1-2022

November Februar/März/April November-Dezember 1/2022 Jg. 1/2008 13
Fachzeitschrift für
Medizin-Technik
„Best of 2021“
meditronicjournal
Besser hören
dank Lasertechnik
LPKF, Seite 6

ALLES AUS EINER HAND
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Irrtum und Änderungen vorbehalten. Erwähnte Firmen- und Produktnamen sind evtl. eingetragene
Warenzeichen der jeweiligen Hersteller. © PLUG-IN Electronic GmbH 2022

Editorial
Medizintechnik 2022: Herausforderungen zwischen
Pandemie und Digitalisierung
Hans-Peter Bursig
ZVEI e. V.
Verband der Elektro- und
Digitalindustrie
www.zvei.org
Zu Beginn des Jahres 2022 steht die
Medizintechnik vor zahlreichen parallelen
Herausforderungen: Zum einen wird die
Corona-Pandemie noch für einen großen
Teil des Jahres Einfluss auf Lieferketten
und Warenverkehr und damit auch die
Produktion der Medizintechnikhersteller
haben. Allerdings kann sich die Branche
nicht allein auf die Bewältigung der
Pandemieauswirkungen beschränken.
Denn zum anderen muss in den nächsten
zwei Jahren in den Unternehmen die
Anwendung der MDR weiter intensiv
vorangetrieben werden. Die internen
Prozesse und Abläufe des eigenen
Unternehmens müssen angepasst
und zur Routine werden. Das schließt
auch ein, zu überprüfen, ob das eigene
Herangehen an Entwicklungsarbeit
und Qualitätsmanagement noch den
Anforderungen der MDR entspricht.
Allein die harmonisierte Norm für ein
Medizinprodukt einzuhalten, ist nach
der MDR nicht mehr ausreichend. Die
eigenen Produkte müssen regelmäßig
kritisch geprüft und während der
gesamten Produktlebensdauer
beobachtet werden. So wird es als
positiven Effekt neue Impulse für die
weitere Produktentwicklung geben.
Gleichzeitig sind neben den Herstellern
auch die Benannten Stellen noch
dabei, die neuen Anforderungen in
ihre Prüfungsprozesse einzufügen –
auch das wird daher noch einige Zeit
mit Unsicherheiten für alle Beteiligten
verbunden sein.
Die technische Entwicklung wird
dennoch nicht einfach stillstehen,
sondern unverändert weitergehen.
Durch die fortschreitende Digitalisierung
kommen weitere Herausforderungen
auf die Unternehmen zu: Die –
notwendige – Digitalisierung in der
Gesundheitsversorgung und der
Medizintechnik erfordert intensive
Entwicklungsarbeiten, damit die
Medizinprodukte die Erwartungen der
Kunden erfüllen. Die Produkte sollen
herstellerübergreifend interoperabel
sein, was in der Entwicklung speziell
bei Schnittstellen und Datenstrukturen
berücksichtigt werden muss.
Mit zunehmender Vernetzung steigen
natürlich auch die Anforderungen an
die Cybersicherheit. Hier stehen die
Hersteller vor einer besonders komplexen
Aufgabe. Medizinprodukte können
zwar einen Beitrag zur Cybersicherheit
einer Gesundheitseinrichtung leisten
– aber sie können diese nicht allein
sicherstellen. Cybersicherheit ist
immer Teamwork. Das bedeutet:
Einerseits müssen die Medizinprodukte
technisch so weit wie möglich gegen
Cyberangriffe gesichert werden. Dazu
gehören neben Maßnahmen auf Seiten
des Medizinprodukts auch Vorgaben
an die Betriebsumgebung, die auf
den bestimmungsgemäßen Gebrauch
des Medizinprodukts abgestimmt
sind. Andererseits müssen Anwender
diese erstens einhalten und zweitens
als Ergänzung ein umfassendes
Sicherheitskonzept entwickeln und
umsetzen. Ein zuverlässiger Schutz ist
nur in Zusammenarbeit von Anwendern
und Herstellern zu erreichen.
Im Programm der neuen Bundesregierung
ist das Ziel enthalten, die
innovative Medizintechnik zu fördern.
