternehmen H&R<br />

Medizin<strong>technik</strong> GmbH & Co. KG ist<br />

mit dem Titel „Best of“ in der Kategorie<br />

„Medizin<strong>technik</strong>“ ausgezeichnet<br />

worden. Den Preis erhielt der Federnhersteller<br />

für sein Produkt Bonehelix,<br />

ein schonender Ersatz für die üblicherweise<br />

verwendeten Marknägel<br />

bei Knochenbrüchen.<br />

Laser-Materialbearbeitung<br />

Lasys in Stuttgart bleibt<br />

weiter auf Wachstumskurs<br />

Für die Lasys 2018 erwartet die Messe<br />

Stuttgart einen neuen Aussteller- und Besucherrekord.<br />

Das Programm der Internationalen<br />

Fachmesse für Laser-Materialbearbeitung,<br />

die vom 5. bis 7. Juni stattfindet,<br />

hält Veranstaltungen für unterschiedliche<br />

Zielgruppen bereit. Während das<br />

Fachforum „Lasers in Action“ für praxisorientierte<br />

Vorträge steht, ermöglichen<br />

die Stuttgarter Lasertage am 5. und 6. Juni<br />

den Wissenstransfer zwischen Experten<br />

und Anwendern. Auf dem Laser Marketplace<br />

referieren am 6. Juni Spezialisten<br />

aus Marktforschung und Industrie<br />

über Märkte, Technologien und Anwendungen<br />

der industriellen Laser<strong>technik</strong>.<br />

Am 5. Juni findet ein Workshop zum Thema<br />

„Lasermaterialbearbeitung in der Medizin<strong>technik</strong>“<br />

statt und am 6. Juni ein<br />

Workshop zum Laser-Auftragsschweißen.<br />

Darüber hinaus stehen am 7. Juni ein<br />

Analyse und Steuerung in der Produktion<br />

Zeiss erwirbt den<br />

Softwareanbieter Guardus<br />

Bild: Zeiss<br />

Bild: Messe Stuttgart<br />

Netzwerktreffen der „Women in Photonics“<br />

von Photonics BW und das „EPIC<br />

Meeting on lasers and material processing<br />

at Lasys“ des European Photonics Industry<br />

Consortiums auf der Agenda.<br />

Rund 200 Aussteller werden erwartet. Parallel<br />

finden unter anderem die Messen<br />

Cast Forge und die Surface Technology<br />

Germany statt.<br />

www.lasys-meets.com<br />

Die Zeiss-Gruppe, Oberkochen, hat den<br />

Ulmer Softwareanbieter Guardus übernommen.<br />

Mit der Integration von Guardus<br />

in den Unternehmensbereich Industrial<br />

Metrology (IMT) will Zeiss die eigene<br />

Positionierung als Partner für höhere Produktivität<br />

in der digitalisierten Fertigung<br />

weiter stärken.<br />

Die Computer-Aided-Quality-Anwendungen<br />

(CAQ) und Manufacturing Execution<br />

Systems (MES) von Guardus bieten eine<br />

vollintegrierte Analyse- und Steuerungsfunktion<br />

für die Produktion. Gemeinsam<br />

strebe man ein neues Niveau von integrierten<br />

Lösungen zur agilen Prozesssteuerung<br />

an, sagt Dr. Jochen Peter, Mitglied<br />

des Vorstands der Zeiss-Gruppe und<br />

Vorsitzender der Geschäftsführung der<br />

Carl Zeiss Industrielle Mess<strong>technik</strong><br />

GmbH. Der gemeinsame Kundenfokus<br />

liegt auf der Automobil- und Maschinenbauindustrie<br />

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

Die Guardus-Standorte in Ulm und Timisoara,<br />

Rumänien, sollen erhalten bleiben.<br />

Für die 60 Mitarbeiter werde<br />

der Betriebsübergang gemäß<br />

der gesetzlichen Regelungen<br />

gestaltet.<br />

www.zeiss.de<br />

Simone Cronjäger, Gründerin<br />

und Vorstand von Guardus, und<br />

Dr. Jochen Peter, Mitglied des<br />

Vorstands der Zeiss Gruppe und<br />

Vorsitzender der Geschäftsführung<br />

der Carl Zeiss Industrielle<br />

Mess<strong>technik</strong> GmbH, geben den<br />

Erwerb von Guardus durch Zeiss<br />

bekannt<br />

12 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Medienpartner 2018<br />

Fachmesse für Guss- und<br />

Schmiedeteile mit Bearbeitung<br />

5. – 7. Juni 2018<br />

Messe Stuttgart<br />

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Industrie<br />

Besuchen Sie uns vom 05.- 07.06.2018 auf dem Stuttgarter Messegelände –<br />

Sie finden uns in Halle 6, Stand B61<br />

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03/2018 medizin&tec hn i k 13


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Conhit 2018 mit<br />

Ausstellerrekord<br />

Anlässlich der Conhit – Connecting Healthcare IT –<br />

präsentierten im April mehr als 577 Aussteller ihre<br />

Produkte . Das entspricht einem Plus von 15 % und ist<br />

laut Veranstalter der bisherige Rekord.<br />

Was hat die Digitalisierung der Gesundheitswirtschaft alles zu bieten?<br />

Das wurde in vielen Facetten auf der Conhit 2018 diskutiert<br />

Die Conhit, das ist eine Mischung aus Messe, Kongress, Akademie<br />

und Networking. Die diesjährige Veranstaltung lockte<br />

vom 17. bis zum 19. April rund 10000 Besucher aus aller Welt<br />

auf das Berliner Messegelände, die sich über Interoperabilität,<br />

IT-Sicherheit und digitale Transformation im Gesundheitswesen<br />

informieren konnten.<br />

Bundesgesundheitsminister Jens Spahn nutzte die Gelegenheit,<br />

mit Akteuren der Healthcare IT-Branche ins Gespräch zu kommen:<br />

„Ich bin ein überzeugter Anhänger der Digitalisierung im<br />

Gesundheitswesen. Sie ist Mittel zum Zweck, vieles für Patientinnen<br />

und Patienten besser zu machen.“ Außerdem gab er einen<br />

Ausblick auf seine Schwerpunktthemen im Bereich eHealth: Dazu<br />

gehören telemedizinische und internetmedizinische Anwendungen,<br />

genauso wie die stärkere Nutzung von Big-Data-Anwendungen,<br />

um Erkenntnisse über Krankheiten zu gewinnen und<br />

Behandlungsverläufe nachzuvollziehen. Darüber hinaus wolle er<br />

sich der Einbettung des zweiten Gesundheitsmarktes widmen.<br />

Der Conhit-Kongress stand in diesem Jahr unter dem Motto<br />

„Transforming Healthcare“ und beleuchtet in insgesamt 18 Sessions<br />

ein breites Spektrum an Themen bis hin zu Blockchain und<br />

IT-Personalnot im Gesundheitswesen. Auf den Networking-Flächen<br />

ging es beispielsweise um Themen wie Big Data und Künstliche<br />

Intelligenz in der Therapie, Anforderungen der EU-Datenschutzgrundverordnung<br />

und das Potenzial digitaler Diagnosen.<br />

www.conhit.de<br />

Bild: Conhit 2018 / Impression<br />

Reinraum-Erweiterung<br />

Riegler investiert 1,2 Mio. Euro am Standort Mühltal<br />

Life-Sciences<br />

Neue VDI-Richtlinie<br />

definiert Biomaterialien<br />

Bild: Riegler<br />

Die Riegler GmbH & Co. KG, Hersteller<br />

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

mit Sitz im hessischen Mühltal/Ober-Ramstadt,<br />

baut für 1,2 Mio.<br />

Euro die Reinraumkapazitäten am Standort<br />

aus. Auf einer zusätzlichen Fläche von<br />

700 m2 will das Unternehmen künftig<br />

noch besser den Auftragsvolumina von<br />

kundenspezifischen Systemlösungen mit<br />

den damit verbundenen Hygieneanforderungen<br />

in Reinräumen gerecht werden.<br />

„Wir setzen bewusst auf den Ausbau unserer<br />

deutschen Standorte bei gleichzeitig<br />

geplanter internationaler Kundenausrichtung“,<br />

sagt Dr. Thomas Jakob, Leiter Business<br />

Unit Medizin<strong>technik</strong>. Die neuen<br />

Reinräume entsprechen der ISO-Klasse 8<br />

und können bei Bedarf auch auf ISO-Klasse<br />

7 hochgestuft werden.<br />

Bereits bei der Planung achtete Riegler<br />

auf eine energieeffiziente und wirtschaftliche<br />

Umsetzung. „Die Herausforderung<br />

bei der Planung neuer Reinräume besteht<br />

vor allem darin, dass sowohl Produktionseinflüsse,<br />

als auch normative Reinraum -<br />

anforderungen berücksichtigt werden<br />

müssen“, so Andreas Oswald, der für das<br />

Bauprojekt verantwortlich zeichnet. Parallel<br />

zur Erweiterung der Reinraumkapazitäten<br />

wurden sämtliche Materialflüsse<br />

optimiert und die Zuführung der Kunststoffgranulate<br />

modernisiert.<br />

www.riegler-medical.com<br />

Andreas Oswald verantwortete die Realisierung<br />

der neuen Reinräume<br />

Die neue Richtlinie VDI 5701 gibt klare<br />

Definitionen von Biomaterialien und angrenzenden<br />

Begriffen im Umfeld von Materialwissenschaften,<br />

Biologie und Medizin.<br />

Sie grenzt Materialien für die Anwendung<br />

an Mensch und Tier ein und verdeutlicht<br />

die determinierenden Eigenschaften<br />

eines Biomaterials. Zudem stellt<br />

die VDI-Richtlinie „Biomaterialien in der<br />

Medizin – Klassifikation, Anforderungen<br />

und Anwendungen“ eine Klassifizierung<br />

der Biomaterialien vor und führt umfangreiche<br />

Beispiele für Materialien in den<br />

einzelnen Gruppen auf. Sie legt Anforderungen<br />

an die Qualifizierung von Materialien<br />

als Biomaterialien fest, die sich an<br />

konkreten Anwendungen orientieren und<br />

den Nachweis relevanter Eigenschaften<br />

sicherstellen können. Viele Querverweise<br />

zu technischen Regeln, in denen beispielsweise<br />

Beschaffenheit, Anforderungen<br />

und Nutzung der Materialien beschrieben<br />

werden, ermöglichen den Zugang<br />

zu weiteren Detailinformationen.<br />

www.vdi.de/5701<br />

14 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Sensorik, Mess- und Prüf<strong>technik</strong><br />

Sensor+Test: 580 Aussteller<br />

stellen neue Produkte vor<br />

Spezialchemie<br />

Evonik wandelt Projekthaus Medical Devices<br />

in Kompetenzzentrum um<br />

Bild: AMA Service<br />

Mit neuem Termin in der letzten<br />

Juni-Woche präsentiert<br />

sich die Sensor+Test in Nürnberg<br />

als Plattform für Sensorik,<br />

Mess- und Prüf<strong>technik</strong>.<br />

Vom 26. bis 28. Juni können<br />

sich die Besucher nicht nur an<br />

den Messeständen der rund<br />

580 Aussteller aus aller Welt<br />

über den neuesten Stand in<br />

der Sensorik, Mess- und Prüf<strong>technik</strong><br />

informieren. Die<br />

19. ITG/GMA-Fachtagung<br />

„Sensoren und Messsysteme“<br />

wird von der Informationstechnischen<br />

Gesellschaft im<br />

VDE (ITG) und der VDI/VDE-<br />

Gesellschaft Mess- und Automatisierungs<strong>technik</strong><br />

(GMA)<br />

getragen. Die European Test<br />

and Telemetry Conference mit<br />

Ausstellung ist die europäische<br />

Plattform für Telemetrie,<br />

Test-Instrumentierung und<br />

Telecontrol. Fachvorträge, einschließlich<br />

einer Session zu<br />

„Sensorik und Mess<strong>technik</strong> im<br />

Industrial Internet“ sowie die<br />

Aktionsfläche im Messepark<br />

runden das Programm ab.<br />

www.sensor-test.com<br />

Bild: Evonik<br />

Der Essener Spezialchemiekonzern<br />

Evonik hat sein Projekthaus<br />

in Birmingham, Alabama,<br />

in ein dauerhaftes Kompetenzzentrum<br />

überführt.<br />

Spezialpolymere wie Resomer<br />

und Vestakeep von Evonik<br />

spielen als Implantatmaterialien<br />

eine wichtige Rolle. Um<br />

diesen Wachstumsmarkt noch<br />

besser bedienen zu können,<br />

hatte Evonik in den vergangenen<br />

vier Jahren mit seinem<br />

Projekthaus Medical Devices<br />

in den USA umfangreiche<br />

Kompetenzen im Bereich orthopädische<br />

Chirurgie aufgebaut.<br />

Mehr als 20 Wissenschaftler<br />

beschäftigen sich<br />

dort mit der Weiterentwicklung<br />

von Materialien und Anwendungstechnologien.<br />

Evonik<br />

integriert die Aktivitäten<br />

des Projekthauses nun in Form<br />

eines Kompetenzzentrums in<br />

das Geschäftsgebiet Health<br />

Care. Das Kompetenzzentrum<br />

ergänzt die anwendungstechnischen<br />

Labore in Schanghai<br />

und Darmstadt.<br />

www.evonik.de<br />

MECHATRONICS<br />

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Unser Ziel ist es, zu einer Welt beizutragen, in<br />

der Krankheit der persönlichen Entfaltung und<br />

Lebensgestaltung nicht länger im Weg steht.<br />

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03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 15<br />

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■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

DEUTSCHE HERSTELLER HABEN DIE<br />

ROBOTERCHIRURGIE VERSCHLAFEN<br />

Roboterassistierte Chirurgie | Prof. Klaus-Peter Jünemann ist Urologe am Uniklinikum<br />

Schleswig-Holstein in Kiel, operiert mit Roboterassistenz und bezeichnet sich selbst<br />

als leidenschaftlichen Verfechter der Robotik in der Medizin. Seiner Meinung nach haben<br />

aber hiesige Hersteller bisher entschieden zu wenig auf diesem Gebiet getan.<br />

■ Herr Professor Jünemann, welchen Ruf<br />

hat die roboterassistierte Chirurgie heute<br />

unter den Medizinern?<br />

Unter den Urologen hat sie einen sehr<br />

guten Ruf – was sich aus umfangreichen<br />

Erfahrungen mit dieser Technik<br />

und den guten Ergebnissen ableiten<br />

lässt. In anderen Bereichen der Medizin<br />

ist das noch nicht so. Da gibt es zwar<br />

schon Befürworter, aber auch Kritiker,<br />

die das Verfahren beäugen, und deren<br />

Hauptargument lautet: Das geht auch<br />

alles ohne Roboter. Diese Spaltung hat<br />

sich im April auf dem Kongress der<br />

Deutschen Gesellschaft für Chirurgie in<br />

Berlin deutlich gezeigt. Allerdings geht<br />

der Trend eindeutig zu mehr Akzeptanz<br />

für die Technik.<br />

■ Welche Vorteile sprechen aus Ihrer<br />

Sicht für den Einsatz des Roboters?<br />

Nehmen wir das Beispiel Urologie. Hier<br />

zeigt sich bisher, dass wir signifikant<br />

weniger Komplikationen haben und<br />

weniger Blutkonserven gebraucht werden.<br />

Gleiches gilt für postoperative Probleme:<br />

Weil wir mit der Robotik keine<br />

Prof. Dr. Klaus-Peter Jünemann ist Direktor<br />

der Klinik für Urologie und Kinderurologie<br />

der Universitätsklinik Schles-<br />

großen Schnitte machen müssen, treten<br />

noch bei etwa 0,5 Prozent der Patienten<br />

Probleme mit der Wundheilung<br />

wig-Holstein am Campus Kiel und Sprecher<br />

des Kurt-Semm-Zentrums<br />

auf – wobei vorher die Quote mit anderen<br />

Verfahren bei bis zu 10 Prozent lag.<br />

Vor diesem Hintergrund ist es nicht verwunderlich,<br />

dass wir deutschlandweit<br />

bei der Prostatakrebstherapie im Jahr<br />

2017 erstmals mehr roboterassistierte<br />

IHR STICHWORT<br />

Operationen hatten als offene oder laparoskopische<br />

Eingriffe, und dieser<br />

■ Roboterassistierte Chirurgie<br />

Trend setzt sich fort. Für Nierenoperationen<br />

zeigt sich die Entwicklung sogar<br />

■ Anwendungen über die Urologie hinaus<br />

■ Curriculum für Konsolenchirurgen<br />

noch deutlicher: Zwischen 2013 und<br />

■ Tests am Kurt-Semm-Zentrum<br />

2018 ist an meiner Klinik die Zahl der<br />

■ Mixed Reality und digitalisierte Systeme Eingriffe mit Roboterassistenz von 19<br />

Prozent auf 78 Prozent gestiegen. Zu-<br />

Bild: UKSH<br />

rückzuführen sind die erwähnten medizinischen<br />

Vorteile auch darauf, dass wir<br />

mit der roboter assistierten Chirurgie<br />

Dinge sichtbar machen können, die wir<br />

sonst nicht erkennen, dass wir ein Instrument<br />

haben, mit dem wir auf sehr<br />

kleinem Raum sehr wendig agieren<br />

können und die Technik sehr präzise<br />

Schnitte und Bewegungen zulässt. Aus<br />

Sicht der Ärzte ist ein weiterer Vorteil,<br />

dass die Haltung bei der roboterassistierten<br />

Operation wesentlich ergonomischer<br />

ist als beispielsweise bei einem<br />

minimal-invasiven Vorgehen.<br />

Von etablierten Anbietern<br />

kommen leider keine<br />

neuen Roboter-Systme<br />

■ Für welche Art von Eingriffen ist die<br />

Roboterassistenz nützlich?<br />

Für sehr viele. Entwickelt wurde die einzige<br />

heute im Markt verfügbare Lösung,<br />

das Da-Vinci-System von Intuitive Surgical,<br />

mit Unterstützung des US-Militärs<br />

ursprünglich für telemedizinische<br />

Eingriffe in der Herzchirurgie. Genutzt<br />

wird es heute am häufigsten für Prostataoperationen<br />

und andere Eingriffe. Die<br />

Kieler Allgemein- und Thoraxchirurgie<br />

nimmt bundesweit eine Vorreiterrolle<br />

ein und operiert unter anderem robo -<br />

ter assistiert an Speiseröhre und Bauchspeicheldrüse.<br />

Es wären aber viel mehr<br />

Anwendungen in der allgemeinen Chirurgie<br />

interessant – da gilt es allerdings<br />

noch, Erfahrungen zu sammeln. Wir haben<br />

dafür in Kiel das interdisziplinäre<br />

Kurt-Semm-Zentrum eingerichtet. Dort<br />

trainieren unter anderem Mediziner<br />

verschiedener Fachrichtungen das Arbeiten<br />

mit dem assistierenden Roboter<br />

16 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


an gespendeten Körpern. Dabei entstehen<br />

auch neue Operations<strong>technik</strong>en.<br />

Wer hätte gedacht, dass der Zugang zu<br />

einem Operationsfeld in der empfindlichen<br />

Leistengegend vom Knie aus ein<br />

guter Ansatz sein könnte? Mit solchen<br />

Dingen sind wir aber vielfach noch am<br />

Anfang. Um sich mit den Möglichkeiten<br />

vertraut zu machen, kommen Gruppen<br />

aus ganz Europa in unser Zentrum.<br />

■ Wie viel Erfahrung braucht das Team,<br />

um einen Roboter sinnvoll zu nutzen?<br />

Es braucht zweifellos Erfahrung. Aber<br />

diese kommt deutlich schneller als beispielsweise<br />

beim Erlernen laparoskopischer<br />

Techniken, für die etwa 250 Eingriffe<br />

erforderlich sind. Unser Studienzentrum<br />

hat beobachtet, dass Operateure<br />

ein vergleichbares Level an Routine<br />

beim Robotereinsatz schon nach etwa<br />

25 bis 30 Operationen haben. Je<br />

häufiger man eine Technik verwendet,<br />

desto mehr Feinheiten lernt man natürlich<br />

nach und nach kennen. Daher<br />

bringt der Roboter am meisten, wenn er<br />

in eingespielten Teams eingesetzt wird.<br />

■ Gibt es eine Ausbildung für Roboterchirurgen<br />

?<br />

Es gibt bei der Deutschen Gesellschaft<br />

für roboter-assistierte Urologie, der<br />

DGRU, ein Curriculum für eine fünftägige<br />

Ausbildung, das die Teilnehmer mit<br />

einem Zertifikat abschließen – wenn sie<br />

in den sechs Monaten nach der Schulung<br />

50 roboterassistierte Eingriffe<br />

durchgeführt haben und der letzte davon,<br />

der auf Video aufgezeichnet wird,<br />

von drei Gutachtern als gut befunden<br />

wird. Wir sprechen allerdings, um Missverständnisse<br />

zu vermeiden, von der<br />

Ausbildung zum Konsolenchirurg. Das<br />

beschreibt die Arbeit des Mediziners<br />

am deutlichsten, da dieser seine Tätigkeit<br />

nicht direkt am Roboter, sondern<br />

von einer Konsole aus durchführt. Ausgebildet<br />

werden übrigens auch OP-<br />

Schwestern – ein entsprechendes Angebot<br />

haben wir in Kiel aufgebaut.<br />

■ Sie nutzen das Da-Vinci-System.<br />

Wo sehen Sie technische Verbesserungsmöglichkeiten<br />

an diesem?<br />

Das Da-Vinci-System ist wirklich gut,<br />

ich arbeite sehr gern damit. Allerdings<br />

gehen meine Vorstellungen von einer<br />

roboterassistierten Operation weit über<br />

das hinaus, was wir heute tun können.<br />

Ich stelle mir vor, dass wir mit einer<br />

Kombination aus virtueller Realität plus<br />

Augmented Reality, also mit Mixed Reality,<br />

quasi in das Operationsfeld ein -<br />

tauchen können, im Sinne einer Immer -<br />

sion. Manches davon ist schon machbar<br />

– ich kann mir zum Beispiel in eine Brille<br />

MRT-Daten einspielen lassen, die im<br />

Gewebe verborgene Strukturen zeigen,<br />

damit ich an der richtigen Stelle schneide.<br />

Die Anzeige kann heute schon Positionsveränderungen<br />

des Organs nachvollziehen.<br />

Und wieso sollte mir das<br />

System nicht auch Ratschläge geben?<br />

Zum Beispiel: 70 Prozent der Chirurgen<br />

würden jetzt an dieser oder jener Stelle<br />

schneiden. Solche Systeme sind in Vorbereitung,<br />

und das finde ich gut. Haptik<br />

fehlt zumeist, wäre manchmal allerdings<br />

wünschenswert. Und am besten<br />

wäre es, wenn wir zusätzlich kostengünstige<br />

Cobots einsetzen könnten, um<br />

nicht nur den Operateur, sondern auch<br />

den Assistenten mit Technik zu unterstützen.<br />

■ Roboter anzuschaffen ist mit hohen<br />

Kosten verbunden, gleiches gilt für das<br />

Verbrauchsmaterial. Lohnt sich das?<br />

Viele Krankenhäuser haben in den vergangenen<br />

Jahren die in der Tat hohen<br />

Investitionen gescheut, die mit dem<br />

Da-Vinci-System verbunden sind. Das<br />

ist verständlich, da unter den Ärzten<br />

anfangs die Skepsis überwog, anderseits<br />

aber sehr hohe Fallzahlen erforderlich<br />

waren, damit sich die Anschaffung<br />

rechnet. Inzwischen ist die Nachfrage<br />

nach diesem Operationsverfahren<br />

wegen seiner Vorteile aber so gestiegen,<br />

dass viele Patienten gezielt nach<br />

Kliniken suchen, die mit Robotern arbeiten.<br />

Wer das nicht anbietet, verliert<br />

<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 17


■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

Patienten. Auch sind die Summen für<br />

die Erstattung solcher Operationen gestiegen.<br />

Auf lange Sicht lohnen sich die<br />

Ausgaben also – wobei ein bisschen industrieller<br />

Wettbewerb bei den Robo -<br />

terlösungen nicht schaden würde.<br />

■ Worauf führen Sie es zurück, dass der<br />

Da-Vinci-Anbieter das Monopol innehat?<br />

Das entscheidende Know-how steckt in<br />

den nur ein bis zwei Zentimeter großen<br />

Instrumenten, die sieben Freiheitsgrade<br />

haben und um 560 Grad drehbar sind.<br />

Dieses Herzstück hat sich der Hersteller<br />

mit Patenten gut schützen lassen. Inzwischen<br />

werden aber weitere Systeme<br />

entwickelt, ich habe mir einige angesehen<br />

und auch getestet. Meiner Meinung<br />

nach ist bisher keines besser als<br />

das Da-Vinci-System. Das kann aber<br />

noch kommen. Ich hätte durchaus Interesse<br />

daran, mit Partnern aus der Industrie<br />

auch selbst eine Roboterlösung zu<br />

entwickeln.<br />

Kurt-Semm-Zentrum: Mediziner und Roboter<br />

Am Kurt-Semm-Zentrum für laparoskopische<br />

und roboterassistierte Chirurgie<br />

werden chirurgische Ausbildung, Krankenversorgung<br />

und Forschung zusammengeführt.<br />

Das Zentrum gehört zum<br />

Uni-Klinikum Schleswig-Holstein am<br />

Campus Kiel und wurde 2016 von Prof.<br />

Klaus-Peter Jünemann gegründet. Es ist<br />

das erste interdisziplinäre Zentrum dieser<br />

Art in Deutschland.<br />

Die minimal-invasive laparoskopische<br />

Chirurgie hat in Kiel Tradition: Der Kieler<br />

Gynäkologe Kurt Semm, gleichzeitig gelernter<br />

Feinmechaniker, entwickelte und<br />

baute die erforderlichen Instrumente<br />

selbst. Trotz anfänglicher Widerstände<br />

seiner Kollegen in der Chirurgie führte er<br />

Anfang der 1980-er Jahre die weltweit<br />

erste laparoskopische Blinddarmentfernung<br />

durch.<br />

Die roboterassistierte Chirurgie gilt als<br />

eine Weiterentwicklung der Laparoskopie.<br />

Bei der Operation mit dem Robotersystem<br />

sitzt der Chirurg an einer Steuerkonsole<br />

und gibt über zwei Bedienelemente<br />

die Bewegungen der Instrumente<br />

vor. Diese sind an speziellen Roboterarmen<br />

angebracht. Um die Instrumente in<br />

den Körper einzubringen, sind nur sehr<br />

kleine Schnitte erforderlich.<br />

Was der Arzt schneidet, zeigt ihm ein<br />

dreidimensionales HD-Videobild mit<br />

zehnfacher Vergrößerung. Die Bewegungen<br />

der Instrumente am Roboterarm erfolgen<br />

zitterfrei und präzise auf kleinstem<br />

Raum.<br />

www.uksh.de/kurtsemmzentrum<br />

Präzision bei der OP und eine wegen der<br />

kleinen Schnitte bessere Wundheilung:<br />

Das verspricht der Einsatz des Roboters,<br />

den der Chirurg von einer Konsole aus<br />

bedient<br />

Bild: UKSH<br />

■ Woher kommen die Alternativen<br />

bislang?<br />

Interessanterweise weder von altein -<br />

gesessenen Medizin<strong>technik</strong>- noch<br />

Robotik-Unternehmen, sondern eher<br />

aus unerwarteten Bereichen. Darin<br />

sehe ich aber Parallelen zu den Entwicklungen<br />

in der Automobilindustrie. Elon<br />

Musk wollte die Tesla-Idee umsetzen,<br />

die vorher belächelt wurde – und als er<br />

das tut, kommt auf einmal ein ganzer<br />

Markt in Bewegung. So wirkt auf mich<br />

auch die Entwicklung bei der Robotik<br />

im OP. Und leider muss man sagen,<br />

dass die deutschen Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Hersteller, deren Geräte man häufig im<br />

OP sieht und die auch wirklich gut sind,<br />

diese Entwicklung verschlafen haben.<br />

Etablierte Roboterhersteller wiederum<br />

sind meiner Meinung nach nicht flexibel<br />

genug. In Skandinavien trifft man<br />

da auf eine andere Haltung, und ich<br />

persönlich arbeite sehr gern mit dem<br />

dänischen Unternehmen Universal Robots<br />

zusammen, weil die Mitarbeiter<br />

dort gern mal die Dinge auf den Kopf<br />

stellen. Das ist näher an der erfolgreichen<br />

Denke des Silicon Valley – und<br />

sehr weit von dem entfernt, was wir bei<br />

deutschen Ingenieuren häufig sehen.<br />

■ Welche Chancen hätten hiesige Unternehmen<br />

in diesem Markt?<br />

Ich hoffe, dass auch hier Unternehmen<br />

den Mut finden, in Start-ups zu investieren,<br />

um – wenn auch spät – den<br />

Schritt Richtung Roboterchirurgie zu<br />

machen. Was wir in Kiel tun, könnte<br />

eine Keimzelle dafür werden.<br />

■ Was ist Ihre Vision für die Chirurgie?<br />

Ich gehe davon aus, dass sich in den<br />

nächsten Jahren vieles in der Chirurgie<br />

ändern wird. Das hat auch mit Robotern<br />

zu tun, aber nicht nur. Wir werden<br />

davon profitieren, wenn wir uns die<br />

Möglichkeiten der Digitalisierung im<br />

OP zu Nutze machen. Das betrifft Zusatzinformationen,<br />

die jeden Handgriff<br />

begleiten, das betrifft die Möglichkeit,<br />

dass sich ein System auf den Operateur<br />

und seine Arbeitsweisen einstellt. Darüber<br />

hinaus müssen wir die Opera -<br />

tionsverfahren generell überdenken.<br />

Wir haben heute zum Teil Eingriffe, die<br />

sich über Stunden hinziehen. Dabei<br />

folgen immer wieder Abschnitte auf -<br />

einander, die man zu Modulen zusammenfassen<br />

könnte: Vielleicht schafft<br />

künftig ein Team den Zugang zum<br />

Opera tionsfeld, das nächste entfernt<br />

den Tumor, das letzte rekonstruiert das<br />

betroffene Organ und schließt den Vorgang<br />

ab. Das macht das Arbeiten effizienter,<br />

weil Spezialisten mit viel Routine<br />

ihre Schritte zügig durchführen.<br />

■ Wie wichtig wird der Roboter?<br />

Vielleicht kommen wir eines Tages dahin,<br />

dass wir im Rahmen der vorbereitenden<br />

Schritte eines Eingriffes die Systeme<br />

bestimmte Abläufe autonom ausführen<br />

lassen. Für die nächsten zwanzig<br />

Jahre aber behält der Mensch die Oberhand<br />

bei den Entscheidungen und ihrer<br />

Umsetzung während einer Operation.<br />

Der Roboter hat also eine bedeutende,<br />

aber nur unterstützende Rolle.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@t-online.de<br />

18 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Wirkstoff-Forschung<br />

Mit innovativen Arzneistoffen<br />

gegen Alterserkrankungen vorgehen<br />

Die TH Köln hat ein neues interdisziplinäres<br />

Forschungsinstitut gegründet. Innovage<br />

– Innovative Arzneistoffe für die alternde<br />

Gesellschaft – identifiziert und erforscht<br />

Wirkstoffe gegen die beiden häufigsten<br />

Erkrankungen des Alters: Krebs<br />

und Neurodegeneration wie zum Beispiel<br />

Demenz.<br />

Im Forschungsfeld der Krebserkrankungen<br />

werden marine und pflanzliche Wirkstoffe<br />

untersucht, die etwa Chemotherapien<br />

effizienter machen oder gegen metastasierende<br />

Krebsformen helfen könnten.<br />

Bei der Behandlung neurodegenerativer<br />

Krankheiten werden vor allem Substanzen<br />

gesucht, die die Verknüpfungen<br />

zwischen Nervenzellen verbessern. Wirkstoffkandidaten<br />

werden mit ihren biologischen<br />

Daten und Wirkungen in einer Datenbank<br />

erfasst: Dies soll Vorhersagen<br />

über Modifikationen und deren Einfluss<br />

auf die Wirksamkeit ermöglichen.<br />

www.th-koeln.de<br />

CDS-Tools<br />

Apps optimieren<br />

die Behandlung<br />

Die Deutsche Gesellschaft für<br />

Kardiologie (DGK) hat auf ihrer<br />

Jahrestagung in Mannheim<br />

eine Reihe von neuen<br />

Apps für den Krankenhausbetrieb<br />

präsentiert. Diese Clinical<br />

Decision Support Tools<br />

(CDS-Tools) stellen die leitlinienbasierten<br />

Behandlungspfade<br />

für die wichtigsten<br />

akuten kardiologischen Erkrankungen<br />

dar und sollen<br />

unkompliziert und schnell<br />

zur optimierten Behandlung<br />

akut herzkranker Patienten<br />

beitragen. Die Applikation<br />

bildet sechs kardiologische<br />

Notfälle ab – wie das akute<br />

Koronarsyndrom oder die<br />

Lungenarterienembolie –<br />

und führt Ärzte Schritt für<br />

Schritt durch die sensible<br />

Phase der Akutbehandlung.<br />

Eine Task Force „Medical<br />

Apps in der Kardiologie“ entwickelt<br />

die CDS-Tools.<br />

Checklisten zeigen schnell,<br />

welche Patienten besonders<br />

gefährdet sind und welche<br />

Prozesse wann eingeleitet<br />

werden müssen. So soll etwa<br />

sichergestellt werden, dass<br />

bei akutem Thoraxschmerz<br />

binnen zehn Minuten ein<br />

EKG abgeleitet oder ein Infarktpatient<br />

im Krankenhaus<br />

binnen 60 Minuten einer Katheteruntersuchung<br />

und -behandlung<br />

zugeführt wird.<br />

www.dgk.org<br />

AUTOMATICA 2018<br />

19. – 22. Mai<br />

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03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 19


TITELTHEMA<br />

Bald geht 3D-Druck<br />

jedes Unternehmen an<br />

3D-Druck in der Medizin | Modelle für die OP-Planung, Bohrschablonen oder Implantate:<br />

Die Zahl der medizinischen Anwendungen, in denen 3D-Druck eine Rolle spielt, wächst.<br />

Die FDA hat kürzlich eine erste Guidance veröffentlicht, und mit der MDR sollen die Vorgaben<br />

strenger werden. Aber das hält die rasche Entwicklung der Technik nicht auf.<br />

20 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Additive Fertigung in der Medizin<br />

Faszinierend – und ein weiteres Feld,<br />

in dem die Konsequenzen aus der<br />

MDR diskutiert werden müssen.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

Bild: Materialise<br />

Es ist ein Zeichen: Im Dezember 2017<br />

hat die FDA eine umfangreiche Anleitung<br />

veröffentlicht, die beschreibt, wie<br />

Hersteller mit dem 3D-Druck im Bereich<br />

der Medizinprodukte verfahren sollten. In<br />

dieser „Guidance“ geht es um das Design,<br />

den Fertigungsprozess an sich und auch<br />

um die Tests an den Produkten. Jede Software,<br />

das Zusammenspiel der verschiedenen<br />

Programme, der Prozess, die Maße<br />

der Produkte, ihre Position im Bauraum,<br />

Reinigung und Sterilisation, die Kennzeichnung<br />

– die Liste der Punkte, die es zu<br />

beachten gilt, will gar nicht enden und liefert<br />

jede Menge Anhaltspunkte dafür, was<br />

vor der Zulassung eines Medizinproduktes<br />

mit 3D-gedruckten Bestandteilen<br />

schriftlich zu dokumentieren ist.<br />

Wenn eine Behörde wie die FDA soweit<br />

ins Detail geht, zeigt das wohl eindeutig,<br />

dass die additiven Verfahren das Stadium<br />

der Forschung verlassen haben. Das heißt<br />

zwar noch lange nicht, dass sich alle Wünsche<br />

von Medizinern und alle Träume von<br />

Ingenieuren verwirklichen lassen. Aber es<br />

ist Zeit für eine kleine Bestandsaufnahme<br />

und einen Ausblick, was Patienten und Industrie<br />

in den kommenden Jahren erwarten<br />

könnte. Das geht über die klassischen<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

FDA Guidance für 3D-Druck<br />

Wirbelsäulenimplantate aus Titan<br />

3D-Drucker verarbeitet PEEK<br />

Software und Markt für<br />

medizinische Modelle<br />

Eine individuelle Bohr- oder<br />

Schnittschablone aus Kunststoff<br />

hilft dem Mediziner beim Eingriff.<br />

Erstellt wird sie anhand der Patientendaten<br />

auf einem 3D-Drucker<br />

Anwendungen im Bereich des Protypings<br />

deutlich hinaus.<br />

„Der 3D-Druck bietet ein riesiges Potenzial<br />

für die Medizin.“ Das sagt zum<br />

Beispiel Guntmar Eisen, Gründer und Geschäftsführer<br />

der Emerging Implant Technologies<br />

GmbH (EIT) im baden-württembergischen<br />

Wurmlingen. Sein Unternehmen<br />

hat sich auf Wirbelsäulenimplantate<br />

aus Titan spezialisiert und nutzt ausschließlich<br />

das Selective Laser Melting<br />

(SLM) für die Fertigung. „Wir sind nicht<br />

die einzigen, die auf diese Weise Cages<br />

herstellen – aber wir sind die einzigen, die<br />

ausschließlich auf 3D-Druck setzen.“<br />

Gedrucktes Implantat: nicht<br />

individuell, aber anpassbar<br />

Offenbar mit Erfolg, denn laut Eisen wurden<br />

seit der Gründung 2014 über 15 000<br />

Patienten mit EIT-Produkten versorgt, das<br />

Unternehmen verdoppelt dieses Jahr Umsatz<br />

und Stückzahlen. Die Wurmlinger<br />

haben bereits eine zweite Generation<br />

Implantate auf den Markt gebracht. Diese<br />

sind in der Höhe verstellbar, so dass<br />

der Mediziner sie intraoperativ anpassen<br />

kann. „Auch solche Produkte gibt es prinzipiell<br />

schon, allerdings werden diese aufwendig<br />

gefräst, müssen speziell gehärtet<br />

und montiert werden und sind erheblich<br />

teurer als ein Standardimplantat.“ EIT<br />

hingegen hat „geschickt konstruiert“, so<br />

dass sich das Implantat mit der Möglichkeit<br />

einer Winkeleinstellung in einem<br />

Schritt additiv fertigen lässt. Die entsprechenden<br />

Ideen sind patentiert.<br />

Diesen Produktansatz hat sich der Geschäftsführer<br />

aufgrund seiner langjährigen<br />

Erfahrungen in diesem Branchenseg-<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 21