Bei der Bewältigung dieser parallelen
Herausforderungen werden die Hersteller
deshalb hoffentlich auf Unterstützung
durch die neue Bundesregierung zählen
können.
Hans-Peter Bursig
meditronic-journal 1/2022
3

Inhalt/Impressum
3 Editorial
4 Inhalt
6 Titelstory
8 Lasertechnik
11 Produktion
17 Dosiertechnik
20 Qualitätssicherung
27 Messtechnik
28 Medical-PCs/SBC/Zubehör
36 Bedienen und Visualisieren
43 Software
44 Stromversorgung
51 Komponenten
58 Sensoren
62 Bildverarbeitung
64 Robotik
66 Materialien
68 Kommunikation
72 Aktuelles
74 Fachartikel im Rückblick
Jetzt Neu:
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im ePaper
Fachzeitschrift für
Medizin-Technik
meditronicjournal
November Februar/März/April November-Dezember 1/2022 Jg. 1/2008 13
Fachzeitschrift für
Medizin-Technik
„Best of 2021“
meditronicjournal
Besser hören
dank Lasertechnik
LPKF, Seite 6
Besser hören dank
Lasertechnik
Der Einsatz von Lasertechnik
erhöht die Funktionalität
von immer kleineren
Bauteilen und Strukturen.
Durch Präzisionsarbeit
und die Möglichkeit, auch
ganz neue Materialien per
Laser zu bearbeiten und
einzusetzen, ergeben sich neue
Designoptionen. 6
■ Herausgeber und Verlag:
beam-Verlag
Krummbogen 14, 35039 Marburg
www.beam-verlag.de
Tel.: 06421/9614-0
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■ Redaktion:
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5 Hefte jährlich
■ Satz und Reproduktionen:
beam-Verlag
■ Druck & Auslieferung:
Bonifatius GmbH, Paderborn
www.bonifatius.de
Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer
Prüfung der Texte durch die Redaktion
keine Haftung für deren inhaltliche
Richtigkeit. Alle Angaben im Einkaufsführer
beruhen auf Kundenangaben!
Handels- und Gebrauchsnamen, sowie
Waren bezeichnungen und dergleichen
werden in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen
verwendet. Dies berechtigt nicht zu
der Annahme, dass diese Namen im Sinne
der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung
als frei zu betrachten sind und
von jedermann ohne Kennzeichnung verwendet
werden dürfen.
Flexibel in der Anwendung, leicht in der
Handhabung
Das ODU MEDI-SNAP Port folio hat sich als zuverlässige, berührungssichere Lösung
für Anwendungen in der Medizintechnik, Mess- und Prüftechnik und Industrieelektronik
bewährt. Jetzt bietet der Klassiker aus dem Kunststoff-Rundsteckverbinder-Portfolio in der
neuen Größe 3,5 Hybridtechnologien sowie hoch polige Lösungen 52
Innovativer 3D-
Granulat-Drucker
AIM3D entwickelte einen neuen,
leistungsgesteigerten 3D-Drucker
für das CEM-Verfahren (Composite
Extrusion Modeling). Die neue
ExAM 510 steht für größere
Bauräume, höhere Präzision
und Baugeschwindigkeiten.