TITELTHEMA<br />

3D-Druck,<br />

FDA und MDR<br />

Am 5.Dezember 2017 hat die USamerikanische<br />

FDA eine Anleitung dazu<br />

veröffentlicht, wie Medizinproduktehersteller<br />

mit dem Thema 3D-Druck<br />

umgehen können. Eine Draft-Ver sion<br />

der heutigen Guidance war bereits<br />

2016 vorgestellt worden.<br />

Dabei berücksichtigt die FDA in einem<br />

Abschnitt Entwicklung und Fertigung<br />

und in einem weiteren Fragen der<br />

Qualitätssicherung. Was für Point-of-<br />

Care-Produkte gegebenenfalls zu beachten<br />

ist, wird nicht beschrieben,<br />

und auch Fragen des Bioprintings – also<br />

der Verwendung von Zellen oder<br />

Geweben – bleiben außen vor.<br />

Abgesehen davon sind die 28 Seiten<br />

des PDF-Dokuments mit zahlreichen<br />

Details gefüllt, von den möglichen Effekten,<br />

die die Umwandlung von Datenformaten<br />

hat, über die mögliche<br />

Wiederverwendung des Rohmaterials<br />

bis hin zur Entfernung von Materialresten,<br />

Messmöglichkeiten und der<br />

Kennzeichnung der Teile.<br />

In der EU gelten für 3D-gedruckte Implantate<br />

bisher im Rahmen der MDD<br />

nicht die gleichen Vorgaben wie für<br />

Medizinprodukte, die in Serie hergestellt<br />

werden. Erstere gelten als Sonderanfertigungen,<br />

die meist im Auftrag<br />

eines Mediziners für einen speziellen<br />

Patienten angefertigt werden.<br />

Dafür muss keine Benannte Stelle einbezogen<br />

und kein Qualitätsmanagementsystem<br />

nachgewiesen werden.<br />

Auch die CE-Kennzeichnung entfällt.<br />

Allerdings muss belegt sein, um welchen<br />

Arzt und Patient es im konkreten<br />

Fall geht.<br />

Mit der MDR sollen Produkte, die mit<br />

industriellen Verfahren – wie dem<br />

3D-Druck – produziert werden, den<br />

gleichen Regelungen unterliegen wie<br />

alle anderen Medizinprodukte. Damit<br />

wären zum Beispiel eine Prozessvalidierung<br />

oder auch klinische Prüfung<br />

sowie das Erfüllen der UDI-Vorgaben<br />

für additive gefertigte Produkte erforderlich.<br />

Allerdings sei das auch für<br />

Fachleute noch Neuland, was ein<br />

Rechtsanwalt auf der Medtec Europe<br />

mit den Worten zusammenfasste: „Es<br />

gibt da noch viele Grauzonen.“<br />

ment gezielt ausgesucht. Wie sich der<br />

Markt verändert hat und wo Lücken sind,<br />

hat er genau beobachtet – und EIT ist<br />

auch nicht das erste Unternehmen mit<br />

Produkten für die Wirbelsäulenchirurgie,<br />

an dessen Gründung Eisen mitwirkt. „Früher<br />

ging man davon aus, dass man mit<br />

dem Einsatz neuer Technologien automatisch<br />

höhere Marktpreise erzielen würde.“<br />

Heute sänken generell die Preise. Weiterentwickelte<br />

Technik biete dann zwar neue<br />

Möglichkeiten, aus denen sich aber nicht<br />

immer eine Geschäftsidee entwickeln lasse,<br />

die sich auch rechnet.<br />

Raue Oberflächen – eine<br />

willkommene Eigenschaft<br />

Was sich mit dem 3D-Druck erreichen<br />

lässt, hat der Gründer mit seinem Partner<br />

daher genau abgewogen. Dabei sind manche<br />

Besonderheiten des 3D-Drucks von<br />

Vorteil, die andernorts zu Schwierigkeiten<br />

führen. Während sich Ingenieure in<br />

der Luft- und Raumfahrtindustrie Verfahrensschritte<br />

ausdenken, um additiv gefertigten<br />

Teilen eine glattere Oberfläche zu<br />

verschaffen, freut sich Eisen, dass seine<br />

Implantate rau aus dem Drucker kommen.<br />

„Wenn wir sie zusätzlich mit einer<br />

Säure behandeln, um durch das Ätzen<br />

auch auf Nanoebene mehr Rauigkeit zu<br />

erreichen, entsteht ein bioaktives Material,<br />

in das Knochenzellen sehr gut einwachsen.“<br />

Das steigert die Fusionsrate<br />

zwischen Implantat und Knochen, führt<br />

zu einer guten Stabilität – und zu langfristigem<br />

Erfolg der Therapie.<br />

Was seine Produkte ebenfalls attraktiv<br />

machen soll, ist ihr porös gestaltetes Innenleben,<br />

dessen Steifigkeit der von Knochen<br />

ähnlicher ist als man es bei soliden<br />

Titanimplantaten findet. „So etwas kann<br />

man nur im 3D-Druck herstellen“, sagt<br />

der Geschäftsführer – wobei die Produk -<br />

tionskosten „gleich oder sogar geringer<br />

als bei herkömmlichen Verfahren“ seien.<br />

Betrachtet man das Beispiel EIT,<br />

scheint es beim Einsatz des 3D-Druckes<br />

weit und breit nur Vorteile zu geben. Ganz<br />

so einfach ist die Sache aber doch nicht.<br />

In Konstruktion und Fertigung steckt eine<br />

Menge Know-how. „Wir lassen unsere<br />

EIT-Geschäftsführer Guntmar<br />

Eisen nutzt den 3D-Druck für<br />

Wirbelsäulenimplantate – sieht<br />

aber auch anderswo Potenzial<br />

Produkte hauptsächlich in einer der größten<br />

Druckerfirmen in Belgien fertigen“,<br />

erläutert Eisen. Die entsprechenden Maschinen<br />

dort verarbeiten ausschließlich<br />

Medical Grade Titan. Werkstoffwechsel<br />

wären auf so einer Anlage zwar technisch<br />

möglich, finden praktisch aber nicht statt:<br />

Die Prozessvalidierung war laut Eisen<br />

„der größte Knackpunkt“ bei der Zulassung.<br />

„Beim 3D-Druck ist alles neu, da<br />

schauen auch die Notified Bodies genau<br />

hin, wollen alle möglichen Risiken erfassen<br />

und bedenken.“<br />

EIT setzt aber nicht allein auf den<br />

Dienstleister. Gemeinsam mit einem anderen<br />

Unternehmen in Tuttlingen haben<br />

die Wurmlinger in einen SLM-Drucker investiert<br />

– weil das Wissen um den Prozess<br />

so anspruchsvoll sei, dass man diese Kompetenz<br />

auf jeden Fall im Unternehmen haben<br />

wollte, sagt Eisen.<br />

Die EIT-Produkte haben seit kurzem<br />

die Zulassung der FDA. „Die Vorgaben aus<br />

Online<br />

weiterlesen<br />

Bild: EIT<br />

Wie Ärzte mit patientenindividuellen<br />

Modellen arbeiten und welche Entwicklungen<br />

es bei Materialien für den<br />

3D-Druck gibt, lesen Sie in unserem<br />

Online-Magazin – verfügbar bis zum<br />

12.8. – bis die nächste Ausgabe erscheint.<br />

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

weiterlesen<br />

22 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Verschiedene Wirbelsäulenimplantate<br />

aus Titan stellt EIT ausschließlich im<br />

3D-Druck her. Die FDA-Zulassung dafür<br />

hat das Start-up im Jahr 2017 erhalten<br />

Bild: EIT<br />

der Guidance sind sehr umfangreich“, bestätigt<br />

Eisen. Im Grunde aber fassten sie<br />

zusammen, was man bei der Entwicklung<br />

von Medizinprodukten, die im 3D-Druck<br />

gefertigt werden, ohnehin bedenken müsse.<br />

„Wir hatten Berater mit im Boot, die in<br />

täglichem Kontakt mit der FDA sind – und<br />

wenn die Qualitätssicherung auf hohem<br />

Niveau ist, lassen sich die Anforderungen<br />

aus der Guidance erfüllen.“<br />

Technisch ließe sich mit dem 3D-Druck<br />

noch viel mehr machen, meint Eisen. Seine<br />

eigenen Pläne richten sich aber derzeit<br />

ausschließlich auf weitere Aktivitäten im<br />

Segment der Wirbelsäulenchirurgie. „Wir<br />

sind ein typisches Start-up und haben in<br />

dieser Richtung noch viel vor.“<br />

Während sich EIT also in seiner Nische<br />

etabliert, sind andere Unternehmen gerade<br />

dabei, neue Nischen zu erschließen. Im<br />

bayrischen Taufkirchen arbeitet das Startup<br />

Kumovis an einem 3D-Drucker, mit<br />

dem sich der Hochleistungskunststoff<br />

PEEK additiv verarbeiten lässt. Da dafür<br />

eine Düsentemperatur von etwa 400 °C<br />

erforderlich ist und das Material darüber<br />

hinaus Schwindungseffekte zeigt, lag der<br />

Gedanke, PEEK für die additive Fertigung<br />

zu verwenden, nicht am nächsten. Dass es<br />

für Medizinprodukte so interessant ist<br />

und dass der Markt bisher keine entsprechenden<br />

Geräte bietet, führte aber dazu,<br />

dass es sich eine Handvoll Absolventen<br />

des Lehrstuhls Medizin<strong>technik</strong> der TU<br />

München zur Aufgabe gemacht hat, diese<br />

Lücke zu füllen.<br />

Im Oktober 2017 gründeten sie die Kumovis<br />

GmbH. „Einen ersten Prototypen<br />

unseres Gerätes haben wir der Industrie<br />

aber schon 2016 auf einer Tagung vorgestellt<br />

und sind damit sofort auf großes Interesse<br />

gestoßen“, sagt Kumovis-Geschäftsführerin<br />

Dr. Miriam Haerst. Inzwischen<br />

laufen Tests: Erste Teile, meist Implantate,<br />

werden nach Vorgaben von potenziellen<br />

Kunden zur Probe gefertigt.<br />

Um später die Bedingungen für den<br />

Marktzugang zu erfüllen, wird es erforderlich<br />

sein, den Fertigungsprozess zu<br />

zertifizieren. Darauf haben sich die Taufkirchener<br />

eingestellt und Anforderungen<br />

an die Prozesszertifizierung bei der Geräteentwicklung<br />

berücksichtigt. „An Details<br />

und den genauen Abläufen der Zertifizierung<br />

arbeiten die Behörden gerade“, sagt<br />

Stefan Leonhardt, ebenfalls Geschäftsführer<br />

bei Kumovis. Die Technik entwickelt<br />

sich hier also parallel zu den regulatorischen<br />

Vorgaben, und es ist noch nicht<br />

ganz klar, ob beide zur gleichen Zeit die<br />

Ziellinie erreichen werden. Die Technik<br />

könnte schneller sein, heißt es seitens der<br />

Gründer – denen die Vorgaben der FDA-<br />

Guidance kein Kopfzerbrechen bereiten.<br />

3D-Druck ist erst spannend,<br />

wenn anders konstruiert wird<br />

Leonhardt rechnet aber damit, dass es<br />

wohl noch etwa zwei Jahre dauern wird,<br />

bis die ersten aus PEEK additiv gefertigten<br />

Implantate in Patienten eingesetzt werden.<br />

Die Taufkirchener sehen sich dabei<br />

in der Rolle des Geräteherstellers, der die<br />

„Technologie für eine neue Generation<br />

von Medizinprodukten“ zur Verfügung<br />

stellt und die Anwender bei der Prozessvalidierung<br />

unterstützt. „Wir wollen keine<br />

eigenen Produkte in Verkehr bringen“,<br />

sagt Leonhardt. Sein Wunsch wäre, dass<br />

die Hersteller die auf PEEK abgestimmten<br />

3D-Drucker künftig nutzen, um neue Produkte<br />

zu entwickeln, mit denen sich die<br />

Möglichkeiten der additiven Fertigung<br />

ausschöpfen lassen – denn bisher würden<br />

vor allem Designs angefragt, die sehr eng<br />

an Produkte angelehnt sind, die bis dato<br />

konventionell gefertigt werden.<br />

Anwendungsmöglichkeiten für die<br />

neue Generation von Implantaten gibt es<br />

laut Haerst unter anderem bei Gesichtsund<br />

Schädelverletzungen oder auch bei<br />

Bild: Kumovis<br />

Heiße Sache: PEEK<br />

im 3D-Drucker<br />

Für das 3D-Drucken eines Werkstoffes<br />

wie PEEK, der bei 400 °C verarbeitet<br />

wird, ist die Temperatur ein wichtiger<br />

Faktor. Um dieses Problem zu<br />

lösen, ist beim 3D-Drucker von<br />

Kumovis der gesamte Bauraum auf<br />

200 °C temperiert: Ein heißer Luftstrom<br />

umgibt das Bauteil kontinuierlich.<br />

Bei der Fertigung sollen die Anforderungen<br />

an einen Reinraum der Klasse<br />

5 erfüllt werden. Der 3D-Drucker-<br />

Prototyp, der für die Pilotanwendungen<br />

derzeit eingesetzt wird, bietet<br />

die Möglichkeit, auf einer runden<br />

Plattform Teile bis zu einem Durchmesser<br />

von 200 mm und einer Höhe<br />

von 150 mm herzustellen.<br />

Nach Angaben der Entwickler hängt<br />

die Baugeschwindigkeit zwar von<br />

der jeweiligen Geometrie ab, ist aber<br />

insgesamt vergleichbar mit der anderer<br />

im Markt üblicher Geräte.<br />

Prüfkörper, die bei jedem Bauvorgang<br />

mit hergestellt werden, dienen<br />

der Qualitätssicherung. Bestimmte<br />

Parameter werden für den Druck eines<br />

Teils definiert und getrackt, um<br />

den künftigen Vorgaben für eine<br />

Prozessvalidierung zu entsprechen.<br />

www.kumovis.com<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 23


TITELTHEMA<br />

Tumoren – wo es also auf eine individuelle<br />

Gestaltung der Teile ankommt, diese<br />

aber nicht so stark belastet werden, wie es<br />

bei Hüftgelenkimplantaten der Fall ist.<br />

„Es ist davon auszugehen, dass die Kosten<br />

für solche Implantate im 3D-Druck geringer<br />

ausfallen als beim Fräsen“, sagt<br />

Haerst. Da im Kumovis-Drucker unter<br />

Reinraumbedingungen gefertigt wird und<br />

Kompatible Software für Modelle<br />

Materialise als Anbieter<br />

von Lösungen für<br />

3D-Druck in der Medizin<br />

und Siemens Healthineers<br />

bringen gemeinsam<br />

die Materialise-Software<br />

Mimics in Print in Krankenhäuser.<br />

Durch die<br />

Kooperation der beiden<br />

Unternehmen könnten<br />

Radiologen über Syngo.via,<br />

die offene App-<br />

Plattform von Siemens<br />

Healthineers, künftig direkt<br />

auf die Materialise-<br />

Software Mimics in Print zugreifen, heißt<br />

es. Diese wurde speziell für den Druck<br />

anatomischer Modelle in Krankenhäusern<br />

entwickelt. Die Kooperation wurde<br />

auf der jährlichen Tagung der Radiological<br />

Society of North America (RSNA) 2017<br />

bekanntgegeben.<br />

„Wir sind überzeugt, dass der 3D-Druck<br />

die Medizinbranche revolutionieren<br />

wird“, sagt Brigitte de Vet, Vice President<br />

of Medical bei Materialise. „Indem wir<br />

mit anderen weltweit führenden Unternehmen<br />

aus der Gesundheitsindustrie<br />

wie Siemens Healthineers zusammenarbeiten,<br />

können wir nicht nur die Verfügbarkeit<br />

ausbauen, sondern auch zu einer<br />

gesünderen Welt beitragen.“<br />

Durch die Integration von Mimics in Print<br />

auf der Syngo.via-Plattform wird die Software<br />

in bestehende Arbeitsabläufe in<br />

Krankenhäusern eingebunden. Dies soll<br />

einen sicheren und einfachen Zugang zu<br />

klinikinternen sowie Materialise-eigenen<br />

3D-Druck-Services ermöglichen.<br />

weniger Material als Abfall entsorgt werden<br />

müsse als beim Fräsen, würden Material-<br />

und Reinraumkosten im Vergleich<br />

zur herkömmlichen Fertigung sinken.<br />

Und auch bei den Personalkosten rechnet<br />

sie mit einer Kostenreduktion, da mancher<br />

Nacharbeitsschritt entfallen könne.<br />

„PEEK im Medical Grade bieten allerdings<br />

wenige Hersteller an, Filamente,<br />

Bild: Materialise<br />

3D-Modelle sollen die Zusammenarbeit<br />

der Mediziner erleichtern – und auch<br />

Erläuterungen für die Patienten vor der<br />

OP vereinfachen<br />

Zudem erleichtere die Kooperation die Integration<br />

des 3D-Drucks im klinischen<br />

Umfeld. Patient und Klinik profitierten<br />

von einer qualitativ hochwertigeren und<br />

kosteneffizienten Versorgung. Die patientenspezifischen<br />

Lösungen von Materialise<br />

sorgten dafür, dass jeder Patient<br />

eine individuelle maßgeschneiderte Versorgung<br />

erhalte.<br />

„Indem wir 3D-Technologie in Syngo.via<br />

einbinden, unterstützen wir gemeinsam<br />

den kompletten Prozess von der Patientendiagnose<br />

bis hin zur Therapieplanung“,<br />

erläutert Valentin Ziebandt, Marketingleiter<br />

für die Syngo-Business-Line<br />

von Siemens Healthineers. Dies sei unter<br />

anderem ein wichtiger Schritt in Richtung<br />

maßgeschneiderter Versorgung<br />

und hochpräziser Medizin.<br />

wie sie in unserem 3D-Drucker eingesetzt<br />

werden, sind am Markt noch nicht verfügbar“,<br />

erläutert Haerst. Das soll sich aber<br />

ändern, sobald der Drucker auf dem<br />

Markt sei. Der wird im Moment bei Kumovis<br />

am Beispiel von Testgeometrien op -<br />

timiert, um künftig allen Anforderungen<br />

an Reproduzierbarkeit und Maßhaltigkeit<br />

zu genügen, die für die Zertifizierung<br />

auch im Dauerbetrieb erfüllt werden müssen.<br />

Dass ihre Drucker eines Tages im Krankenhaus<br />

selbst eingesetzt werden, glauben<br />

Haerst und Leonhardt allerdings eher<br />

nicht. Dagegen sprechen die Voraussetzungen:<br />

Wird ein Tumorpatient behandelt,<br />

der ein individuelles Implantat be -<br />

nötigt, müssen zunächst seine Gewebeproben<br />

untersucht werden, vielleicht ist<br />

eine Nachoperation erforderlich – so dass<br />

es keinen wirklichen Vorteil bringen<br />

würde, das Implantat quasi während einer<br />

Operation zur Verfügung zu bekommen.<br />

Kleine Zweigstellen für den<br />

3D-Druck, die ein Hersteller nahe relevanter<br />

Krankenhäuser unterhält, erschienen<br />

realistischer.<br />

Gedruckte individuelle Modelle<br />

verbessern die OP-Planung<br />

Abgesehen von standardisierten, aber anpassbaren<br />

Wirbelsäulen-Implantaten, wie<br />

sie EIT aus Titan anbietet, oder der Gelegenheit,<br />

aus PEEK individuelle Produkte<br />

zu gestalten, wird der 3D-Druck in der<br />

Medizin in größerem Umfang auch schon<br />

zu anderen Zwecken genutzt: Das belgische<br />

Unternehmen Materialise zum Beispiel<br />

betreibt als Dienstleister 185<br />

3D-Drucker, auf denen nicht nur Implantate<br />

aus Metall, sondern auch individuelle<br />

Schnitt- und Bohrschablonen aus Kunststoff<br />

hergestellt werden. Diese braucht<br />

der Arzt, um ein Implantat in der für den<br />

Patienten optimalen Weise einzubringen.<br />

Darüber hinaus sind in der Medizin zunehmend<br />

dreidimensionale Modelle für<br />

die OP-Planung gefragt, um zum Beispiel<br />

eine komplexe Gefäßsitua tion genau studieren<br />

zu können. Das Datenmaterial dafür<br />

liefert ein bildgebendes Verfahren.<br />

Angeboten wird diese Möglichkeit von<br />

Materialise seit 1992 – und die Akzeptanz<br />

24 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Je individueller die Implantate werden,<br />

desto enger müssen Mediziner<br />

und Ingenieure beim Clinical Engineering<br />

zusammenarbeiten<br />

dafür wächst auch in Deutschland. In den<br />

USA sei das Thema aber schon viel weiter<br />

gediehen, dort nutzten viele große Kliniken<br />

die Modelle, berichtet Martin Herzmann,<br />

der bei Materialise als Medical Manager<br />

für Deutschland, Österreich und die<br />

Schweiz zuständig ist. Die USA hätten allerdings<br />

ein anderes Gesundheits- und<br />

Abrechnungssystem – und in Japan gebe<br />

es für anatomische Modelle sogar schon<br />

eine eigene Abrechnungsziffer. „So weit<br />

sind wir in Deutschland definitiv nicht.“<br />

Kompatible Software führt den<br />

Arzt schneller zum Modell<br />

Einen Schritt, der bei Ärzten das Bewusstsein<br />

für diese Möglichkeit verbessern soll,<br />

hat Materialise kürzlich unternommen<br />

und seine Software zur Modellgenerierung<br />

kompatibel zu der PACS-Software<br />

gestaltet, die Siemens für die Verarbeitung<br />

von Daten aus bildgebenden Verfahren<br />

verwendet. „Das erleichtert für Mediziner<br />

den Weg zum Modell und senkt<br />

auch die Hemmschwelle für den Einsatz“,<br />

sagt Herzmann.<br />

Mit den heute verfügbaren 3D-Druckern,<br />

die Kunststoffe und Metalle als<br />

Werkstoffe verarbeiten, ließen sich die beschriebenen<br />

Segmente gut abdecken. Wobei<br />

ein Drucker für PEEK laut Herzmann<br />

„auch für uns eine interessante Angelegenheit<br />

wäre“. Das spezielle Know-how<br />

von Materialise steckt aber nicht nur in<br />

dem Fertigungswissen, sondern vor allem<br />

in der Software, die zum einen für das Erstellen<br />

der Modelle und der Schablonen<br />

für die OP gebraucht wird, aber auch, um<br />

die optimale Position einzelner Bauteile<br />

auf der Bauplattform zu ermitteln.<br />

Für die Medizin<strong>technik</strong>-Hersteller werde<br />

es laut Herzmann spannend, wenn<br />

Software in die Lage versetzt wird, Patientendaten<br />

massenhaft zu verarbeiten.<br />

„Wenn wir patientenindividuelle Schnittblöcke<br />

produzieren, fertigen wir diese<br />

Teile in Serie, obwohl sich jeder Schnittblock<br />

vom anderen unterscheidet. Die Basis<br />

dafür sind Datensätze, die einzeln angefasst<br />

und aufwendig aufbereitet werden<br />

müssten – es sei denn, Scripting Tools<br />

erledigen das automatisiert“, erläutert der<br />

Medical Manager. Solche gebe es seit<br />

Bild: Materialise<br />

2017. „Damit können wir uns den wirtschaftlichen<br />

Anforderungen einer individualisierten<br />

Medizin nähern.“<br />

Wenn die Implantate auf dem Weg zur<br />

personalisierten Medizin individueller<br />

werden, müsse sich allerdings auch der<br />

Arzt intensiver mit jeder anstehenden<br />

Operation beschäftigen – Standardverfahren<br />

eigneten sich dann immer weniger<br />

für eine optimale Versorgung. „Idealerweise“,<br />

sagt Herzmann, „läuft die Vorbereitung<br />

sogar gemeinsam mit einem Ingenieur<br />

oder 3D-Druck-Fachmann, der den<br />

Datensatz des Patienten bearbeitet, bei<br />

Bedarf verändert oder Elemente für das<br />

Implantat hinzufügt.“ Dann würden sich<br />

die Erfahrungen des Mediziners und die<br />

des Ingenieurs ergänzen.<br />

In fünf Jahren hat jeder Betrieb<br />

mit 3D-Druck zu tun<br />

Laut Herzmann wird sich im Bereich des<br />

3D-Drucks in den kommenden fünf Jahren<br />

sehr viel ändern. „Bis dahin haben alle<br />

Medtech-Unternehmen mit dem Thema<br />

zu tun, es wird Standard und erweitert<br />

die klassischen Fertigungsverfahren – und<br />

wir unterhalten uns über realistische Erwartungen<br />

an diese Technik“, meint er. Er<br />

rechnet allerdings auch damit, dass es<br />

schon in etwa zehn Jahren viel weniger<br />

Unternehmen in der Branche geben werde<br />

– weniger wegen der Fertigungsverfahren<br />

als wegen regulatorischer Vorgaben.<br />

„Mit der MDR werden die Anforderungen<br />

steigen: Individuelle Implantate gelten<br />

bisher als Sonderanfertigung und<br />

müssen nicht die gleichen Anforderungen<br />

erfüllen wie ein standardisiertes Medizinprodukt.<br />

Ab dem 26. Mai 2020 entscheidet<br />

das Fertigungsverfahren: Werden individuelle<br />

Teile in einem industriellen<br />

Prozess hergestellt, wird eine Prozessvalidierung<br />

ebenso gebraucht wie zum Beispiel<br />

klinische Studien.“ Da für Produkte,<br />

die bis zum 25. Mai 2020 auf den Markt<br />

kommen, aber noch die bestehenden Regeln<br />

gelten, rechnet Herzmann für die<br />

nächste Zeit mit Innovationen.<br />

Dass die Technik sich schneller weiterentwickeln<br />

könnte als die regulatorischen<br />

Vorgaben, davon gehen auch EIT-Chef<br />

Eisen und Kumovis-Geschäftsführerin<br />

Haerst aus. Und was bringt die Zukunft<br />

noch? Auf jeden Fall Chancen, die mit der<br />

rasanten Entwicklung der additiven Fertigungstechnologie<br />

einhergehen. ■<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@t-online.de<br />

Weitere Informationen<br />

Über EIT<br />

www.eit-spine.de<br />

Über Materialise<br />

www.materialise.com<br />

Über die FDA Guidance<br />

http://hier.pro/8H2wA<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 25


■ [ TECHNIK ]<br />

Neues Verfahren<br />

zum 3D-Metalldruck<br />

Messen Rapid.Tech + FabCon 3.D | Beim Forum 3D Metal<br />

Printing werden im Rahmen der Rapid.Tech und Fabcon<br />

3D in Erfurt am 6. Juni 2018 Technologieentwicklungen<br />

und Anwendungsbeispiele vorgestellt.<br />

Mit dem Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) lassen sich<br />

Größenbeschränkungen für additiv gefertigte Metallteile umgehen.<br />

Vorgestellt wird es beim Forum 3D Metal Printing<br />

Bild: Fit<br />

Die Bound Metal Deposition-Technologie (BMD) ist ein neues<br />

Verfahren im Bereich des metallischen 3D-Drucks. Damit<br />

sollen sich komplexe Bauteile aus Stahl, Edelstahl, Kupfer und<br />

weiteren Legierungen schneller und kostengünstiger herstellen<br />

lassen als mit anderen additiven Technologien. Funktionsweise<br />

und Vorteile des in Europa noch wenig bekannten Verfahrens<br />

präsentiert das US-amerikanische Unternehmen Desktop Metal,<br />

das die BMD-Technologie seit 2015 entwickelt, im Forum 3D Metal<br />

Printing am 6. Juni 2018 zur Rapid.Tech + FabCon 3.D.<br />

Damit gibt die Messe Erfurt auch in diesem Jahr dem jungen Bereich<br />

des metallischen 3D-Drucks wieder ein Extra-Podium. Eine<br />

technische Einschränkung des Additive Manufacturing (AM) ist<br />

die derzeitige Größenbegrenzung bei Bauteilen. Die Fit AG löst<br />

diese Beschränkung durch den Einsatz des Wire Arc Additive<br />

Manufacturing (WAAM) und nutzt das additive Aufschweißverfahren<br />

für die Herstellung großvolumiger Metallteile. Die massiven<br />

Rohkörper werden mittels CNC-Technik nachbearbeitet.<br />

Auch ein Aufschweißen auf Grundkörper ist möglich. Die Aufbaurate<br />

liegt dabei deutlich über der Rate pulverbettbasierter<br />

Verfahren. Wie das Verfahren im praktischen Einsatz optimiert<br />

wird, ist Gegenstand eines Anwendervortrags im Forum.<br />

Das Forum 3D Metal Printing ist Teil der Internationalen Messe<br />

und Konferenz für additive Technologien Rapid.Tech + FabCon<br />

3.D, die vom 5. bis 7. Juni 2018 in der Messe Erfurt stattfindet.<br />

Zum Programm gehören die Anwendertagung und das Forum<br />

AM Science, die jeweils am 6. und 7. Juni durchgeführt werden.<br />

Neu auf der Agenda steht an beiden Tagen das Forum Medizin-,<br />

Zahn- und Orthopädie<strong>technik</strong>. Ebenfalls erstmals im Programm<br />

ist das Forum Recht am 5. Juni.<br />

Mehr als 200 Aussteller werden in der ausgebuchten Messe Entwicklungen,<br />

Produkte und Leistungen rund um das Additive Manufacturing<br />

vorstellen.<br />

www.rapidtech-fabcon.de<br />

Erfahrungsaustausch<br />

Mit dem Freeformer nahe an den Eigenschaften,<br />

die aus dem Spritzguss bekannt sind<br />

Additive Manufacturing Network<br />

Siemens will globale<br />

Fertigung neu gestalten<br />

Bild: Arburg<br />

Fortschritte im Kunststoff-Freiformen<br />

präsentierte die Arburg GmbH + Co KG<br />

im April bei einem Anwendertreffen in<br />

Loßburg. Dort wurde unter anderem die<br />

überarbeitete Slicing-Software vorgestellt,<br />

die ab sofort allen Freeformer-Kunden<br />

kostenlos zum Update zur Verfügung<br />

steht. Darin sind eine „intelligente“ automatische<br />

Generierung einer dem Bauteil<br />

angepassten Stützstruktur enthalten, eine<br />

an die Linienlänge adaptierte Füllgeschwindigkeit,<br />

eine druckregulierte Strategie<br />

für eine bessere Haftung der ersten<br />

Schicht auf der Grundplatte sowie weitere<br />

Features. Auch die Bedienoberfläche der<br />

Freeformer-Steuerung wurde überarbeitet.<br />

Die Verbesserungen führten insgesamt<br />

zu einer sehr hohen Prozessstabilität<br />

und Teilequalität, heißt es. „Wir können<br />

heute für einige Materialien Standardprofile<br />

zur Verfügung stellen, mit denen sich<br />

Funk tionsbauteile herstellen lassen, die in<br />

horizontaler Bauorientierung zu 100 Prozent<br />

die gleichen mechanischen Eigenschaften<br />

aufweisen wie Spritzteile“, betonte<br />

Dr. Agnes Kloke, Entwicklung Technologie<br />

Kunststoff-Freiformen bei Arburg.<br />

Das offene System erlaubt auch die kundenspezifische<br />

Anpassung von Prozessparametern.<br />

Beim Anwendertag hatten<br />

rund 40 Teilnehmer Gelegenheit, sich an<br />

Freeformern im Kundencenter, Proto -<br />

typing Center und im Reinraum über ihre<br />

Erfahrungen auszutauschen.<br />

www.arburg.com<br />

Die Online-Plattform Additive Manufacturing<br />

Network soll Anwendern in der<br />

Fertigungsindustrie weltweit Know-how,<br />

digitale Werkzeuge und Produk -<br />

tionskapazitäten für den industriellen<br />

3D-Druck zur Verfügung stellen. Die<br />

Plattform wurde erstmals 2017 von Siemens<br />

vorgestellt. Für Konstrukteure und<br />

Ingenieure, Dienstleister in der Fertigung,<br />

Erstausrüster von 3D-Druckmaschinen,<br />

Materialhersteller und Softwareanbieter<br />

läuft bereits ein Early-Adopter-Programm.<br />

Das Netzwerk soll helfen, Prozesse<br />

bei der Beschaffung hochwertiger Prototypen<br />

und Serienteile zu straffen, zu<br />

kontrollieren und abzusichern. Ziel ist es,<br />

Risiken bei der Einführung additiver Fertigung<br />

zu reduzieren und neue Geschäftsmöglichkeiten<br />

zu schaffen. Druckeranbieter<br />

wie EOS und Stratasys sowie HP unterstützen<br />

den Ansatz.<br />

http://additive-manufacturing-network.sws.<br />

siemens.com/<br />

26 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Bild: TUK/Thomas Koziel<br />

Mikro-3D-Druck<br />

Neue Technik macht Mikro-3D-Drucker präziser<br />

Mit Mikro-3D-Druckern befassen sich<br />

Physiker an der Technischen Universität<br />

Kaiserslautern (TUK). Sie haben die<br />

Funktionen des darin verwendeten Lasersystems<br />

so erweitert, dass sich damit<br />

komplexere Strukturen herstellen lassen.<br />

Die Technik hilft etwa dabei, neue Mikrostrukturen<br />

für die Oberflächen von Bauteilen<br />

zu produzieren, um die Reibung zu<br />

senken.<br />

In Mikro-3D-Druckern belichtet ein Laserstrahl<br />

eine viskose Kunststoff-Flüssigkeit.<br />

Prof. Georg von Freymann erweitert<br />

mit seinem Team die Möglichkeiten von<br />

Mikro-3D-Druckern<br />

Qualitätssicherung<br />

Prozessoptimierung für die additive Fertigung<br />

Die Intensität des Lasers ist so hoch, dass<br />

es zu einer lokalen chemischen Reaktion<br />

kommt und der Kunststoff aushärtet. Die<br />

Kaiserslauterer Physiker können Ampli -<br />

tude, Phase und Polarisation des Laserstrahls<br />

kontrollieren und so komplexe<br />

Strukturen herstellen.<br />

Die Druckerzeugnisse, mit denen sich die<br />

Physiker um Professor Dr. Georg von Freymann<br />

beschäftigen, sind kleiner als der<br />

Durchmesser eines Haares. Kleinste<br />

Strukturdetails liegen in Bereichen von<br />

rund 100 nm und sind erst im Rasterelektronenmikroskop<br />

sichtbar. Damit lassen<br />

sich nicht nur Reibung und Verschleiß<br />

senken, sondern auch Ansammlungen<br />

von Zellen kontrollieren, indem mit Oberflächenstrukturen<br />

die Bildung von Biofilmen<br />

verhindert wird.<br />

Von Freymann ist am Unternehmen Nano -<br />

scribe beteiligt, das 2007 gegründet wurde<br />

und Mikro-3D-Drucker herstellt.<br />

www.physik.uni-kl.de<br />

Wie sich der Anteil der Gutteile beim industriellen<br />

3D-Druck von Metallteilen mit<br />

messtechnischen und mikroskopischen<br />

Lösungen steigern lässt, hat Zeiss in der<br />

Themenwelt „Additive Fertigung“ auf der<br />

Messe Control in Stuttgart vorgestellt.<br />

„Wir gehen davon aus, dass immer mehr<br />

kritische Komponenten aus dem Drucker<br />

kommen werden. Wie effizient, das hängt<br />

stark davon ab, wie gut die additive Fertigungsprozesskette<br />

verstanden und kontrolliert<br />

wird“, betont Dr. Claus Hermannstädter,<br />

verantwortlich für Strategie<br />

und Geschäftsentwicklung des Zeiss-Unternehmensbereichs<br />

Industrial Metrology.<br />

Das Prozesswissen aufzubauen, dauere<br />

in der Regel noch Jahre. Die Anzahl<br />

der Iterationsschleifen lasse sich jedoch<br />

über detaillierte Analysen von Materialien<br />

und Prozessen reduzieren. So kann<br />

das Pulverbett mit Licht- und Elektronenmikroskopen<br />

geprüft werden. Um diese<br />

Untersuchungen zu beschleunigen, entwickelte<br />

der Zeiss-Bereich Microscopy unter<br />

anderem korrelative Techniken, die<br />

die Lücke zwischen Licht- und Elektronenmikroskopie<br />

schließen.<br />

Optische 3D-Scanner, Computertomographen<br />

(CT) und hochauflösende Röntgenmikroskope<br />

sowie Koordinatenmessgeräte<br />

zeigen sowohl Druckfehler als auch<br />

nachgelagerte Bearbeitungsprobleme.<br />

Mit der Qualitätsdatenmanagement-Software<br />

Pi-Web lassen sich alle Informationen<br />

über die Prozesskette hinweg korrelieren<br />

und statistisch auswerten. So soll<br />

sich die Prozessentwicklung für Additive<br />

Manufacturing beschleunigen lassen.<br />

Zukunftskonferenz<br />

Wissensarbeit und<br />

Gesundheit<br />

Termin: 27. Juni 2018<br />

Ort: Berliner Freiheit, Berlin<br />

Infos und Anmeldung unter:<br />

www.dnb-gesundearbeitsumgebung.de<br />

Trends und Entwicklungen<br />

zur Bewegungsförderung<br />

im Büro<br />

Innovative Ideen<br />

und Produkte<br />

Forum für den<br />

Erfahrungsaustausch<br />

Gefördert durch:<br />

Premium-Partner:<br />

Foto: © Martin Klindtworth/<br />

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Bild: Zeiss<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 27


■ [ TECHNIK ]<br />

3D-Druck und<br />

Spritzguss kombiniert<br />

Bild: Fraunhofer IPA, Rainer Bez<br />

Kombinationsverfahren | Wenn additive Fertigung mit<br />

dem Gießen von Werkstoffen verknüpft wird, kommt<br />

man schnell zu einem stabilen Produkt aus Kunststoff.<br />

Die Machbarkeit des additiven Freiformgießens wurde anhand<br />

mehrerer Prototypen gezeigt: Die Hülle des Bauteils entsteht im<br />

FDM-Druck, dann befüllt eine Dosiereinheit – noch im Drucker –<br />

die Form mit einem Zwei-Komponenten-Gemisch<br />

Das additive Freiformgießen kombiniert Vorzüge von<br />

3D-Druck und Spritzguss: Die Hülle des Bauteils wird im<br />

FLM-Druck (Fused Layer Modelling) hergestellt und mit einem<br />

Zwei-Komponenten-Harz befüllt. Das spart Zeit, macht das Bauteil<br />

stabiler und ermöglicht es, neue Materialien zu verdrucken.<br />

Entwickelt wurde das Verfahren am Stuttgarter Fraunhofer IPA.<br />

Beim FLM-Druck legt eine Düse das Druckmaterial in Strängen<br />

parallel zueinander ab, wobei Bindenähte und Porositäten entstehen<br />

– und was bei großen Bauteil viel Zeit erfordert. Auch lassen<br />

sich so nur Thermoplaste verarbeiten, die beim Erhitzen<br />

weich werden. Duroplaste, die nach dem Aushärten trotz Wärmezufuhr<br />

stabil bleiben, können so nicht gedruckt werden.<br />

Mit dem additiven Freiformgießen lassen sich diese Nachteile<br />

verringern. Dafür wurde der additiven Prozess mit einem Gießverfahren<br />

kombiniert. Die Hülle des Bauteils wird aus dem wasserlöslichen<br />

Kunststoff Polyvinylacetat (PVA) mit dem FLM-Verfahren<br />

hergestellt und dann automatisch mit einer präzise dosierten<br />

Menge an Polyurethan oder Epoxidharz gefüllt. Bei Polyurethan<br />

dauert es nur 3 min, bis die Füllung getrocknet ist. Anschließend<br />

kann das Bauteil mit dem gleichen Prinzip beliebig in<br />

die Höhe erweitert werden. Sobald der Prozess abgeschlossen<br />

und das Bauteil ausgehärtet ist, wird die Form im Wasserbad entfernt.<br />

Das entstandene Werkstück hat Eigenschaften, die denen<br />

eines vergleichbaren spritzgegossenen Teiles ähneln.<br />

Eine Dosiereinheit für Zwei-Komponenten-Materialien im<br />

3D-Drucker ermöglicht es, das gesamte Verfahren digital gesteuert<br />

und „am Stück“ durchzuführen. Auch hitzebeständige Duroplaste<br />

lassen sich als Baumaterial einsetzen. Interessant sei das<br />

kombinierte Freiformgießen, wenn große, komplexe Bauteile in<br />

kleiner Stückzahl benötigt werden.<br />

In einem Vorlaufforschungsprojekt haben die IPA-Forscher die<br />

Machbarkeit nachgewiesen und Bauteile als Prototypen realisiert.<br />

Jetzt sind Industriepartner gefragt, um den Prozess zur Serienreife<br />

mit weiterzuentwickeln.<br />

3D-Druck für KMU<br />

Forschung im Dienst der<br />

kleinen und mittleren Unternehmen<br />

Bioprinting<br />

Gedruckte Hautmodelle<br />

für Tests im Labor<br />

Unternehmen beim Einsatz additiver<br />

Technologien unterstützen – das ist das<br />

Ziel zweier Projekte, an denen das Fraunhofer<br />

ILT in Aachen beteiligt ist. Seit dem<br />

Herbst 2017 untersuchen 19 europäische<br />

Forschungsinstitute im Projekt Amable,<br />

welche Hilfe kleine und mittlere Unternehmen<br />

brauchen, um Ideen mit Additive<br />

Manufacturing umzusetzen. Dabei geht<br />

Beim Kick-off Meeting für die Future-<br />

AM-Plattform bekamen die Teilnehmer<br />

auch die SLM-Laboranlage für große Metallbauteile<br />

am Fraunhofer ILT zu sehen<br />

Bild: Fraunhofer ILT, Aachen / Andreas Steindl<br />

es unter anderem um die Erweiterung der<br />

Datenformate und Maschinen-Schnittstellen.<br />

Ein weiterer Aspekt sind Kompetenz-<br />

und Bildungsscreenings auf europäischer<br />

Ebene. Amable erhält 8 Mio.<br />

Euro von der Europäischen Kommission<br />

und stellt mehr als 5 Mio. Euro für Unternehmen<br />

zur Verfügung.<br />

Im Fraunhofer-Fokusprojekt Future AM<br />

sollen die additive Fertigung von Metallbauteilen<br />

beschleunigt und die Herstellungskosten<br />

reduziert werden. Die Fraunhofer-Institute<br />

ILT, IWS, IWU, IGD und<br />

IFAM sowie das LZN Laser Zentrum Nord<br />

wollen in den kommenden drei Jahren die<br />

Voraussetzungen für Technologiesprünge<br />

schaffen. Die Forschungsplattform soll<br />

neue digitale Prozessketten, skalierbare<br />

und robuste AM-Prozesse, System<strong>technik</strong><br />

und Automatisierung entwickeln und die<br />

Palette an Werkstoffen erweitern. Darüber<br />

hinaus soll sie vor allem praxisnahe<br />

Informationen liefern, die auf langjährigen<br />

Erfahrungen der beteiligten Institute<br />

mit Metall-AM basiert.<br />

Das Start-up Poietis aus dem französischen<br />

Pessac hat in den USA das erste<br />

vollständige, via Bioprinting hergestellte<br />

Modell menschlicher Haut vorgestellt.<br />

Das kommerziell erhältliche Produkt namens<br />

Poieskin eignet sich für den Einsatz<br />

in Kosmetiklaboren, die neue Produkte<br />

testen. Vorgestellt wurde es auf einer Konferenz<br />

zur additiven Fertigung im Gesundheitswesen.<br />

Bisher konnten schon<br />

kleine Teile der Epidermis manuell hergestellt<br />

werden, indem Zellen mit der Pipette<br />

in Collagen eingebracht wurden. Die<br />

Ergebnisse waren jedoch zufällig. Immer<br />

wieder eine identische Kopie eines so<br />

komplexen Gewebes wie der Haut herzustellen,<br />

war nicht möglich. Poietis wurde<br />

2014 von Fabien Guillemot vom Forschungszentrum<br />

Inserm (Institut national<br />

de la santé et de la recherche médicale),<br />

und Bruno Brisson, einem Biotech-Unternehmer,<br />

gegründet, um die Ergebnisse<br />

des Inserm zur Anwendung zu bringen.<br />

www.inserm.fr<br />

28 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Faltbare Produkte – wie es<br />

der Ohrwurm vormacht<br />

Bionik im 3D-Druck | Multifunktionale Origami-Strukturen haben Forscher<br />

der ETH Zürich entwickelt und mit dem 3D-Drucker hergestellt. Das zugrundeliegende<br />

Prinzip schauten sie dem Ohrwurm ab.<br />

Der offene Flügel des Ohrwurms ist<br />

mehr als zehnmal größer als der geschlossene.<br />

Die große Tragfläche erlaubt<br />

es dem Insekt zu fliegen. Dank der kompakten<br />

Packung, die der fernöstlichen<br />

Faltkunst Origami ähnelt, kann sich das<br />

Tier durch Röhren bewegen, ohne die Flügel<br />

zu beschädigen. Speziell ist allerdings<br />

noch etwas: Im offenen Zustand ist der<br />

Flügel stabil, ohne dass der Ohrwurm<br />

Muskelkraft zum Stabilisieren einsetzen<br />

muss, und mit nur einem „Klick“ faltet<br />

sich der Flügel von selbst komplett ein,<br />

ebenfalls ohne Muskelarbeit.<br />

Forscher der ETH Zürich und der Purdue<br />

University im US-Bundesstaat Indiana<br />

sind dem Geheimnis des Ohrwurm-Origamis<br />

auf die Spur gekommen. Sie haben eine<br />

künstliche Struktur geschaffen, die<br />

nach dem gleichen Prinzip funk tioniert.<br />

Eine Computersimulation zu Aufbau und<br />

Funktionsweise des Flügels zeigte: Würde<br />

der Flügel nach dem klassischen Origami-<br />

Prinzip mit starren und geraden Falten<br />

mit einer Winkelsumme von 360 Grad in<br />

Bild: Jakob Faber, ETH Zürich<br />

Die Flügel des Ohrwurms<br />

sind ein natürliches<br />

Origami-<br />

Wunderwerk. Das<br />

Prinzip haben Forscher<br />

auf 3D-Druck-<br />

Strukturen übertragen<br />

deren Schnittpunkten funktionieren,<br />

könnte ihn das Insekt nur auf ein Drittel<br />

der Größe zusammenfalten. Die Falten<br />

der Flügel sind aber elastisch und können<br />

als Zug- oder Drehfeder wirken.<br />

Ihre Erkenntnisse übertrugen die Forscher<br />

auf einen Multimaterial-Drucker.<br />

Damit stellten sie ein 4D-Element aus<br />

Kunststoffplatten her, die miteinander<br />

über einen elastischen Kunststoff verbunden<br />

sind. Die Federfunktionen der Verbindungsfalten<br />

wurde dem Material einprogrammiert.<br />

In geöffneter Form ist das Element<br />

wie der Insektenflügel stabil. Tippt<br />

man es leicht an, faltet es sich von selbst<br />

zusammen.<br />

Die Forscher haben das Prinzip auch auf<br />

größere Elemente übertragen und eine<br />

Origami-Greifzange gedruckt. Diese<br />

schließt sich von selbst, arretiert und<br />

kann dann Gegenstände halten. Noch<br />

sind diese Elemente Prototypen. Als Anwendung<br />

kommt aber zum Beispiel faltbare<br />

Elektronik in Frage.<br />

Dutzende Prozessparameter zur<br />

Überwachung…<br />

Hunderte Möglichkeiten, dass etwas<br />

schief geht…<br />

Versetzen Sie Ihren<br />

Pulverbett-Kunden mit<br />

den AGV-Produkten<br />

von Aerotech in die<br />

Lage, durch präzise<br />

Steuerung des Lasers<br />

auch komplexeste<br />

Produkte sicher<br />

herzustellen<br />

Stellt Ihnen Ihr Galvo-Scanner die richtigen<br />

Werkzeuge zur Verfügung, um diese<br />

Aufgaben zu erledigen?<br />

Unsere hochpräzisen AGV-HP Galvo-Scanner<br />

machen eine optimierte Prozesssteuerung<br />

möglich<br />

5.- 7. Juni 201<br />

Messe Stuttgart<br />

Besuchen Sie uns in<br />

Halle 4, Stand A18<br />

www.aerotechgmbh.de<br />

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03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 29


■ [ TECHNIK ]<br />

Das medizinische<br />

Netzteil EXM30, das<br />

von Powerbox angeboten<br />

wird, weist<br />

einen sehr niedrigen<br />

Störpegel auf<br />

und ist besonders<br />

für die Versorgung<br />

medizinischer IoT-<br />

Geräte geeignet<br />

Bild: Powerbox<br />

Was externe elektrische Einflüsse<br />

bei Medizingeräten auslösen können<br />

Netzteile und EMV | Für Medizinproduktehersteller, aber auch für die Anbieter<br />

von Netzteilen spielt die IEC 60601-1-2 in der 4. Edition (2014) eine Rolle: Dort ist<br />

be schrieben, was zu tun ist, um Störungen auch angesichts von immer mehr IoT-<br />

An wendungen im Umfeld zu vermeiden.<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Elektromagnetische Verträglichkeit<br />

■ Störungen bei Medizingeräten<br />

■ Aufgaben für Hersteller von<br />

Medizin produkten und Netzgeräten<br />

■ Vorgaben der neuen EN 60601-1-2<br />

Alarm! Ein Patient mit Herz- und<br />

Atemwegsproblemen nutzte zuhause<br />

ein fortschrittliches Beatmungsgerät mit<br />

drahtloser Herzüberwachung. Ein entfernt<br />

gelegenes medizinisches Zentrum<br />

überwachte seinen Zustand und erhielt<br />

Alarmmeldungen. Offensichtlich Fehlalarme,<br />

denn Anrufe beim Patienten zeigten,<br />

dass es ihm gut ging. Obwohl der Hersteller<br />

sorgfältige Analysen durchführte,<br />

ließen sich weder Hardware- noch Softwarefehler<br />

feststellen. Die Lösung brachte<br />

der Zufall: Beim Hausbesuch bemerkte eine<br />

Krankenschwester ein eigenartiges Geräusch<br />

im Radio, während im selben Moment<br />

ein Alarm ausgelöst wurde. Nach<br />

weiteren Untersuchungen stellte sich heraus,<br />

dass ein Industrieunternehmen in<br />

der Nähe ein Hochleistungsschweißgerät<br />

mit unzureichender Schirmung im Gebrauch<br />

hatte. Die dadurch abgestrahlten<br />

hochfrequenten Wellen beeinflussten den<br />

Sensor-Schaltkreis für die Patientenüberwachung<br />

und lösten die Alarme aus.<br />

Elektromagnetische Einflüsse<br />

müssen überdacht werden<br />

Dieses Beispiel mag anekdotenhaft klingen,<br />

ist aber eines von vielen, die die medizintechnische<br />

Industrie veranlassen, die<br />

Problematik elektromagnetischer Beeinflussungen<br />

zu überdenken – um sicherzustellen,<br />

dass ihre Produkte reibungslos<br />

und sicher funktionieren. Seit 2010<br />

wächst die Zahl der vernetzten Geräte,<br />

und die drahtlose Übertragung im medizinischen<br />

Umfeld nimmt zu. Gleichzeitig<br />

steigt die Zahl der Berichte über Fehlalarme,<br />

sporadische Fehler und Fehlfunktionen.<br />

In vielen der bekannt ge wordenen<br />

Fälle war es außerordentlich schwierig,<br />

den Grund für die Fehlfunktion ausfindig<br />

zu machen – wobei man oft auf Funk -<br />

störungen als Ursache stieß. In den USA<br />

registriert die FDA solche Fehl funktionen<br />

in einer zentralen Daten bank namens<br />

Über den Hersteller<br />

Seit seiner Gründung im Jahre 1974<br />

versorgt Powerbox mit der Zentrale<br />

in Schweden und Niederlassungen<br />

in 15 Ländern Unternehmen aus der<br />

Industrie, Medizin<strong>technik</strong>, Bahnund<br />

Verkehrs<strong>technik</strong> sowie Militär<strong>technik</strong><br />

mit Produkten für die<br />

Stromversorgung.<br />

www.prbx.com<br />

30 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


„Maude“, die eine stark steigende Zahl an<br />

EMV-Problemen dokumentiert.<br />

Je mehr Produkte Funksignale aussenden,<br />

desto schwieriger wird es für die<br />

Hersteller medizinischer Geräte, deren<br />

ordnungsgemäßen Betrieb sicherzustellen.<br />

Auch die Anbieter von Netzteilen<br />

müssen zukünftig durch eigenständige<br />

Tests nachweisen, dass der drahtlose Datenaustausch<br />

in der Umgebung keine negativen<br />

Einflüsse auf ihre Stromversorgungen<br />

für medizinische Anwendungen<br />

hat – insbesondere für medizinische Anwendungen<br />

außerhalb des Klinik- oder<br />

Praxisumfeldes, also im Home-Health -<br />

care-Bereich.<br />

Das korrekte Vorgehen in Fragen der<br />

elektromagnetischen Verträglichkeit beschreibt<br />

die IEC 60601-1-2 in der 4. Edi -<br />

tion (2014). Sie enthält eine Reihe von<br />

Änderungen gegenüber der Vor -<br />

gängerver sion, einschließlich neuer Anforderungen<br />

an die Störfestigkeit und<br />

zuverlässige Risikoanalyse für die Medizingeräte.<br />

Vorrangiges Ziel der 4. Edition ist es,<br />

sicherzustellen, dass lebensrettende medizinische<br />

Behandlungen nicht durch<br />

EMV-Phänomene gestört werden. Auch<br />

Hersteller von Netzteilen haben diese Aspekte<br />

vor Augen, wenn sie neue Lösungen<br />

für medizintechnische Anwendungen<br />

oder für das medizinische IoT entwickeln.<br />

Gekapselte Geräte wären<br />

keine ideale Lösung<br />

Die Geräte komplett in einem ab -<br />

geschirmten Metallgehäuse zu kapseln,<br />

wäre eine Möglichkeit, aber nicht ziel -<br />

führend, da zu teuer, zu schwer und zu<br />

un flexibel. Daher haben sich Netzteilhersteller<br />

auf die Entwicklung neuartiger<br />

Technologien konzentriert, und erste<br />

Schaltnetzteile mit so genannter in-sichgeschlossener<br />

Störaussendung erscheinen<br />

auf dem Markt. Ihre Störpegel liegen<br />

im Durchschnitt um 15 dB unterhalb des<br />

vorgeschriebenen Pegels der EN 55011<br />

Klasse B – das gilt im gesamten Frequenzbereich<br />

von 30 MHz bis 1 GHz. Niedrige<br />

Störpegel sind vor allem dann wichtig,<br />

wenn die Netzteile zusammen mit sehr<br />

empfindlichen Sensoren betrieben werden<br />

sollen. Die Reduzierung von Störungen,<br />

im Extremfall bis nahezu hin zur<br />

„Null-Abstrahlung“, wird neue Technologien<br />

und Konzepte erfordern.<br />

IoT-Geräte werden zukünftig auch in<br />

der medizinischen Welt häufiger eingesetzt.<br />

Die Power-Industrie ist daher gefordert,<br />

die Grundlagen elektromagnetischer<br />

Beeinflussung und Koexistenz zu<br />

überdenken. Für Netzteilentwickler eröffnet<br />

sich damit ein spannendes Feld für<br />

technische Innovationen.<br />

■<br />

Patrick Le Fèvre<br />

Powerbox, Gnesta/Sweden<br />

IEC 60601-1-2:2014: Stichtag Ende 2018<br />

Die vierte Edition der IEC<br />

60601-1-2:2014 ist bereits veröffentlicht.<br />

Seit April 2017 ist dieser<br />

Standard in den USA für neue Produkte<br />

zwingend vorgeschrieben.<br />

In Europa wird das Ende der 3. Edi -<br />

tion im Zeitraum 2017-2018 erwartet.<br />

Der ursprüngliche Stichtag für<br />

die verbindliche Gültigkeit der EN<br />

60601-1-2:2015 war für den 31. Dezember<br />

2018 vorgesehen. Das endgültige<br />

Datum muss noch im Amtsblatt<br />

der Europäischen Union veröffentlicht<br />

werden.<br />

Die wichtigsten Änderungen in<br />

Kürze:<br />

■ Anwendungsumgebung: In der<br />

vierten Edition beziehen sich die<br />

Anforderungen auf den Einsatzort<br />

des Equipments (professionelle<br />

Umgebung wie im Krankenhaus,<br />

häusliche Umgebung oder<br />

spezielle Umgebungen in Industrie-<br />

oder Militärgebieten oder in<br />

der Nähe medizinischer Hochleistungsgeräte)<br />

■ Die vierte Edition führt neue Definitionen<br />

ein: So ist mit dem „Intended<br />

use“ ausschließlich der<br />

medizinische Einsatz gemeint,<br />

mit dem „Normal use“ werden<br />

auch Transport, Wartung und<br />

Standby eingeschlossen<br />

■ Die Grenzwerte für die EMV Tests<br />

werden nicht mehr abhängig<br />

vom Gerätetyp, sondern hinsichtlich<br />

der Einsatzumgebung und<br />

des damit verbundenen Risikos<br />

definiert. Laut Punkt 6.2 müssen<br />

Hersteller im Vorfeld einen<br />

Testplan oder eine Risikoanalyse<br />

anfertigen und an ein EMV-Test -<br />

labor übermitteln.<br />

■ Unter Berücksichtigung der zum<br />

Teil außergewöhnlichen Gegebenheiten<br />

in den „speziellen Umgebungen“<br />

können andere Störfestigkeitspegel<br />

zugelassen werden<br />

als im professionellen oder<br />

häuslichen Umfeld. Diese müssen<br />

jedoch bereits in der Entwicklungsphase<br />

in enger Abstimmung<br />

mit dem Endkunden definiert<br />

werden.<br />

■ Für das medizinische Equipment<br />

wird eine EMV-Risikoanalyse verlangt,<br />

die auch ein Statement des<br />

Netzteilherstellers beinhaltet.<br />

Dieser muss sich zu den zu erwartenden<br />

Risiken durch elektromagnetische<br />

Störungen äußern.<br />

Entsprechende Tests beinhalten<br />

neue Frequenzen und verschiedene<br />

Pegel, abhängig von der Kategorie.<br />

■ Die Testspannungen für den ESD-<br />

Test wurden erhöht. So sind nun<br />

für die Kontaktentladung 8 kV<br />

statt 6 kV und für die Luftentladung<br />

15 kV statt 8 kV einzuhalten.<br />

Bei leitungsgeführten Störgrößen<br />

in den ISM-Bändern beträgt<br />

der Störfestigkeitspegel nun<br />

6 V.<br />

■ Da immer mehr Geräte drahtlos<br />

Daten übertragen und die Leistung<br />

dieser Signale zunimmt, ist<br />

in definierten Frequenzbändern<br />

bis 6 GHz mit Pegeln von bis zu<br />

28 V/m eine Störfestigkeitsprüfung<br />

neu hinzugekommen. Sie ist<br />

für alle Produkte vorgeschrieben.<br />

■ Insgesamt besteht eine sehr geringe<br />

Flexibilität, niedrigere als<br />

die in der Norm festgelegten<br />

Störfestigkeitspegel zuzulassen.<br />

Anhang „E“ beschreibt den Prozess,<br />

wie Störfestigkeitspegel zu<br />

ermitteln sind. Um die Hersteller<br />

beim Erstellen ihrer Testpläne zu<br />

unterstützen, wurde zusätzlich<br />

eine „Guideline“ im Anhang „G“<br />

der Norm aufgenommen.<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 31


■ [ TECHNIK ]<br />

Dem Druck auf den Zahn gefühlt<br />

Drucksensor | Der Relativdrucksensor Flowplus 16 ist speziell auf die Bedürfnisse von<br />

halb- und vollautomatisierten Dosierprozessen ausgelegt. Doch auch abseits der<br />

sonst üblichen Anwendungsfelder findet der Individualist immer wieder interessante<br />

Aufgaben, wie beispielsweise in der intraligamentären Anästhesie.<br />

Bild: Viscotec<br />

Injektionssysteme werden mit der genormten Luer-Lock-Verbindung<br />

schnell und intuitiv an den Drucksensor angeschlossen<br />

Bild: Viscotec<br />

Der Relativdrucksensor Flowplus 16 sorgt<br />

für die richtige Dosierung des Anästhetikums:<br />

Der Druck ist dabei die entscheidende<br />

Messgröße<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

I<br />

n der Zahnmedizin ist die intraligamentäre<br />

Anästhesie eine effektive Betäubungsart,<br />

um dem Patienten Schmerzen<br />

zu ersparen. Intraligamentär bezeichnet<br />

in diesem Zusammenhang die Art und<br />

Weise der Ausbreitung und Wirkung einer<br />

Anästhesiemaßnahme in der Zahnmedizin.<br />

Diese Betäubungsart kommt dann zur<br />

Anwendung, wenn andere Anästhesiemethoden<br />

keine ausreichende Wirkung zeigen.<br />

Hierbei wird das Anästhetikum mit<br />

Hilfe einer sehr dünnen Nadel direkt zwischen<br />

Knochenfach (Alveole ) und Zahn<br />

eingespritzt.<br />

Bei einem aktuellen Forschungsprojekt<br />

werden herkömmliche Einwegspritzen<br />

Relativdrucksensor<br />

Automatisierte Dosierprozesse<br />

Aktuelles Forschungsprojekt<br />

Selbst minimale Druckschwankungen<br />

werden erfasst<br />

mit verschiedenen, gängigen, mechanischen<br />

sowie computergestützten, druckverstärkenden<br />

Applikationssystemen verglichen,<br />

um die entstehenden Drücke zu<br />

detektieren. Der Fokus der Druckmessaufgabe<br />

des Relativdrucksensor Flowplus<br />

16 der Viscotec Pumpen- und Dosier<strong>technik</strong><br />

GmbH, Töging, liegt hierbei bei der<br />

Erfassung des auftretenden Maximaldruckes,<br />

welcher mit diesen Systemen erzeugt<br />

werden kann, sowie dem Druck, der<br />

bei der Injektion im Gewebe auftritt. Die<br />

Auswirkungen der bisher unbekannt auftretenden<br />

physikalischen Kräfte auf das<br />

Zellgewebe, das den Zahn umgibt, sind<br />

aktuell noch unzureichend erforscht und<br />

Gegenstand dieser Forschungsfrage.<br />

Die verschiedenen Injektionssysteme<br />

werden mit der genormten Luer-Lock-Verbindung<br />

schnell und intuitiv an den<br />

Drucksensor angeschlossen. Dank seiner<br />

kompakten Bauweise geschieht die Integration<br />

äußerst platzsparend. Die Spannungsversorgung<br />

des Sensors von 24 V erfolgt<br />

bei vorliegendem Versuchsaufbau<br />

mit einem Labornetzgerät. Zur Aufzeichnung<br />

der Messwerte wird der Drucksensor<br />

mit einem Oszilloskopvorsatz verbun-<br />

den, welcher über USB mit einem Computer<br />

und der zugehörigen Software betrieben<br />

wird.<br />

Die hohe Abtastrate des Sensors von<br />

3 kHz ermöglicht es, bereits minimale<br />

Druckschwankungen hochauflösend und<br />

schnell zu erfassen und als temperaturkompensiertes,<br />

lineares Ausgangssignal<br />

im Bereich von 0,1 bis 10 V auszugeben.<br />

Dies erlaubt eine unkomplizierte und<br />

schnelle Interpretation der erfassten<br />

Messdaten am Oszilloskop und vereinfacht<br />

die Auswertung für den Anwender.<br />

Auch für chemisch aggressive<br />

Medien geeignet<br />

Als weitere Auswertemöglichkeit des Sensors<br />

bietet sich das grafische Auswertegerät<br />

Flowscreen an. Es visualisiert die erfassten<br />

Druckwerte mittels Farbdisplay<br />

und stellt die Möglichkeit eines Daten -<br />

exports via RS232-Schnittstelle zur Verfügung.<br />

Beide Komponenten sind aufeinander<br />

abgestimmt, sodass eine unkomplizierte,<br />

benutzerfreundliche Bedienung<br />

gewährleistet wird.<br />

Zur Bestimmung des auftretenden<br />

Maximaldruckes wird die freie Seite des<br />

32 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Durchflusssensors mit einem Combi-<br />

Stopper verschlossen. Zur Bestimmung<br />

des Injektionsdruckes im Gewebe wird eine<br />

27G-Kanüle verwendet. Als zu applizierendes<br />

Medium wird ein herkömmliches<br />

Lokalanästhetikum eingesetzt.<br />

Der totraumfreie Fluidkanal des<br />

Drucksensors mit integrierter Druckmittlermembran<br />

aus Perfluorelastomer<br />

(FFKM) ist aufgrund seiner Eigenschaften<br />

genauso gut für die Verwendung mit chemisch<br />

aggressiven Medien geeignet. Die<br />

Bestimmung des Maximaldruckes erfolgt<br />

Einsatzbereich bei halb- und vollautomatisierten<br />

Dosierprozessen muss auch die<br />

Applikation eines Lokalanästhetikums im<br />

Interesse des Patienten zum richtigen<br />

Zeitpunkt am richtigen Ort mit der richtigen<br />

Menge erfolgen.<br />

Der Druck ist dabei die entscheidende<br />

Messgröße, um die relevanten Informationen<br />

aus dem Prozess zu erhalten. Dessen<br />

Erfassung ist dementsprechend von<br />

essentieller Bedeutung. Zusätzlich erschweren<br />

die kleinen Baugruppen eine Integration<br />

von handelsüblichen Druck-<br />

Bild: Viscotec<br />

Der Flowplus 16 ist speziell auf die Bedürfnisse<br />

von halb- und vollautomatisierten<br />

Dosierprozessen ausgelegt<br />

unabhängig voneinander durch zwei verschiedene<br />

Behandler. Dabei werden die<br />

zu untersuchenden Spritzensysteme subjektiv<br />

maximal betätigt und die auftretende<br />

Spannung wird gemessen (10 V=16<br />

bar). Diese Messwerte werden am Computer<br />

erfasst und gespeichert. Zur Kontrolle<br />

der Daten erfolgt eine zusätzliche<br />

Messung mittels Digital-Oszilloskop.<br />

Anästhetikum: zur richtigen<br />

Zeit an den richtigen Ort<br />

Für die Simulation einer Injektion ins Gewebe<br />

kommen Unterkiefer vom Schwein<br />

zum Einsatz. Hierbei werden die Einmalspritzensysteme<br />

mit dem Drucksensor<br />

und einer Kanüle verbunden. Anschließend<br />

wird eine routinemäßige intraligamentäre<br />

Injektion durchgeführt – jedoch<br />

mit maximaler Kraft. Ähnlich dem<br />

überwachungen in die bestehenden Systeme<br />

und Versuchsaufbauten.<br />

Der kompakte Druckmesssensor bietet<br />

allerdings – wie der aktuelle Anwendungsfall<br />

aufzeigt – eine Lösung für unkonventionelle<br />

Problemstellungen in unterschiedlichsten<br />

„Dosierbereichen“. Mit<br />

Hilfe des Flowplus 16 kann schnell und<br />

einfach nachgewiesen werden, welche<br />

Drücke bei druckverstärkenden Spritzensystemen<br />

auftreten. Dabei zeigt sich, dass<br />

die erfassten Werte signifikant von Lehrbuchangaben<br />

abweichen. Die so gewonnenen<br />

Erkenntnisse sind Gegenstand weiterer<br />

Untersuchungen bei Viscotec. Doch<br />

schon jetzt steht fest: Ein kleiner Sensor<br />

hilft, ein Problem zu lösen, welches früher<br />

oder später jeden von uns betrifft. ■<br />

Tobias Maier<br />

Viscotec, Töging<br />

www.viscotec.de<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 33


■ [ TECHNIK ]<br />

Grünes Licht bei richtiger Inhalation<br />

Dosierinhalator | Ein präziser Drucksensor mit großem Dynamikbereich überwacht die<br />

korrekte Anwendung von Asthma-Inhalatoren. Erhält der Patient nicht die benötigte<br />

Wirkstoffmenge oder setzt er das Gerät falsch ein, meldet sich das Gerät per Warnsignal.<br />

Die Behandlung von Asthma mit Hilfe<br />

eines entzündungshemmenden<br />

Aerosols , das über einen Dosierinhalator<br />

verabreicht wird, ist nur hochwirksam,<br />

wenn es richtig angewandt wird. Das<br />

Start-up Smart Air, Hersteller von Gesundheitsgeräten<br />

mit Sitz in Nordirland,<br />

hat mit dem Airbrio-Atemwegsmanagement<br />

eine Technologie entwickelt, um die<br />

Daten eines Asthmatikers während der Inhalation<br />

aufzuzeichnen und einen Wert<br />

für die Erfüllung der Anwendung (Compliance-Score)<br />

liefern zu können. Dies ermöglicht<br />

dem Benutzer, seine Inhala -<br />

tions<strong>technik</strong> zu trainieren und zu verbessern.<br />

Die neue Technologie basiert auf einem<br />

präzisen und robusten Differenzdrucksensor<br />

der First Sensor AG.<br />

Laut Gebrauchsanweisung des Druckgas-Dosierinhalators<br />

erfordert die korrekte<br />

Technik eine langsame, stetige und tiefe<br />

Einatmung des Aerosols über einen bestimmten<br />

Zeitraum, um die Einlasskammer<br />

des Inhalators vollständig zu entleeren<br />

und die gesamte Dosis in die Lunge zu<br />

leiten. Es ist klar, dass ein Arzt oder eine<br />

Krankenschwester den Patienten nicht jedes<br />

Mal bei der Inhalation betreuen können.<br />

Die Verwendung eines Dosierinhalators<br />

durch die Patienten erfolgt normalerweise<br />

unbeaufsichtigt. Wenn also ein Patient<br />

die Inhalations<strong>technik</strong> falsch anwendet,<br />

gibt es bisher keine Methode den Benutzer<br />

auf Fehler hinzuweisen. Dies bedeutet,<br />

dass weder der Patient noch sein<br />

Arzt merken, wenn möglicherweise nur<br />

ein kleiner Teil der verschriebenen Dosis<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

LDE-Differenzdrucksensor zur Messung<br />

niedrigster Drücke<br />

Dosierinhalator<br />

Einfaches Ampel-Warnsystem<br />

Drahtlose Bluetooth-Verbindung<br />

Airbrio kann mit vielen Dosierinhalatoren<br />

und Dosierhilfen verwendet werden<br />

des Asthmamedikaments<br />

eingenommen<br />

wird. Diese Risiken<br />

erschweren<br />

eindeutig die<br />

Beurteilung des<br />

Arztes, ob das Medikament<br />

für den Patienten<br />

wirksam und geeignet beziehungsweise<br />

die Menge der verschriebenen Dosis ausreichend<br />

ist.<br />

Die Innovation des Smart Air-Systems<br />

ist die Kombination von hochentwickelter<br />

Sensor- und Elektroniktechnologie mit einer<br />

einfachen Benutzeroberfläche. Airbrio<br />

kann mit Standard-Inhalatoren und<br />

marktführenden Dosierhilfen verwendet<br />

werden und zeichnet präzise Daten über<br />

die Inhalationen des Patienten auf.<br />

Ampel-System soll die Nutzung<br />

des Inhalators verbessern<br />

Diese Daten werden dann in ein einfaches<br />

Ampel-System für den Benutzer umgewandelt:<br />

Bei korrekter Inhalation werden<br />

grüne Lichter auf der Airbrio-Einheit direkt<br />

vor den Augen des Benutzers angezeigt.<br />

Die Lampen wechseln zu Orange<br />

oder Rot, wenn die Inhalationsrate unter<br />

den optimalen Wert fällt. Wenn die korrekte<br />

Gesamtmenge des Asthmamittels<br />

verabreicht wurde, erscheint ein Stopp-<br />

Signal. Eine drahtlose Bluetooth-Verbindung<br />

zu einer Smartphone-App ermöglicht<br />

es dem Patienten und seinem Arzt,<br />

die tatsächliche Nutzung des Inhalators<br />

im Vergleich zur vorgeschriebenen Frequenz<br />

sowie die Werte für die Erfüllung<br />

jeder einzelnen Anwendung zu verfolgen.<br />

Der Schlüssel zum Betrieb des Airbrio<br />

ist dabei die genaue Erfassung der Luftströmung<br />

durch die Ansaugkammer in<br />

den Atemtrakt des Patienten. Die Abgabe<br />

des Medikaments selbst wird durch den<br />

Bild: Smart Air<br />

Inhalator gesteuert, nicht durch die Airbrio-Technologie.<br />

Um dies zu erreichen,<br />

entschied sich Smart Air für den Einsatz<br />

eines Differenzdrucksensors von First<br />

Sensor: Durch Messung des Druckabfalls<br />

in der Einlasskammer im Verhältnis zur<br />

Atmosphäre über die Dauer der Inhalation<br />

kann das System das eingeatmete Luftvolumen<br />

und die Geschwindigkeit des<br />

Luftstroms berechnen und die Daten in<br />

Echtzeit-Hinweise für den Patienten und<br />

den Compliance-Score umwandeln.<br />

Der von Smart Air eingesetzte Differenzdrucksensor<br />

der LDE-Serie des Berliner<br />

Sensor-Spezialisten basiert auf der<br />

thermischen Massendurchflussmessung<br />

von Gas durch einen sehr kleinen, im Sensor-Chip<br />

integrierten Strömungskanal.<br />

Diese neue Sensortechnologie ermöglicht<br />

die hochempfindliche Messung niedrigster<br />

Drücke. SMT- und DIP-Miniaturgehäuse<br />

erlauben die platzsparende Leiterplattenmontage<br />

des Sensors. Sie sind ab Werk<br />

vollständig kalibriert und verfügen über<br />

eine interne Temperaturkompensation.<br />

Der Airbrio-Sensor verwendet eine analoge<br />

Ausgangspannung. Ein digitaler Ausgang<br />

über eine serielle Schnittstelle ist<br />

ebenfalls verfügbar.<br />

Die Attraktivität der LDE-Serie für die<br />

Airbrio-Anwendung liegt zum einen in<br />

der Benutzerfreundlichkeit: Der Sensor<br />

wird mit zwei Druckanschlüssen geliefert,<br />

die einfach über Schläuche angeschlossen<br />

werden können. Der andere wichtige<br />

Grund ist die sehr hohe Messempfindlich-<br />

34 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Der digitale LDE-Differenzdrucksensor ermöglicht<br />

die hochempfindliche Messung<br />

niedrigster Drücke<br />

Bild: First Sensor<br />

keit über einen großen Dynamikbereich,<br />

wodurch sich der Airbrio für Kinder als<br />

auch für Erwachsene eignet. Dies senkt<br />

die Entwicklungskosten für zwei unterschiedliche<br />

Sensormodelle.<br />

Ein einzelner Sensor ist jedoch schwieriger<br />

zu implementieren: Airbrio muss in<br />

der Lage sein, Daten für den relativ großen<br />

Druckabfall in der Ansaugkammer<br />

aufzunehmen, der entsteht, wenn ein Erwachsener<br />

tief einatmet, und den viel<br />

kleineren Druck, der durch eine schwächere<br />

Inhalationen eines Kindes erzeugt<br />

wird.<br />

Sensor arbeit mit<br />

sehr hoher Genauigkeit<br />

Für die über die Zeit aufgezeichneten<br />

Druckwerte, die der Prozessor in einen<br />

Wert für die eingeatmete Luftmenge umwandelt,<br />

ist eine Gesamtgenauigkeit von<br />

mindestens ±5 % gefordert. Dies ist der<br />

Wert für das Gesamtsystem. Der Sensor<br />

allein benötigt also eine höhere Genauigkeit<br />

um Reserven für Fehler und Abweichungen<br />

an anderen Stellen im System zu<br />

haben. Der Analogausgang des von Smart<br />

Air ausgewählten Sensormoduls<br />

LDES250B erreicht eine Genauigkeit von<br />

±0,75 % über den gesamten Messbereich<br />

von 0 Pa bis ±250 Pa. Die Auswirkung<br />

von Temperaturänderungen auf das Ausgangssignal<br />

ist über einen Bereich von<br />

5 °C bis 55 °C auf maximal ±1,75 % begrenzt.<br />

Das Smart-Air-Entwicklungsteam in<br />

Nordirland wurde von einem in Großbritannien<br />

ansässigen Anwendungs<strong>technik</strong>und<br />

Kundendienstteam von First-Sensor<br />

unterstützt. Wie alle Produkte des Sensor-<br />

Experten entspricht die LDE-Serie den hohen<br />

Qualitätsstandards. Zudem ist das<br />

Unternehmen nach EN ISO 13485 zertifiziert<br />

und erfüllt damit die Anforderungen<br />

an Medizinprodukte. Das Airbrio-System<br />

ist jetzt in Produktion, und seine einfache,<br />

übersichtliche Ampel-Funktion und die<br />

dazugehörige Smartphone-App ermöglichen<br />

es dem Benutzer in Kürze, die Verwendung<br />

seines Inhalators in Echtzeit zu<br />

verwalten und Daten für eine regelmäßige<br />

Überprüfung durch seinen Arzt online<br />

aufzuzeichnen.<br />

■<br />

Lee Johnson<br />

First Sensor, Shepshed, Leicestershire, UK<br />

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■ [ MIKROSYSTEMTECHNIK ]<br />

Verschiedene Elektrodentypen<br />

des Brain Interchange Systems:<br />

Grid-Elektrode, Cuff-Elektrode<br />

und Tiefenhirn-Elektrode<br />

Bild: Cortec<br />

Dauerhaft implantierbare Neurostimulationselektrode mit<br />

Durchmesser 3F und bis zu zwölf Polen<br />

Bild: Osypka<br />

Intelligente Implantate zum Wohle<br />

des Patienten entwickeln<br />

Aktive Implantate | Die Kombination aus Miniaturisierung und Digitalisierung in der<br />

Mikrosystem<strong>technik</strong> führt zu immer leistungsfähigeren Implantaten. Was heute<br />

bereits möglich ist und woran Unternehmen und Institute für die Zukunft arbeiten,<br />

zeigte das 12. Compamed Frühjahrsforum Anfang Mai in Frankfurt.<br />

Epilepsie ist eine extrem belastende Erkrankung,<br />

ganz besonders für Kinder<br />

wie die siebenjährige Nora, die täglich bis<br />

zu 30 starken epileptischen Anfällen hatte.<br />

Dank einer neuen Technologie konnte<br />

Nora am Zentrum der Neurologie und<br />

Neurochirurgie (ZNN) des Universitätsklinikums<br />

Frankfurt geholfen werden.<br />

Maßgefertigte Grid-Elektroden der Cortec<br />

GmbH aus Freiburg unterstützten in<br />

der prä-operativen Diagnostik dabei, das<br />

erkrankte Hirngewebe zu identifizieren,<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Aktive Implantate<br />

Miniaturisierung und Digitalisierung<br />

Intelligente Elektronik<br />

Beschichtung und Verpackung<br />

Compamed Frühjahrsforum<br />

welches die Anfälle auslöste, um es anschließend<br />

operativ entfernen zu können.<br />

Eine Vielzahl von Elektroden-Kontakten<br />

ermöglichte im Vorfeld der OP die Lokalisation<br />

des erkrankten Gewebes gegenüber<br />

benachbarten gesunden Arealen. In<br />

einer fünfstündigen Operation konnte der<br />

Neurochirurg Dr. Thomas Freiman am<br />

ZNN daraufhin die problematische Gehirnregion<br />

gezielt entfernen.<br />

Das implantierbare Brain Interchange<br />

System von Cortec unterstützt die Ableitung<br />

und Stimulation von Hirnaktivität<br />

über einen längeren Zeitraum hinweg.<br />

Das Multi-Kanal-System besteht aus einer<br />

flächigen Grid-Elektrode für die Hirnoberfläche,<br />

einer Cuff-Elektrode, die sich<br />

um einen Nerv schließt, und einer Tiefenhirnelektrode,<br />

die in tieferen Hirnarealen<br />

stimulieren und messen kann. Über alle<br />

diese Elektroden ist sowohl die Ableitung<br />

von Hirnaktivität als auch deren Stimulation<br />

auf insgesamt 32 Kanälen möglich.<br />

Das System agiert im so genannten<br />

Closed-Loop , was bedeutet, dass es in der<br />

Lage ist, den Effekt der eigenen Aktivität<br />

zu überwachen und Folgeaktivitäten autonom<br />

daraus abzuleiten.<br />

Intelligente, aktive Implantate wie das<br />

von Coretec haben die Aufgabe, Körperfunktionen<br />

zu kontrollieren oder zu steuern,<br />

Medikamente zu dosieren oder die<br />

medizinische Betreuung zu vereinfachen.<br />

Die vielfältigen neuen Funktionen ermöglichen<br />

präzise Anwendungen und werden<br />

neben neurochirurgischen Implantaten<br />

auch bei Stents und Gefäßprothesen,<br />

Cochlea- und Retina-Implantaten sowie<br />

bei Defibrillatoren oder Medikamentendosiersystemen<br />

eingesetzt.<br />

Einen Überblick über den aktuellen<br />

Stand der Technik und darüber, woran<br />

Entwickler in Unternehmen und Instituten<br />

derzeit arbeiten, gab das diesjährige<br />

Compamed Frühjahrsforum, das bereits<br />

zum 12. Mal vom IVAM Fachverband für<br />

36 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Die hermetisch dichte Glasverkapselung<br />

bietet Entwicklern von „smarten“ implantierbaren<br />

Medizinprodukten einige Vorteile<br />

Bild: Glencatec<br />

Mikro<strong>technik</strong> und von der Messe Düsseldorf<br />

im Vorfeld der Fachmesse Compamed<br />

durchgeführt wurde. Neben Dr. Martin<br />

Schüttler von Cortec, der das Brain Interchange<br />

System vorstellte, berichtete<br />

Dr. Michael Schwierskott von der Osypka<br />

AG in Rheinfelden von den Herausforderungen<br />

bei der Entwicklung von Stimulationselektroden.<br />

Der Hersteller und OEM-<br />

Partner für Medizin<strong>technik</strong> ist Spezialist<br />

für Kardiologieprodukte, Katheter, implantierbare<br />

Elektroden sowie für die<br />

Montage von implantierbaren Geräten.<br />

Neben temporär implantierbaren Produkten,<br />

bietet das Unternehmen auch dauerhaft<br />

implantierbare Neurostimulationselektroden<br />

an.<br />

Elektronik, Beschichtung und<br />

Verpackung der Implantate<br />

Über die Beschichtungsmöglichkeiten mit<br />

dem Werkstoff Parylene informierten mit<br />

der Schweizer Comelec SA Parylene<br />

Coating aus La Chaux-de-Fonds und der<br />

US-amerikanischen Specialty Coating<br />

Systems Inc. aus Indianapolis gleich zwei<br />

Spezialisten über die besonderen Eigenschaften<br />

des Kunststoffs für die Medizin<strong>technik</strong>industrie.<br />

Parylene überzeugt bei<br />

Implantaten durch eine gute optische<br />

Transparenz, Biokompatibilität und Biostabilität,<br />

chemische Beständigkeit sowie<br />

gute elektrische Isolationseigenschaften.<br />

Das von der FDA zugelassene Parylene C<br />

kann für langfristig implantierbare medizinische<br />

Geräte verwendet werden. Der<br />

Film lässt sich als Festschmierstoff und<br />

elektrischer Isolator auf Drahtführungen<br />

sowie Stents, implantierbaren Elektroden,<br />

Herzschrittmachern und hypodermischen<br />

Nadeln verwenden, wie Dr. Florian<br />

Bourgeois von Comelec betont. Aktuell ar-<br />

beitet das Unternehmen an einer Parylene-basierten<br />

Multilayer-Beschichtung mit<br />

verbesserten Barriereeigenschaften für<br />

neue medizinische Anwendungen.<br />

Auch die Verpackung der intelligenten<br />

Implantate war Thema der Veranstaltung:<br />

Die Glencatec AG aus Niederwangen setzt<br />

auf hermetisch dichte Glasverkapselungen<br />

für intelligente Elektronik. Dafür<br />

kommen bei den Schweizern zwei Fertigungstechnologien<br />

in Frage: Zum einen<br />

die zylindrische Einkapselung von elektronischen<br />

Komponenten und zum anderen<br />

die planare, also flache Einkapselung<br />

mit vorheriger oder anschließender hochpräziser<br />

Oberflächen- und Konturbearbeitung.<br />

Das patentierte Verfahren gewährleistet<br />

eine hohe Hermetizität, wodurch<br />

die Integrität eingebetteter Elemente<br />

erhalten bleibt, so Sales Manager<br />

Martin Künzi. Wesentlicher Vorteil sei die<br />

niedrige Temperaturbelastung der eingebetteten<br />

Teile und die Biokompatibilität<br />

des Systems.<br />

■<br />

Susanne Schwab<br />

susanne.schwab@konradin.de<br />

Compamed<br />

Frühjahrsforum<br />

Das Compamed Frühjahrsforum hat<br />

sich als jährliche Vorveranstaltung<br />

zur Messe Compamed etabliert, die<br />

im November zeitgleich mit der Medizinmesse<br />

Medica in Düsseldorf<br />

stattfindet. Veranstalter des Compamed<br />

Frühjahrsforums sind der IVAM<br />

Fachverband für Mikro<strong>technik</strong>, Dortmund,<br />

sowie die Messe Düsseldorf.<br />

Die IVAM-Mitglieder, die auf dem<br />

Gemeinschaftsstand zur Messe ausstellen,<br />

haben auf dem Frühjahrsforum<br />

in Frankfurt die Gelegenheit, ihre<br />

neuen Produkte und Technologien<br />

schon im Vorfeld der Messe dem<br />

Fachpublikum vorzustellen. In diesem<br />

Jahr stand die 12. Ausgabe des<br />

Forums unter dem Motto „Aktive<br />

Implantate“ .<br />

www.ivam.de<br />

Die Messe Compamed 2018 findet<br />

vom 12. bis 15. November auf dem<br />

Messegelände in Düsseldorf statt.<br />

www.compamed.de<br />

WIESO<br />

TICKT DAS<br />

HERZ?<br />

Unser Labor befasst sich mit den<br />

Fragen in Ihrem Thema:<br />

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03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 37<br />

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www.niutec.ch


■ [ MIKROSYSTEMTECHNIK ]<br />

Hohe Präzision dank Miniatur-Sensorik<br />

Personalisierte Medizin | In der Krebstherapie ist eine maßgeschneiderte und schnelle<br />

Pharmakotherapie entscheidend. Mit Hilfe des mikrothermischen Messprinzips des<br />

Durchflusszytometers lassen sich beispielsweise Tumorzellen im Blut identifizieren<br />

und analysieren. Mikrosensoren steuern die Prozesse.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Maßgeschneiderte Pharmakotherapie<br />