Der ExAM 510-Drucker ist ein
Multimaterialdrucker für die
additive Fertigung, der bis zu
drei Werkstoffe parallel aufbauen
kann. 16
4 meditronic-journal 1/2022

Februar/März/April 1/2022
Fachartikel in diesem Heft
OEM-Netzteile -
Neue
Möglichkeiten
entdecken
Für die Auswahl von Netzteilen
ist das Internet reich an digitalen
Katalogen, Elektronik-Shops mit
mehr oder weniger funktionellen
Filtern, technischen Kurz-
Datenblättern und vielen Profi-
Tipps. Was selten zu finden ist,
sind unabhängige Bewertungen
zu Produkten, Herstellern und
Lieferanten. 44
Vergleich zweier Schichtdickenmesssysteme
in der praktischen
Anwendung
In diesem Artikel werden zwei typische Vertreter der
Schichtdickenmesstechnik unter realen Einsatzbedingungen in einer
bestehenden Beschichtungsanlage verglichen. 20
Hygienisch, smart und intuitiv:
HMIs der Zukunft
Wie profitiert die Medizintechnik von smarten optischen
Bedieneinheiten? Wie werden sichere, intuitive Bedienung und
optimale Ablesbarkeit von HMIs realisiert? Welche Vorteile bieten
der Einsatz von Zukunftstechnologien wie 3D Displays und Optical
Bonding für HMIs der Medizintechnik? 36
Neue
Anforderungen
an Telemedizin-
Plattformen
Dank der neuen Telemedizin-
Technik können Patienten - und
dies gilt vor allem für ältere
Menschen - bequem von zu Hause
aus Fragen stellen, ohne sich
dabei in Umgebungen mit hoher
Viruslast zu begeben. 28
meditronic-journal 1/2022
5

Titelstory
Besser hören dank Lasertechnik
Hörgeräte und Implantate profitieren vom Laser in der Produktion
tätsanforderungen schreiben inzwischen
viele OEMs die Lasertechnologie
beispielsweise für das Nutzentrennen
vor. Denn wo mechanische
Systeme an ihre Grenzen kommen
- also bei hohen Packungsdichten,
feinsten Leiterbahnen auch in den
Randbereichen der Leiterplatten
sowie flexiblen Materialien - spielt
der Laser seine technologieinhärenten
Vorzüge voll aus und sorgt
so für höchste Qualität, effizienten
Materialeinsatz und minimale Handhabungszeit.
LPKF Laser & Electronics AG
www.lpkf.com
Der Einsatz von Lasertechnik
erhöht die Funktionalität von immer
kleineren Bauteilen und Strukturen.
Durch Präzisionsarbeit und
die Möglichkeit, auch ganz neue
Materialien per Laser zu bearbeiten
und einzusetzen, ergeben sich
neue Designoptionen. Damit können
immer leistungsstärkere, kleinere
und energieeffizientere Produkte
an der Spitze des technologisch
Machbaren entstehen. Beispiele
sind moderne, kleine Hörgeräte,
aber auch Cochlea-Implantate.
Neue Materialien
Immer neue, innovative Materialien
unterstützen die dynamische
Entwicklung der Medizintechnik.
Die Lasertechnik bietet hier Möglichkeiten,
Prototypen und Kleinserien
in kleinsten Dimensionen einfach
und schnell herzustellen. Ob es
um elektronische Schaltungen auf
festen oder flexiblen Trägern geht
oder um Sensoren auf Folienmaterialien:
Lasersysteme bearbeiten die
Materialien schnell, chemiefrei und
ohne Verschmutzungen. Auch biokompatible
Materialien bleiben frei
von ungewollten Einflüssen.
Mikromaterialbearbeitung
Grundsätzlich hat sich die Lasertechnik
besonders in der Mikromaterialbearbeitung
zur Standardtechnologie
entwickelt. Der Laser
agiert berührungslos und verschleißfrei
und bringt außer an der
gewünschten Stelle keine Wärme
oder mechanischen Stress ein. Da
in der Lasertechnologie die einwirkenden
Kräfte somit auf ein Minimum
reduziert sind, steigt die Gutteilrate
auf nahezu 100 %. Bei hochwertigen
Leiterplatten mit hohen Quali-
Kosteneffiziente
Cochlea-Implantate
Dank der Eigenschaften des
Werkzeugs Laser konnte beispielsweise
ein Ultrakurzpuls-Lasersystem
dazu beitragen, maschinell
herstellbare Cochlea-Elektroden-
Arrays zu entwickeln, die den bisherigen
Stand der Technik hinter
sich lassen.
Ein herkömmliches Cochlea-
Elektroden-Array besteht aus 16 bis
22 Elektrodenkontakten aus einer
Platinlegierung und Leitungen, die
in medizinischem Silikon eingebettet
sind. Die maximalen Abmessungen
liegen bei 0,4 mm bis 0,8 mm im
Durchmesser und 20 mm in der
Länge. Mit der genannten Anzahl
von Elektroden und Leitungen
wurde vor 20 Jahren ein bahnbrechender,
neuer Standard gesetzt.