Zell-Analyse<br />

Mikrothermisches Messprinzip<br />

Miniatur-Durchflusssensor<br />

Mikrofluidik<br />

Ein Ziel der personalisierten Medizin<br />

ist es, eine maßgeschneiderte Pharmakotherapie<br />

für den jeweiligen Patienten<br />

aufzustellen und diese gegebenenfalls<br />

auch über den Therapieverlauf hinweg<br />

anzupassen. Ermöglicht werden solche<br />

spezifischen Therapien durch das Zusammenspiel<br />

mehrerer moderner technologischer<br />

Errungenschaften. Eine zugeschnittene<br />

Krebstherapie könnte somit beispielsweise<br />

durch die Integration von<br />

Durchflusszytometern, DNA-Sequenzierung<br />

und Organ-on-a-Chip Anwendungen<br />

realisiert werden.<br />

Durchflusszytometer sind Geräte, die<br />

eine schnelle Analyse von Zellen erlauben.<br />

Bei diesem Messverfahren fließen<br />

Zellen in einer hohen Geschwindigkeit an<br />

einer Analyseeinheit vorbei. Dort werden<br />

Zellen mit den gewünschten Eigenschaften<br />

identifiziert und mit Hilfe von einer<br />

nachgeschalteten Zellsortiertechnologie<br />

isoliert. Besonders wichtig sind Durchflusszytometer<br />

im Zusammenhang mit im<br />

Blut zirkulierenden Tumorzellen (englisch:<br />

Circulating Tumor Cells, CTCs).<br />

CTCs können aus einer Blutprobe eines<br />

Die personalisierte Medizin<br />

zielt nicht auf die breite<br />

Masse der Bevölkerung ab,<br />

sondern sucht maßgeschneiderte<br />

Diagnose- und Therapiemöglichkeiten<br />

Bild: Sensirion<br />

Patienten isoliert werden und stellen somit,<br />

im Vergleich zu teils komplizierten<br />

und invasiven Biopsien, eine minimal-invasive<br />

Alternativmethode dar.<br />

Die CTCs gelangen aus dem Primärtumor<br />

in den Blutkreislauf oder in das lymphatische<br />

System. Bereits in einem frühen<br />

Krankheitsstadium können CTCs im Blut<br />

von Patienten nachgewiesen werden, da<br />

ihr Aufkommen mit 1 bis 10 CTCs pro ml<br />

Vollblut im Vergleich zu Millionen weißer<br />

und Milliarden roter Blutkörperchen in<br />

der gleiche Menge Blut aber extrem niedrig<br />

ist, bedarf es hochsensibler Durchflusszytometer<br />

und -sortierer, um sie zu<br />

detektieren und zu isolieren.<br />

Sind die CTCs isoliert, können Sie weiter<br />

charakterisiert werden. Diese Charakterisierung<br />

kann und muss bis auf die molekulare<br />

Ebene reichen, und selbst die<br />

DNA einer einzelnen Tumorzelle kann sequenziert<br />

werden. Verlässliche und zeitlich<br />

relevante Daten können die so genannten<br />

Next-Generation-Sequencing<br />

(NGS)-Technologien liefern. NGS ermöglicht<br />

es, die Nukleotid-Abfolge von DNA<br />

mit höherem Durchsatz als bei den klassi-<br />

schen Sequenzierungsmethoden zu ermitteln.<br />

Die gewonnenen Informationen<br />

könnten so Aufschluss über die Art des<br />

Tumors, die spezifischen Mutationen der<br />

CTCs und somit eine Indikation über den<br />

möglichen Krankheitsverlauf und die relevanten<br />

Therapien geben. Die Kombination<br />

aus NGS und CTCs macht einen Ersatz<br />

der traditionellen Biopsie in Zukunft<br />

möglich.<br />

Mikrosensor steuert die<br />

Prozesse in der Zell-Analyse<br />

Als nächster Schritt könnte in Zukunft eine<br />

Organ-on-a-Chip-Technologie (OOC)<br />

folgen. OOC ist eine hoch-technologische<br />

Ausprägung von Zellkulturen. Klassische<br />

zweidimensionale Zellkulturen in Petrischalen<br />

haben den Nachteil, dass sie weit<br />

von der in-vivo-Situation entfernt sind.<br />

Um diesen näher zu kommen wurden<br />

dreidimensionale Zellkulturen entwickelt.<br />

In solchen dreidimensionalen Zellkulturen<br />

können die Zellen in alle Richtungen<br />

wachsen und bilden die Mikroumgebung<br />

in lebendem Gewebe mit den charakteristischen<br />

Zelle-Zelle- und Zelle-Matrix-Interaktionen<br />

naturgetreuer nach.<br />

Das Zusammenspiel dieser Technologien<br />

und Anwendungen hat ein immenses<br />

Potenzial. Die Möglichkeiten scheinen<br />

grenzenlos, allerdings kämpfen alle genannten<br />

Anwendungen mit ähnlichen<br />

Hürden. Diese Hürden entstehen aus ihrem<br />

Vorteil der hohen Präzision: Um verlässliche<br />

Ergebnisse und somit die Effektivität<br />

für die Patienten zu garantieren,<br />

müssen alle internen Prozesse der jeweili-<br />

38 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Bild: Sensirion<br />

Der Miniatur-Durchflusssensor LPG10 integriert<br />

einen digitalen CMOSens-Mikrosensor<br />

auf einem mikrofluidischen Chip von<br />

nur 10 x 10 mm 2<br />

gen Systeme genauestens definiert, gemessen<br />

und kontrolliert werden. Die hohen<br />

Anforderungen an die Genauigkeit,<br />

sowie die Kleinstmengen an Proben, die<br />

zur Verfügung stehen, benötigen entsprechende<br />

Sensortechnologien, um die Prozesse<br />

genauestens steuern zu können.<br />

Diese Sensortechnologien finden sich<br />

im Produktportfolio der Schweizer Sensirion<br />

AG, Staefa, wieder. Neben CO 2<br />

,<br />

PM2.5 und Feuchte- und Temperatursensoren,<br />

komplettieren Differenzdruck- sowie<br />

Gas- und Flüssigkeitsdurchflusssensoren<br />

das Produktportfolio. Ein Beispiel<br />

für einen solchen Flüssigkeitsdurchflusssensor<br />

ist der LPG10. Mit seinen Abmessungen<br />

von 10 x 10 mm 2 lässt er sich auch<br />

in sehr kleine medizinische Geräte, wie<br />

beispielsweise die so genannten Point-of-<br />

Care-Geräte integrieren. Wegen der Biokompatibilität<br />

– Glas ist das einzige benetzte<br />

Material des Sensors – sowie dem<br />

mikrothermischen Messprinzip, eignet<br />

sich der LPG10 mit seiner hohen Genauigkeit<br />

und Messgeschwindigkeit bei niedrigsten<br />

Flussraten für die genannten Anwendungen.<br />

■<br />

Dr. Moritz Kneipp<br />

Sensirion, Staefa/Schweiz<br />

www.sensirion.com<br />

Das Messprinzip<br />

Die CMOSens-Technologie integriert<br />

einen sehr schnellen, miniaturisierten<br />

thermischen Sensor zusammen mit<br />

der hochpräzisen Auswerteschaltung<br />

auf einem einzigen CMOS-Mikrochip.<br />

Ein Heizelement auf dem Mikrochip<br />

bringt für die thermische Flussmessung<br />

eine minimale Wärmemenge in<br />

das Medium ein. Zwei Temperatursensoren<br />

erfassen mit hoher Sensitivität<br />

kleinste Temperaturdifferenzen<br />

und liefern so die grundlegende Information<br />

über die Wärmeausbreitung.<br />

Mit der Integration auf einem einzigen<br />

Chip wird sichergestellt, dass die<br />

analogen Sensorsignale störungsfrei<br />

und hochpräzise verstärkt, digitalisiert<br />

und weiterverarbeitet werden<br />

können. Der Chip stellt ein kalibriertes<br />

und linearisiertes Signal über eine digitale<br />

Schnittstelle zur Verfügung.<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 39


■ [ MIKROSYSTEMTECHNIK ]<br />

Mikro<strong>technik</strong>-Branche leidet unter<br />

hohem Verwaltungsaufwand<br />

Medizinprodukteverordnung | Nach einer aktuellen Umfrage des Ivam-Fachverband<br />

behindern EU-Regularien die Geschäftsabläufe in der Mikro<strong>technik</strong>-Branche. Vor allem<br />

kleine Unternehmen sind mit dem Verwaltungsaufwand überlastet.<br />

Die Richtlinien und<br />

Verordnungen der<br />

EU machen den Unternehmen<br />

der Mikro<strong>technik</strong>industrie<br />

das Leben schwer<br />

2017 in Kraft getreten ist, die Anforderungen<br />

an die Zertifizierung und Dokumentation<br />

für Zulieferer der Medizinprodukteindustrie<br />

deutlich erhöht.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Europäische Mikro<strong>technik</strong>industrie<br />

EU-Regularien<br />

Medizinprodukteverordnung,<br />

RoHS, Reach<br />

Unterstützung für KMU<br />

Bild: Grecaud Paul/Fotolia<br />

Richtlinien und Verordnungen der Europäischen<br />

Union sollen den freien<br />

Verkehr von Waren und Dienstleistungen<br />

im europäischen Binnenmarkt erleichtern.<br />

In der Wahrnehmung der europäischen<br />

Mikro<strong>technik</strong>-Organisationen erschweren<br />

EU-Regularien die Geschäftsabläufe<br />

aber viel stärker als sie sie erleichtern.<br />

Im Rahmen seiner jährlichen Wirtschaftsdatenerhebung<br />

im Februar 2018<br />

hat der Ivam Fachverband für Mikro<strong>technik</strong>,<br />

Dortmund, Unternehmen und Forschungseinrichtungen<br />

der Mikro<strong>technik</strong>branche<br />

in Europa nach ihren Erfahrungen<br />

mit EU-Regularien und den Möglichkeiten,<br />

Einfluss auf Entscheidungsprozesse<br />

zu nehmen, befragt.<br />

Knapp 60 % der befragten Organisationen<br />

geben an, dass sich die Verordnungen<br />

erschwerend auf ihre Geschäftsabläufe<br />

auswirken. Die Verpflichtung zu umfangreicher<br />

Dokumentation und Berichterstattung<br />

verursacht aus Sicht der Branchenvertreter<br />

eine wesentliche Belastung.<br />

Mehr als die Hälfte der Unternehmen und<br />

Institute fühlt sich davon in den Geschäftsabläufen<br />

behindert. Fast drei Viertel<br />

der Branchenvertreter wünschen sich<br />

deshalb vereinfachte Regelungen für kleine<br />

und mittlere Unternehmen.<br />

Die europäische Mikro<strong>technik</strong>industrie<br />

ist von einer Vielzahl von EU-Verordnungen<br />

und -Richtlinien wie RoHS (Restriction<br />

of Hazardous Substances), Reach<br />

(Registration Evaluation, Authorisation<br />

and Restriction of Chemicals) oder der<br />

Maschinenrichtlinie betroffen. In jüngster<br />

Zeit sind Regelungen, die für Gerätehersteller<br />

gelten, auch für die Zulieferindustrie<br />

relevant geworden. So hat die neue<br />

Medizinprodukteverordnung, die im Mai<br />

Neue MDR belastet die<br />

Komponentenhersteller<br />

„Die neue Medizinprodukteverordnung<br />

stellt für unsere Branche ein großes Problem<br />

dar“, erklärt Thomas Dietrich, Geschäftsführer<br />

des Ivam Fachverbands für<br />

Mikro<strong>technik</strong>. „Sie belastet die Komponentenhersteller<br />

für Medizinprodukte in<br />

erheblichem Maße, so dass einige bereits<br />

angekündigt haben, aus diesem Geschäft<br />

auszusteigen.“<br />

Laut Befragung ist jeder zehnte Vertreter<br />

der Mikro<strong>technik</strong>industrie an Entscheidungsprozessen<br />

auf EU-Ebene beteiligt<br />

– mit gemischtem Erfolg. Entscheidungsprozesse<br />

werden als komplex und<br />

wenig transparent beschrieben, persönliches<br />

Engagement auch von Industrievertretern<br />

mit langjähriger Erfahrung in<br />

Brüssel als nicht effizient empfunden.<br />

Spürbare Ergebnisse, so die beteiligten<br />

Branchenvertreter, können fast nur durch<br />

Verbände oder nationale Repräsentanten<br />

erzielt werden.<br />

„Ivam wird deshalb versuchen, in Zukunft<br />

die Interessen von Hightech-Unternehmen<br />

bereits im Vorfeld in die Diskussion<br />

von EU-Regularien einzubringen“, so<br />

Dietrich. „Außerdem werden wir für eine<br />

KMU-freundliche Implementierung der<br />

Medizinprodukteverordnung in Deutschland<br />

eintreten.“<br />

■<br />

www.ivam.de<br />

40 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Mikrofluidik-Plattform<br />

Mit magnetischer Hyperthermie<br />

gegen Krebszellen<br />

Mikrooptiken<br />

Neue Mikrolinsen-Arrays mit mehr Linsen<br />

pro Wafer<br />

Forscher des spanischen Ceit-<br />

IK4 haben eine neuartige Mikrofluidik-Plattform<br />

entwickelt.<br />

Ziel war es, die von Tamag<br />

Iberica SL und der Universität<br />

des Baskenlandes entwickelten<br />

magnetischen Mikrodrähte<br />

auf ihre Hyperthermie-Fähigkeit<br />

zu testen. Ein<br />

Doppelkammer Polymer-Mikrosystem<br />

ermöglichte, durch<br />

eine genaue Kontrolle der Mikroumgebung<br />

der Zellen, eine<br />

In-vitro-Demonstration der<br />

Wirksamkeit der Mikrodrähte<br />

gegen Osteosarkom-Zellen.<br />

Magnetische Hyperthermie<br />

kombiniert Mikrofluidik und<br />

Mikrodrähte<br />

Bild: Ceit IK4<br />

Aufgrund ihrer Größe und<br />

Handhabbarkeit können diese<br />

Magnetdrähte sicherer als Nanopartikel<br />

auf der Tumorfläche<br />

platziert und entfernt werden.<br />

Diese auf Mikro<strong>technik</strong> basierende<br />

Machbarkeitsstudie ebnet<br />

den Weg für einen neuartigen<br />

Ansatz auf dem Gebiet der<br />

magnetischen Hyperthermie.<br />

Dank ihrer einzigartigen Eigenschaften<br />

wie kurzer Erhitzungszeit,<br />

gleichmäßiger Verteilung,<br />

spezifischer Wirksamkeit<br />

oder sicherer Anwendung<br />

stellt die Mikrofluidik-Plattform<br />

eine vielversprechende<br />

Alternative zu gängigen Krebsbehandlungen<br />

dar. Sie bietet<br />

somit eine gute Möglichkeit,<br />

um die Wirkung magnetisch<br />

vermittelter Erwärmung auf<br />

verschiedene Zelltypen zu<br />

analysieren, einschließlich<br />

spezifischer Patientenzellen.<br />

So können die Behandlungsbedingungen<br />

individuell angepasst<br />

werden.<br />

http://ceit.es/en/<br />

Die Ingeneric GmbH aus der<br />

Technologieregion Aachen hat<br />

neue Mikrolinsen-Arrays mit<br />

bis zu 500 einzelnen Linsen<br />

und Abmessungen bis zu 50<br />

mm x 50 mm entwikcelt. Sie<br />

sollen zum Beispiel für die<br />

Strahlformung und das Homogenisieren<br />

von Licht verwendet<br />

werden. Für Optiken mit<br />

kurzer Brennweite hat das Unternehmen<br />

die belegbare Fläche<br />

auf bis zu 10 x 10 mm erhöht<br />

und so das Produktspektrum<br />

nochmal erweitert.<br />

Für die Fertigung der Arrays<br />

wird das Präzisions-Blankpressen<br />

angewendet, bei dem<br />

hochbrechendes Glas exakt<br />

die Form des Presswerkzeugs<br />

annimmt. Da das Unternehmen<br />

die Formen mit Submikron-Präzision<br />

fertigt, erzielt<br />

es bei der Produktion der Arrays<br />

nach eigenen Angaben eine<br />

hohe Genauigkeit und Reproduzierbarkeit.<br />

So sei es<br />

möglich, Arrays mit minimalen<br />

Übergangszonen, höchsten<br />

Füllfaktoren und kleinsten<br />

Pitch-Fehlern prozesssicher<br />

Bild: Ingeneric<br />

Zweidimensionales Mikrolinsen-Array,<br />

plankonvex mit<br />

rotationssymmetrischer<br />

Apertur<br />

auch in Großserien herzustellen,<br />

heißt es.<br />

Beim Entwurf von Mikrooptiken<br />

für spezielle Anwendungen<br />

bietet das Verfahren darüber<br />

hinaus große Freiheit: Im<br />

Vergleich mit dem Ätzverfahren<br />

können komplexe Optiken<br />

mit größerem Aspektverhältnis<br />

von Radius und Apertur<br />

realisiert werden. Darüber hinaus<br />

soll sich das Verfahren<br />

durch eine relative Radiustoleranz<br />

von besser als 0,2 % auszeichnen,<br />

die bei der Serienproduktion<br />

genau reproduzierbar<br />

ist.<br />

www.ingeneric.com<br />

Rheda-Wiedenbrück<br />

06. – 07. Juni 2018<br />

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03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 41


■ [ MIKROSYSTEMTECHNIK ]<br />

Lautsprecher-Chips<br />

aus Silizium<br />

Hörgeräte | Besonders klein und günstig herzustellen<br />

sind Miniaturlautsprecher auf MEMS-Basis, die Fraunhofer-Forscher<br />

entwickelt haben. Sie eignen sich unter<br />

anderem für Hörgeräte.<br />

Die ersten integrierten Miniaturlautsprecher auf MEMS-Basis<br />

haben die Fraunhofer-Institute für Digitale Medientechnologie<br />

IDMT und Siliziumtechnologie ISIT auf der Jahrestagung<br />

der Deutschen Gesellschaft für Akustik (DAGA) im März in<br />

München vorgestellt. Das Ein-Wege-System ist 4 x 4 mm2 groß,<br />

deckt den Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz ab und soll sich<br />

für die qualitative Sprach- und Musikwiedergabe in mobilen<br />

Kommunikationsgeräten, Kopfhörern und Hörgeräten eignen.<br />

Bei der In-Ohr-Anwendung erzielen die Minilautsprecher einen<br />

Schalldruckpegel von 110 dB. Mit einer Reduzierung der Bandbreite<br />

sind sogar bis zu 135 dB möglich.<br />

„Mit dem neuen Ansatz läuten wir einen Paradigmenwechsel<br />

ein“, erklärt der Projektverantwortliche am IDMT, Dr. Daniel<br />

Beer. „Zukünftig können Lautsprecher einfach wie Computer-<br />

Chips aus Silizium hergestellt werden.“<br />

Mit einer Fläche von aktuell 4 x 4 mm² lässt sich der<br />

MEMS-Lautsprecher gut in Kopfhörer, Hearables und<br />

Hörgeräte integrieren<br />

MEMS steht für mikroelektromechanische Systeme und ver -<br />

bindet klassische Halbleiter<strong>technik</strong> mit Miniaturmechanik im<br />

Mikrometer-Bereich. Beide Fraunhofer-Institute arbeiten seit<br />

drei Jahren in dem gemeinsamen Forschungsprojekt Smart<br />

Speaker.<br />

Trotz der Miniaturbauweise sollen die MEMS-Lautsprecher eine<br />

hohe Wiedergabetreue und einen geringen Energieverbrauch<br />

bieten. In der nun anstehenden Optimierungsphase sollen eine<br />

bessere Performance bei geringerem Energieverbrauch erreicht<br />

und mehrere Miniaturlautsprecher zu einem Mehr-Wege-System<br />

kombiniert werden, um die Übertragungsbandbreite auf über 20<br />

kHz zu erweitern.<br />

Bild: Fraunhofer ISIT<br />

Microtec Südwest<br />

Clusterkonferenz bei Teilnehmern und Ausstellern<br />

auf Rekordkurs<br />

Forschungsinstitut<br />

Neue Schnittstellen zwischen<br />

Mensch und Maschine<br />

Einen Teilnehmer- und Aussteller-Rekord<br />

meldete die jährliche Clusterkonferenz<br />

Microtec Südwest im April in Freiburg:<br />

Mehr als 210 Interessierte informierten<br />

sich in Vorträgen und bei über 20 Ausstellern<br />

über Trends und Technologien rund<br />

um die Mikrosystem<strong>technik</strong>.<br />

Neben Fachvorträgen aus der Medizin<br />

und Medizin<strong>technik</strong> sowie Industrie 4.0<br />

spielten neue Sensortechnologien, Komponenten<br />

und integrierte Systeme eine<br />

große Rolle. Das Leitthema Smart Health<br />

Bild: Microtec Südwest<br />

wurde besonders rege diskutiert, wobei es<br />

konkret um bioelektronische Medizin, Mikrosysteme,<br />

Sensorik und Analyse für die<br />

Medizin ging und dazugehörige Oberflächen<br />

und Prozesse beleuchtet wurden.<br />

Prof. Alfons Dehé, Institutsdirektor bei<br />

der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte<br />

Forschung e.V. in Villingen-<br />

Schwennungen, schilderte die Entwicklungen<br />

von kleinen, leistungsfähigen Mikrofonen,<br />

die in den nächsten Jahren für<br />

Smartphones und in der Industrie relevant<br />

werden. Auf seiner Entwick -<br />

lungs-Road map stehen vorausschauende<br />

Wartung für Industrie 4.0, aber auch die<br />

Messung von Herzschlag und Atmung bis<br />

hin zu Umweltsensorik.<br />

Erstmals trafen am Young-Talents-Stand<br />

Absolventen der Fachhochschulen und<br />

Universitäten mit Industrievertretern zusammen.<br />

Am 20. und 21. März 2019 findet<br />

die nächste Fachveranstaltung statt.<br />

www.microtec-suedwest.de<br />

Die Universität Freiburg erhält auf dem<br />

Campus der Technischen Fakultät ein<br />

neues Gebäude für Spitzenforschung: Die<br />

Eröffnung des „Freiburg Institute for Machine-Brain<br />

Interfacing Technology“ (IM-<br />

BIT) ist für Ende 2019 vorgesehen. Das<br />

Zentrum bietet Wissenschaftlern eine<br />

spezialisierte Infrastruktur auf 3200 m2:<br />

Neben Laboren, einige davon mit Großgeräten,<br />

werden zum Beispiel eine Roboterhalle<br />

und speziell abgeschirmte Räume<br />

für EEG-Experimente entstehen.<br />

Intelligente Schnittstellen könnten die Lebensqualität<br />

von Menschen mit Lähmungen<br />

oder Gehirn- und Nervenerkrankungen<br />

deutlich zu steigern. Das IMBIT soll<br />

die Zusammenarbeit dazu über Fach- und<br />

Fakultätsgrenzen hinweg stärken. Neurobiologie<br />

und Materialwissenschaft liefern<br />

die Grundlagen, Forschende aus Informatik,<br />

Robotik und Mikrosystem<strong>technik</strong> entwickeln<br />

die Systeme, Medizinerinnen und<br />

Mediziner wenden sie an. Der Freiburger<br />

Exzellenzcluster Brain Links – Brain Tools<br />

arbeitet seit 2012 auf diesem Gebiet.<br />

42 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Kalibrierte Genauigkeit<br />

auf Zellebene<br />

Mess<strong>technik</strong> im Mikrobereich | Mit einem neuen Kalibriergerät lassen sich<br />

Cantilever für den Einsatz in Raster-Kraft-Mikroskopen vorbereiten. Das<br />

Verfahren wurde mit dem Thüringer Forschungspreis ausgezeichnet.<br />

Das neue Ilmenauer<br />

Kalibriergerät ist<br />

zur Vorbereitung<br />

von Messungen in<br />

den Life Sciences<br />

und in der Materialwissenschaft<br />

interessant<br />

Bild: TU Ilmenau<br />

Mit einem innovativen Kraftkalibriergerät<br />

für Mikro- und Nanokraftsensoren,<br />

das Forscher der Technischen Universität<br />

Ilmenau entwickelt haben, lassen<br />

sich sehr präzise Messungen im Nano-<br />

Newton-Bereich vornehmen. Dafür sind<br />

Prof. Thomas Fröhlich und sein Team vom<br />

Institut für Prozessmess- und Sensor<strong>technik</strong><br />

mit dem Thüringer Forschungspreis<br />

2018 in der Kategorie „Angewandte Forschung“<br />

ausgezeichnet worden.<br />

Das Ilmenauer Kalibriergerät wird künftig<br />

in der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt<br />

in Braunschweig für Cantilever-<br />

Kalibrierungen und für internationale<br />

Vergleichsmessungen eingesetzt. Die damit<br />

sehr exakt kalibrierten Mikrokraftsensoren<br />

werden als Herzstück bei Raster-<br />

Kraft-Mikroskopen eingesetzt: Deren<br />

Cantilever ist eine mikroskopisch kleine<br />

Abtastnadel, nicht länger als die Dicke eines<br />

Haars. Diese Mikroskope sind für die<br />

Medizin, die Biologie und die Biophysik<br />

von großer Bedeutung. So werden sie beispielsweise<br />

in der Krebsforschung eingesetzt,<br />

um nanomechanische Eigenschaften<br />

von kranken Zellen zu untersuchen.<br />

Zwar ist den Medizinern bereits bekannt,<br />

dass kranke Zellen veränderte nanomechanische<br />

Eigenschaften aufweisen, die<br />

Zusammenhänge und Ursachen können<br />

nun aber besser erforscht werden. Messungen<br />

mit Mikrokraftsensoren haben<br />

auch zu einem tieferen Verständnis der<br />

Eigenschaften von Proteinen, DNA-Molekülen<br />

und anderer biologischer Strukturen<br />

beigetragen. So konnten die Kräfte<br />

zwischen komplementären DNA-Strängen<br />

genau gemessen werden.<br />

Kalibriergerät auch für weiche<br />

Cantilever geeignet<br />

Für Anwendungen in der Biotechnologie<br />

oder den Live-Sciences sind bei der Abtastung<br />

biologischer Proben Rasterkraft-Mikroskop-Cantilever<br />

erforderlich, die die<br />

Zellen oder Biofilme nicht mechanisch<br />

beschädigen. Auch solche sehr weichen<br />

Cantilever mit kleiner Federkonstante<br />

können nach der neuen Ilmenauer Methode<br />

kalibriert werden.<br />

Für das innovative Verfahren des Forscherteams<br />

um Prof. Thomas Fröhlich<br />

wurde bereits ein Patent erteilt. Mit dem<br />

Thüringer Preis ehrt das Land seit 1995<br />

Spitzenleistungen in der Forschung an<br />

Hochschulen und außeruniversitären<br />

Forschungseinrichtungen des Landes.<br />

Damit verbunden ist ein Preisgeld von<br />

25 000 Euro.<br />

www.tu-ilmenau.de/pms/<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 43


■ [ TECHNIK ]<br />

Isolationbeschichtung lohnt sich auch<br />

bei Einweg-Instrumenten<br />

PVDF-Beschichtung | Chirurgische Einweg-Instrumente verringern das Risiko einer<br />

Infektionsübertragung durch fehlerhafte Aufbereitung. Eine neue Beschichtungs-<br />

Anlage bei Adelhelm verhilft den Produkten der Elektrochirurgie zur richtigen Ober -<br />

flächenbeschaffenheit für den Einsatz im OP.<br />

Reproduzierbar<br />

hochwertige<br />

Beschichtungen<br />

kommen auch<br />

bei chirurgischen<br />

Einweg-Instrumenten<br />

zur Anwendung<br />

Bild: Adelhelm<br />

Elektrochirurgie-Instrumente werden<br />

heute in fast jedem OP-Saal zum<br />

Schneiden und Blutstillen von Gewebe<br />

eingesetzt. Häufig werden sie als Alternative<br />

zum konventionellen Skalpell oder<br />

anderen chirurgischen Verfahren angewendet.<br />

Denn zum einen verläuft der chirurgische<br />

Schnitt sehr glatt, zum anderen<br />

können mit diesem Verfahren durch die<br />

Erwärmung an den Schnittstellen gleichzeitig<br />

die Blutungen gestillt werden, ohne<br />

dass Gewebe anhaftet. Viele minimal-invasive<br />

Techniken sind im Laufe der letzten<br />

Jahre und Jahrzehnte durch die Elektrochirurgie,<br />

ihre eigens entwickelten Instrumente<br />

und die maßgeschneiderte Oberflächenfunktionalisierung<br />

erst möglich<br />

geworden.<br />

Adelhelm wächst<br />

am Standort USA<br />

Isolationsbeschichtung schützt<br />

Arzt und Patient<br />

Ein hoher Qualitätsstandard bei den Elektrochirurgie-Instrumenten<br />

bietet Schutz<br />

und Sicherheit sowohl für den Arzt, aber<br />

auch für den Patienten. Dabei müssen die<br />

Reinheit und Qualität der Produkt-Oberflächen<br />

auch bei filigranen Formen die<br />

höchsten Anforderungen erfüllen. Charakteristiken<br />

wie Wärmeleitfähigkeit, Isolationsfestigkeit<br />

und Antihafteigenschaften<br />

IHR STICHWORT<br />

sind besonders im Fokus eines siche-<br />

ren Produktdesigns.<br />

Isolationsbeschichtungen kommen<br />

■<br />

■<br />

■<br />

HF-Chirurgie<br />

Einweg-Instrumente<br />

Isolationsbeschichtung<br />

überall da zum Einsatz, wo kein Strom am<br />

Instrument nach außen geleitet werden<br />

darf und hohe Spannungsfestigkeit ge-<br />

■ Polyvinyldifluorid<br />

fragt ist. Für elektrisch isolierende Beschichtungen<br />

verwendet die Adelhelm<br />

GmbH, Eningen u.A., Pulverbeschichtun-<br />

Die Adelhelm-Unternehmensgruppe<br />

mit Hauptsitz im schwäbischen<br />

Eningen unter der Achalm ist Spezialist<br />

für funktionale Beschichtungen<br />

von Oberflächen. Neben den<br />

Niederlassungen in der Schweiz,<br />

Tschechien und Indien unterhält das<br />

Unternehmen auch eine US-Tochtergesellschaft<br />

in Mukwonga (WI).<br />

Die Adelhelm Lubricoat North America<br />

LLC versorgt seit 2006 den USamerikanischen<br />

Markt mit hochwertigen<br />

Gleitlackbeschichtungen.<br />

Ende April hat die Adelhelm-Gruppe<br />

zudem den amerikanischen Beschichtungsspezialisten<br />

QCi Quality<br />

Coatings, Inc, ebenfalls aus Mukwonga,<br />

übernommen und in die<br />

Adelhelm Lubricoat LLC integriert.<br />

44 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


gen mit Polymeren wie Rilsan (PA) und<br />

Halar (E-CTFE), denn die Polymere sind<br />

von Natur aus schlechte Leiter. Selbst bei<br />

feuchter Umgebung und gleichzeitig hoher<br />

Temperatur erzielen sie sehr gute<br />

elektrische Isolations- und Durchschlagswerte.<br />

Vor allem bei Anwendungen an<br />

Mehrweg-Instrumenten wie Schaftrohren,<br />

Griffe und Pinzetten spielen diese<br />

Werkstoffe ihre Vorteile aus.<br />

Mittlerweile sind viele dieser chirurgischen<br />

Instrumente aber auch als Einwegprodukte<br />

in den unterschiedlichsten Ausführungen<br />

erhältlich. „Für den wachsenden<br />

Markt der Einweg-Instrumente haben<br />

wir deshalb wirtschaftlichere Lösungen<br />

gesucht, die auch bei geringeren Schichtstärken<br />

sehr gute Isolations-Eigenschaften<br />

haben“, erklärt Thomas Adelhelm, Geschäftsführer<br />

des schwäbischen Beschichtungsspezialisten.<br />

„Mit der PVDF (Polyvinyldifluorid)-Beschichtung<br />

erhält man<br />

auch bei dünneren Schichten sehr gute<br />

Isolations-Eigenschaften. Es ist zudem in<br />

verschiedenen Farben verfügbar und für<br />

höhere Temperaturen geeignet, wie sie im<br />

OP-Einsatz bei Pinzetten, Klemmen und<br />

Scheren vorkommen.“ Im Gegensatz zur<br />

Pulverbeschichtung, die manchmal aufgrund<br />

ihrer Schichtstärke von ≥ 300 μm<br />

kein filigranes Design zulässt, hat die<br />

PVDF-Beschichtung eine Stärke von 100<br />

bis 200 μm bei minimal zwei, maximal<br />

vier bis fünf Schichten.<br />

Mehrschicht-Auftrag läuft<br />

vollautomatisch im Reinraum<br />

Eine neue Beschichtungsanlage am<br />

Standort Eningen u.A. sorgt zudem seit<br />

kurzem für eine vollautomatisierte und<br />

damit reproduzierbar hochwertige Isolationsbeschichtung<br />

von elektrochirurgischen<br />

Instrumenten eines renommierten<br />

Medizinprodukteherstellers. „Speziell für<br />

diesen Mehrschichtauftrag haben wir eine<br />

neue Anlage im Reinraum gebaut und<br />

bieten ein Oberflächenfinish für eine besonders<br />

glatte und besonders gut isolierende<br />

Oberfläche an“, erklärt Geschäftsführer<br />

Adelhelm.<br />

In der Anlage werden die Pinzetten<br />

vollautomatisiert beschichtet. Die sich<br />

ständig um ihre eigene Achse drehenden<br />

Pinzetten werden dabei von allen Seiten<br />

mit dem Nasslack-Verfahren besprüht.<br />

Die Anlage managt bei diesem Verfahren<br />

selbstständig die Anzahl der Umläufe, legt<br />

das jeweils richtige Lacksystem vor und<br />

schleust die Teile nach der Infrarot-Trocknung<br />

in den Prüfbereich aus. Bis zu acht<br />

Stationen sind dabei gleichzeitig im Einsatz.<br />

Das Ergebnis sind wirtschaftlich produzierte<br />

Einweg-Instrumententeile, die<br />

nach der Reinigung in einer Mehrzonen-<br />

Reinigungsanlage reinraumgerecht verpackt<br />

und beim Kunden ohne weitere Reinigungsstufen<br />

direkt in den Reinraum<br />

eingeschleust und zur Fertigstellung montiert<br />

werden können. Dann müssen weder<br />

Arzt noch Patient beim Einsatz von Single-Use-Instrumenten<br />

auf Sicherheit,<br />

Schutz und Komfort verzichten. (su) ■<br />

www.adelhelm.de<br />

Mehrsprachige Katalogproduktion<br />

Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen oder versionierten Kataloge sind wir bestens gerüstet –<br />

speziell wenn es um das Know-how beim Projektmanagement Ihrer hochkomplexen Aufträge geht.<br />

Individuelle Tools, die perfekt auf Ihr Projekt abgestimmt sind, beschleunigen und vereinfachen<br />

den Gesamtprozess.<br />

Wir können viel für Sie tun, sprechen Sie uns an.<br />

druck@konradin.de · www.konradinheckel.de<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 45<br />

katalog_V1_188x133_4c.indd 1 21.09.2011 16:43:44


■ [ TECHNIK ]<br />

Glänzendes Finish für 3D-Implantate<br />

Gleitschleifen | Mit einer Gleitschliffanlage von Rösler hat Renishaw die Möglichkeit<br />

gefunden, seine Bearbeitungszeiten für das Glätten und Polieren von Schädelimplantaten<br />

drastisch zu verkürzen. Das Verfahren sorgt für hochglänzende wie auch matte<br />

Oberflächen der im 3D-Druck hergestellten Teile.<br />

Ein Schädelimplantat<br />

in einer Fliehkraftanlage<br />

von<br />

Rösler<br />

■ Herstellung von Schädelimplantaten ren gefertigte Werkstücke eine relativ nung von Stützhilfen und leichten Oberflächenglättung<br />

So funktioniert<br />

das Verfahren<br />

Beim Fliehkraftgleitschliffverfahren<br />

rotiert in einem feststehenden, zylindrischen<br />

Arbeitsbehälter ein Drehteller,<br />

welcher von der Behälterwand getrennt<br />

ist. Aufgrund der so erzeugten<br />

Fliehkraft fließt das Werkstück-/<br />

Schleifkörpergemisch in der Anlage<br />

entlang der Behälterwandung Richtung<br />

Rand, um der Schwerkraft folgend<br />

wieder zurück in den Drehteller<br />

Die im 3D Druckverfahren hergestellten,<br />

auf individuelle Patienten abge-<br />

der Implantate, um sie den Schädelparnigt<br />

wird.<br />

nötigte eine satinierte, matte Oberfläche zu gelangen, wo es erneut beschleustimmten<br />

Implantate – insbesondere Kranialplatten<br />

– sind heute in der Fachwelt<br />

tien der Patienten anzupassen. Andy Wescott,<br />

Anwendungs<strong>technik</strong>er bei Renishaw,<br />

Das Spektrum möglicher Bearbeitungen<br />

liegt bei diesem Verfahren in Abhängigkeit<br />

allgemein anerkannt. Die CT-scan-to- bekam die Aufgabe, einen kostengünstigen,<br />

von der Drehzahl des Tel-<br />

CAD-Software, die zu ihrer Herstellung<br />

verwendet wird, hat einige Preise gewonnen.<br />

Viel wurde schon geschrieben über<br />

die CT scan-to-CAD Methode und wie Titan-Pulver<br />

von LPW in den additiven Herstellungsmaschinen<br />

(AM) bei Renishaw<br />

zur Herstellung dieser lebensrettenden<br />

Komponenten verwendet werden. Aber<br />

relativ wenig wurde bisher über die außergewöhnlich<br />

hohe Oberflächenqualität<br />

der Implantate berichtet.<br />

Der auf solche Operationen spezialisierte<br />

Neurochirurg Bartolome Oliver beflächenbearbeitung<br />

reproduzierbaren Prozess zur Ober-<br />

der Schädelimplantate<br />

zu entwickeln, der in einem Schritt direkt<br />

vom Rohprodukt sowohl ein mattes<br />

als auch hochglänzendes Finish erlaubt.<br />

Gleitschliffbearbeitung eignet<br />

sich auch für 3D-Druck-Teile<br />

Die Lösung dieser Aufgabe erforderte<br />

nicht die Neuerfindung des Rades, sondern<br />

lediglich die Entwicklung eines Bearbeitungsprozesses<br />

unter Verwendung<br />

einer Rösler Gleitschliffanlage. Die Qualität<br />

additiv hergestellter Werkstücke ist inzwischen<br />

so gut, dass sie wie alle anderen<br />

lers und dem Prozesswasserstand<br />

zwischen Polieren und intensivem<br />

Schleifen beziehungsweise Entgraten.<br />

Gegenüber Gleitschiffbearbeitungen<br />

in Vibratoren ist in Fliehkraftschleifanlagen<br />

eine Leistungssteigerung um<br />

das 10- bis 30-Fache zu realisieren.<br />

seine Erfahrung auf dem Gebiet der Oberflächen<strong>technik</strong><br />

einbringen. Deshalb entschied<br />

sich Andy Wescotts Abteilung eine<br />

IHR STICHWORT<br />

metallischen Werkstücke bearbeitet werden<br />

können. Und Rösler beschäftigt sich Schleifen und Polieren ihrer Komponen-<br />

Rösler Fliehkraftanlage, Typ FKS 04, zum<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Gleitschleifen<br />

Oberflächenbearbeitung<br />

Dreistufiger Bearbeitungsprozess<br />

3D-Druckverfahren<br />

seit rund 80 Jahren mit Oberflächenbearbeitung,<br />

besitzt also ein umfassendes<br />

Know-how auf dem Gebiet der Gleitschliff-<br />

und Strahlbearbeitung von metallischen<br />

Werkstücken. Da im AM-Verfahten<br />

einzusetzen.<br />

Mit dem neuen Verfahren erfordern<br />

die Schädelimplantate, die in einer Renishaw<br />

AM250 hergestellt werden, nur noch<br />

ein Minimum an Handarbeit zur Entfer-<br />

raue Oberfläche aufweisen, kann Rösler<br />

mit einer<br />

Lamellen-<br />

Bild: Renishaw<br />

46 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Die Schädelimplantate werden in unterschiedlichen Formen und Größen<br />

gefertigt<br />

Bild: Renishaw<br />

JETZT<br />

ONLINE<br />

ZUSTIFTEN!<br />

Schleifscheibe, bevor sie in die Rösler<br />

Fliehkraftanlage eingebracht werden.<br />

Nach einem dreistufigen Bearbeitungsprozess<br />

weisen die Teile eine extrem glatte<br />

Oberfläche auf. Insgesamt wurde der<br />

Anteil an Handarbeit von fünf Stunden<br />

auf weniger als eine Stunde verringert.<br />

Spezielle Halterung bringt die<br />

Werkstücke in Position<br />

Renishaw brachte sein technisches Knowhow<br />

ein, um sicher zu stellen, dass mit<br />

dem neuen Bearbeitungsprozess absolut<br />

reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden.<br />

Andy Wescott: „Wir haben eine Halterung<br />

entwickelt, die unsere Werkstücke<br />

in einem präzise berechneten Winkel in<br />

der Gleitschliffanlage positioniert. Anstatt<br />

wie sonst üblich, bewegen sich die<br />

Teile nicht frei in der Schleifkörpermasse,<br />

sondern werden in einer vorgegebenen<br />

Position in die drei verschiedenen Schleifkörpertypen<br />

eingetaucht. Spezifische<br />

Oberflächenbereiche müssen vor dem<br />

Schleifmedium geschützt werden. Um<br />

dies zu erreichen, sorgt die Halterung dafür,<br />

dass nur jene Bereiche in die Schleifkörpermasse<br />

eingetaucht werden, die geschliffen<br />

und geglättet werden müssen.“<br />

Obwohl noch keine universelle Oberflächenbearbeitungsmethode<br />

für additive<br />

Herstellungsprozesse entwickelt werden<br />

konnte, hat Renishaw bewiesen, dass innovative<br />

Lösungen möglich sind. Ähnlich<br />

wie der additive Herstellungsprozess<br />

selbst hängt die Oberflächenbearbeitung<br />

wesentlich davon ab, wie man bestehende<br />

Bearbeitungsverfahren auf die einzelnen<br />

Anwendungsfälle anpassen kann.<br />

„Die Oberflächenbearbeitung für additiv<br />

hergestellte Produkte steckt noch in<br />

den Kinderschuhen. Aber ich halte es für<br />

absolut falsch, wenn man die additive Fertigung<br />

als eine in sich geschlossene Herstellungstechnologie<br />

betrachtet“, erläutert<br />

Ed Littlewood, Marketingleiter für die<br />

Medizin- und Dental-Abteilung bei Renishaw,<br />

und ergänzt: „Betrachten Sie beispielsweise<br />

die spanende Bearbeitung.<br />

Wir verwenden diese Bearbeitungsmethode<br />

schon seit vielen Jahren und betrachten<br />

es als selbstverständlich, dass<br />

hierzu entsprechende Entgrat- und Eloxierprozesse<br />

zur Verfügung stehen. Genau<br />

wie bei der spanenden Bearbeitung<br />

müssen wir zuverlässige Bearbeitungsprozesse<br />

entwickeln, die zu der additiven<br />

Herstellungsmethode passen.“ ■<br />

Daniel O’Connor<br />

Rösler Oberflächen<strong>technik</strong>,<br />

Untermerzbach-Memmelsdorf<br />

www.rosler.com<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 />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 47


■ [ TECHNIK ]<br />

Unter natürlichen<br />

Bedingungen treten<br />

Plasmen als Blitze<br />

auf oder als Flammen<br />

eines Feuers,<br />

verbunden mit hohen<br />

Temperaturen –<br />

das Vario-Plasma<br />

der Forscher hingegen<br />

bleibt bei<br />

Raumtemperatur<br />

Bild: swa182/ Fotolia<br />

Kaltes Plasma nach Wunsch variieren<br />

Plasma in der Medizin | Die Eigenschaften eines Plasmas gezielt zu verändern, ist<br />

Forschern am Dortmunder Isas gelungen. Ihr Technologieangebot könnte für Plasma -<br />

medizin und Lebensmittelsicherheit interessant sein.<br />

Kalte Plasmen könnten in der Medizin<br />

Großes leisten: Sie unterstützen die<br />

Wundheilung, regen die Blutgerinnung<br />

an und können bei der Behandlung von<br />

Hautkrankheiten und Entzündungen helfen.<br />

Darüber hinaus wirken Plasmen desinfizierend<br />

und können sogar die Oberfläche<br />

von Implantaten so verändern, dass<br />

diese vom Körper besser angenommen<br />

werden. Doch viele dieser Entwicklungen<br />

sind bisher nicht über das experimentelle<br />

Stadium hinausgekommen – ihre flächendeckende<br />

Verwendung scheiterte an der<br />

Handhabung der Plasmen, die sich oft<br />

nicht zuverlässig einstellen lassen.<br />

Dieses Problem haben PD Dr. Joachim<br />

Franzke und sein Team aus der Arbeitsgruppe<br />

Miniaturisierung am Dortmunder<br />

Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften<br />

– Isas – e.V. nun gelöst. Ihr patentiertes<br />

„Verfahren zur Ionisierung von<br />

gasförmigen Proben mittels dielektrisch<br />

behinderter Entladung und zur nachfolgenden<br />

Analyse der erzeugten Probenionen<br />

in einem Analysegerät“ haben die<br />

Wissenschaftler ursprünglich entwickelt,<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Ionisierierungsquelle – für die Analyse<br />

gedacht, aber anderweitig verwendbar<br />

Plasma fein einstellbar<br />

Plasmamedizin, Labordiagnostik,<br />

Nachweis von Schadstoffen<br />

um es in der Analytik zu verwenden. Es<br />

sollte etwa als Ionisierungsquelle für die<br />

Massenspektrometrie eingesetzt werden.<br />

Bei ihren Arbeiten haben sie allerdings<br />

auch herausgefunden, mit welchen Gasen<br />

man das kalte Plasma zuverlässig zünden<br />

kann und wie man welchen Modus erzeugt<br />

– denn der Modus eines Plasmas bestimmt<br />

über seine Eigenschaften und Einsatzgebiete.<br />

Spezielle physikalische<br />

Eigenschaften und ihre Ursache<br />

Jedes Plasma ist ein Teilchengemisch, das<br />

– zumindest teilweise – aus geladenen<br />

Komponenten wie Ionen und freien Elektronen<br />

besteht. Wer von Plasma spricht,<br />

bezeichnet es häufig auch als vierten Aggregatzustand<br />

– neben den drei geläufigeren<br />

fest, flüssig und gasförmig. Um den<br />

Plasmazustand zu erreichen, wird einer<br />

bereits gasförmigen Materie so viel Energie<br />

zugeführt, dass sich auch Elektronen<br />

aus den Molekülen lösen. Das verleiht ihr<br />

spezielle physikalische Eigenschaften und<br />

ein charakteristisches Leuchten.<br />

In der Natur treten Plasmen häufig auf:<br />

Etwa als Blitze oder als Flammen eines<br />

Feuers. Anders als diese natürlichen<br />

Plasmen erhitzen sich so genannte kalte<br />

oder nichtthermische Plasmen nur auf<br />

Raumtemperatur, weil die enthaltenen<br />

Teilchensorten sehr unterschiedliche<br />

Temperaturen haben. Im Fall des nun patentierten<br />

Plasmas sorgt die Technik der<br />

dielektrisch behinderten Entladung (dielectric<br />

barrier discharge, DBD) für diesen<br />

Effekt.<br />

„Mit unserem neuen Verfahren können<br />

wir das Plasma sehr fein einstellen und<br />

damit auf unterschiedlichste Anwendungen<br />

hin anpassen“, erläutert Arbeitsgruppenleiter<br />

Franzke. „Wir versprechen uns<br />

vielfältige Einsatzmöglichkeiten von dieser<br />

Technologie.“ Die Plasmamedizin sei<br />

gerade erst im Kommen, und auch in der<br />

Labordiagnostik und für den Nachweis<br />

von Schadstoffen könnten die gezielt einstellbaren<br />

Plasmen eingesetzt werden.<br />

Das Team um Franzke wird die Technologie<br />

in neuen Ansätzen für die Plasmamedizin<br />

erproben, zum Beispiel in einem Gemeinschaftsprojekt<br />

mit den Institutskollegen<br />

um Prof. Kristina Lorenz, bei dem es<br />

um die Einsatzmöglichkeiten von Plasmen<br />

in der Therapie von Herzkrankheiten<br />

geht. Lorenz leitet die Abteilung Biomedizinische<br />

Forschung am Isas und ist Direktorin<br />

des Westdeutschen Herz- und Gefäßzentrums<br />

(WHGZ) in Essen.<br />

Vario-Plasma: Technologie<br />

auch für die Industrie<br />

Das Isas hat seine Expertise und sein technologisches<br />

Know-How im Bereich der Erzeugung<br />

kalter Plasmen unter dem Stichwort<br />

„Vario-Plasma“ gebündelt. Die Expertise<br />

der Wissenschaftler steht auch der<br />

Industrie und den Geräteherstellern zur<br />

Verfügung. Das Technologieangebot wendet<br />

sich sowohl an Anwender aus der<br />

Plasmamedizin als auch aus der Lebensmittelsicherheit.<br />

■<br />

Tinka Wolf<br />

Isas, Dortmund<br />

48 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Asphärische Optiken<br />

mittels Laser glätten<br />

Laserbearbeitung von Glas | Mit einem Abtrag von weniger<br />

als 5 nm ergänzt das neue Laser Beam Figuring<br />

das Laserpolieren von Glas, was komplette Prozessketten<br />

ermöglicht.<br />

www.dosieren.de<br />

VIEWEG<br />

simply dispensing<br />

Bild: Fraunhofer ILT, Aachen<br />

Ein ablatives Verfahren für<br />

die Ultrapräzisionsbearbeitung<br />

von Optiken haben<br />

Wissenschaftler am Aachener<br />

Fraunhofer-Institut für Laser<strong>technik</strong><br />

ILT entwickelt: Das<br />

Laser Beam Figuring (LBF)<br />

ermöglicht einen Abtrag von<br />

weniger als 5 nm und ergänzt<br />

das Laserpolieren, so dass<br />

erstmals eine komplette Prozesskette<br />

für die laser basierte<br />

Optikfertigung möglich wird.<br />

Erst Laserpolieren,<br />

dann weiter abtragen<br />

Das Laserpolieren war ein erster<br />

Schritt, um die Oberflächenbearbeitung<br />

zu vereinfachen.<br />

Dabei wird die Glasoberfläche<br />

mit CO 2 -Laserstrahlung<br />

bis knapp unter die Verdampfungstemperatur<br />

erwärmt. Die<br />

Viskosität der Oberfläche<br />

sinkt, die Rauheit kann ausfließen<br />

und die Oberfläche<br />

wird geglättet.<br />

Um periodische Strukturen<br />

mit einer Wellenlänge von<br />

über 100 μm zu entfernen,<br />

reicht das Laserpolieren aber<br />

nicht aus. Dafür sind ultrapräzise<br />

abtragende Verfahren nötig,<br />

wie sie bislang in Form des<br />

Das LBF-Verfahren<br />

eignet sich besonders<br />

für die Formkorrektur<br />

von nichtsphärischen<br />

Optiken<br />

in kleinen bis<br />

mittleren Stückzahlen<br />

Ion Beam Figuring (IBF) und<br />

des magnetorheologischen Polierens<br />

(MRF) zu finden waren.<br />

Die Experten vom Fraunhofer<br />

ILT haben jetzt ein laserbasiertes<br />

Verfahren entwickelt,<br />

das genauer und schneller<br />

arbeiten kann: Beim Laser<br />

Beam Figuring (LBF) wird mit<br />

einem gepulsten CO 2 -Laser<br />

Glasmaterial von der Oberfläche<br />

abgetragen. Die Abtragrate<br />

lässt sich dabei durch die<br />

Dauer des Laserpulses genau<br />

regeln. Die horizontale Ausdehnung<br />

des Abtrags wird im<br />

Wesentlichen durch die Größe<br />

des Laserspots bestimmt. So<br />

ist beim Abtrag eine vertikale<br />

Auflösung von unter 5 nm und<br />

eine laterale Auflösung von<br />

unter 100 μm möglich.<br />

So eignet sich das Verfahren<br />

besonders gut für die kostengünstige<br />

Formkorrektur nichtsphärischer<br />

optischer Komponenten<br />

in kleinen bis mittleren<br />

Stückzahlen und kommt auch<br />

für Mikrooptiken in Frage. Dabei<br />

kann die Laserformkorrektur<br />

sowohl mit dem Laserpolieren<br />

als auch mit konventionellen<br />

Bearbeitungsverfahren<br />

kombiniert werden.<br />

Membranventil<br />

komplett aus Edelstahl<br />

Das Membrandosierventil DV-5625-MED von VIEWEG<br />

ist komplett aus Edelstahl (1.4404 Stahl) gefertigt, die<br />

Membrane aus UHMW-PE und damit FDA-konform. Es<br />

eignet sich zum Dosieren von Cyanacrylaten, Farben, Tinte,<br />

UV-Kleber, Alkoholen und anderen dünnflüssigen Medien.<br />

VIEWEG GmbH<br />

Dosier und Misch<strong>technik</strong> . Gewerbepark 13 . 85402 Kranzberg<br />

Tel.: +49 (0) 81 66 - 67 84 -0 . E-Mail: info@dosieren.de . www.dosieren.de<br />

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03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 49


■ [ TECHNIK ]<br />

Kunststoffe mit dem Laser<br />

prozesssicher verschweißen<br />

Laserkunststoffschweißen | Für das Fügen von Kunststoffbauteilen bietet der<br />

Lasersystemhersteller LPKF jetzt erweiterte Optionen in Bezug auf die Prozessund<br />

Qualitätssicherheit.<br />

Spezifische Vorgaben zur Reinheit und<br />

Prozessvalidierung müssen bei der<br />

Produktion medizintechnischer Bauteile<br />

eingehalten werden. Auch Schritte wie<br />

das Fügen von Kunststoffen, die der Herstellung<br />

des eigentlichen Produktes vorangehen,<br />

müssen wiederholgenau und<br />

nachzuverfolgen sein.<br />

Dabei stehen für das Verbinden von<br />

Teilen verschiedene Technologien vom<br />

Kleben bis zum Ultraschall- oder Vi bra -<br />

tionsschweißen zur Verfügung. Besonders<br />

hohen Ansprüchen kann das Laser-<br />

Kunststoffschweißen durch konsequente<br />

Qualitätsüberwachung gerecht werden.<br />

Einsetzen lässt es sich für Gehäuse in<br />

unterschiedlichen Geometrien, beispielsweise<br />

für empfindliche<br />

Elektronikkom ponenten, aber<br />

auch für mikrofluidische Bau -<br />

teile – und selbst außergewöhnlich<br />

geformte Fügenähte<br />

lassen sich realisieren.<br />

Bild: LPKF<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Laserkunststoffschweißen<br />

Möglichkeiten zur Qualitätssicherung<br />

Kontrolle zugelieferter Bauteile<br />

Erfassen von Verschmutzungen<br />

Anforderungen der Mikrofluidik<br />

Das Transmissionsmessgerät TMG 3<br />

erfasst die Eigenschaften eines Bauteils.<br />

Es kann stand-alone betrieben<br />

oder in ein Schweißsystem integriert<br />

werden und hilft bei der Qualitätskontrolle<br />

zugelieferter Teile<br />

Über den Anbieter<br />

Die LPKF Laser & Electronics AG produziert<br />

Maschinen und Lasersysteme,<br />

die in der Elektronikfertigung,<br />

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

und bei der Herstellung<br />

von Solarzellen zum Einsatz kommen.<br />

Rund 20 % der Mitarbeiter sind<br />

im Bereich Forschung und Entwicklung<br />

beschäftigt.<br />

Der Hersteller bietet für das Schweißen<br />

von Kunststoff-Bauteilen in der<br />

Medizin<strong>technik</strong> sowohl Einzelarbeitsplätze<br />

als auch voll automatisierbare<br />

Inline-Produktionssysteme<br />

an. Die Anlagen lassen sich für den<br />

Reinraumeinsatz ausrüsten.<br />

www.lpkf.com<br />

Um eine hohe Gutteilrate in der Produk -<br />

tion zu erreichen, werden im gesamten<br />

Schweißprozess ausgefeilte Qualitätssicherungsmaßnahmen<br />

eingesetzt. So erkennt<br />

die Prozessüberwachung in den<br />

Maschinen der LPKF Laser & Electronics<br />

AG, Garbsen, Unregelmäßigkeiten im laufenden<br />

Prozess. Daher lassen sich Gutund<br />

Schlechtteile trennen. Alle Parameter<br />

werden erfasst und für ein lückenloses<br />

Tracking & Tracing übernommen.<br />

Die neue LPKF-Maschinensoftware<br />

vereinfacht die Prozesseinrichtung und<br />

nimmt dem Bediener die teilweise komplexe<br />

Prozessierung ab. Anhand der CAD-<br />

Daten ermittelt sie selbstständig Vorschläge<br />

für einen optimierten Schweißvorgang<br />

und gibt diese nach Freigabe an die<br />

Maschinensteuerung. So sind sowohl das<br />

Einrichten der Prozessparameter als auch<br />

Konturanpassungen mit wenigen Mausklicks<br />

umzusetzen.<br />

Eine weitere Neuheit sorgt für<br />

Schweißergebnisse, die noch zuverlässiger<br />

sind und eine bisher nicht realisier -<br />

bare Reproduzierbarkeit ermöglichen:<br />

Ein kalibriertes Scanfeld gleicht Abweichungen<br />

aus, die etwa durch äußere<br />

mechanische Einflüsse oder vorbeste -<br />

hende Bauteilabweichungen möglich<br />

sind. Dabei werden variabel einstellbare<br />

Laserspotdurchmesser eingesetzt, mit<br />

denen die Fügenähte schnell und präzise<br />

erzeugt werden können. Ein einzelner<br />

Datensatz lässt sich auf allen kalibrierten<br />

LPKF- Systemen anwenden und schafft<br />

damit weltweit reproduzierbare Ergebnisse.<br />

Fehler durch ungenaue manuelle Ein -<br />

richtung lassen sich damit nahezu ausschließen.<br />

Da es sich beim Laser-Kunststoffschweißen<br />

um einen Prozess handelt, bei<br />

dem angelieferte Bauteile zu einer Baugruppe<br />

gefügt werden, bezieht die Kon-<br />

50 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Schweißen<br />

mit dem Laser<br />

Beim Laser-Durchstrahlschweißen werden<br />

Kunststoffbauteile mit einem Laser verschweißt,<br />

indem der geführte Laserstrahl<br />

einen lasertransparenten Werkstoff durchdringt<br />

und ihn mit dem darunterliegenden<br />

laserabsorbierenden Werkstoff durch präzises<br />

Schmelzen zusammenfügt. LPKF hat<br />

in umfangreichen Messreihen die geeigneten<br />

Laserparameter für unterschiedliche<br />

Kunststoff- und Farbkombinationen ermittelt.<br />

So ist eine Laserschweißnaht in ihrer<br />

Festigkeit mit dem vollen Material vergleichbar<br />

und erreicht nahezu den<br />

Schweißfaktor 1.<br />

Neue Produktlayouts lassen sich mit den softwaregesteuerten<br />

Laserwegen einfach und kurzfristig realisieren, wobei<br />

reproduzierbare Ergebnisse erzielt werden.<br />

Ein wichtiger Aspekt für anspruchsvolle Bauteile ist die<br />

mikrostrukturelle Qualität der Fügezone. Anders als beispielsweise<br />

bei Vibrations- oder Reibverfahren treten beim<br />

Laserschweißen keine Partikel auf. Da die Werkzeuge nicht<br />

mit flüssigen Werkstoffen in Kontakt kommen, gibt es keinen<br />

Aufwand für ihre Reinigung. Auch chemische Zusatzstoffe<br />

wie etwa im Klebverfahren werden nicht verwendet.<br />

www.lpkf.de<br />

trolle auch die Vorprodukte mit ein. Die<br />

optische Wellenlängendurchlässigkeit des<br />

Kunststoffes ist für die Qualität der Fügeverbindung<br />

entscheidend. Der Transmissionstester<br />

LPKF TMG 3 ermittelt die<br />

durch eine Kunststoffprobe transmittierte<br />

Laserstrahlung. So lassen sich beim ge -<br />

lieferten Bauteil Materialabweichungen<br />

von der Prozessspezifikation schnell feststellen.<br />

Mit der Fügewegüberwachung<br />

das Gutteil erkennen<br />

Die Fügewegüberwachung misst beim<br />

Laserstrahlfügen den Abschmelzweg und<br />

lässt Rückschlüsse auf die Qualität zu.<br />

Werden die definierten Grenzen eingehalten,<br />

gilt das Bauteil als Gutteil. Ein optisches<br />

Verfahren erfasst Verbrennungen<br />

auf der Oberfläche. Diese können auch<br />

bei Verschmutzungen auftreten: Statt das<br />

lasertransparente Oberteil nahezu absorptionsfrei<br />

zu passieren, koppelt der Laser<br />

in die Verschmutzung ein und gibt<br />

hier bereits einen Teil seiner Energie ab.<br />

Detektiert das System einen solchen Fall,<br />

wird das Bauteil angezeigt.<br />

Bild: LPKF<br />

Beim Laser-Durchstrahlschweißen<br />

erfolgt die Plastifizierung<br />

ausschließlich<br />

in der Füge -<br />

zone. Durch einen<br />

moderaten Spanndruck<br />

wird die Wärmeübertragung<br />

zwischen Ober- und<br />

Unterteil sichergestellt<br />

Mit steigenden Ansprüchen an die<br />

Qualität der Schweißung und bei empfindlichen<br />

Bauteilen hat das Laser-Durchstrahlschweißen<br />

eine bevorzugte Posi -<br />

tion. Entscheidungsrelevante Argumente<br />

für diese Technologie sind neben den um<br />

bis zu einem Drittel geringeren projektspezifischen<br />

Kosten die größere Flexibilität<br />

der Anlagen, die integrierte Prozesskontrolle<br />

und die bessere Ausbeute an<br />

Gutteilen – sogar bei schwankender Qualität<br />

der Vorprodukte.<br />

Das Laser-Kunststoffschweißen hat<br />

sich als wirtschaftliche, präzise und besonders<br />

saubere Fügetechnologie gegenüber<br />

anderen Fügemethoden behauptet.<br />

Dadurch kann das Verfahren beispielsweise<br />

auch den Anforderungen aus<br />

der medizinischen Mikrofluidik gerecht<br />

werden.<br />

■<br />

Cordula Krause -Widjaja<br />

LPKF Laser & Electronics, Garbsen<br />

SCHNEIDEN<br />

MICROSCHWEISSEN<br />

BOHREN<br />

POLIEREN<br />

STRUKTURIEREN<br />

FÜR DIE MEDIZINTECHNIK<br />

SITEC<br />

Industrietechnologie GmbH<br />

Bornaer Straße 192 | 09114 Chemnitz<br />

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LASYS<br />

Stand 4C31<br />

AUTOMATICA<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 51<br />

Halle A6 | Stand 512<br />

MASCHINENBAU UND FERTIGUNG


■ [ TECHNIK ]<br />

Minimalabtrag mit dem<br />

Ultrakurzpuls-Laser möglich<br />

Laserbearbeitung | Femtosekunden-Laser erzeugen sehr gute Ergebnisse in der Mikro-<br />

Materialbearbeitung der meisten Materialien. Neue Fortschritte bei Lasereigenschaften<br />

und Fertigungskosten machen diese Technik daher interessant für viele Medizinprodukte<br />

– von Nitinol-Stents bis zur Fertigung von Kathetern aus Kunststoff.<br />

Bild: Coherent<br />

Bild: Coherent<br />

PLLA-Stuktur (bioabsorbierbarer<br />

Kunststoff),<br />

aus Röhrenmaterial<br />

geschnitten<br />

Eine weitere Vergrößerung<br />

der Struktur, die mit Femto -<br />

sekunden-Lasern bearbeitet<br />

wurde<br />

Medizinprodukte entwickeln sich immer<br />

weiter in Richtung komplexer<br />

Formen, kleinerer Detailstrukturen und<br />

engerer Toleranzen. Mikro-Materialbearbeitungsmaschinen<br />

mit Ultrakurzpuls-Lasern<br />

eröffnen neue Dimensionen der Bearbeitung<br />

und werden zum Bohren, zum<br />

Schneiden von Schlitzen, Nuten oder variablen<br />

Formen sowie zur Oberflächenstrukturierung<br />

eingesetzt. Die meisten Laseranwendungen<br />

nutzen dabei einen<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Femtosekunden-Laser<br />

Mikrobearbeitung<br />

Minimaler Materialabtrag<br />

Hohe Kantenqualität bei Stents<br />

Bearbeitung in einem Prozess<br />

stark fokussierten Laserstrahl in Kombination<br />

mit Bewegung des Werkstücks, des<br />

Laserstrahls oder einer Kombination von<br />

beiden zur Entfernung von Material mit<br />

hoher räumlicher Präzision. Ein Vorteil ist<br />

die kontaktlose Bearbeitung ohne Werkzeugverschleiß;<br />

die punktförmige Bearbeitungsstelle<br />

erlaubt eine hohe Flexibilität<br />

und ist daher auch zur 3D-Teilefertigung<br />

geeignet.<br />

Der Laser kann schnell mittels CAD/<br />

CAM-Software konfiguriert werden. Darüber<br />

hinaus ist die Laserbearbeitung ein<br />

Prozess ohne Werkzeugwechsel, ohne<br />

verunreinigende Kühl-und Schmiermittel,<br />

ohne toxische Chemikalien und zudem<br />

viel präziser als mechanisches<br />

Schneiden und Bohren. Die Anwendung<br />

ist für verschiedene Materialien wie Metall,<br />

Kunststoffe und Glas möglich.<br />

Mit der zunehmenden Miniaturisierung<br />

von medizinischen Produkten<br />

nimmt auch die Anforderung an den Laserprozess<br />

hinsichtlich höherer räumlicher<br />

Auflösung und geringer thermischer<br />

Belastung (Beschädigung durch Aufschmelzen<br />

oder Mikrorisse der Bearbeitungskanten)<br />

zu. Dies wird als die „Heat<br />

Effected Zone“ (HAZ) bezeichnet. Genauso<br />

ist es wünschenswert, abgetragenes<br />

und aufgeschmolzenes Material zu minimieren,<br />

dadurch eine saubere Oberfläche<br />

zu erzeugen und eine Nachbearbeitung<br />

oder Reinigung zu vermeiden.<br />

Die „klassische“ Laserbearbeitung<br />

nutzt Laser mit Pulsdauern von 40 bis<br />

60 ns (40 bis 60 x 10 –9 s). Jedoch sind diese<br />

Laser bei der Produktion von Strukturen<br />

kleiner als 10 mm, zum Bearbeiten<br />

von dünnen oder empfindlichen Substraten<br />

oder zum Schneiden mit sehr glatten<br />

Kanten, wie beispielsweise in Stents, nicht<br />

mehr die optimale Lösung. Laser mit ultrakurzen<br />

Pulsen (USP: Ultra-Short Pulse)<br />

52 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


können höhere Auflösungen bei gleichzeitig<br />

geringerer HAZ liefern. Daher werden<br />

heute Medizinprodukte zunehmend<br />

unter Verwendung von Pikosekunden-Lasern<br />

(Pulsbreiten von einigen 10 –12 s) verwendet,<br />

wie zum Beispiel Laser der Rapid-Serie<br />

des kalifornischen Herstellers<br />

Coherent Inc., Santa Barbara.<br />

Durch die sehr kurze Pulsdauer wird<br />

die Prozesswärme zum großen Teil durch<br />

das verdampfte Material entfernt, bevor<br />

sie in das umgebende Material eintritt<br />

und eine unerwünschte HAZ erzeugt. Das<br />

verdampfte Material besteht aus sehr kleinen<br />

Partikeln – bis zu Einzelatomen. Dadurch<br />

entstehen keine erstarrenden Materialtrümmer,<br />

und es bleibt eine saubere,<br />

glatte Oberfläche zurück.<br />

Miniaturisierung und perfekte<br />

Schnittkantenqualität<br />

USP-Laser haben typischerweise eine sehr<br />

viel geringere Pulsenergie als ns-Laser, jedoch<br />

eine sehr hohe Puls-Repetitionsrate<br />

– üblicherweise im Bereich von 1 bis 50<br />

MHz. Dadurch wird pro Puls ein minimaler<br />

Materialabtrag mit minimaler thermischer<br />

Belastung erzeugt. Dies erlaubt eine<br />

sehr genaue Kontrolle der Bearbeitungstiefe.<br />

Gleichzeitig garantiert die hohe<br />

Pulsrate einen Materialabtrag, der sehr<br />

gute Fertigungsprozesse ermöglicht.<br />

In jüngster Zeit hat das Interesse an<br />

Femtosekunden-Lasern stark zugenommen.<br />

Besonders wichtig ist, dass dieser<br />

Laser den wachsenden Bedarf an Miniaturisierung<br />

und perfekter Schnittkantenqualität<br />

sowie Oberflächenperfektion erfüllt.<br />

Die Pulsdauer beträgt 1 / der<br />

1000<br />

Pulsbreite eines Pikosekundenlasers. Da-<br />

durch wird der Bearbeitungsprozess praktisch<br />

nicht-thermisch. Das ist wichtig<br />

beim Bearbeiten von dünnen Schichten<br />

und empfindlichen Materialien, bei denen<br />

thermische Effekte nicht toleriert<br />

werden können.<br />

Ein zweiter Grund ist der vermehrte<br />

Gebrauch von gemischten Werkstoffen<br />

und geschichtetem Material, wie bioabsorbierbare<br />

Kunststoffe auf Metall oder<br />

Polyimide auf Glas. Die extrem geringe<br />

Pulsbreite der Femtosekunden-Laser (fs-<br />

Bild: Coherent<br />

Nitinol-Stent nach der<br />

Laserbearbeitung mit<br />

hoher Kantenqualität<br />

und sauberen, glatten<br />

Oberflächen<br />

Laser) geht einher mit sehr hohen Pulsspitzenleistungen.<br />

Dadurch entsteht<br />

nichtlineare Absorption im Material. Anders<br />

als beim normalen (linearen) Absorptionsprozess<br />

ist hierbei keine Wellenlängenabhängigkeit<br />

zu beobachten. Daher<br />

kann der fs-Laser praktisch an jedem<br />

Material eingesetzt werden, selbst bei<br />

transparenten Stoffen wie Glas. Beschichtete<br />

und laminierte Substrate können so<br />

in einem einzigen Prozess bearbeitet werden,<br />

was den Produktionsprozess vereinfacht<br />

und in vielen Fällen die Stückkosten<br />

reduziert. Die Monaco-Serie von Coherent<br />

hat eine Ausgangsleistung von bis zu<br />

60 W in einem kompakten, vor Umwelteinflüssen<br />

geschützten Gehäuse. Durch<br />

vergleichsweise niedrigere Anschaffungskosten<br />

und hohe Zuverlässigkeit ermöglicht<br />

dieser Laser ökonomisch attraktive<br />

Femtosekunden-Materialbearbeitung für<br />

viele Medizinprodukte. Darüber hinaus<br />

sind die Laser in verschiedenen Integrationsvarianten<br />

verfügbar.<br />

■<br />

Dr. Matthias Schulze und Tony Lee<br />

Coherent, Dieburg<br />

www.coherent.com<br />

Femtosekunden-<br />

Laser in Aktion<br />

Möglichkeiten zum Einsatz der Laserbearbeitung<br />

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

■ Schneiden von Röhren<br />

mit festem Strahl<br />

Beim Schneiden von Röhren-Rohlingen<br />

für kardiovaskuläre und periphere<br />

Stents ist das übliche Verfahren,<br />

zylindrische Schnitte, ebenso<br />

wie komplizierte Muster von<br />

Schnitten, zu erzeugen. Die Pro -<br />

zess entwicklung im Applika tions -<br />

labor und beim Kunden hat gezeigt,<br />

dass der Einsatz von fs-Lasern<br />

zu Stents mit hoher Konsistenz und<br />

Festigkeit der erzeugten Strukturen<br />

führt. Dabei ist der Laser typischerweise<br />

in eine Workstation integriert,<br />

und der Rohling ist in einer<br />

4-Achsen-Halterung montiert. Zur<br />

Vermeidung von Ablagerungen<br />

durch Abtragmaterial wird der<br />

Schneidprozess bei dickwandigen<br />

Rohlingen mit einem koaxialen<br />

Gasstrahl unter hohem Druck<br />

durchgeführt.<br />

■ Zweidimensionales Scannen<br />

Für Oberflächentexturen auf gebogenen<br />

Materialien wie Katheter-<br />

Ballons oder Oberflächenbearbeitung<br />

von flachen Rohlingen, zum<br />

Beispiel aus rostfreiem Stahl,<br />

kommt üblicherweise ein 2D-Scanner<br />

in Verbindung mit einem Zwei-<br />

Achsen-Galvanometer-Scanner<br />

zum Einsatz. Dieser deckt einen Arbeitsradius<br />

von 20 cm ab. Die Verwendung<br />

eines fs-Lasers ermöglicht<br />

Ergebnisse mit hoher Genauigkeit<br />

und einer Tiefenkontrolle unter<br />

1 mm Toleranz.<br />

■ Multi-axiales Scannen und<br />

Teilepositionierung<br />

Für Präzisionslöcher in gespülten<br />

Ablationskathetern mit kegelförmigen<br />

Bohrungen oder genaues Positionieren<br />

von Schlitzen und Nuten<br />

oder für spezielle Formen in Röhren<br />

oder Flachmaterial eignet sich die<br />

Bearbeitungsstation aus einem<br />

Fünf- Achsen-Trepanning-Scan-<br />

Head mit koaxialer Hilfsgas-Führung<br />

und einer 5-Achsen- Bewegungssteuerung.<br />

Auch hier erzielt<br />

der fs-Laser Genauigkeiten im sub-<br />

Mikrometer-Bereich.<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 53


■ [ TECHNIK ]<br />

Quantentechnologie<br />

für neue Bildgebung<br />

Quantum Imaging | Laser oder GPS-Systeme ba sieren<br />

auf kollektiven Teilchenphänomenen der Quan ten -<br />

physik. Nun wollen Forscher quantenphysikalische<br />

Systeme aus einzelnen Teilchen nutzbar machen.<br />

Eine Quelle für Photonen mit besonderen Eigenschaften, die für<br />

die Quantenbildgebung nutzbar gemacht werden sollen, entwickeln<br />

Forscher am Fraunhofer ILT<br />

Bild: Fraunhofer ILT, Aachen / Volker Lannert<br />

Robuste, vermarktungsfähige Photonen-Quellen für bildgebende<br />

Verfahren, die auf der Quantentechnologie basieren,<br />

wollen Wissenschaftler des Aachener Fraunhofer ILT entwickeln.<br />

Denkbare Anwendungsgebiete sind die Medizin- oder<br />

Mess<strong>technik</strong>, in denen damit neue Bereiche des elektromagnetischen<br />

Spektrums erschlossen und Grenzen der Bildgebung erweitert<br />

werden können.<br />

Das Vorhaben ist Teil des Leitprojektes Quantum Methods for<br />

Advanced Imaging Solutions (Quilt), an dem insgesamt sechs<br />

Fraunhofer-Institute beteiligt sind. Im Leitprojekt sollen einzelne<br />

Photonen und Quantenzustände kontrolliert und für Anwendungen<br />

genutzt werden. Projektstart war im Oktober 2017.<br />

Damit betreten die Forscher Neuland, denn bei Anwendungen,<br />

die aus einer ersten Generation von Quantentechnologien hervorgingen<br />

und heute weit verbreitet sind, werden vor allem kollektive<br />

Teilchenphänomene der Quantenphysik genutzt. Beispiel<br />

dafür sind siliziumbasierte Transistoren, Laser oder GPS-Systeme.<br />

Eine „zweite Quantenrevolution“ eröffnet nun neue Möglichkeiten:<br />

Quantenphysikalische Systeme aus einzelnen Teilchen,<br />

wie zum Beispiel Photonen, lassen sich mittlerweile gezielt<br />

manipulieren.<br />

Die im Quilt-Leitprojekt gebündelte Kompetenz der sechs Fraunhofer-Institute<br />

soll Fortschritte auf dem Gebiet des Quantum<br />

Imaging bringen und darüber hinaus die Erkenntnisse aus der<br />

Grundlagenforschung in marktnahe Anwendungen überführen.<br />

Prof. Andreas Tünnermann, Leiter des Fraunhofer-Instituts für<br />

Angewandte Optik und Feinmechanik IOF in Jena, und Prof.<br />

Karsten Buse, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Physikalische<br />

Mess<strong>technik</strong> IPM in Freiburg, koordinieren das Gemeinschaftsprojekt.<br />

Additive Fertigung<br />

Kreativer Umgang mit dem Laserlicht<br />

ermöglicht spezielle Anwendungen<br />

Optische Komponenten<br />

3D-Nanodruck erleichtert<br />

Kommunikation mit Licht<br />

Bild: LZH<br />

Lichtbasierte Lösungen für spezielle Anforderungen<br />

in der additiven Fertigung<br />

und dem 3D-Druck hat das Laser Zentrum<br />

Hannover e.V. (LZH) vorgestellt. Dabei arbeiten<br />

die Ingenieure an Prozessen für<br />

etablierte Werkstoffe und Sondermaterialien<br />

– wobei es sowohl um Polymere als<br />

auch um Metalle geht.<br />

Ein Thema der Forscher ist der Multi -<br />

materialdruck. Mit Düsen-basierten<br />

Verfahren können sie zum Beispiel Härte -<br />

gradienten in einem Polymer-Bauteil erzeugen.<br />

Interessant ist das unter anderem<br />

für Wearables, In-Ear-Hörgeräte und<br />

-Kopfhörer. Sie sollen außen weich und<br />

komfortabel, aber innen hart genug sein,<br />

um die Funktion zu gewährleisten. Die<br />

Forscher arbeiten weiterhin daran, Metalle<br />

in Polymermatrizen einzubetten, um<br />

Leiterbahnen zu drucken oder Bauteile zu<br />

magne tisieren. Für die Thematik sucht<br />

das Institut interessierte Unternehmen für<br />

gemeinsame Forschungsprojekte.<br />

Sondermaterialien wie Magnesium werden<br />

sowohl im Leichtbau als auch in der<br />

Biomedizin<strong>technik</strong> eingesetzt. Funktionen<br />

lassen sich direkt in einem Herstellungsschritt<br />

integrieren, Implantate werden<br />

genau an den Körper angepasst. Das<br />

ermöglicht das Selektive Laser(mikro)schmelzen.<br />

Durch Mikro-Stereolithographie<br />

lassen sich zum Beispiel elastische<br />

Strukturen, wie dieses<br />

Spinnennetz aus dem Polymer<br />

PDMS, herstellen<br />

Am Karlsruher Institut für Technologie<br />

(KIT) haben Forscher ein flexibles und effizientes<br />

Konzept erarbeitet, um optische<br />

Komponenten zu kompakten Systemen zu<br />

kombinieren. Sie nutzen dazu ein hochauflösendes<br />

3D-Druckverfahren, mit dem<br />

sie winzige strahlformende Elemente direkt<br />

auf optischen Mikrochips oder Fasern<br />

herstellen und damit eine verlustarme<br />

Kopplung ermöglichen. Der Ansatz ersetzt<br />

aufwendige Positionierungsverfahren,<br />

die heute eine Hürde für viele Anwendungen<br />

darstellen. Aktuell steht die<br />

Photonik vor der Herausforderung, Bauteile<br />

zu miniaturisieren und zu kompakten,<br />

leistungsfähigen Systemen zusammenzufügen,<br />

die sich für Anwendungen<br />

von der Informations- und Kommunika -<br />

tions<strong>technik</strong> über die Mess<strong>technik</strong> und<br />

Sensorik bis hin zur Medizin<strong>technik</strong> eignen.<br />

In hybriden Systeme sind optische<br />

Bauteile mit unterschiedlichen Funktionen<br />

kombiniert. So lassen sich alle Komponenten<br />

optimieren und testen, bevor<br />

sie ins System integriert werden.<br />

54 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Special<br />

Automatisierung<br />

Bild: Püschel Automation<br />

Wie es mit Industrie 4.0 weitergeht<br />

Trends in der Automatisierung | Messe Automatica | Laborautomatisierung | Roboter-Programmierung mittels Wearable<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 55


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

INDUSTRIE 4.0 IST<br />

NOCH LÄNGST NICHT REALITÄT<br />

Automation | Die industrielle Automatisierung hat viele Facetten: Im Fokus steht derzeit<br />

Industrie 4.0. Für Medizin<strong>technik</strong>-Hersteller spielen Roboter darüber hinaus für<br />

das Thema Prozesssicherheit eine große Rolle. Und schließlich wird daran gearbeitet,<br />

dass Roboter künftig deutlich einfacher und kostengünstiger zu implementieren sind.<br />

Automatisierung zur Produk -<br />

tivitätssteigerung: Roboter<br />

kleben bei WKT Kunststoff<strong>technik</strong><br />

Mutter, Gewindestange<br />

und Unterlegscheibe zu einer<br />

Gewindeschraube zusammen<br />

In den vergangenen Jahren hat sich in<br />

Sachen Industrie 4.0 viel getan. Machine-to-Machine-Kommunikation<br />

ist in den<br />

Fabriken Realität“, sagte Achim Berg, Präsident<br />

des IT-Verbands Bitkom auf der<br />

Hannover Messe im April. „Jetzt geht es<br />

darum, den kompletten Maschinenpark<br />

aufzurüsten und ganze Geschäftsmodelle<br />

von analog auf digital zu drehen.“ Nach<br />

einer aktuellen Umfrage des Verbands unter<br />

553 Industrieunternehmen sind heute<br />

24 % der Maschinen und Anlagen in deutschen<br />

Unternehmen mit dem Internet verbunden<br />

– und jedes zweite Unternehmen<br />

aus dem produzierenden Gewerbe nutzt<br />

Industrie-4.0-Anwendungen. Die wichtigsten<br />

Treiber für den Einsatz von Industrie-4.0-Lösungen<br />

sind die Aussicht auf<br />

verbesserte Prozesse (68 %) und verbesserte<br />

Kapazitätsauslastung (58 %). Dahinter<br />

steht der Wunsch nach einem höheren<br />

Automatisierungsgrad in der Fabrik.<br />

Die Zahlen sorgen beim Bitkom allerdings<br />

nicht für Euphorie: „Auch wenn<br />

sich viele Unternehmen mit Industrie 4.0<br />

auseinandersetzen, so zeigt unsere Studie<br />

doch, dass oft nur einzelne Projekte in Angriff<br />

genommen werden“, so Berg.<br />

Diese Einschätzung teilt die Wissenschaftliche<br />

Gesellschaft für Produktions<strong>technik</strong><br />

(WGP): „Industrie 4.0 ist noch<br />

lange nicht umgesetzt“, kritisiert Prof. Berend<br />

Denkena, WGP-Präsident und Leiter<br />

des Instituts für Fertigungs<strong>technik</strong> und<br />

IHR STICHWORT<br />

Bild: Kuka<br />

■ Automatisierung<br />

■ Roboter<br />

■ Industrie 4.0<br />

■ Bildverarbeitung<br />

■ Künstliche Intelligenz<br />

56 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Cobots auf dem<br />

Vormarsch<br />

Jede vierte Maschine ist heute schon smart<br />

Wieviel Prozent der Maschinen in Ihrem Unternehmen sind bereits mit dem Internet verbunden?<br />