Seitdem gab es vielfältige Versuche,
das Cochlea-Elektroden-Array mithilfe
eines Halbleiter-Herstellungsprozesses
zu fertigen. Jedoch sind
das Grundmaterial und der für die
Halbleiter geeignete Prozess nicht
biologisch verträglich.
Bild 1: Mit LPKF ProtoLaser R gefertigte Cochlea-Elektroden-Arrays mit 32 Kanälen
6 meditronic-journal 1/2022

Titelstory
Bild 2: Die ProtoLaser-Systeme von LPKF setzen Maßstäbe in der Bearbeitung von Leiterplatten. Sie arbeiten präzise
und schnell und sind dank der ausgefeilten Software leicht zu bedienen. Die Lasersysteme sind kompakt und passen
durch jede Labortür.
32 Kanäle statt 22
Eine Lösung hat das Unternehmen
TODOC aus Südkorea entwickelt.
Es setzt seit 2016 LPKF
Proto Laser-Systeme ein, um Mikrostrukturen
auf einer Folie aus einer
Platinlegierung herzustellen. Dank
dieser Lasersysteme ist es TODOC
gelungen, sogar 32 Kanäle auf der
biokompatiblen Legierung unterzubringen.
Die Herstellung wurde so
weit wie möglich automatisiert. So
lassen sich nun alle 32 Kanäle in
einem Durchgang herstellen (Bild 1).
Auf der Platinfolie wurden Linien
mit einer Breite von 16 µm in einem
Abstand von 32 µm strukturiert und
Kontakte sowie Anschlussleitungen
für 32 Kanäle in nur einem Prozessschritt
integriert – anstatt Elektroden
für 22 Kanäle manuell herzustellen.
Für das fertige Elektroden-
Array sind nur noch einzelne Prozessschritte
zum Verkapseln der
Kontakte und Leitungen notwendig.
Mit diesem Fertigungsprozess hat
TODOC das erste kommerziell verfügbare
Cochlea-Elektroden-Array
mit 32 Kanälen entwickelt und auf
den Markt gebracht. Bild 2 zeigt
die ProtoLaser-Systeme von LPKF.
Kleinere und komfortable
Hörgeräte
Aber auch bei externen Hörhilfen
ist Lasertechnik unverzichtbar.
Um kleinste, unauffällige Hörgeräte
wie die der Firma Demant zu entwickeln,
die dennoch eine außerordentlich
differenzierte Soundgestaltung
ermöglichten, bedarf
es besonders kleiner Bauteile und
hoher Funktionsintegration. Der
Verstärker gilt als Kernstück eines
Hörgerätes. Als Schaltungsträger
verwendet die Firma Demant flexible
Leiterplatten. Diese werden
bestückt und mit einem Lasersystem
geschnitten. Anschließend
werden sie gerollt platzsparend in
das Gerät eingefügt.
Die Form einer Leiterplatte ist für
den digital geführten Laser unerheblich.
Auch komplexe Geometrien
stellen für das Laserschneiden
der Leiterplatte keine Hürde
dar. Anders wäre dies bei mechanischen
Trennsystemen wie etwa
dem Fräsen, die in der Regel nur
gerade Linien problemlos schneiden
– und dabei zusätzlich noch unerwünschten
Frässtaub produzieren.
Ändern sich die Strukturen eines
Produkts oder wird ein anderes Produkt
gefertigt, wird bei dem Lasersystem
die neue Form einfach mit
den Gerberfiles in die Steuerung
eingespeist, und die Produktion
kann starten (Bild 3).
Höchste Qualität erhalten
Die eigentliche Herausforderung
beim Schneiden der Leiterplatten
ist es, die höchste Qualität
zu erhalten. Denn zum einen soll es
natürlich in einem der letzten Produktionsschritte
keine Materialausfälle
geben, zum anderen ist es von
größter Bedeutung, auch anschließend
die langfristige Verlässlichkeit
der Leiterplatte und damit des
finalen Hörgerätes sicherzustellen.
Bei der Bearbeitung darf es nicht
zu einer mechanischen Bauteilbelastung
oder zur Delamination des
Substratmaterials kommen. Durch
den Einsatz von Lasertechnik treten
solche Schwierigkeiten jedoch kaum
auf. Außerdem sind die Schnitte
exakt, die Schnittkanten glatt und
ohne Frässtaub und die Produktion
kann teil- oder sogar vollautomatisiert
erfolgen. Die Anbindung an
ein MES-System ist bei Lasersystemen
wie denen von LPKF ebenso
realisierbar wie Track- and Tracingfunktionen.