0 bis 5 Prozent<br />

5 bis unter 10 Prozent<br />

10 bis unter 20 Prozent<br />

20 bis unter 50 Prozent<br />

50 Prozent und mehr<br />

Weiß nicht/keine Angabe<br />

0%<br />

6%<br />

4%<br />

12%<br />

Werkzeugmaschinen der Leibniz-Universität<br />

Hannover. „Die dafür notwendigen<br />

Hochtechnologien finden nur schwer den<br />

Weg in den Mittelstand“, moniert Prof.<br />

Jörg Krüger, der das Geschäftsfeld Automatisierungs<strong>technik</strong><br />

des Fraunhofer IPK<br />

leitet. Wenn man bei Firmen nachfrage,<br />

hört man oft: „Wir sind gerade bei Industrie<br />

2.0 oder 3.0 angekommen.“<br />

Jährlich 10 % mehr an<br />

Produktivität erreichbar<br />

Dabei verspricht Industrie 4.0 einen deutlichen<br />

Produktivitätsschub: Laut der Siemens-Studie<br />

„The Digitalization Productivity<br />

Bonus: Sector Insights“ können Fertigungsunternehmen<br />

durch Automatisierung<br />

und Digitalisierung ihrer Produktionssysteme<br />

eine jährlich Produktivitätssteigerung<br />

von bis zu 10 % erreichen.<br />

Zum Teil ist noch mehr drin, wie ein<br />

Beispiel aus dem digital vernetzten Werkzeugbau<br />

zeigt, das auf der Automatica in<br />

München vom 18. bis 22. Juni 2018 zu sehen<br />

ist: Für das Einbringen von Entlüftungsbohrungen<br />

an Umformwerkzeugen<br />

bei Audi kamen in der Vergangenheit Radialbohrwerke<br />

zum Einsatz. „Das Verfahren<br />

ist nicht automatisierbar, zeitintensiv<br />

und mit hohem Personalaufwand verbunden“,<br />

erklärt Gereon Heidrich, Leiter Maschinen<strong>technik</strong><br />

im Kompetenzcenter. Diese<br />

Tieflochbohrungen setzt seit kurzem<br />

ein hochpräziser Industrieroboter von<br />

Stäubli. Der Vorteil der durchgängig digitalen<br />

Prozesskette: Die Positionen für die<br />

25%<br />

Durchschnitt:<br />

24 Prozent<br />

54%<br />

Grafik: Bitkom<br />

Eine Um -<br />

frage des<br />

Bitkom unter<br />

553 Indusrie -<br />

unterneh-<br />

men zeigt,<br />

dass Maschi-<br />

nen und<br />

Anlagen<br />

bereits hoch-<br />

gradig ver-<br />

netzt sind<br />

Bohrungen, die früher aufwendig in der<br />

Werkshalle bestimmt werden mussten,<br />

lassen sich heute bereits bei der Werkzeugauslegung<br />

im CAD-System festgelegen<br />

und in das Offline-Programmiersystem<br />

der Roboterzelle übernehmen. Das<br />

Ergebnis ist eine Reduzierung der Durchlaufzeiten<br />

von rund 60 %. Das Praxisbeispiel<br />

stammt zwar aus der Automobilindustrie,<br />

lässt sich aber durchaus auf die<br />

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

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

wichtiger Aspekt der Automatisierung ist<br />

das Plus an Prozessvalidierung, wie ein<br />

anderes Beispiel von der Automatica 2018<br />

belegt: Durch die Kombination moderner<br />

Kamera- und Beleuchtungs<strong>technik</strong>en sowie<br />

Algorithmen lassen sich mit dem Multicount<br />

System von VTM Vision Machine<br />

Technic Vials und Ampullen sicher und<br />

zuverlässig zählen, bevor sie verpackt<br />

werden. Das System kann separat<br />

oder in Produktionslinien integriert<br />

eingesetzt werden und zeichnet<br />

sich durch große Flexibilität hinsichtlich<br />

Anordnung, Größe, Material<br />

und Farbe der Behälter aus.<br />

Alle Messungen und Ergebnisse<br />

werden protokolliert und dokumentiert.<br />

Durch dieses computergestützte<br />

Bilanzierungssystem<br />

werden die manuellen Zählverfahren<br />

ersetzt sowie vollständig<br />

und sicher automatisiert.<br />

„Um Fehlerquellen bei der Herstellung<br />

auszuschließen, setzen wir auf<br />

Bild: PAL Robotics<br />

Nicht mehr nur programmierte Prozesse<br />

ausführen, sondern auf den<br />

Menschen reagieren: Mit Sensoren<br />

ausgestattete Collaborative Roboter<br />

(Cobots) eröffnen eine völlig neue<br />

Form der Zusammenarbeit – in der Fabrik,<br />

aber genauso im OP oder in der<br />

häuslichen Pflege. „In Zukunft werden<br />

wir nur noch mit dem Roboter sprechen<br />

müssen, und dieser erledigt<br />

dann die ihm gestellte Aufgabe“, ist<br />

Francesco Ferro, CEO von PAL Robotics,<br />

überzeugt. Die Roboter des Unternehmens<br />

aus Barcelona lassen sich beispielsweise<br />

im Gesundheitswesen<br />

einsetzen. So haben sich die Spanier<br />

an dem von der EU geförderten Projekt<br />

„Grow Me Up“ beteiligt, das einen<br />

erschwinglichen Roboter für Ambient-Assisted-Living-Umgebungen<br />

entwickelt und getestet hat. Der Roboter<br />

heißt Growmu: Er wird ständig<br />

von den sich verändernden Gewohnheiten<br />

älterer Menschen mit leichten<br />

körperlichen oder kognitiven Defiziten<br />

lernen, um seine Funktionalitäten<br />

anzupassen und ihnen somit Unterstützung<br />

in ihrem täglichen Leben zu<br />

bieten. Das System stellt eine anpassungsfähige<br />

und intelligente Dialogkomponente<br />

bereit, die aus früheren<br />

Interaktionen lernt. Growmu setzt<br />

Dialoge mit erkannten Emotionen<br />

während der Kommunikation in Beziehung,<br />

um wie ein Mensch emotionale<br />

Bindungen mit seinem Gegenüber<br />

aufzubauen.<br />

Reem-C gehört zu<br />

den Cobots von<br />

PAL Robotics und<br />

ist damit der<br />

„Bruder“ des<br />

Growmu, der für<br />

die häusliche<br />

Pflege gedacht ist<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 57


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

vollautomatisierte Prozesse. Dadurch erreichen<br />

wir ein gleichbleibendes Qualitätsniveau<br />

mit äußerst geringen Toleranzen<br />

sowie eine prozesssichere und zugleich<br />

wirtschaftliche Fertigung“, bestätigt<br />

Dr. Franz Kugelmann, Leiter Technologie<br />

Entwicklung bei Fresenius Medical<br />

Care. Bei der Montage von Dialysatoren<br />

sind Sechsachs-Roboter von ABB und Scara-Roboter<br />

von Epson im Einsatz. Letztere<br />

übernehmen unterschiedliche Aufgaben,<br />

angefangen von der Montage und Handhabung<br />

über die Beschickung von Anlagenteilen<br />

bis hin zur Verpackung.<br />

Den nächsten großen Schub für die industrielle<br />

Automatisierung versprechen<br />

In der Gläsernen<br />

Manufaktur von<br />

Volkswagen wird<br />

eine Sensorjacke<br />

von Wandelbots<br />

getestet, mit der<br />

sich Roboter eine<br />

definierte Aufgabe<br />

durch Vor- und<br />

Nachmachen<br />

leichter antrainieren<br />

lassen<br />

Bild: Volkswagen<br />

Automatica<br />

Forum 2018<br />

Was wird die produzierende Industrie<br />

in Zukunft bewegen? Beim Forum geben<br />

Experten darauf Antworten<br />

Von kollaborierenden Robotern bis<br />

zur smarten Maschine reicht das<br />

Spektrum der Themen im Automatica-Forum,<br />

das die Konradin Mediengruppe<br />

organisiert. Mit Fachvorträgen<br />

und Podiumsdiskussionen<br />

liefert es an allen vier Messetagen<br />

vom 19. bis 22. Juni 2018 Expertenwissen<br />

aus erster Hand. Best-<br />

Prac tice-Beispiele, wichtige Branchentrends<br />

und technologische<br />

Innovationen werden vorgestellt<br />

und diskutiert, darunter die digitale<br />

Transformation, künstliche Intelligenz<br />

und smarte Daten, MRK und<br />

Service Robotik sowie Industrie 4.0.<br />

Vollständiges Programm:<br />

automatica-munich.com/forum<br />

Bild: Messe München<br />

sich Experten von der Verzahnung von<br />

Robotern mit künstlicher Intelligenz. Das<br />

Ziel bei kollaborierenden Robotern sind<br />

Maschinen, die nicht nur sensibel genug<br />

sind, um einen potenziell schädlichen<br />

Kontakt zu vermeiden.<br />

Komponenten sollen<br />

intelligenter werden<br />

„Eine besonders spannende Aufgabe ist<br />

es, den Prozess zu vereinfachen, Robotern<br />

diverse Aufgaben beizubringen“, sagt<br />

Samuel Bouchard, CEO des kanadischen<br />

Anbieters Robotiq. „Wir nutzen momentan<br />

noch sehr einfache Anweisungen. Dafür<br />

ist viel Fachwissen erforderlich. Lässt<br />

sich bei Robotern jedoch ein höheres Ab -<br />

straktionsniveau erreichen, gestaltet sich<br />

die Zusammenarbeit viel einfacher. Die<br />

Herausforderung besteht darin, die verschiedenen<br />

Komponenten mit mehr Intelligenz<br />

auszustatten.“<br />

Robotiq ist auch ein Beispiel für einen<br />

weiteren Trend – nämlich die Eintrittsbarrieren<br />

in die Automatisierung zu senken –<br />

etwa durch einfaches Programmieren<br />

und günstige Standard-Roboter. Das<br />

Dresdner Startup Wandelbots, eine Ausgründung<br />

der TU Dresden, verfolgt dieses<br />

Ziel. Es setzt Wearables als Controller für<br />

das Training der Cobots ein. In der Gläsernen<br />

Manufaktur von Volkswagen sollen<br />

damit neue Anwendungen der Mensch-<br />

Rotober-Kollaboration in der Fahrzeug-<br />

Endmontage beim Elektro-Golf zur Serienreife<br />

gebracht werden.<br />

Die intelligente Kleidung ist mit Sensoren<br />

und Aktoren bestückt. Die Sensoren<br />

erfassen menschliche Bewegungen in<br />

Echtzeit, die Aktoren ermöglichen haptisches<br />

Feedback. Die Sensordaten werden<br />

drahtlos an Software übertragen, die einen<br />

Roboter steuert. „So kann einem Roboter<br />

eine Aufgabe durch Vor- und Nachmachen<br />

beigebracht werden“, erklärt<br />

Christian Piechnick, Geschäftsführer von<br />

Wandelbots. Aus den Daten mehrerer<br />

Trainingsläufe entsteht ein Automatisierungsprozess.<br />

Auch kann sich der Roboter<br />

an individuelle Anforderungen menschlicher<br />

Kollegen anpassen. „Wir erhoffen<br />

uns von der Koopera tion, Automatisierungsprojekte<br />

schneller und mit deutlich<br />

reduziertem Aufwand zur industriellen<br />

Anwendung zu bringen“, sagt Marco<br />

Weiß, Leiter New Mobility und Innovation<br />

der Gläsernen Manufaktur.<br />

■<br />

Sabine Koll<br />

Journalistin, Böblingen<br />

Weitere Informationen<br />

Zur Messe Automatica:<br />

www.automatica-munich.com<br />

Zum IT-Branchenverband Bitkom:<br />

www.bitkom.org<br />

Zum Hersteller VTM:<br />

www.vmt-vision-technology.com<br />

Zum Hersteller Wandelbots:<br />

www.wandelbots.com<br />

Zum Hersteller Robotiq:<br />

www.robotiq.com/de<br />

58 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Transportsystem<br />

Shuttle bringt Materialien und Werkstücke<br />

an den richtigen Ort<br />

KABEL<br />

nach Maß.<br />

Für die Intralogistik und Prozess-Automation<br />

in zahlreichen<br />

Branchen hat die Montratec<br />

GmbH, Niedereschach,<br />

das Transportsystem Montrac<br />

entwickelt. Ziel sind optimale<br />

spezifische Anwendungen,<br />

beispielsweise in der Herstellung<br />

von Medizinprodukten<br />

wie Kontaktlinsen und Arzneimittel.<br />

In Reinraum-Umgebungen<br />

reicht die Produktion<br />

von empfindlichen Produkten<br />

wie Festplatten und Wafern<br />

für die Computer- und Halbleiter-Industrie<br />

bis zu Kunststoffbehältern<br />

für medizinische<br />

Anwendungen in der Labor-<br />

Technologie. Das modular aufgebaute<br />

Transportsystem besteht<br />

aus einem Monorail mit<br />

selbstfahrenden Shuttles, die<br />

standardbasiert bis zu 50 kg<br />

Last tragen können. Die Montrac-Shuttles<br />

finden dank intelligenter<br />

Steuerung selbständig<br />

das Transportziel auf<br />

einem verzweigten Monoschienen-System<br />

und erreichen<br />

eine Geschwindigkeit<br />

von bis zu 80 m/min. Mittels<br />

der sensorgesteuerten Sicherheits<strong>technik</strong><br />

werden Hindernisse<br />

auf der Strecke erkannt.<br />

www.montratec.com<br />

Auf der Automatica:<br />

Halle A5, Stand 320<br />

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

Für die moderne Medizin<strong>technik</strong> und die immer komplexeren Geräte<br />

werden immer kleinere Kabel und Kabelsysteme benötigt. E&E entwickelt<br />

und produziert in der innovativen Miniaturkabelfertigung:<br />

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Endoskopieleitungen und Magnetresonanzkabel<br />

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Und das seit mehr als 60 Jahren.<br />

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Fortschritt durch Perfektion<br />

Moderne Fertigung gewinnt durch den Einsatz von Montageautomaten,<br />

Roboter- und Zuführsystemen nicht nur bzgl.<br />

Produktionskosten, sondern erreicht zusätzlich einen hohen<br />

Standard an Präzision und Produktqualität.<br />

PÜSCHEL steht seit 50 Jahren für den höchsten Standard in<br />

der Automatisierung der Montage. Wir planen, entwickeln,<br />

fertigen, montieren, programmieren und installieren. Zuführ<strong>technik</strong><br />

aus eigener Fertigung ist die Basis für Kom plett -<br />

systeme.<br />

PÜSCHEL Automatisierungssysteme – von Anfang an in engster<br />

Abstimmung mit dem Kunden. Intensive Betreuung während<br />

der Inbetriebnahme und Service über den Produktionsbeginn<br />

hinaus sind für uns unverzichtbare Bestandteile unseres<br />

kundenorientierten Handelns. PÜSCHEL nutzt die Erfahrung<br />

in der Automatisierung – branchenübergreifend und zukunftsorientiert.<br />

Bild: Püschel Automation<br />

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■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

ROBOTER MISCHT MEDIKAMENT E<br />

FÜNFMAL SCHNELLER<br />

Medikamentenherstellung | Die robotergestützte Herstellung von IV-Lösungen sorgt<br />

für wirtschaftlichere Abläufe in Kliniken: Die Roboter von Denso stehen seit vielen<br />

Jahren im Dienste innovativer Medizin<strong>technik</strong> und sorgen über eine Reinraumwerkbank<br />

für die automatisierte, schnelle Aufbereitung von Medikamenten.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Schnellere Medikamenten-Aufbereitung<br />

Automatisierte Reinraumwerkbank<br />

Robotergestütztes System<br />

Sicherer Herstellungsprozess<br />

Bedienung per Touchscreen-Monitor<br />

Bild: Denso<br />

Das IV-Icon-Twins-System schafft die Aufbereitung<br />

von über 100 intravenösen Dosen<br />

pro Stunde – und ist damit bis zu fünfmal<br />

schneller als der Labormitarbeiter<br />

Intravenöse Antibiotika zählen zu den<br />

grundlegend wichtigsten Medikamenten.<br />

Jede Klinik verabreicht jährlich<br />

Hunderttausende dieser Infusionslösungen:<br />

Doch die manuelle Herstellung ist<br />

langsam und erhöht die Gefahr mikrobiologischer<br />

Kontaminierung. Diese Probleme<br />

löst das IV-Icon-Twins-System, eine<br />

automatisierte Reinraumwerkbank (Bio-<br />

Sicherheitsstufe II) mit zwei VS-050-Robotern<br />

der Reinraumschutzklasse ISO 5.<br />

Das System wurde von Newicon entwickelt,<br />

einem finnischen Technologiespezialisten<br />

für medizinische Dienstleistungen<br />

und Apotheken.<br />

„Unser System macht den Herstellungsprozess<br />

sicherer, zuverlässiger sowie<br />

effizienter und reduziert das Risiko medizinischer<br />

Fehler. Dadurch verbessert sich<br />

wiederum die Patientensicherheit“, sagt<br />

Jori-Matti Savolainen, Marketingexperte<br />

bei Newicon. Für die Mitarbeiter bedeutet<br />

dies weniger Kontakt mit Antibiotikastaub,<br />

weniger monotone Arbeitsabläufe<br />

sowie belastungsbedingte Verletzungen<br />

und kürzere Arbeitszeiten in der unpraktischen<br />

Laborarbeitskleidung. „Die Krankenschwestern<br />

haben nun mehr Zeit für<br />

die eigentliche Patientenpflege“, sagt er.<br />

Im Vergleich zur manuellen Bearbeitung<br />

erhöht das IV-Icon-Twins-System die<br />

Effizienz um das Fünffache: Die manuelle<br />

Aufbereitung einer intravenösen Dosis<br />

dauert in der Regel mehrere Minuten, das<br />

heißt ein Mitarbeiter kann bis zu 20 Dosen<br />

pro Stunde herstellen. Dagegen<br />

schafft das robotergestützte System rund<br />

100 Dosen stündlich; je nach Größe und<br />

Art des Medikaments sogar bis zu 400 Dosen<br />

je Stunde. Auch die erhöhte Sicherheit<br />

für Patienten und das Klinikpersonal<br />

ist signifikant.<br />

Newicon entschied sich für Denso-Roboter,<br />

weil sich diese dank ihrer Kompaktheit<br />

ideal in die Reinraumwerkbank einfügen<br />

ließen – denn diese sollte den üblichen<br />

Standardabmessungen entsprechen.<br />

Mit einer Höhe von 2,36 m, einer Breite<br />

von 1,89 m und einer Tiefe von nur 95 cm<br />

ist das System so kompakt, dass es sich für<br />

die meist engen, sterilen Laborräume eignet,<br />

aber dank seiner Geschwindigkeit<br />

und Flexibilität sehr gute Ergebnisse erzielt.<br />

Ferner lassen sich die Roboter leicht<br />

in das System integrieren und ohne viel<br />

Aufwand installieren. Sie wurden von Newicon<br />

in Wincaps programmiert.<br />

Zwei Roboter ermöglichen<br />

vollautomatisierte Prozesse<br />

Das System wird per Touchscreen-Monitor<br />

bedient, der mit einem Steuerungs-PC<br />

verbunden ist. Die Befüllung des Systems<br />

erfolgt noch manuell, doch der Prozess als<br />

solcher ist voll automatisiert. Eine zentrale<br />

Rolle spielen dabei die beiden Roboter,<br />

die zwei verschiedene Arbeitsprozesse,<br />

insbesondere Pick-and-Place, durchführen:<br />

Im ersten Fall platziert der Mitarbeiter<br />

die mit den Antibiotika (in Pulverform)<br />

gefüllten Laborphiolen auf einer<br />

Ablage und stellt diese auf die Werkbank.<br />

60 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Die Roboter greifen und halten die Phiolen;<br />

ein geeignetes Lösungsmittel für die<br />

Medikation (beispielsweise steriles Wasser)<br />

wird nun beigemengt. Die Roboter<br />

schütteln die Phiolen, damit sich das Pulver<br />

in der Flüssigkeit auflöst und stellen<br />

diese zurück auf die Werkbank. Im zweiten<br />

Operationsmodus befüllt nur ein Roboter<br />

die Phiolen, während der andere die<br />

Befüllung der in Flüssigkeit aufgelösten<br />

Medikamente aus den Phiolen in Injektionsspritzen<br />

im Pick-and-Place-Verfahren<br />

durchführt.<br />

Das System ist mit Hochpräzisionspumpen<br />

für die Befüllung ausgerüstet. In<br />

der Regel wird nur ein Typ Antibiotikum<br />

je Schicht hergestellt, weil das IV-Icon-<br />

Bild: Denso<br />

Die automatisierte<br />

Reinraumwerkbank<br />

der Bio-Sicherheitsstufe<br />

II verfügt über<br />

zwei VS-050 Robotern<br />

der Reinraumschutzklasse<br />

ISO 5<br />

Twins- System für die serielle Herstellung<br />

hoher Stückzahlen ausgelegt ist. Damit<br />

wird die Herstellung für Krankenhäuser<br />

noch effizienter.<br />

Die Reinraumwerkbank ist durch<br />

Schwebstofffilter (HEPA: High Efficiency<br />

Particulate Air), einen leichten Sicherheitsvorhang<br />

sowie Näherungssensoren<br />

geschützt. Die Systemsoftware führt den<br />

Anwender durch eine Reihe von programmierten<br />

Arbeitsschritten, die der Anwender<br />

jeweils nach Ausführung bestätigen<br />

muss. Dadurch werden Fehler vermieden.<br />

Darüber hinaus müssen die Barcodes der<br />

Medikamente gescannt werden. Das System<br />

selbst wird durch eine SPS des Herstellers<br />

Beckhoff gesteuert: Der PC ist<br />

SPS-programmiert und bietet eine eigens<br />

entwickelte Benutzeroberfläche für die<br />

Auswahl des Herstellungsmodus. Die<br />

Schnittstelle zwischen dem System und<br />

den Robotern wird ebenfalls über eine individuelle<br />

Benutzeroberfläche gesteuert.<br />

Auf der Desktopebene kann der Anwender<br />

die Tätigkeit der Roboter starten<br />

und überwachen sowie Basiskonfigurationen<br />

anlegen. Das System ist noch nicht<br />

mit Cloud-Diensten verknüpft. Künftig<br />

ließe sich jedoch eine Cloud in das Datensystem<br />

eines Krankenhauses integrieren,<br />

so dass beispielsweise Anweisungen zur<br />

Medikamentenherstellung empfangen<br />

und Betriebsdaten gesendet werden<br />

könnten. Newicon wird das IV Icon Twins<br />

System weiter entwickeln und andere Anwendungsmöglichkeiten<br />

sondieren. ■<br />

Jürgen Scheunemann<br />

Fachjournalist in Berlin<br />

Weitere Informationen<br />

Zum Roboterhersteller Denso:<br />

www.densorobotics-europe.com<br />

Zum Technologiespezialisten<br />

Newicon:<br />

www.newIcon.fi<br />

Das System im Betrieb ist zu sehen<br />

unter:<br />

https://youtu.be/KzCWdVOVLPg<br />

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03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 61


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

Immer mehr Roboter<br />

in der Fertigung<br />

Automatisierung | Mit einer durchschnittlichen Roboterdichte<br />

von 74 Einheiten pro 10 000 Mitarbeiter hat<br />

der globale Durchschnitt in der Fertigungsindustrie<br />

einen neuen Rekord erreicht.<br />

Die Automation der Volkswirtschaften läuft weltweit auf Hochtouren:<br />

An der Spitze der am meisten automatisierten Länder stehen<br />

Südkorea, Singapur, Deutschland und Japan<br />

Bild: IFR<br />

Die Roboterdichte steigt weltweit auf neuen Rekord: Aufgeschlüsselt<br />

nach Regionen liegt die durchschnittliche Roboterdichte<br />

in Europa bei 99 Einheiten, in Amerika bei 84 und in<br />

Asien bei 63 Einheiten. Die Top 10 der am meisten automatisierten<br />

Länder der Welt sind: Südkorea, Singapur, Deutschland, Japan,<br />

Schweden, Dänemark, USA, Italien, Belgien und Taiwan.<br />

Diese Ergebnisse veröffentlichte die International Federation of<br />

Robotics (IFR) in ihrem World Robotics Report 2017.<br />

„Die Roboterdichte ist ein wichtiger Vergleichsstandard, um die<br />

Unterschiede im Automatisierungsgrad der Fertigungsindustrie<br />

verschiedener Ländern zu berücksichtigen“, sagt Junji Tsuda,<br />

Präsident der International Federation of Robotics. „Aufgrund<br />

der sehr zahlreichen Roboterinstallationen in Asien während der<br />

letzten Jahre weist die Region die höchste Wachstumsrate auf.“<br />

Zwischen 2010 und 2016 lag demnach die durchschnittliche<br />

jährliche Wachstumsrate der Roboterdichte in Asien bei 9 %, in<br />

Amerika bei 7 % und in Europa bei 5 %.<br />

Weltweit hat die Republik Korea die mit Abstand höchste Roboterdichte<br />

in der Fertigungsindustrie – eine Position, die das Land<br />

seit 2010 hält. Die Roboterdichte übertrifft dort laut Report den<br />

globalen Durchschnitt um gut das Achtfache (631 Einheiten).<br />

Singapur folgt an zweiter Stelle mit einer Rate von 488 Robotern<br />

pro 10 000 Mitarbeiter im Jahr 2016. Rund 90 % der Roboter<br />

sind in Singapur in der Elektronikindustrie installiert. Japan rangiert<br />

auf Platz vier der Welt mit 303 Roboter pro 10 000 Beschäftigte<br />

in der Fertigungsindustrie 2016. Das am stärksten automatisierte<br />

Land in Europa ist Deutschland – mit 309 Einheiten im<br />

weltweiten Vergleich auf Platz 3. Von 2018 bis 2020 soll der jährliche<br />

Absatz aufgrund der steigenden Nachfrage nach Robotern<br />

weiterhin um durchschnittlich mindestens 5 % pro Jahr wachsen.<br />

In den Vereinigten Staaten stieg die Roboterdichte im Jahr<br />

2016 auf 189 Einheiten an – die USA belegen damit den siebten<br />

Platz weltweit.<br />

Die dynamischste Entwicklung verzeichnete China: Zwischen<br />

2013 und 2016 stieg die Roboterdichte von 25 Einheiten im Jahr<br />

2013 auf 68 Einheiten im Jahr 2016. Heute liegt China weltweit<br />

auf Platz 23. Bis 2020 will das Reich der Mitte in die Top 10 der<br />

am stärksten automatisierten Nationen der Welt aufsteigen.<br />

https://ifr.org<br />

Vierachs-Roboter<br />

Neue Scara-Baureihe im Hygienedesign ermöglicht<br />

sehr kurze Zykluszeiten<br />

Servicerobotik<br />

Rebel-Gelenk mit Wellgetriebe<br />

aus Kunststoff<br />

Bild: Stäubli<br />

Mit der Vorstellung der Scara-Baureihe<br />

TS2 auf der Automatica dringt Stäubli<br />

nach eigenen Angaben in eine bis dato unerreichte<br />

Leistungsklasse vor. Die komplette<br />

Neuentwicklung der Vierachser ermöglicht<br />

kürzeste Zykluszeiten sowie ein<br />

wegweisendes Hygienedesign, das neue<br />

Einsatzmöglichkeiten in sensitiven Umgebungen<br />

erschließen soll. Das kompakte,<br />

Die neue Scara-Baureihe<br />

TS2 ist modular aufgebaut<br />

und verfügt erstmals<br />

über die Stäubli eigene<br />

JCS-Antriebs<strong>technik</strong><br />

geschlossene Design bietet innenliegende<br />

Medien- und Versorgungsleitungen. Ein<br />

komplett abgedichtetes Gehäuse, die Pinole<br />

oben optional mit einem Deckel geschützt<br />

und mit Spezialschrauben verschraubt,<br />

die Anschlüsse auf Wunsch unter<br />

dem Roboterfuß verborgen, Toträume<br />

konsequent vermieden.<br />

Mit der neuen Baureihe will Stäubli seine<br />

Position in den Life-Science-Bereichen<br />

weiter ausbauen. Die Roboter sollen bereits<br />

kurz nach Markteinführung in modifizierten<br />

Sonderausführungen für Pharma-,<br />

Medical- und Food-Einsätze sowie<br />

als UL- und ESD-Varianten bereitstehen.<br />

Die neue Roboterfamilie besteht aus insgesamt<br />

vier Mitgliedern, namentlich<br />

TS2–40, TS2–60, TS2–80 und TS2–100.<br />

www.staubli.com<br />

Auf der Automatica: Halle B5, Stand 321<br />

Den Orangensaft servieren, die Spülmaschine<br />

einräumen oder die Einkäufe sortieren:<br />

Diese Anwendunen soll das neue<br />

Low-Cost-Robotic-Konzept der Kölner<br />

Igus GmbH ermöglichen. Unter dem Namen<br />

Rebel hat das Unternehmen ein neuartiges<br />

wellgetriebenes Gelenk als Einzelkomponente<br />

vorgestellt Das neue Gelenk<br />

unterscheidet sich von den vorherigen Robolink-Modellen:<br />

Statt Schrittmotoren<br />

kommen in den Gelenken erstmals bürstenlose<br />

Gleichstrommotoren zum Einsatz.<br />

Auch die Steuerungs<strong>technik</strong> ist in die Achsen<br />

eingebaut und macht einen externen<br />

Schaltschrank überflüssig. Der Rebel ermöglicht<br />

zudem die 6. Rotationsachse im<br />

Robolink-Baukasten und damit die vollständige<br />

Erreichbarkeit von Positionen.<br />

www.igus.de<br />

Auf der Automatica: Halle A4, Stand 103<br />

62 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Connecting Global Competence<br />

Bereit für die nächste<br />

industrielle Revolution?<br />

Was eine Leitmesse für intelligente Automation und Robotik<br />

ausmacht? Sie schafft Orientierung: als internationaler Treffpunkt<br />

aller produzierenden Industriezweige. Sie bewegt den<br />

Markt: als Innovationsplattform, Impulsgeber und Trendlabor.<br />

Sie sichert die Branchenzukunft: als Wegweiser der digitalen<br />

Transformation.<br />

Das macht die automatica zum idealen Umfeld für alle, die ihre<br />

Produktion dank der Schlüsseltechnologien Robotik und<br />

Automation schneller, flexibler und dabei sicher gestalten wollen.<br />

Für zukunftsfähige Produktionskonzepte – von der Komponente<br />

zum System, von der Applikation bis zur Dienstleistung. Impulse<br />

und konkrete IT-Lösungen für die Smart Factory bietet unser<br />

Themenbereich IT2Industry.<br />

Was wir dabei fokussieren? Die Digitale Transformation in der<br />

Fertigung, Mensch-Roboter-Kollaboration, Servicerobotik und<br />

Arbeit 4.0. Hinzu kommen ein anwendungsorientiertes Rahmenprogramm<br />

und direkter Kontakt zu Key Playern auf Entscheider-<br />

Ebene. Oder kurz: alles, was Ihr Unternehmen weiterbringt.<br />

Update your business.<br />

Willkommen auf der automatica 2018:<br />

automatica-munich.com/besucher<br />

The Leading Exhibition for Smart Automation and Robotics<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 63<br />

19.–22. Juni 2018 | München


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

AUTOMATISIERT ZUR ABSOLUTEN<br />

NULL-FEHLER-TOLERANZ<br />

Codeleser | Mit Sensorik von Leuze Electronic bietet der Laborinstrumentehersteller<br />

Tecan für Laboratorien im Life-Science-Bereich eine effiziente Automatisierung.<br />

Die platzsparende Integration des kundenspezifischen Barcodelesers war<br />

ausschlaggebend für die Wahl der neuen Automationsplattform.<br />

Bild: Leuze<br />

Der Barcodeleser BCL<br />

300 funktioniert wie<br />

eine Lichtschranke und<br />

benötigt keine zusätzliche<br />

Sensorik<br />

Bild: Leuze<br />

Ein effizient automatisiertes<br />

Labor ermöglicht die schnelle<br />

Detektion von Probenröhrchen<br />

sowie eine lückenlose Rückverfolgbarkeit<br />

IHR STICHWORT<br />

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Elektrische Automatsierung<br />

Multilane für schnelles Codelesen<br />

Platzsparende Integration<br />

Flexible Gesamtlösung aus einer Hand<br />

Absolute Null-Fehler-Toleranz<br />

Geringe Einbauabstände, kleine Modulgrößen<br />

und schnelles Codelesen<br />

schon ab minimalem Abstand – diese Anforderungen<br />

stellen Codeleser immer wieder<br />

vor besondere Herausforderungen im<br />

automatisierten Labor. Den richtigen, auf<br />

ihre Anforderungen für eine Multilane-<br />

Anwendung zugeschnittenen Scanner zur<br />

Detektion von Proberöhrchen und für deren<br />

Zuordnung und Rückverfolgbarkeit<br />

zu finden – das war zugleich Aufgabe und<br />

Herausforderung für Markus Wolf. Als Senior<br />

System Analyst entwickelt Wolf seit<br />

über 20 Jahren Systemkonzepte für den<br />

Schweizer Hersteller und Lösungsanbieter<br />

für Laborinstrumente, Tecan.<br />

Scanner spielen hierbei eine wichtige<br />

Rolle im gesamten Workflow, um Proben<br />

effektiv nachverfolgen zu können und so<br />

die Prozesssicherheit zu erhöhen. „Letztendlich<br />

geht es bei der Entwicklung immer<br />

darum, die Anforderungen des Kunden<br />

in Design Input Requirements aufzunehmen<br />

und diese mit verschiedenen<br />

Scannerspezifikationen abzugleichen, um<br />

so dem Endkunden die bestmögliche Lösung<br />

anbieten zu können“, erläutert Wolf.<br />

Tecans Endkunden sind namhafte Pharma-<br />

und Biotechnologieunternehmen,<br />

Forschungsabteilungen von Universitäten<br />

sowie forensische und diagnostische Laboratorien<br />

im Life-Science-Bereich.<br />

Eine häufige Anforderung ist, dass sich<br />

der Barcodeleser trotz weitem Lesefeld<br />

möglichst platzsparend in kompakte Ana-<br />

lysegeräte integrieren lässt. Für Tecan<br />

war dies ein entscheidendes Kriterium,<br />

warum die Wahl für die neue Automationsplattform<br />

auf den Barcodeleser<br />

BCL300 von Leuze Electronic fiel. „Genau<br />

genommen war der Barcodeleser BCL 300<br />

von Leuze Electronic das einzige Gerät am<br />

Markt, dass im Hinblick auf das Lesefeld<br />

meine Erwartungen erfüllte“, so Wolf.<br />

Individueller Scanner unterliegt<br />

dem Change Management<br />

Ein weiterer Vorteil neben dem großen<br />

Lesefeld war, dass sich zahlreiche Sonderfunktionen<br />

wie zum Beispiel Softwarekommandos<br />

und Sicherheitsfeatures flexibel<br />

in den Barcodeleser integrieren ließen.<br />

Selbst die Optik des Geräts wurde<br />

auf die individuellen Anforderungen von<br />

Tecan hin modifiziert. Somit entstand ein<br />

eigener, exakt auf die Bedürfnisse von Tecan<br />

zugeschnittener, spezifischer, prekonfigurierter<br />

Scanner, welcher mit einer<br />

64 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Bild: Leuze<br />

Die Multilane sorgt für schnelles Codelesen bei kleinsten<br />

Modulen und kleiner Blindzone<br />

kundenspezifischen Typennummer versehen<br />

wurde und damit dem Change Management<br />

bei Leuze Electronic unterliegt.<br />

Das bedeutet, dass keinerlei Softwareoder<br />

Hardwareänderungen ohne vorhergehende<br />

Kundenabstimmung vorgenommen<br />

werden können, was für zertifizierte<br />

Geräte in der Medizin<strong>technik</strong> essenziell<br />

ist. Der Kunde erhält damit sein individuelles<br />

Gerät und kein anderes, wenn gewünscht,<br />

auch über viele Jahre hinweg.<br />

„Es ist auch ein Vorteil für uns, dass wir<br />

unseren ganz individuellen Barcodeleser<br />

einschließlich der Leiterplatte als Gesamtpaket<br />

von Leuze Electronic beziehen<br />

können“, so der Systems Analyst. Sowohl<br />

die Optik als auch die Leiterplatte kommen<br />

aus der Leuze-Gruppe: Das Optik-<br />

Modul wird vom Optosensorikhersteller<br />

Leuze Electronic in Owen gefertigt. Die<br />

bestückte Leiterplatte sowie das darauf<br />

aufbauende integrierte System kommen<br />

von der Leuze Electronic Assembly, einem<br />

100-%igen Tochterunternehmen von Leuze<br />

Electronic, das 1977 gegründet wurde.<br />

„Unser hoher Innovationsgrad, das gute<br />

Preis-Leistungsverhältnis und unsere<br />

individuell ausgerichtete Betreuung sind<br />

im Markt der EMS-Dienstleister anerkannt“,<br />

sagt Sebastian Raible, seit einem<br />

Jahr Betriebsleiter bei Leuze<br />

Electronic Assembly. Ein<br />

ausgereiftes Logistikkonzept<br />

ermöglicht die Kombination<br />

eines großen Losgrößenspektrums<br />

mit hoher<br />

Variantenvielfalt.<br />

Die Kernkompetenz des<br />

Unternehmens liegt in der<br />

Verbindungstechnologie<br />

auf flexiblem Trägermate -<br />

rial sowie in der Bestückung<br />

von Fine Pitch BGAs<br />

(Ball Grid Array, zu deutsch<br />

Kugelgitteranordnung) inklusive<br />

„Package on Package“-Lösungen<br />

(PoP). Das<br />

Pitch- oder Rastermaß bezeichnet<br />

bei elektronischen<br />

Bauteilen den Abstand zwischen<br />

den Anschlussbeinchen.<br />

Von Fine-Pitch-Bauteilen spricht<br />

man, wenn dieses Maß kleiner als<br />

0,65 mm ist. Moderne Prüftechnologien<br />

stellen die Qualitätsansprüche zur optischen<br />

Prozesskontrolle sicher. Die Möglichkeit,<br />

dieses Gesamtpaket aus einer<br />

Hand zu beziehen, überzeugte System<br />

Analyst Markus Wolf.<br />

Proben und Labels werden im<br />

Fly-Bye-Modus gelesen<br />

Bei dieser konkreten Multilane-Anwendung<br />

auf der Freedeom EVO-Plattform<br />

von Tecan müssen 6 x 16 Lanes identifiziert<br />

werden, bei der neuen Fluent-Plattform<br />

sind es sogar 6 x 32. Die Probenanzahl<br />

hochgerechnet, entspricht dies bei<br />

der Freedom-EVO-Plattform einer<br />

96-Well-Platte, bei Fluent zwei Platten.<br />

Die Proben und auch die Positionslabels<br />

müssen dabei im „Fly-Bye“ vom Barcode -<br />

scanner sehr schnell und zeitgleich gelesen<br />

und einander entsprechend zugeordnet<br />

werden. Hierbei gilt eine absolute<br />

Nullfehlertoleranz.<br />

Der Barcodeleser BCL 300 von Leuze,<br />

Laserklasse 2, liest diese Lanes aufgrund<br />

seiner hohen Tiefenschärfe unabhängig<br />

davon, in welcher Reihenfolge die Racks<br />

eingeschoben werden. Je nach Analysegerät<br />

wird diese offene Plattform mit einer<br />

Edelstahl- oder Aluminiumoberfläche auf<br />

einem Worktable aufgesetzt. Das neue<br />

Fluent-ID-Modul vermeidet Warte- und<br />

Beobachtungszeiten für die Liquid-Handling-Station,<br />

indem es 32 Barcodes innerhalb<br />

von nur 3 s einlädt und identifiziert.<br />

Um eine absolut sichere Identifikation<br />

der Probenbarcodes zu gewährleisten,<br />

setzt Wolf auf eine weitere Funktionalität<br />

des BCL300, die eigens für Tecan adaptiert<br />

wurde: die geometrische Analyse des<br />

reflektierten Laserlichts. Mithilfe dieser<br />

Funktionalität kann die Auswerteeinheit<br />

des Barcodescanners die horizontale Position<br />

des Reflexes genau bestimmen. Damit<br />

ist eine exakte Zuordnung des Posi -<br />

tions- oder Probenbarcodes möglich.<br />

Gleichzeitig erfolgt eine zeitliche Analyse<br />

des Lesetores, so dass die zeitliche<br />

Detektion des Probencodes auf einen bestimmten<br />

Positionsbarcode zurückgeführt<br />

werden kann. Das bedeutet: Posi -<br />

tions- und Probenbarcodes können gegeneinander<br />

geprüft und somit eine sichere<br />

Zuordnung auf die jeweilige Position innerhalb<br />

des Probenracks gewährleistet<br />

werden. Das ist extrem wichtig, denn speziell<br />

wenn es um die lückenlose Identifikation<br />

und Rückverfolgbarkeit von Proben<br />

im Labor geht, gilt bei der Automatisierung<br />

von Analyseprozessen: hier dürfen<br />

keine Fehler passieren.<br />

■<br />

Dr. Lutz Werner<br />

Leuze Electronic<br />

Weitere Informationen<br />

Zum Lösungsanbieter für elektrische<br />

Automation: www.leuze.de<br />

Zum Hersteller von<br />

Laborinstrumenten- und Lösungen:<br />

www.tekan.com<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 65


■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Tattoo-Elektrode misst<br />

über lange Zeiträume<br />

Langzeitmonitoring | Elektrische Herz- oder Muskelimpulse lassen sich über lange Zeit<br />

messen, ohne die Beweglichkeit des Patienten einzuschränken: mit temporären Tattoo-Elektroden,<br />

hergestellt im Tintenstrahldrucker. Eine Gruppe von Forschern aus<br />

Österreich und Italien hat ihre Ergebnisse jüngst vorgestellt.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

„Tattoo“-Elektrode klingt nach einer<br />

Entscheidung „auf Lebenszeit“. Die Elektroden,<br />

wie sie hier von Francesco Greco<br />

gezeigt werden, sind aber für den temporären<br />

Gebrauch gedacht und lassen<br />

sich sehr wohl entfernen<br />

Physiologische Messungen auf der Haut<br />

Flexible Elektroden<br />

Herstellung im Tintenstrahldrucker<br />

Unempfindlich gegenüber<br />

Haarwachstum<br />

Bild: Lunghammer – TU Graz<br />

Bei Diagnoseverfahren wie dem Elektrokardiogramm<br />

(EKG) oder der<br />

Elektromyografie (EMG) werden heute<br />

meist Gel-Elektroden verwendet, um elektrische<br />

Impulse von Herz oder Muskeln zu<br />

erfassen. In der klinischen Praxis schränken<br />

die oft steifen und sperrigen Elektroden<br />

jedoch die Beweglichkeit von Patientinnen<br />

und Patienten spürbar ein – sie<br />

sind, kurz gesagt, wenig komfortabel. Da<br />

das Gel auf den Elektroden zudem bereits<br />

nach kurzer Zeit austrocknet, sind die<br />

Möglichkeiten der Messungen über längere<br />

Zeiträume mit dieser Art von Elektrode<br />

beschränkt.<br />

Eine Alternative dazu sind gedruckte<br />

Tattoo-Elektroden, die ebenfalls elektrische<br />

Impulse vom Menschen zur Maschine<br />

übertragen können. So eine Lösung haben<br />

Forscher aus Italien und Österreich<br />

entwickelt: Einer von ihnen ist Dr. Francesco<br />

Greco vom Institut für Festköperphysik<br />

der TU Graz, der die Resultate der<br />

Arbeit in der Zeitschrift Advanced Science<br />

gemeinsam mit Forscherinnen und Forschern<br />

des Instituto Italiano di Tecnologia<br />

(IIT) Pontedera, der Università degli Studi<br />

in Mailand sowie der Scuola Superiore<br />

S.Anna in Pisa vorgestellt hat.<br />

Leitfähige Polymere<br />

auf Tattoo-Papier gedruckt<br />

Für die neue Methode werden leitfähige<br />

Polymere in einem Tintenstrahldruckverfahren<br />

auf handelsübliches temporäres<br />

Tattoo-Papier gedruckt. So können Einzelelektroden<br />

oder auch Multielektroden-<br />

Anordnungen hergestellt werden. Die externen<br />

Verbindungen, mit denen die Signale<br />

nach außen übertragen werden, sind<br />

ebenfalls direkt in die Tätowierung integriert.<br />

Wie temporäre Abziehbilder lassen<br />

sich die Tattoo-Elektroden dann auf<br />

die Haut aufbringen und sind für den<br />

Träger oder die Trägerin kaum spürbar.<br />

Weil sie so dünn sind – genauer gesagt<br />

weniger als 1 μm dick – passen sich die<br />

Tattoo-Elektroden den Unebenheiten<br />

menschlicher Haut sehr gut an und lassen<br />

sich auch an Körperstellen verwenden,<br />

die für die Applikation herkömmlicher<br />

Elektroden nicht geeignet sind, wie das<br />

Gesicht.<br />

Epidermale Elektronik<br />

lässt sich individualisieren<br />

Greco, Materialwissenschaftler am Institut<br />

für Festkörperphysik der TU Graz, erklärt:<br />

„Uns ist mit dieser Methode ein großer<br />

Schritt in der Weiterentwicklung der<br />

epidermalen Elektronik gelungen. Wir<br />

sind auf direktem Weg zu einem extrem<br />

kostengünstigen und ebenso einfach wie<br />

vielseitig anwendbaren System mit enormem<br />

Marktpotenzial.“ Vonseiten internationaler<br />

biomedizinischer Unternehmen<br />

bestehe bereits konkretes Interesse an der<br />

gemeinsamen Entwicklung marktfähiger<br />

Produkte, berichtet Greco.<br />

Eine weitere Besonderheit der Tattoo-<br />

Elektroden aus dem Drucker ist, dass<br />

selbst eine Perforation des Tattoos, etwa<br />

durch Haarwachstum, die Leistungsfähigkeit<br />

der Elektrode und die Signalübertragung<br />

nicht beeinträchtigt. Dies ist besonders<br />

bei Langzeitanwendungen relevant,<br />

denn nachwachsende Haare führen bei<br />

herkömmlichen Messmethoden häufig zu<br />

einer Ungenauigkeit der Ergebnisse.<br />

In den Tests der italienisch-österreichischen<br />

Forschungsgruppe wurden einwandfreie<br />

Übertragungen von bis zu drei<br />

Tagen erprobt. Dies, so erklärt Greco, ermöglicht<br />

die Messung elektrophysiologischer<br />

Signale von Patienten oder Sportlern<br />

über längere Zeiträume, ohne deren<br />

normale Aktivität zu beeinflussen oder<br />

einzuschränken. Auch können die Elektroden<br />

aus dem Drucker in unterschiedlichen<br />

Größen und Anordnungen produziert<br />

und individuell an die jeweilige Kör-<br />

66 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Industrie<br />

perstelle angepasst werden, an der die<br />

Messung vorgenommen werden soll.<br />

Das ultimative Ziel der Forschung beschreibt<br />

Francesco Greco so: „Wir arbeiten<br />

an der Entwicklung von drahtlosen<br />

Tattoo-Elektroden mit integriertem Transistor,<br />

die es ermöglichen würden, Signale<br />

sowohl zu empfangen als auch zu senden.<br />

Wir könnten so nicht nur Impulse<br />

messen, sondern Körperregionen gezielt<br />

stimulieren.“<br />

Unsere<br />

Fachzeitschriften<br />

finden Sie auch als<br />

ePaper auf keosk !<br />

Die Tattoo-Elektroden aus dem Drucker sind nach Angaben der<br />

Entwickler besonders für die medizinische Langzeitdiagnostik<br />

attraktiv<br />

Bild: Lunghammer – TU Graz<br />

Francesco Greco vom Institut für Festkörperphysik<br />

der TU Graz arbeitet zu diesem<br />

Forschungsthema eng mit dem Team<br />

von Paolo Cavallari, Professor für Humanphysiologie<br />

an der Università degli Studi<br />

in Mailand, und Professor Christian Cipriani,<br />

Leiter des Biorobotik Instituts der<br />

Scuola Superiore S.Anna in Pisa, zusammen,<br />

sowie mit seiner ehemaligen Forschungsgruppe<br />

am Instituto Italiano di<br />

Tecnologia (IIT) Pontedera.<br />

■<br />

Mit vielen<br />

Direktlinks!<br />

Susanne Eigner<br />

Technische Universität Graz<br />

Weitere Informationen<br />

Ihre Ergebnisse haben die Forscher<br />

in Advanced Science im Januar 2018<br />

veröffentlicht, unter dem Titel „Ultraconformable<br />

Temporary Tattoo<br />

Electrodes for Electrophysiology“<br />

http://hier.pro/PQKQx<br />

Weitere Informationen<br />

finden Sie unter:<br />

www.media.industrie.de/fachmagazine-digital-lesen<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 67


■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Winzige Strukturen,<br />

große Wirkung<br />

Laserstrukturierung | Materialwissenschaftler der<br />

Universität Jena gestalten die Oberfläche winziger,<br />

gekrümmter Kohlenstofffasern durch Laserstrukturierung.<br />

Die Oberfläche von Materialien kann einen enormen Einfluss<br />

auf deren Funktion haben. Verändert man die äußere Beschaffenheit,<br />

erweitert man auch die Bandbreite der Verwendungsmöglichkeiten.<br />

Materialwissenschaftler der Friedrich-<br />

Schiller-Universität Jena erforschen deshalb, wie sie die Oberfläche<br />

verschiedener Werkstoffe mit Laser<strong>technik</strong> gestalten können.<br />

Sie konzentrieren sich dabei vor allem auf laserinduzierte<br />

periodische Oberflächenstrukturen, auch LIPSS – Laser-Induced<br />

Periodic Surface Structures – genannt. Mit dieser Methode lassen<br />

sich besonders feine Strukturen hervorrufen.<br />

„Bestrahlt man eine Oberfläche mit einem Femtosekundenlaser,<br />

so bilden sich an dem Punkt, an dem der Laserstrahl auf die<br />

Oberfläche trifft, charakteristische Strukturen aus“, erklärt<br />

Dr. Stephan Gräf vom Otto-Schott-Institut für Materialforschung<br />

der Universität Jena. Interferenzeffekte in diesem Fokuspunkt<br />

rufen die LIPSS hervor. Diese Strukturen sind viel kleiner als die,<br />

die man durch normale Laserstrukturierung erreicht.<br />

Die Größe der Strukturen hängt unter anderem von der Laserintensität<br />

und der Wellenlänge ab. Verändert man also die Parameter<br />

der Laserstrahlung, lassen sich die Strukturen nahezu maßgeschneidert<br />

aufbringen.<br />

Der Physiker Dr. Stephan Gräf an einem Ultrakurzpulslaser in<br />

einem Labor am Otto-Schott-Institut für Materialforschung der<br />

Universität Jena<br />

Generell funktioniert die Methode auf vielen Materialklassen,<br />

bisher allerdings konnte sie nur auf ebenen Flächen angewendet<br />

werden. In Jena ist es gelungen, auch gekrümmte Oberflächen<br />

mit den laserinduzierten periodischen Strukturen zu versehen.<br />

„Wir haben LIPSS auf der Oberfläche etwa zehn Mikrometer<br />

dünner Kohlenstofffasern aufgetragen – deren Durchmesser ist<br />

dabei kaum größer als die aufgebrachten Strukturen selbst“, sagt<br />

Gräf: „Außerdem konnten wir verschiedene Strukturtypen übereinanderlegen<br />

und somit die Oberfläche hierarchisch gestalten.“<br />

Für die Praxis ergeben sich neue Möglichkeiten. So werden etwa<br />

die Kohlenstofffasern bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen<br />

in andere Materialien eingebettet. Durch die LIPSS lässt sich<br />

ihre Oberflächentopographie gezielt verändern, so dass es zum<br />

Verankern zwischen Polymer und eingebetteten Fasern kommen<br />

kann. Die Strukturen wirken wie ein optisches Gitter. Und auch<br />

die Haltbarkeit von Materialien beeinflussen LIPSS positiv.<br />

www.uni-jena.de<br />

Bild: Jan-Peter Kasper / FSU<br />

Intelligente Materialsysteme<br />

Stufenloser Schalter, Fühlhilfe fürs Handy:<br />

Silikonfolie wird zum Bauteil mit Feingefühl<br />

Ein Forscherteam der Universität des<br />

Saarlandes entwickelt eine neue Generation<br />

technischer Bauteile. Diese bestehen<br />

aus dünner Silikonfolie, können aber<br />

kraftvoll drücken, stoßen, vibrieren und<br />

jede gewünschte Stellung halten. Sie sind<br />

als Sensoren zugleich Sinnesorgane für<br />

die Technik und können als stufenlose<br />

Schalter, selbstdosierende Ventile, motorlose<br />

Pumpen oder sogar als Fühlhilfe in<br />

Touch-Bildschirmen Einsatz finden. Die<br />

Technologie kommt ohne seltene Erden<br />

oder Kupfer aus, ist kostengünstig in der<br />

Herstellung, verbraucht sehr wenig Energie<br />

und die Bauteile sind federleicht.<br />

Die hauchdünne Folie zieht sich in der einen<br />

Richtung zusammen und dehnt sich<br />

in die andere. „Auf beiden Seiten einer<br />

Kunststoff-Membran ist eine elektrisch<br />

leitfähige Schicht aufgedruckt. Hierdurch<br />

können wir eine elektrische Spannung an<br />

das Polymer anlegen“, erläutert Prof. Stefan<br />

Seelecke vom Lehrstuhl für intelligente<br />

Materialsysteme. Das macht die Folie<br />

elektroaktiv.<br />

Wird das elektrische Feld verändert, wirken<br />

sich elektrostatische Anziehungskräfte<br />

so aus, dass sich die Folie zusammendrückt<br />

und so ihre Fläche vergrößert. Mit<br />

einer Regelung über Algorithmen wird<br />

aus dem Kunststoff ein hochtechnisches<br />

Bauteil, das durch elektrische Spannung<br />

angesteuert werden kann. Die Forscher<br />

können den Stellungen der Folie Messwerte<br />

der elektrischen Kapazität zuordnen.<br />

Fällt ein Ball auf die Folie, misst diese<br />

die Stärke ihrer Verformung, gibt Auskunft<br />

darüber, aus welcher Höhe der Ball<br />

Was passiert, wenn der Ball auf die Folie<br />

fällt, zeigen die Ingenieure Paul Motzki (l.)<br />

und Philipp Linnebach mit dieser Apparatur<br />

gefallen ist und wie stark seine Beschleunigung<br />

war – und: Sie schießt außerdem<br />

den Ball zurück. Das Team an der Saar-<br />

Universität und am Zentrum für Mechatronik<br />

und Automatisierungs<strong>technik</strong> in<br />

Saarbrücken entwickelt die Folie zu technischen<br />

Bauteilen weiter.<br />

www.zema.de, www.uni-saarland.de<br />

Bild: Oliver Dietze<br />

68 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Proof-of-Concept-Initiative<br />

Schneller zu innovativen<br />

Medizinprodukten<br />

Schneller vom Labor zum Patienten: In<br />

der Initiative „Proof of Concept“ (PoC)<br />

wollen die Fraunhofer-Gesellschaft, die<br />

Helmholtz-Gemeinschaft und die Deutsche<br />

Hochschulmedizin in den kommenden<br />

drei Jahren bis zu 12 Mio. Euro für Pilotvorhaben<br />

im Gesundheitsbereich zur<br />

Verfügung stellen. Die Initiative fördert<br />

die Translation, die Weiterentwicklung<br />

neuer, potenziell heilsamer Substanzen<br />

und Verfahren zu Kandidaten für anwendbare<br />

Therapeutika und Medizinprodukte<br />

durch die Industrie.<br />

Konkret schlagen die drei Projektpartner<br />

vor, über einen Zeitraum von zehn Jahren<br />

zur Entwicklung von potenziellen Wirkstoffen<br />

einen Fonds mit einem Budget von<br />

rund 60 Mio. Euro einzurichten: Er soll je<br />

zur Hälfte aus öffentlichen Mitteln und<br />

aus Industriemitteln bestehen. Auch sollte<br />

die medizinische Forschung den Projektpartnern<br />

zufolge durch ein erfahrenes<br />

Projektmanagement begleitet werden<br />

und zudem davon profitieren, frühzeitig<br />

die regulatorische und industrielle Perspektive<br />

in die Entwicklungen mit einzubeziehen.<br />

Aus 82 Bewerbungen wurden vier innovative<br />

und herausragende Forschungsprojekte<br />

ausgewählt. Die am Universitätsklinikum<br />

Würzburg entwickelten Chimären<br />

Antigen-Rezeptoren (CAR) erkennen ein<br />

bestimmtes Molekül (ROR1), das auf gesunden<br />

Zellen kaum vorkommt, dafür<br />

aber umso mehr auf Krebszellen.<br />

Eine zweite PoC-Initiative fördert eine<br />

neue klinische Studie, die Wirksamkeit<br />

und Sicherheit des Wirkstoffs TMP-002<br />

bei der Behandlung von Patientinnen mit<br />

Eierstock- oder Brustkrebs untersuchen<br />

soll. In einem dritten Projekt soll ein neuartiges<br />

Medikament mit einem hocheffektiven<br />

Wirkstoff in bioverträglichen Nanopartikeln<br />

entwickelt werden, das die<br />

Patienten bei Lungenhochdruck über eine<br />

Inhalation erhalten.<br />

Die vierte PoC-Initiative unterstützt ein<br />

Forschungsvorhaben, das erstmals eine<br />

Heilung der chronischen Hepatitis B ermöglichen<br />

könnte. Für die innovative therapeutische<br />

Impfung sollen für Prime und<br />

Boost unterschiedliche Komponenten verwendet<br />

werden.<br />

www.fraunhofer.de<br />

Internet der Dinge<br />

Sichere Kommunikation<br />

von Maschine zu Maschine<br />

Im Internet der Dinge (IoT) kommunizieren<br />

Maschinen miteinander – ohne<br />

menschliche Eingriffe. Die Universität<br />

Passau beteiligt sich am EU-Projekt Semiotics,<br />

das diese Kommunikation in den<br />

Bereichen Gesundheit, erneuerbare Energien<br />

und intelligente Sensorik sicher und<br />

effizient gestalten möchte.<br />

Semiotics steht für “Smart End-to-end<br />

Massive IoT Interoperability, Connectivity<br />

and Security“. Das Team der Universität<br />

Passau bearbeitet ein Szenario im Bereich<br />

Smart Health. Es geht um die Unterstützung<br />

im Alltag einer Seniorin: Die Geräte<br />

sollen etwa erkennen, wann sie Hilfe benötigt.<br />

Mit Hilfe von Bewegungssensoren<br />

kommunizieren die Geräte dies an einen<br />

Computer, an dem eine Pflegekraft sitzt.<br />

Elektrospinnen<br />

Flexible Elektroden für Touchscreens und<br />

Displays der Zukunft<br />

Feinste Fasern leitfähigen Materials<br />

schlagen sich als unstrukturiertes, weitmaschiges<br />

Netz auf Glas oder Folie nieder<br />

– das als Elektrode genutzt werden<br />

kann<br />

Bild: Uwe Bellhäuser<br />

Touchscreens und Displays der Zukunft<br />

werden gebogen und flexibel sein – wenn<br />

als Materialien dafür flexible Werkstoffe<br />

verwendet werden. Für die Entwicklung<br />

solcher Werkstoffe nutzt das Leibniz-Institut<br />

für Neue Materialien (INM) mit Sitz<br />

in Saarbrücken das Verfahren des Elektrospinnens<br />

von leitfähigen Materialien. Daraus<br />

ergeben sich transparente, flexible,<br />

leitfähige Elektroden, deren Streuverlust<br />

unter 2 % liegt.<br />

Einerseits sollen so viele Informationen<br />

wie möglich zum Gesundheitszustand gesammelt,<br />

andererseits sensible, personenbezogene<br />

Daten gesichert werden.<br />

Weitere Forschungsteams widmen sich in<br />

dem EU-Projekt Anwendungsfällen im Bereich<br />

der erneuerbaren Energien und der<br />

intelligenten Sensorik. Die entwickelten<br />

Lösungen sollen über eine offene Programmierschnittstelle<br />

bereitgestellt werden.<br />

Aus diesen Szenarien erhofft sich das<br />

Projektteam von Semiotics wichtige Anstöße<br />

für ein europäisches IoT-Ökosystem.<br />

Koordiniert wird das Projekt von der Siemens<br />

AG.<br />

www.uni-passau.de<br />

Das Prinzip des Elektrospinnens beruht<br />

auf der Elektrohydrodynamik von Polymertropfen<br />

in starken elektromagne -<br />

tischen Feldern. Die Tropfen gehen im<br />

elektrischen Feld in einen Kegel über. Aus<br />

diesem schießt ein Strahl des flüssigen<br />

Polymers heraus, um so die elektrischen<br />

Ladungen zu verringern. Wegen seiner<br />

Biegeinstabilität bilden sich aus dem Polymerstrahl<br />

an der Luft Fasern mit einer<br />

Dicke von weniger als 500 nm. Sie scheiden<br />

sich auf Substraten wie Glas oder Folie<br />

als unstrukturiertes, weitmaschiges<br />

Netz ab.<br />

Als Ausgangsmaterialien werden Polymere,<br />

Komposite, aber auch Sole verwendet,<br />

die anschließend kalziniert werden. Das<br />

Elektrospinnen ermöglicht unstrukturierte<br />

leitfähige Vliese, deren Dichte hoch genug<br />

ist, um die elektrische Leitfähigkeit<br />

auf dem Substrat flächendeckend zu ermöglichen.<br />

Bei einer Faserdicke unter<br />

0,5 μm ist das Vlies für das menschliche<br />

Auge nicht zu erkennen und erscheint<br />

transparent.<br />

www.leibniz-inm.de<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 69


■ [ RECHT ]<br />

Verantwortliche Person muss mehr<br />

leisten als der Sicherheitsbeauftragte<br />

Neue Aufgaben laut MDR | Der deutsche §30 im MPG weicht dem europäischen<br />

Artikel 15 der EU-MDR. Damit wird das Tätigkeitsfeld des Sicherheitsbeauftragten für<br />

Medizinprodukte neu umschrieben – und die Verantwortung, die dieser Position zukommt,<br />

wächst.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Höhere Anforderungen<br />

an die Qualifikation<br />

Mehr Verantwortung für die Produkte in<br />

allen Phasen des Lebenszyklus<br />

Einblick in alle Prozesse<br />

Die Unternehmensleitung muss die Organisation schaffen und die Qualifika tion<br />

prüfen – aber die Verantwortung liegt am Ende bei der VPR, die die Nachfolge des<br />

Sicherheitsbeauftragten für Medizinprodukte antreten wird<br />

Die am 25. Mai 2017 in Kraft getretene<br />

EU-MDR bringt – unter anderem<br />

– maßgeblich erweiterte inhaltliche Forderungen<br />

an die diejenigen mit sich, die<br />

bisher als Sicherheitsbeauftragte für Medizinprodukte<br />

tätig sind. Die neuen Vorgaben<br />

sollen laut EU-MDR die Kompetenz<br />

der Stelleninhaber stärken und werden im<br />

Artikel 15 der neuen EU-MDR-Verordnung<br />

2017/745 beschrieben. Dort geht es<br />

um die „für die Einhaltung der Regulierungsvorschriften<br />

verantwortliche Person“<br />

– im folgenden Text kurz als VPR bezeichnet.<br />

Bis zum Stichtag am 26. Mai 2020<br />

muss jeder Hersteller mindestens eine solche<br />

VPR intern benennen. Sie muss über<br />

die in der EU-MDR definierte Qualifika -<br />

tionen verfügen – und diese gehen über<br />

Bild: REDPIXEL / Fotolia<br />

das hinaus, was bisher der §30 (3) des<br />

Deutschen MPG festlegte. Bisher reichte<br />

„das Zeugnis über eine abgeschlossene<br />

naturwissenschaftliche, medizinische<br />

oder technische Hochschulausbildung“<br />

aus, um die erforderliche Sachkenntnis<br />

nachzuweisen. In der EU-MDR sind aber<br />

nicht nur die wissenschaftlich relevanten<br />

Fachbereiche, sondern auch der Kontext<br />

neu formuliert worden.<br />

Im Artikel 15 (1) heißt es explizit, dass<br />

das erforderliche Fachwissen nachzuweisen<br />

ist durch Zeugnisse über ein Hochschulstudium<br />

oder als gleichwertig anerkannter<br />

Ausbildungsgänge in Recht,<br />

Medizin, Pharmazie, Ingenieurwesen<br />

oder einem anderen relevanten wissenschaftlichen<br />

Fachbereich, aber auch<br />

durch den Nachweis von Berufserfah-<br />

rung: Die VPR muss mindestens ein Jahr<br />

lang im Umfeld von Regulierungsfragen<br />

oder QM-Systemen im Zusammenhang<br />

mit Medizinprodukten tätig gewesen sein.<br />

Alternativ kann sie ihr Fachwissen durch<br />

vier Jahre Berufserfahrung in Regulierungsfragen<br />

oder QM-Systemen im Zusammenhang<br />

mit Medizinprodukten<br />

nachweisen. Hersteller von Sonderanfertigungen<br />

können das erforderliche Fachwissen<br />

durch zwei Jahre Berufserfahrung<br />

in einem entsprechenden Fabrikations -<br />

bereich nachweisen. Welche Kompetenzen<br />

die bisherigen Sicherheitsbeauf -<br />

tragten mitbrachten, müssen die Hersteller<br />

feststellen und ihre Stellen- oder Funktions-Beschreibungen<br />

entsprechend revidieren.<br />

Marktbeobachtung bleibt,<br />

aber in einer aktiveren Rolle<br />

Was der Sicherheitsbeauftragte für Me -<br />

dizinprodukte laut deutschem MPG und<br />

der EU-Richtlinie 93/42/EWG zu tun hatte,<br />

war bisher in §30 (4) des Deutschen<br />

MPG beschrieben. Demnach musste er bekannt<br />

gewordene Meldungen über Risiken<br />

bei Medizinprodukten sammeln, bewerten<br />

und die notwendigen Maßnahmen<br />

ko ordinieren. Er war auch für das Erfüllen<br />

von Anzeigepflichten verantwortlich,<br />

soweit sie Medizinprodukterisiken<br />

betreffen. Die konkrete inhaltliche Um -<br />

setzung erfolgte seit 2002 mit der deutschen<br />

Medizinprodukte-Sicherheitsplan-<br />

Verordnung „MPSV“.<br />

70 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


In der EU-MDR /EU-IVDR wird diese<br />

„marktbeobachtende Tätigkeit“ in den<br />

Absätzen (3) c und (3) d zwar präzisiert,<br />

bleibt aber im Kern relativ unverändert<br />

beibehalten. Die VPR bekommt allerdings<br />

eine aktivere Rolle, denn sie wird explizit<br />

zur aktiven Marktbeobachtung und dem<br />

gezielten Sammeln von Nachweisen der<br />

positiven klinischen Eignung der eigenen<br />

Produkte und Technologien aufgefordert<br />

– es geht also um mehr als nur um das Erfassen<br />

von Vorkommnissen. Genauer beschrieben<br />

ist die Aufgabenstellung in der<br />

EU-MDR Anhang III.<br />

Die VPR bekommt allerdings auch erhebliche<br />

Verantwortlichkeiten neu hinzu.<br />

Knapp, aber folgenschwer werden diese<br />

in den Abschnitten (3) a und (3) b sowie<br />

(3) e des Artikels 15 beschrieben. Sie<br />

muss dafür geradestehen, dass<br />

• die Konformität der Produkte in angemessener<br />

Weise gemäß dem Qualitätsmanagementsystem<br />

vor der Freigabe<br />

geprüft wird,<br />

• die technische Dokumentation und die<br />

EU-Konformitätserklärung erstellt und<br />

auf dem neuesten Stand gehalten werden,<br />

• im Fall von Prüfprodukten die Erklärung<br />

gemäß Anhang XV Kapitel II Abschnitt<br />

4.1 abgegeben wird.<br />

Damit ist die VPR für Aspekte verantwortlich,<br />

die den gesamten Lebenszyklus<br />

der Produkte oder Technologien betreffen.<br />

Vielfach resultiert hieraus eine aktive<br />

Einbindung in Entwicklungsprojekte –<br />

zum Beispiel in Bezug auf den Risikomanagementplan<br />

– und das Change Management.<br />

Sie hat auch Übersicht über das unternehmerische<br />

produkt- und prozessspezifische<br />

Know-how sowie über das<br />

QM-System, also die Interaktion von Prozessen,<br />

Projekten und Akteuren im Betrieb<br />

sowie bei kritischen Lieferanten und<br />

Handelspartnern. All diese organisatorischen<br />

Aspekte sind in dem betrieblichen<br />

QM-System nach EU-MDR Artikel 10,<br />

meist in Kombination mit Anhang IX der<br />

EU-MDR, und der DIN EN ISO<br />

13485:2016 abzubilden.<br />

Intern oder extern?<br />

Die verantwortliche Person soll laut<br />

Artikel 15 der EU-MDR der Organisa -<br />

tion des Herstellers angehören, also<br />

intern benannt werden. Eine Ausnahme<br />

davon gibt es laut Art. 15 (2) bei<br />

Betrieben, die weniger als 50 Mitarbeiter<br />

beschäftigen und nach<br />

2003/361/EG weniger als 10 Mio.<br />

Euro Umsatz erreichen: Diese Unternehmen<br />

haben die Möglichkeit, eine<br />

externe VPR zu benennen, die allerdings<br />

„dauerhaft und ständig“ tätig<br />

sein und also vertraglich geregelt verpflichtet<br />

werden muss.<br />

Vom Risikomanagement<br />

bis zur Wiederaufbereitung<br />

So soll sichergestellt werden, dass die<br />

VPR das (beziehungsweise die) Konformitätsbewertungsverfahren<br />

koordiniert und<br />

die Konformitätskriterien kennt, ebenso<br />

wie alle geforderten Dokumente und<br />

Aufzeichnungen für alle eigenen Medizinprodukte.<br />

Basierend auf dieser Erkenntnis,<br />

hat die VPR sowohl den Anhang I<br />

(Grundlegende Sicherheits- und Leistungsanforderungen)<br />

als auch Anhang II<br />

(Technische Dokumentation) und Anhang<br />

III (Technische Dokumentation über<br />

die Überwachung nach dem Inver -<br />

kehrbringen) für alle Produkte und Varianten<br />

eigenverantwortlich zu koordinieren.<br />

Diese Koordination umfasst alle<br />

Themen, die zur Produktsicherheit beitragen,<br />

reicht also vom Risikomanagement<br />

über Klinische Prüfungen bis zur Wiederaufbereitung.<br />

In diesem Zusammenhang kommt der<br />

VPR in vielen Betrieben auch die Rolle zu,<br />

am Projektende relevante Änderungen<br />

gemäß Anhang IX Absatz 2.4 der Benannten<br />

Stelle mitzuteilen und UDID-Meldung<br />

in der Eudamed-Datenbank nach Anhang<br />

VI zu veranlassen oder zu genehmigen.<br />

Um all das zu gewährleisten, muss die<br />

Unternehmensleitung die organisatorischen<br />

Voraussetzungen dafür schaffen,<br />

dass die VPR ihre Verantwortung in einem<br />

gesetzeskonform organisierten betrieblichen<br />

Umfeld wahrnehmen und gegenüber<br />

Benannten Stellen und Überwachungsbehörden<br />

unter Beweis stellen<br />

kann.<br />

■<br />

Arjan J. H. Stok<br />

Stoq Managementservice, Birkenfeld<br />

<br />

<br />

– Webcode: MT06920<br />

– Webcode: MT06921<br />

– Webcode: MT06922<br />

– Webcode: MT06923<br />

– Webcode: MT06924<br />

– Webcode: MT07920<br />

– Webcode: MT07921<br />

–Webcode: MT07922<br />

– Webcode: MT07923<br />

– Webcode: MT07924<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 71<br />

·


■ [ AUSLANDSMÄRKTE ]<br />

Tradition trifft<br />

Moderne : Touristen<br />

kommen nicht nur<br />

der Buddhas und<br />

Tempel wegen nach<br />

Thailand, sondern<br />

auch wegen der gut<br />

ausgestatteten<br />

Privatkliniken<br />

Bild: eyetronic/Fotolia<br />

Buddhas, Tempel und Touristen<br />

Marktchancen | Thailand will sich zum Medical Hub in Südostasien entwickeln.<br />

Gesundheitsausgaben und Ansprüche steigen, vor allem aber treibt der Privatsektor<br />

die Nachfrage nach Medizin<strong>technik</strong> an. Mehr als 80 Prozent des Bedarfs werden<br />

eingeführt .<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Medical Fair Thailand<br />

Wachstumsmarkt<br />

Medical Hub<br />

Medizintourismus<br />

Alternde Gesellschaft<br />

Buddhas, Tempel und Kanäle: Bangkok,<br />

die schillernde Metropole Thailands,<br />

ist nach Hongkong die meistbesuchte<br />

Stadt der Welt. Alle zwei Jahre im<br />

September wird die Millionenstadt zwischen<br />

Tradition und Moderne zum größten<br />

Marktplatz für Medizin<strong>technik</strong> im<br />

südostasiatischen Raum. Die Attraktivität<br />

der Medical Fair Thailand hat auch mit<br />

dem Messestandort zu tun – vor allem<br />

aber mit ganz konkreten Fakten.<br />

„Thailand ist ein extrem wachsender<br />

Markt im Bereich Gesundheitswirtschaft“,<br />

sagt Marcus Kuhlmann, Leiter des Fachverbands<br />

Medizin<strong>technik</strong> im Branchenverband<br />

Spectaris. Wachstumsraten von<br />

jährlich 10 % machen das südostasiatische<br />

Königreich zum attraktiven Absatzmarkt<br />

für Medizin<strong>technik</strong>, wobei das<br />

Marktvolumen von rund 1,5 Mrd. US-$<br />

genügend Spielraum nach oben lässt.<br />

Kuhlmann betreute die Unternehmen,<br />

die sich 2017 auf der Medical Fair Thailand<br />

am deutschen Gemeinschaftsstand<br />

beteiligten. Mit 27 Ausstellern war der<br />

Zuspruch stärker denn je, wie auch die<br />

Messe insgesamt mit einem Ausstellerplus<br />

von 20 % ihren bislang größten Erfolg verbuchen<br />

konnte. Die Messe Düsseldorf<br />

Asia als Veranstalter zählte 830 Aussteller<br />

und 9000 Fachbesucher aus 65 Ländern.<br />

Der Erfolg der Messe hat nicht nur mit<br />

dem rapiden Wachstum des thailändischen<br />

Marktes zu tun, sondern mit der<br />

Entwicklung der Region insgesamt. So<br />

prognostiziert das Wirtschaftsforschungsinstitut<br />

BMI Research dem südostasiatischen<br />

Gesundheitsmarkt ein jährliches<br />

Wachstum von über 12 % bis 2021. In<br />

Thailand selbst sollen die Gesundheitsausgaben<br />

bis 2020 weiter um jährlich 6 %<br />

steigen. Für 2017 wurde laut der Außenwirtschaftsagentur<br />

Germany Trade and<br />

Invest (GTAI) ein Wert von umgerechnet<br />

rund 28,6 Mrd. US-$ angesetzt.<br />

Vor allem der Privatsektor<br />

kurbelt die Nachfrage an<br />

Überhaupt verfolgt die thailändische Regierung<br />

ehrgeizige Pläne. So will sie das<br />

Land zu einem regionalen Medical Hub<br />

entwickeln – mit Investitionsanreizen für<br />

ausländische Unternehmen. Der Gesundheitssektor<br />

werde zu den wichtigsten Sektoren<br />

des Landes und der Wirtschaftspolitik<br />

der nächsten Jahre gezählt und solle<br />

besonders stark ausgebaut werden, sagt<br />

Marcus Kuhlmann: „Hinter diesem<br />

Wachstum steckt also der politische Willen<br />

der thailändischen Regierung.“<br />

Die Nachfrage nach Medizin<strong>technik</strong><br />

wird jedoch zunehmend vom Privatsektor<br />

angetrieben. Zwar liegt der Anteil des öffentlichen<br />

Sektors bei 55 %: Was moderne<br />

Technologien anbelangt, sind aber vor<br />

allem die privaten Spezialkliniken investitionsfreudig.<br />

„Thailands regionaler Wett-<br />

72 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Bild: Spectaris<br />

„Thailand ist ein extrem wachsender<br />

Markt“, sagt Marcus<br />

Kuhlmann, Leiter des Fachverbands<br />

Medizin<strong>technik</strong> im Branchenverband<br />

Spectaris<br />

Bild: Oehm und Rehbein<br />

Mobiles Röntgengerät Amadeo M Mini: Oehm und<br />

Rehbein vertreibt die gesamte Produktpalette im<br />

Software- und Hardwarebereich in Thailand<br />

Bild: Sigma Medizin-Technik<br />

Sandy Neubert-Mohamed und ihr<br />

Kollege Waleed Zeitoun stellten die<br />

Neurowerk-Geräte für die neurologische<br />

Dia gnostik im Rahmen des Programms<br />

„EU Business Avenues in South East<br />

Asia“ in Bangkok vor<br />

bewerbsvorteil resultiert aus dem hohen<br />

internationalen medizinischen Standard<br />

mehrerer Privatkliniken bei vergleichsweise<br />

günstigen Kosten“, beurteilt GTAI-<br />

Korrespondent Waldemar Duscha die Situation.<br />

Allein der Zustrom von drei Millionen<br />

Medizintouristen brachte den privaten<br />

Klinikketten im Jahr 2016 laut GTAI<br />

mehr als 3 Mrd. US-$ ein.<br />

Während einerseits der Gesundheitsund<br />

Wellnesstourismus boomt und sich<br />

wohlhabende Thailänder ebenfalls die<br />

Behandlung in einer Privatklinik leisten<br />

können, ist es um die öffentlichen Einrichtungen,<br />

die mehr als zwei Dritteln der<br />

Bevölkerung eine vorwiegend kostenlose<br />

Behandlung ermöglichen, weniger gut bestellt.<br />

Nicht zuletzt erhöht die zunehmende<br />

Alterung der Bevölkerung den Druck<br />

auf die Universalversicherung.<br />

Heute leben knapp 70 Millionen Menschen<br />

in Thailand. Binnen zwanzig Jahren<br />

soll sich den Anteil der über 60-Jährigen<br />

von 17 % auf 30 % erhöhen. Mit der<br />

Intercare Asia, die vom 12. bis 14. Juli<br />

wieder in Bangkok stattfindet, gibt es eine<br />

eigene Messe, die auf den Seniorenmarkt<br />

ausgerichtet ist, mit Bereichen wie Homecare<br />

& Equipment, Rehabilitation und<br />

Medizintourismus bis hin zur Bestattung.<br />

Mehr als 80 % der benötigten Medizin<strong>technik</strong><br />

werden importiert. 2017 waren<br />

dies Schätzungen zufolge Produkte im<br />

Wert von knapp 1,2 Mrd. US-Dollar, was<br />

einen Zuwachs um fast 11 % im Vergleich<br />

zum Vorjahr bedeuten würde. „Von dieser<br />

Importabhängigkeit Thailands wollen natürlich<br />

alle möglichst profitieren“, sagt<br />

Kuhlmann. Vier Länder steuern zwei Drittel<br />

der Einfuhren bei: die USA, Japan und<br />

China sowie Deutschland mit einem Anteil<br />

von rund 12 % und hohen Marktanteilen<br />

insbesondere bei medizinischen Möbeln,<br />

Röntgenapparaten und ophtalmologischen<br />

Instrumenten. Die Schweiz, Irland,<br />

die Niederlande, Großbritannien,<br />

Italien und Frankreich sind weitere wichtige<br />

Lieferländer.<br />

Markteinstieg erfordert Geduld<br />

und kontinuierliche Präsenz<br />

Oehm und Rehbein aus Rostock, Spezialist<br />

für Systemlösungen für digitales und<br />

mobiles Röntgen, ist über OEM- und Vertriebspartner<br />

in Thailand vertreten und<br />

vertreibt dort die gesamte Produktpalette<br />

im Software- und Hardwarebereich. Geduld<br />

und kontinuierliche Präsenz seien<br />

beim Markteinstieg unabdingbar, sagt Senior<br />

Sales Manager Enis Labiadh. Thailand<br />

sei bereits sehr gut mit Medizin<strong>technik</strong><br />

ausgestattet, die Ansprüche würden<br />

jedoch steigen und damit auch die Qualitätsanforderungen.<br />

„Gerade in diesem Bereich<br />

sehen wir sehr gute Chancen.“ Insgesamt<br />

betrachtet habe der asiatische<br />

Markt großes Potenzial.<br />

Wie für die Oehm und Rehbein GmbH,<br />

die sich am deutschen Gemeinschaftsstand<br />

beteiligte, verlief die erste Teilnahme<br />

an der Medical Fair Thailand auch für<br />

die Sigma Medizin-Technik GmbH sehr<br />

vielversprechend. Das Medizin<strong>technik</strong>unternehmen<br />

aus Gelenau im Erzgebirge,<br />

das unter der Marke Neurowerk Geräte<br />

für die neurologische Diagnostik entwickelt<br />

und produziert, nahm im Rahmen<br />

des Programms „EU Business Avenues in<br />

South East Asia“ an der Messe teil. Es bot<br />

49 Unternehmen aus 14 EU-Ländern die<br />

Möglichkeit, sich im Europäischen Pavillon<br />

zu präsentieren.<br />

„Der thailändische Markt ist groß und<br />

unterschiedlich von Region zu Region“,<br />

sagt Sandy Neubert-Mohamed, International<br />

Sales Manager bei Sigma: „Es empfiehlt<br />

sich, mehrere Händler vor Ort zu<br />

haben, um das ganze Land abzudecken.“<br />

2017 wurde die Registrierung in Thailand<br />

abgeschlossen, seitdem vertreibt das<br />

Unternehmen seine EEG- und EMG-Geräte<br />

„Made in Germany“ über einen lokalen<br />

Händler. Die angrenzenden Länder seien<br />

ebenfalls sehr interessiert an Medizin<strong>technik</strong>,<br />

vor allem Vietnam. Da für Medizin<strong>technik</strong><br />

eine Registrierung notwendig<br />

ist, sollte ein lokaler Händler gesucht werden,<br />

der einen beim Markteintritt unterstützt,<br />

empfiehlt Neubert-Mohamed. ■<br />

Bettina Gonser<br />

Freie Journalistin in Stuttgart<br />

Weitere Informationen<br />

Über Spectaris:<br />

www.spectaris.de<br />

Über Oehm und Rehbein:<br />

www.oehm-rehbein.de<br />

Über Sigma Medizin-Technik:<br />

www.neurowerk.de<br />

03/2018 medizin&tec hn i k 73


■ [ AUSLANDSMÄRKTE ]<br />

„EIN ENGAGEMENT ZAHLT SICH<br />

NUR LANGFRISTIG AUS“<br />

Markteintritt | Mit zweistelligen Wachstumsraten ist Thailand ein interessanter Markt<br />

für internationale Hersteller von Medizin<strong>technik</strong>. Um erfolgreich zu sein, braucht es<br />

den richtigen strategischen Ansatz, sagt Torsten Führer vom auf Südostasien spezialisierten<br />

Beratungsunternehmen Implantex.<br />

Torsten Führer ist Managing Director<br />

des auf Medizin<strong>technik</strong> und Südostasien<br />

spezialisierten Beratungsunternehmens<br />

Implantex<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Joint Commission International<br />

Preisgestaltung<br />

In-Country Representative<br />

After-Sales-Service<br />

Thai FDA<br />

Bild: Implantex<br />

■ Herr Führer, Thailand will seine Rolle<br />

als Medical Hub weiter stärken. Was wird<br />

getan, um dies zu erreichen?<br />

Thailand besitzt einen weltweiten Ruf<br />

für seine erstklassige und bezahlbare<br />

Gesundheitsversorgung. Das Land hat<br />

international zertifizierte Ärzte und<br />

medizinisches Personal. Die besten Privatkrankenhäuser<br />

sind berühmt für ihre<br />

Kombination aus Krankenhaus- und<br />

Fünf-Sterne-Hotel-Service. Derzeit gibt<br />

es 56 Krankenhäuser, spezialisierte Kliniken<br />

und medizinische Zentren, die<br />

von der Joint Commission International<br />

zertifiziert sind: Dies ist die höchste<br />

Zahl in ASEAN. Mehr als die Hälfte der<br />

akkreditierten Krankenhäuser befinden<br />

sich in Bangkok, wo es auch drei Medical<br />

Schools, 29 öffentliche Krankenhäuser<br />

und fünf Spezialkliniken gibt.<br />

■ Der Privatkliniken spielen also eine<br />

wichtige Rolle?<br />

Ja, allein der private Healthcare-Sektor<br />

verfügt über rund 320 Krankenhäuser<br />

mit zirka 34 000 Betten. Das Marktwachstum<br />

wird vor allem durch die Modernisierung<br />

der medizinischen Einrichtungen<br />

und Erweiterungen in spezialisierten<br />

privaten Krankenhäusern vorangetrieben.<br />

■ Wie können europäische Unternehmen<br />

von dieser Situation profitieren?<br />

Thailands Markt für Medizinprodukte<br />

ist allein 2017 um mindestens 10 Prozent<br />

gewachsen, die Importe von Medizinprodukten<br />

stiegen 2016 um 10,4 %<br />

Prozent, was ein stetiges Wachstum<br />

des Gesundheitssektors widerspiegelt.<br />

Mehr als die Hälfte der jährlich 30 Millionen<br />

Touristen kommen für Wellnessund<br />

medizinische Behandlungen ins<br />

Land – vom medizinischen Check-up<br />

über Hüftprothesen bis zur Geschlechtsumwandlung.<br />

Zudem ist Thailand<br />

zu einer alternden Gesellschaft geworden.<br />

Führende private Krankenhäuser<br />

haben investiert, um ihre Position<br />

im Markt zu stärken. So hat Bangkok<br />

Dusit Medical Services, Thailands größte<br />

private Gesundheitsgruppe, rund<br />

123 Millionen US-Dollar in sein Krankenhaus<br />

in Bangkok investiert. Als besonders<br />

gut gelten die Absatzchancen<br />

etwa für Operations- und Beatmungsgeräte,<br />

orthopädische Implantate,<br />

Der After-Sales-Service ist<br />

wichtig, um sich von der<br />

Konkurrenz abzuheben<br />

Herzklappen, neurochirurgische Geräte<br />

oder Rehabilitationsgeräte.<br />

■ Was ist wichtig, um erfolgreich am<br />

Markt zu agieren?<br />

Um in Thailand erfolgreich zu sein,<br />

braucht es – wie in anderen Ländern<br />

auch und typisch für die Medizin<strong>technik</strong><br />

– einen strategischen Ansatz. Das<br />

bedeutet, dass sich ein Engagement<br />

nur langfristig auszahlt. Bedingt durch<br />

die globale Konkurrenz auf dem thailändischen<br />

Markt und den zunehmenden<br />

Einfluss Chinas auch in diesem Bereich<br />

– Stichwort: Preisgestaltung –, ist<br />

es für Hersteller aus westlichen Ländern<br />

unerlässlich, sowohl die Produktqualität<br />

als auch eine angemessene<br />

Preisstruktur langfristig zu gewährleisten.<br />

Darüber hinaus ist die Auswahl der<br />

geeigneten Vertriebskanäle – Direct<br />

Sales oder Distributor – und die Unterstützung<br />

derselben durch den Hersteller<br />

ausschlaggebend.<br />

74 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


ISSN 1863–7604<br />

■ Gibt es typische Fehler beim Markteintritt<br />

– und wie lassen sie sich vermeiden?<br />

Ein typischer Fehler ist es, sich zu<br />

schnell an einen vermeintlich guten<br />

Distributionspartner zu binden. In diesem<br />

Zusammenhang ist es strategisch<br />

von herausragender Wichtigkeit, nicht<br />

die Kontrolle über die Produktregistrierung<br />

zu verlieren. Nur so lassen sich<br />

kurzfristig Änderungen in den Distributionswegen<br />

verwirklichen. Im Einzelnen<br />

bedeutet das, die Produktregistrierung<br />

einer dritten neutralen Partei zu übertragen,<br />

die als so genannter „In-Country<br />

Representative“ lediglich die Infrastruktur<br />

bereitstellt. Somit ist der Hersteller<br />

flexibel in der Auswahl und Anzahl<br />

unterschiedlicher Vertriebskanäle.<br />

■ Was ist sonst noch wichtig?<br />

Sehr wichtig ist auch der After-Sales-<br />

Service vor Ort, um sich von der Konkurrenz<br />

abzuheben. Hier ist insbesondere<br />

die Unterstützung durch den Hersteller<br />

gefragt, um eine langfristig gleichbleibend<br />

hohe Qualität des Services für die<br />

Endkunden, also die Krankenhäuser, zu<br />

gewährleisten.<br />

■ Wie hoch sind die Zulassungshürden<br />

und wo bekommen europäische Hersteller<br />

Hilfestellung?<br />

Medizinprodukte müssen in Thailand<br />

vor Verkauf bei der Thai FDA registriert<br />

werden. Die Anforderungen variieren je<br />

nach Risikoklasse der Medizinprodukte.<br />

Idealerweise sollten die Hersteller bereits<br />

über CE und/oder andere GHTF-<br />

Länderregistrierungen aus der EU, den<br />

USA, Japan, Kanada oder Australien verfügen.<br />

Hilfestellung bieten unter anderem<br />

wir vor Ort an und agieren auch als<br />

neutraler In-Country Representative.<br />

■ Welche Rolle spielt der Vertriebspartner<br />

– und wie finde ich den richtigen?<br />

Eine existentielle. Nur durch die Auswahl<br />

eines langfristig engagierten Vertriebspartners<br />

hat man die Möglichkeit,<br />

das Produkt und die Marke zu etablieren.<br />

Die Auswahl ist nicht immer einfach,<br />

insbesondere wenn diese etwa<br />

fernab aus Deutschland erfolgt oder<br />

kurzfristig aufgrund von Messebesuchen<br />

passiert. Ein wichtiger Ansatz hinsichtlich<br />

der Auswahl geeigneter Vertriebspartner<br />

ist der Austausch mit lokalen<br />

klinischen Meinungsbildnern.<br />

■ Wie wichtig ist eine eigene Niederlassung<br />

vor Ort und was ist bei der Gründung<br />

zu beachten?<br />

Eine eigene Niederlassung ist gemäß<br />

dem Kosten-Nutzen-Verhältnis abzuwägen.<br />

Die Gründung erfordert lokale<br />

Partner, da ausländische Unternehmen<br />

keine Mehrheit haben dürfen. Ausnahmen<br />

bestehen, die je nach Geschäftsbereich<br />

mit den Behörden abzuklären<br />

sind. Die Kosten für eine lokale Niederlassung<br />

sind vielschichtig und fangen<br />

bei den Gründungskosten an bis hin zu<br />

Büroräumen und Lagermöglichkeiten:<br />

Die sind erforderlich, um die Zulassung<br />

der Thai FDA zum Handel mit Medizinprodukten<br />

zu erhalten.<br />

■ Wo sehen Sie die größten Herausforderungen<br />

beim Engagement in Thailand?<br />

Es muss die Bereitschaft für ein langfristiges<br />

Engagement bestehen. Je nach<br />

Art des Medizinproduktes ist es von<br />

enormer Bedeutung, lokale Kompetenzen<br />

klinischer Meinungsbildner, Key<br />

Opinion Leaders, aufzubauen und diese<br />

mit kontinuierlichen Trainings auszubilden.<br />

Nur durch die über den Verkauf hinausgehenden<br />

Serviceleistungen ist es<br />

möglich, sich langfristig in diesem<br />

Markt zu etablieren. Dazu zählen, wie<br />

schon erwähnt, die Auswahl geeigneter<br />

Vertriebskanäle, die Qualifikation der<br />

Mitarbeiter und/oder der Mitarbeiter<br />

der Vertriebskanäle vor Ort sowie die<br />

Unterstützung durch den ausländischen<br />

Hersteller hinsichtlich Schulungen,<br />

Trainings, Workshops, Service et<br />

cetera.<br />

Bettina Gonser<br />

Freie Journalistin in Stuttgart<br />

Weitere Informationen<br />

Implantex Pte. Lte. ist ein auf Medizin<strong>technik</strong><br />

spezialisiertes Beratungsunternehmen<br />

mit Sitz in Singapur<br />

und Tochtergesellschaften in Malaysia,<br />

Thailand und Indonesien. Zu den<br />

Dienstleistungen zählen die Entwicklung<br />

von Markteintrittsstrategien,<br />

die Produktregistrierung und<br />

In-Country-Repräsentanz, die Distributorensuche<br />

oder die Unterstützung<br />

beim Aufbau von Niederlassungen<br />

in Südostasien.<br />

www.implantex-meditechconsulting.de<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 />

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Gesamtanzeigenleiter:<br />

Dr. Birgit Oppermann (op),<br />

Phone +49 711 7594–459<br />

Susanne Schwab (su),<br />

Phone +49 711 7594–444<br />

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Sabine Koll (sk)<br />

Daniela Engel,<br />

Phone +49 711 7594–452,<br />

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E-Mail: daniela.engel@konradin.de<br />

Vera Müller,<br />

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Joachim Linckh,<br />

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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 />

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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 />

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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 />

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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


Termine<br />

Juni<br />

Risikomanagement bei<br />

Medical Apps<br />

Gesetzliche und normative<br />

Änderungen beim<br />

Risikomanagement von<br />

Software-Medizinprodukten<br />

11. Juni 2018, Frankfurt/M.<br />

DGBMT<br />

www.vde.de<br />

Erfolgreiche Umsetzung<br />

der neuen EU-Verordnung<br />

Regulatorische Anforderungen der<br />

Verordnung, Wahrung der<br />

Übergangsfristen , Qualifizierte<br />

Person , Vergleich MDD und MDR<br />

12. Juni 2018, Tuttlingen<br />

Medical Mountains<br />

www.medicalmountains.de<br />

Medizinprodukte-<br />

Monitoring im Wandel<br />

Die neue Medizinprodukte-<br />

Verordnung und die Folgen für die<br />

Monitoring-Praxis<br />

19. Juni 2018, Frankfurt/M.<br />

Forum Institut für Management<br />

www.forum-institut.de<br />

Biologisches und<br />

medizinisches Wissen in<br />

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

Biomedizinische Terminologie,<br />

Prinzipien der Biologie und Evolution,<br />

Menschlicher Stoffwechsel, Funktion<br />

des Körpers, Organsysteme<br />

26.-27. Juni 2018, Ansbach<br />

Senetics<br />

www.senetics.de<br />

Bild: psdesign1/Fotolia<br />

Juli<br />

FDA: Premarket<br />

Notification 510(k) –<br />

Zulassung in den USA<br />

Überblick über das amerikanische<br />

Medizinprodukterecht, Aufbau der<br />

FDA, Vorbereitung und formale<br />

Antragstellung<br />

17. Juli 2018, Berlin<br />

BVMed<br />

www.bvmed.de<br />

Der Business Development<br />

Manager<br />

Vom Ideengeber zum innovativen<br />

Unternehmensstrategen – Neue<br />

Märkte erschließen und passgenaue<br />

Produkte gestalten<br />

16.-18. Juli 2018, München<br />

Forum Institut für Management<br />

www.forum-institut.de<br />

Design Control<br />

Wofür steht der Begriff „Design Control“?<br />

Ein Überblick über die wesentlichen<br />

Elemente für die gesamte<br />

Lebensdauer eines Medizinprodukts,<br />

in Anlehnung an die 21CFR820 (FDA)<br />

und die EN ISO 13485.<br />

19. Juli 2018, Tuttlingen<br />

Medical Mountains<br />

www.medicalmountains.de<br />

Bild: Medtronic_BVMed<br />

August<br />

Abrechnung: Alles im Blick<br />

für heute und morgen?<br />

Grundlagen und Tipps für die<br />

erfolgreiche Hilfsmittelabrechnung<br />

bei Krankenkassen. Wie sieht die<br />

„Universal-Abrechnung“ aus?<br />

22. August 2018, Berlin<br />

BVMed<br />

www.bvmed.de<br />

Medical Manufacturing<br />

Asia 2018<br />

Geschäftsmöglichkeiten in<br />

Südost-Asien – Singapur als Hub<br />

für die ASEAN-Staaten<br />

29.-31. August 2018, Singapur<br />

IVAM<br />

www.ivam.de<br />

Medical Apps sicher in<br />

Verkehr bringen<br />

Regulatorische Rahmenbedingungen<br />

und relevanten Normen für das<br />

Inverkehrbringen von Medical Apps<br />

30. August .2018, Hamburg<br />

TÜV Rheinland Akademie<br />

https://akademie.tuv.com<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 />

Bild: iconimage/Fotolia<br />

76 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


[ INNOVATIONEN ] ■<br />

Modulares Fußschaltersystem<br />

Mehrfachsystem kombiniert auf vier<br />

Segmenten bis zu 12 Schalter<br />

Weitbereichssensor<br />

Kapazitives Test-Kit mit externer<br />

Sensorfläche<br />

Bild: Eurosensor<br />

Auf dem modularen System für<br />

Mehrfach-Fußschalter lassen<br />

sich auf vier Segmenten bis zu<br />

zwölf Schalter kombinieren.<br />

Jedes einzelne Segment bietet<br />

Platz für einen Schalter mit Pedal<br />

und einen oder zwei<br />

Balgtaster. Die elektrischen<br />

Anschlüsse werden in einem<br />

einzigen Kabel gefasst. Analog<br />

reicht zur drahtlosen Übertragung<br />

ein Bluetooth-Sender.<br />

Mit dem System lassen sich ergonomische<br />

Fußschalter-Lösungen<br />

strikt anwendungsbezogen<br />

zusammenstellen. Dazu<br />

hat der Hersteller mehrere bereits<br />

erprobte Fußschalter-Serien<br />

mit einem Plattformkonzept<br />

zusammengeführt. Als Zubehörkomponenten<br />

stehen<br />

Schutzvorrichtungen, Tragegriffe<br />

und Grundplatten zur<br />

Verfügung. Bei medizinischen<br />

Anwendungen kommen IEC -<br />

60601/UL60601-zugelassene<br />

Schalter zum Einsatz. Die<br />

Schutzart nach EN60529 reicht<br />

von IPX2 bis IPX7 als Standard<br />

oder IPX8 auf Anfrage.<br />

Variohm Eurosensor, Heidelberg<br />

Tel. (06221) 772-233<br />

Der Weitbereichssensor<br />

MT0.6-U gestattet Anwendern<br />

schnelle Entscheidungen beim<br />

Einsatz von kapazitiven Sensorschaltern.<br />

Er lässt sich von<br />

interner auf externe Sensorflächen<br />

mit in weiten Bereichen<br />

einstellbarer Empfindlichkeit<br />

umschalten und ist so in wenigen<br />

Minuten optimiert und<br />

funktionstüchtig. Umgebungseinflüsse<br />

werden automatisch<br />

kompensiert. Häufig benötigte<br />

Schaltfunktionen wie Monoflop,<br />

Flipflop und Taste mit<br />

oder ohne Invertierung sind<br />

vor Ort wählbar. Serielle Ausgaben<br />

der analogen Messwerte<br />

erlauben MC-Anbindungen<br />

mit Gestikerkennung durch<br />

Zusatzsoftware. Externe Sensorflächen<br />

können eine<br />

Grundkapazität bis 450 pF haben.<br />

Eine Sensorfläche von 26<br />

cm x 18 cm erlaubt bei 14 Bit<br />

Auflösung einen dynamischen<br />

Schaltabstand von 40 cm. Die<br />

Zuleitung besteht aus 0,05 mm<br />

dickem Nickeldraht.<br />

Edisen, Lauchhammer<br />

Tel. (03574) 2825<br />

Bild: Edisen Sensor Systeme<br />

Spannende Berichte<br />

aus der Wissenschaft.<br />

Print, digital und als App.<br />

Jetzt<br />

lesen!<br />

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

Wissenschaft ist Spannung pur – mit bild der wissenschaft erfahren<br />

Sie schon heute, was morgen unser Leben bestimmt. In jeder Ausgabe<br />

finden Sie Aufsehen erregende Themen aus allen Bereichen von<br />

Forschung und Wissenschaft – detailliert und in verständlichen<br />

Zusammenhängen dargestellt.<br />

bild der wissenschaft.<br />

Verstehen, 03/2018 was medizin&<strong>technik</strong> dahintersteckt! 77


■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Foliendirektdrucker<br />

Druckt um 15 % schneller als bisherige Modelle<br />

Bild: Multivac<br />

Der Foliendirektdrucker DP 230 ist eine<br />

platzsparende, hygienische und flexibel<br />

einsetzbare Lösung. Er ist für die Integration<br />

in die Tiefziehverpackungsmaschinen<br />

R 081 und R 085 des Herstellers konzipiert<br />

und besteht aus einem Drucker<br />

und einer Verfahreinrichtung mit x- und<br />

y-Achse. Dies ermöglicht den Druck sowohl<br />

längs als auch quer zur Laufrichtung<br />

der Verpackungsfolie. Es können Abzugslängen<br />

von bis zu 400 mm bedruckt werden.<br />

Dank der neuen Servo-Antriebs<strong>technik</strong><br />

konnte gegenüber früheren Modellen<br />

die Geschwindigkeit um bis zu 15 % erhöht<br />

werden. Eine vollständige Einhausung<br />

sorgt für maximale Sicherheit. So<br />

können sich beim Einsatz in Medizin<strong>technik</strong><br />

und Pharmaindustrie Produkte nicht<br />

unentdeckt verfangen. Zudem sind keine<br />

Messfahrten mehr notwendig. Maschinenstart<br />

und Chargenwechsel lassen sich<br />

schneller durchführen. Die Steuerung des<br />

DP 230 ist in die IPC-Steuerung der Verpackungsmaschine<br />

integriert. Bei einem<br />

Folienwechsel erleichtern die Abdeckungen<br />

eine ergonomische Handhabung. Die<br />

Montage erfolgt oberhalb der Siegelsta -<br />

tion der Tiefziehverpackungsmaschine.<br />

So bleibt der Einlegebereich vollständig<br />

nutzbar. Als Druckverfahren stehen sowohl<br />

der Thermotransferdruck als auch<br />

der Thermal-Inkjet-Druck zur Auswahl.<br />

Multivac Marking & Inspection, Enger<br />

Tel. (05224) 9310<br />

Faraday-Isolatoren<br />

Isolieren Laser mit 38 bis 42 dB<br />

Produktinspektion<br />

Smartkamera mit 1 Gigabit/s überwacht<br />

nicht nur Verpackung<br />

Diese von Qioptiq entwickelten<br />

optischen Isolatoren lassen<br />

sich frei zu jeder Orientierung<br />

der Laserpolarisation<br />

ausrichten. Die kompakt ausgeführten,<br />

einstufigen Faraday-Isolatoren<br />

der Baureihe<br />

FI-x-3SC RO schützen Laser<br />

und Laseroszillatoren mit einer<br />

hohen Isolationsleistung<br />

von typischerweise 38 bis 42<br />

dB über den gesamten Wellenlängenbereich.<br />

Damit gewähr -<br />

leisten sie deren langfristig zuverlässige<br />

Funktion ohne optische<br />

Beschädigung oder Leistungsinstabilität<br />

durch Rückreflexionen.<br />

Die Faraday-Rotatoren<br />

sind aus TGG-Kristallen<br />

und starken Seltenerdmagneten<br />

gefertigt und mit einer<br />

Antireflexbeschichtung<br />

versehen. Aufgrund der geringen<br />

Baugröße lassen sie sich<br />

bequem integrieren. Sie sind<br />

optional mit einem λ/2-Plättchen<br />

verfügbar, um eine kundenspezifische<br />

Anpassung der<br />

Austrittspolarisation zu ermöglichen.<br />

Dadurch erhöhen<br />

sie die Flexibilität in Anwendungen,<br />

in denen die Laserpolarisation<br />

weder vertikal noch<br />

horizontal ausgerichtet ist.<br />

Die drehbaren Isolatoren eignen<br />

sich sowohl für den industriellen<br />

Einsatz bei der Laserbearbeitung<br />

als auch für Laserquellen<br />

in medizinischen und<br />

wissenschaftlichen Applikationen.<br />

Excelitas Technologies,<br />

Feldkirchen<br />

Tel. (089) 255458-0<br />

Bild: Qioptiq/Excelitas<br />

Bild: Mettler Toledo<br />

Die schnelle Einstiegskamera<br />

SMC 310 (736 x 480 Pixel)<br />

und die SMC 330 mit 2048 x<br />

1536 Pixel Auflösung können<br />

Etiketten und die gesamte äußere<br />

Verpackung auf das Vorhandensein<br />

und die Qualität<br />

von Kennzeichnungen oder<br />

Beschriftungen überprüfen.<br />

Sie lesen außerdem 1D- und<br />

2D-Codes auf unterschiedlichsten<br />

Oberflächen. Die<br />

Smart-Cameras mit einer<br />

Ethernetanbindung von bis zu<br />

1 Gbit/s eignen sich damit gut<br />

für die Hochgeschwindigkeitsproduktion<br />

und anspruchsvolle<br />

Applikationen – etwa mit<br />

niedrigem Kontrast oder beschichteten<br />

Oberflächen. Ihre<br />

Analysegeschwindigkeit lässt<br />

sich mit Hilfe der Partial-View-<br />

Funktion weiter verbessern.<br />

Hierbei wird für Anwendungen,<br />

die nur eine geringe Auflösung<br />

benötigen, das Sichtfeld<br />

beschränkt, um höhere<br />

Durchsatzraten zu erzielen.<br />

Beide Kameras verfügen über<br />

einen internen Flash-Speicher,<br />

auf dem sich Linienformate,<br />

Schriftarten und Bilder von<br />

fehlerhaften Produkten sichern<br />

lassen. Kommt es zu einem<br />

Stromausfall, speichern<br />

sie alle Parameter des gerade<br />

aktiven Auftrags automatisch<br />

lokal ab. Die SMC 310 und<br />

SMC 330 lassen sich an einen<br />

Touchscreen-Monitor mit intuitiver<br />

Benutzeroberfläche<br />

anschließen.<br />

Mettler Toledo, Zwingenberg<br />

Tel. (06251) 8545-0<br />

78 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


medizin&<strong>technik</strong> präsentiert Ihnen<br />

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

Hier finden Sie leistungsstarke Lieferanten, Dienstleister und kompetente lösungsorientierte Partner<br />

für 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 />

Weitere Fakten zu Unternehmen, Details zum Angebots- und Leistungsspektrum finden Sie im<br />

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 />

FEDERN<br />

FEDERN<br />

KOMPONENTEN + SYSTEME<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 />

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 />

03/2018 medizin&tec hn i k 79


■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Koordinatenmessgerät mit Computertomografie-Sensorik<br />

Fertigungsbegleitend mit hohem Durchsatz messen<br />

Das Tomoscope XS stellt bei der fertigungsbegleitenden<br />

Koordinatenmessung immer<br />

das vollständige Werkstückvolumen inklusive<br />

Hinterschnitten und Innengeometrien<br />

als Messergebnis zur Verfügung. Damit lassen<br />

sich zerstörungsfrei geometrische Eigenschaften<br />

messen und Soll-Ist-Vergleiche<br />

zum CAD-Modell durchführen. Der<br />

Hersteller garantiert durch eine normkonforme<br />

Kalibrierung aller CT-Geräte, dass<br />

die Geräte innerhalb der angegebenen Spezifikationen<br />

arbeiten. Seit der Einführung<br />

des ersten derartigen Gerätes 2005 wurden<br />

sowohl die Gerätekomponenten als auch<br />

die Software-Verfahren kontinuierlich weiter<br />

entwickelt. Durch die Entwicklung von<br />

Transmissionstargetröhren mit kleinem<br />

Brennfleck bei relativ hoher Leistung erreichen<br />

moderne Koordinatenmessgeräte mit<br />

CT-Sensorik bei gleicher Messzeit die fünffache<br />

Auflösung im Vergleich zu konventionellen<br />

Geräten mit Reflexionstargetröhren.<br />

Mithilfe der Echtzeitrekonstruktion<br />

parallel zur Bildaufnahme stehen die Messergebnisse<br />

unmittelbar nach Ende des<br />

Scanvorganges zur Verfügung. Die neue<br />

On-The-Fly-CT sorgt für eine weitere Reduzierung<br />

der Messzeit bei gleicher Datenqualität<br />

und ermöglicht so fertigungsbegleitende<br />

Messungen mit hohem Durchsatz.<br />

Zusätzlich können auch mehrere<br />

Werkstücke gemeinsam erfasst und später<br />

automatisch separiert werden. Ein Werkstückwechselsystem<br />

bietet eine Automatisierung<br />

für „mannlose“ Nachtschichten<br />

und Messungen über das Wochenende.<br />

Werth Mess<strong>technik</strong>, Gießen<br />

Tel. (0641) 7938-0<br />

Bild: Werth<br />

Firmenscout (Redaktion/Anzeige)<br />

ABB ........................................ 56<br />

Acceed .................................. 82<br />

Adelhelm ............................. 44<br />

Aerotech ...............................29<br />

Arburg ................................... 26<br />

Ava ......................................... 11<br />

B. Braun Melsungen .......... 11<br />

Biotronik .............................. 11<br />

Bitkom .................................. 56<br />

BMI Research ...................... 72<br />

Bohnert ................................79<br />

Bühlmann Laboratories ... 11<br />

BVMed ........................... 11, 76<br />

Coherent .............................. 52<br />

Comelect .............................. 36<br />

Cortec ................................... 36<br />

Denso .................................... 60<br />

Desktop Metal .................... 26<br />

Deutsche Apothekerund<br />

Ärztebank ....................11<br />

Deutsche Gesellschaft für<br />

Kardiologie (DGK) .............. 19<br />

Deutsche<br />

Hochschulmedizin ............. 69<br />

DGBMT ................................. 76<br />

Edisen ................................... 77<br />

Emerging Implant<br />

Technologies ....................... 20<br />

EOS ........................................ 26<br />

EPFL ....................................... 12<br />

Epson .................................... 56<br />

Ernst & Engbring ...............59<br />

ETH Zürich ........................... 29<br />

EVENTECH ..............................9<br />

Evonik ................................... 15<br />

EVT Eiberger ........................81<br />

Excelitas Technologies ...... 78<br />

First Sensor .....................5, 34<br />

Fit ........................................... 26<br />

Forum Institut<br />

für Management .........71, 76<br />

Forum Medtech Pharma .. 12<br />

Fraunhofer IDMT ................ 42<br />

Fraunhofer ILT ....... 28, 49, 54<br />

Fraunhofer IIS ..................... 10<br />

Fraunhofer IPA .................... 28<br />

Fraunhofer ISIT ................... 42<br />

Fraunhofer-Gesellschaft .. 69<br />

Fresenius Kabi ..................... 11<br />

Fresenius Medical Care .... 56<br />

Germany Trade<br />

and Invest (GTAI)................<br />

72<br />

GHD ....................................... 11<br />

Glencatec ............................. 37<br />

Grammartech ..................... 82<br />

Guardus ................................ 12<br />

H&R Medizin<strong>technik</strong> ........ 12<br />

Hahn-Schickard-<br />

Gesellschaft ........................ 42<br />

HEITEC ..................................41<br />

Helmholtz-<br />

Gemeinschaft ..................... 69<br />

Hochschule Pisa ................. 66<br />

HP .......................................... 26<br />

Igus .................................61, 62<br />

Implantex ............................ 74<br />

Imtmedical .......................... 81<br />

VDE (ITG) .............................. 15<br />

Ingeneric .............................. 41<br />

Innosuisse ............................ 11<br />

Inserm ................................... 28<br />

Institut für Kommunikation<br />

& Führung ........................... 11<br />

International Federation<br />

of Robotics (IFR) ................. 62<br />

IVAM ...................................... 76<br />

Joint Commission<br />

International ....................... 74<br />

Karlsruher Institut<br />

für Technologie (KIT).........<br />

54<br />

Kratzer ..................................43<br />

Krauth ................................... 11<br />

Kuka ...................................... 56<br />

Kumovis ................................ 20<br />

Landesmesse Stuttgart ...... 8<br />

LZ Hannover ........................ 54<br />

LEE .........................................83<br />

Leibniz-Institut für Neue<br />

Materialien (INM)..............<br />

69<br />

Leibniz-Institut Isas ........... 48<br />

Leister Technologies ..........59<br />

Leuze Electronic ................. 64<br />

Lohmann & Rauscher ....... 11<br />

LPKF ....................................... 50<br />

Materialise .......................... 20<br />

Maxon Motor ............... 12, 84<br />

Medical Mountains ........... 76<br />

Meggitt ................................ 12<br />

Messe Düsseldorf ............. 72<br />

Messe Erfurt ........................ 26<br />

Messe München .................63<br />

Messe Stuttgart ................. 12<br />

Mettler Toledo .................... 78<br />

Montratec ............................ 59<br />

Moticon ................................ 81<br />

Multivac ............................... 78<br />

Nanotec Electronic ............ 82<br />

Newicon ............................... 60<br />

NIUTEC .................................37<br />

Oehm und Rehbein ........... 72<br />

Ophir Spiricon Europe .......39<br />

Osypka .................................. 37<br />

PAL Robotics ........................ 57<br />

Paul Hartmann ................... 11<br />

Peter Brehm ........................ 11<br />

Photonics BW ..................... 12<br />

Poietis ................................... 28<br />

Powerbox ............................. 30<br />

Precision Micro ................... 12<br />

Püschel Automation .........55<br />

Purdue University .............. 29<br />

RCT Reichelt<br />

Chemie<strong>technik</strong> ...........35, 79<br />

Renishaw ............................. 46<br />

Friedrich-Schiller-<br />

Universität Jena ................. 68<br />

Riegler ................................... 14<br />

Robotiq ................................. 56<br />

ROFIN-Baasel .........................2<br />

Rösler ............................. 46, 49<br />

Sanitätshaus Aktuell ......... 11<br />

Scheugenpflug ...................33<br />

Schweizer .............................79<br />

Senetics ................................ 76<br />

Sensirion .............................. 38<br />

Senstech ...............................35<br />

Siemens ........... 20, 26, 56, 69<br />

Sigma Medizin-Technik .... 72<br />

SITEC<br />

Industrietechnologie ........51<br />

Smart Air .............................. 34<br />

Sonceboz ..............................15<br />

SOS Kinderdorf ...................47<br />

Spectaris .............................. 72<br />

Stäubli Tec-Systems ...........19<br />

Stäubli ............................ 56, 62<br />

Stratasys .............................. 26<br />

Straumann .......................... 11<br />

Swiss Medtech ................... 11<br />

Tecan ..................................... 64<br />

TH Köln ................................. 19<br />

Thai FDA ............................... 74<br />

TU Graz ................................. 66<br />

TU Kaiserslautern .............. 27<br />

TU Ilmenau .......................... 43<br />

Turck duotec ..........................3<br />

TÜV Rheinland<br />

Akademie ............................. 76<br />

UBM ......................................... 8<br />

Universität<br />

des Saarlandes ................... 68<br />

Universität Freiburg .......... 42<br />

Universität Jena, Otto-<br />

Schott-Institut für<br />

Materialforschung ............ 68<br />

Universität Mailand .......... 66<br />

Universität Passau ............. 69<br />

Universitätsklinikum<br />

Würzburg ............................. 69<br />

Variohm Eurosensor .......... 77<br />

VDI ......................................... 14<br />

VDI/VDE-GMA .................... 15<br />

Vieweg ..................................49<br />

Viscotec ......................... 32, 81<br />

Volkswagen ......................... 58<br />

VTM Vision Machine<br />

Technic .................................. 56<br />

Wandelbots ......................... 56<br />

WEBER ..................................17<br />

Werth Mess<strong>technik</strong> ........... 80<br />

Wissenschaftliche<br />

Gesellschaft für<br />

Produktions<strong>technik</strong> ........... 56<br />

Xeltis ..................................... 11<br />

Zeiss ................................ 12, 27<br />

Zentrum für Mechatronik<br />

und Automatisierungs<strong>technik</strong><br />

.................................. 68<br />

80 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


Knopfzellen-Ladegerät<br />

Liefert vollständigen Ladezyklus<br />

Bild: Moticon<br />

Das USB-betriebene Ladegerät<br />

für Knopfzellen kann an jede<br />

USB-Stromversorgung angeschlossen<br />

werden. Es liefert<br />

zuverlässig Ladung bis zur vollen<br />

Kapazität für eine hundertprozentige<br />

Ausnutzung<br />

der Batterielaufzeit von wiederaufladbaren<br />

PD2032-<br />

Knopfzellen. Die vom Hersteller<br />

in seinen Messsystemen<br />

zur Analyse individueller<br />

Fußdynamik<br />

verwendeten<br />

Akkus haben ein<br />

Standard-2032-Gehäuse<br />

und bieten<br />

mit 95 mAh eine<br />

höhere Kapazität<br />

als andere wiederaufladbare<br />

Knopfzellen. Die Entwicklung<br />

erfolgte, weil der Anbieter<br />

feststellte, dass viele auf dem<br />

Markt erhältliche Ladegeräte<br />

keine vollständigen Ladezyklen<br />

für PD2032- Knopfzellen<br />

liefern.<br />

Moticon, München<br />

Tel. (089) 2000301-0<br />

Gasfluss- und Druck-Messgerät<br />

Präzise Messungen zum kleinen Preis<br />

Bild: Imt Medical<br />

Das Gasfluss- und Druck-<br />

Messgerät Citrex H3 bietet alle<br />

Funktionen, die für eine präzise<br />

Prüfung von Beatmungsgeräten<br />

und anderen medizinischen<br />

Geräten erforderlich<br />

sind. Anwender können damit<br />

die 16 wichtigsten Beatmungs-Parameter<br />

messen: etwa<br />

Fluss, Druck, Volumen,<br />

PEEP und Gas-Temperatur.<br />

Für Messungen stehen fünf<br />

verschiedene Gas-Arten und<br />

die neun wichtigsten Gas-<br />

Standards zur Verfügung, die<br />

üblicherweise von Mediziner<strong>technik</strong>ern<br />

verwendet werden.<br />

Einstellungen am Citrex<br />

H3 können einfach über ein<br />

leicht zu bedienendes Konfigurations-Tool<br />

geändert<br />

werden. Durch Anschließen<br />

des Geräts an<br />

einen Computer<br />

können Bediener<br />

den 1,7“-Bildschirm<br />

genau so anpassen, dass<br />

nur die Werte und Einheiten<br />

angezeigt werden, die<br />

sie für ihre Messungen benötigen.<br />

Der Analyser misst Gasfluss<br />

und Druck im bidirektionalen<br />

Flusskanal. Die Genauigkeit<br />

der Fluss-Messungen<br />

beträgt ±2 %. Der Messbereich<br />

wird mit ±300 l/min angegeben.<br />

Das Gerät misst 11,4<br />

cm x 6 cm x 7 cm (b x t x h)<br />

und wiegt 0,38 kg. Die Batterie-Laufzeit<br />

beträgt 4 h. Citrex<br />

H3 ist als Einzelgerät erhältlich<br />

und kann mit verschiedenen<br />

Zubehörteilen und Optionen<br />

erweitert werden. Für die<br />

Messung von Sauerstoff gibt<br />

es einen optionalen O 2 -Sensor.<br />

Imtmedical, Buchs/Schweiz<br />

Tel. +41 81 750 66 99<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 81


■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Nicht warten, bis<br />

der Schaden da ist<br />

Maschinen-Monitoring | Mit diesem Starter-Kit lassen<br />

sich etwa Wälzlagerschäden per Schallemissionsprüfung<br />

frühzeitig erkennen.<br />

Starter-Kit für präventives Condition Monitoring<br />

Mit dem Starter-Kit für präventives Maschinen-Monitoring<br />

des Herstellers Adlink lässt sich die Entstehung von Rissen<br />

als Folge von Materialermüdung, Überlast oder Wartungsmangel<br />

identifizieren. Das Kit ist sofort und mobil einsetzbar. Die<br />

Software, die akustischer Emissionen analysiert, soll einfach zu<br />

handhaben sein. So können unter anderem frühzeitig Wälzlager-<br />

Schäden vorhergesagt werden.<br />

Das Starter-Kit besteht aus einem Beschleunigungssensor mit<br />

Haltemagnet und 3 m Anschlusskabel, dem Datenerfassungsmodul<br />

USB-2405 (24 Bit, 4 Kanäle) und der grafischen Auswertesoftware<br />

Phoenix GM Lite. Zum mobilen Einsatz benötigt das<br />

vierkanalige Gerät nur noch ein Laptop für die Software und das<br />

USB-Kabel für die Daten- und Stromverbindung. Jeder Kanal<br />

verfügt über eine integrierte 2-mA-Erregungsstromquelle ohne<br />

zusätzliche Signalbeeinflussung sowie Anti-Aliasing-Filter für<br />

die automatische Anpassung der Cut-Off-Frequenzen an die<br />

Sampling-Rate. Ein Sensor gehört bereits zum Starter-Kit, drei<br />

weitere können parallel angeschlossen werden.<br />

Das Verfahren der Schwingungsaufnahme ist besonders effizient<br />

bei rotierende Elementen und Lagern. Die Software analysiert<br />

die von rotierenden Bauteilen aufgenommenen Daten, überwacht<br />

anhand der Schwingungsbandbreite den Maschinenzustand<br />

und kann entsprechend der Konfiguration Alarme ausgeben,<br />

sobald definierte Schwellen überschritten werden. Die<br />

Alarmschwellen sind frei einstellbar oder können normgerecht<br />

nach ISO 10816 gesetzt werden. Die Konfiguration der Software<br />

erfolgt schnell und einfach mit Hilfe von grafischen Analyseblöcken,<br />

die für die gewünschte Funktion zusammengestellt werden.<br />

Damit sind auch komplexere Multitask-Analysen ohne spezielle<br />

Programmierkenntnisse möglich.<br />

Acceed, Düsseldorf<br />

Tel. (0211) 938898-0<br />

Bild: Acceed<br />

Schrittmotor<br />

30 % höheres Drehmoment als vergleichbare Modelle<br />

Embedded Software/Cyber-Security<br />

Schnell zu besserem Code<br />

Der SC2818 ist ein Schrittmotor mit<br />

Flanschgröße 28 mm und einem Drehmoment<br />

von bis zu 0,22 Nm. Im Vergleich zu<br />

handelsüblichen Motoren derselben Baugröße<br />

weist der SC2818 damit ein über<br />

30 % höheres Drehmoment auf. Der<br />

Schrittwinkel dieses 2-Phasen-Hybrid-<br />

Schrittmotors beträgt 1,8°. Ebenso wie bei<br />

den anderen SC-Baureihen des Herstellers<br />

erfolgt der Anschluss über einen am<br />

Motor integrierten Stecker, so dass eine<br />

einfache Kabelanpassung für kundenspezifische<br />

Applikationen möglich ist. Ein<br />

Anschlusskabel ist im Lieferumfang enthalten.<br />

Der Motor ist in drei Längen erhältlich,<br />

jeweils mit einer oder zwei Motorwellen.<br />

Die Ausführung mit B-Welle<br />

wird optional auch mit einem Encoder der<br />

Serie NOE1 mit bis zu 2000 Inkrementen/<br />

Umdrehung angeboten. Aufgrund ihres<br />

hohen Drehmoments und ihrer geringen<br />

Größe eignet sich die Motorreihe SC2818<br />

gut für den Einsatz in der Laborautomatisierung<br />

oder der Servicerobotik.<br />

Nanotec Electronic, Feldkirchen<br />

Tel. (089) 900686-0<br />

Bild: Nanotec<br />

Das Code-Sonar-Release 4.5 bietet Unterstützung<br />

von Rapid-Development-Umgebungen,<br />

neue Code-Checker zur Abwehr<br />

von Cyber-Kriminalität, verbesserte Gleitkomma-Unterstützung<br />

und den Software-<br />

Assurance-Service. Dahinter verbirgt sich,<br />

dass sich erfahrene Berater des Anbieters<br />

vor Ort um die Abläufe und Prozesse der<br />

statischen Analyse kümmern. Der Kunde<br />

kann sich vollständig auf die Beseitigung<br />

gefundener Fehler konzentrieren. Für erhöhte<br />

Sicherheit innerhalb des Software-<br />

Development-Lifecycles bietet das Release<br />

nun APIs für Python und C++, mit<br />

denen Entwicklungsteams schnell Checks<br />

implementieren können, um Designvarianten<br />

abzubilden.<br />

Grammartech, Ithaca, NY (USA)<br />

Tel. +1-607-273-7340<br />

82 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018


MEILEN<br />

STEINE<br />

Wann das Leben zu Ende ist<br />

Um 1800 begann die Wissenschaft, die<br />

Eindeutigkeit des Todes in Zweifel zu<br />

ziehen. In ganz Europa hatten Menschen<br />

Angst davor, lebendig begraben<br />

zu werden – bald entstand eine regelrechte<br />

Hysterie um den „Scheintod“.<br />

Die Debatte darüber war auch ein Ringen<br />

um die Festlegung gültiger Todeszeichen.<br />

Zu dieser Zeit gewannen Ärzte<br />

und Naturforscher die Deutungshoheit<br />

über die Grenze von Leben und<br />

Tod, lieferten immer neue Erkenntnisse<br />

über die Beschaffenheit des<br />

menschlichen Körpers und seine organischen<br />

Abläufe. Die Gelehrten der<br />

Aufklärung wollten herausfinden, wie<br />

ein noch so kleiner Lebensfunke im<br />

scheinbar Gestorbenen wieder entzündet<br />

werden kann. Experimente mit<br />

Elektrizität ließen tote Körper zucken<br />

oder deren Gesichter wilde Grimassen<br />

1800<br />

Herzstichmesser<br />

Die radikalste Maßnahme,<br />

um den Tod sicherzustellen,<br />

ist der Stich ins Herz. Ärzte<br />

sollten diesen Stich bei<br />

Todesfeststellung vollziehen<br />

und damit jeden Zweifel<br />

ausräumen<br />

schneiden – und beflügelten die Hoffnung,<br />

der Tod lasse sich rückgängig<br />

machen. Um diese Urängste geht es im<br />

Medizinhistorischen Museum der Charité<br />

in der aktuellen Ausstellung<br />

„Scheintot“ – zu sehen in Berlin bis<br />

zum 18. November 2018.<br />

www.bmm-charite.de<br />

Bild: Museum für Sepulkralkultur Kassel<br />

LEE<br />

IMH Blenden in<br />

vielen Bauformen<br />

Zum Schluss<br />

MRT mal anders | Was passiert im Gehirn eines Krokodils, wenn<br />

es klassische Musik von Johann Sebastian Bach hört? Diese Frage<br />

kann ein internationales Forscherteam unter der Leitung von<br />

Dr. Felix Ströckens vom Lehrstuhl für Biopsychologie der Ruhr-Universität<br />

Bochum (RUB) jetzt beantworten: Die Wissenschaftler<br />

untersuchten ein Reptil mit der funktionellen Magnetresonanz -<br />

tomographie. So konnten sie feststellen, dass komplexe Reize in<br />

seinem Gehirn ähnliche Aktivierungsmuster hervorriefen wie bei<br />

Vögeln und Säugetieren, wobei klassische Musik mehr Gehirn -<br />

areale ansprach als einfache Töne. Den Scanner mussten<br />

die Forscher, wie es heißt, an die Physiologie des Krokodils<br />

anpassen – weshalb ich vermute, dass eine Aufnahme<br />

der Untersuchung selbst mindestens so<br />

spannend gewesen wäre wie die Ergebnisse. Aber<br />

was nicht ist, kann ja noch werden: Die Forscher<br />

fanden die Methode geeignet, um auch andere,<br />

bisher wenig untersuchte Spezies zu erforschen.<br />

Warum fällt mir da die Giraffe ein?<br />

Susanne Schwab<br />

Redakteurin<br />

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

Innen-Ø<br />

1 bis 0,1 mm<br />

und noch kleiner<br />

für Gase und<br />

Flüssigkeiten<br />

LEE Hydraulische<br />

Miniaturkomponenten GmbH<br />

Am Limespark 2 · 65843 Sulzbach<br />

Telefon 06196 / 7 73 69 - 0<br />

E-mail info@lee.de<br />

www.lee.de<br />

03/2018 medizin&<strong>technik</strong> 83<br />

THE LEE COMPANY SINCE 1948


Automatica München<br />

19. – 22. Juni 2018<br />

Halle B6, Stand 300<br />

Frameless and Powerful.<br />

Schweizer BLDC-Motoren jetzt auch als Frameless-Kit. Erhältlich in<br />

fünf Leistungsstufen zwischen 30 W und 260 W.<br />

Rotor und Stator werden getrennt geliefert und erst beim Zusammenbau der Komponenten miteinander<br />

verbunden. Frameless-Motoren bieten ein Optimum an Drehmomentdichte und minimalem Volumen. Hohe<br />

Überlastbarkeit, geringes Rastmoment und genug Platz für Kabeldurchführungen. Erhältlich mit Aussendurchmessern<br />

von 43 bis 90 Millimeter.<br />

maxons Spezialisten beraten Sie gerne.<br />

www.maxonmotor.de<br />

84 medizin&<strong>technik</strong> 03/2018

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