Kaum verzichtbar ist der Einsatz
von Lasertechnik gerade im Hinblick
auf die High-End-Hörgeräte, die
modernste Techniken nutzen und
etwa über Bluetooth angebunden
sein können. Eine optimal funktionierende
und möglichst miniaturisierte
Elektronik im Bauteil ist hier
die Voraussetzung (Bild 4).
Laserverschweißte Gehäuse
Der Laser kann auch zum Fügen
medizintechnischer Geräte eingesetzt
werden, bei großen Bauteilen
ebenso wie etwa bei den kleinen
Gehäusen von Hörhilfen (Bild 5).
Beim klassischen Laser-Durchstrahlschweißen
wird ein für die
Wellenlänge des Lasers transparenter
oberer Werkstoff mit einem
laserabsorbierenden unteren Bauteil
kombiniert. Der Laserstrahl wird
durch den oberen Fügepartner auf
den absorbierenden unteren Fügepartner
fokussiert. Der untere Fügepartner
schmilzt oberflächennah auf.
Durch Wärmeleitung schmilzt auch
der obere Fügepartner im Bereich
der Schweißnaht lokal. Dabei werden
die Materialien ausschließlich
direkt an der Schweißnaht erhitzt,
der Rest der Bauteile bleibt vom
Fügeprozess unbeeinflusst. Nach
Abkühlung des schmalen bestrahlten
Bereichs entsteht eine stoffschlüssige,
porenfreie und gasdichte
Verbindung - so fest wie das
Material selbst.
Hohe Festigkeit
Die Festigkeit der Schweißnähte
entspricht der des Grundmaterials.
Auf den Eintrag zusätzlicher
Chemikalien wie Klebstoffe kann
dank der Lasertechnik verzichtet
werden. Darüber hinaus gibt
es keine Span- oder Staub-Entwicklung.
Dieses alles sind wichtige
Punkte hinsichtlich der Verwendung
in der Medizintechnik, wo
Bild 3: Lasertechnologie ermöglicht den stressfreien und platzsparenden
Schnitt verschiedenster Leiterplattenmaterialien
meditronic-journal 1/2022
7

Lasertechnik
Bild 4: Leiterplatten, die wie diese für den Einsatz in Hörgeräten verwendet
werden, bearbeiten LPKF Depaneling-Systeme exakt. Die Kennmarken
stellen sicher, dass nur Gutteile in das Endgerät eingebaut werden
es von entscheidender Bedeutung
ist, dass keine Kontaminationen
stattfinden und die Produkte eine
möglichst lange Haltbarkeit aufweisen.
Es lassen sich Schweißnahtbreiten
im Bereich von wenigen
hundert Mikrometern bis zu
mehreren Millimetern umsetzen.
Dass darüber hinaus die Nahtstelle
auch optisch ansprechende Ergebnisse
zeigt, ist eher ein Detail am
Rande, auch wenn es natürlich
auch Rückschlüsse auf die hohe
Qualität eines Bauteils zulässt.
Bild 5: Lasergeschweißtes Gehäuse für eine Hörhilfe
Fazit
Der Markt für Hörhilfen wächst.
Das liegt zum einen an der demografischen
Entwicklung, zum anderen
an einer auch weltweit immer besseren
medizinischen Versorgung. In
Europa und den USA, aber gerade
auch in Asien ist eine zunehmende
Nachfrage zu verzeichnen. Da ist es
wichtig, in der Produktion eine hohe
Qualität zu halten und dennoch Prozesse
so schnell und automatisiert
wie möglich zu machen. Lasersysteme
leisten dazu ihren Beitrag. ◄
Best of 2021
Mikromaterialbearbeitung in der medizinischen Forschung
Die Forschung an flexiblen biomedizinischen
Sensoren, an Prototypen
von Implantaten aus biokompatiblem
Material oder an Kombinationen
von Mikrofluidik und Elektronik
für Lab-On-Chip-Anwendungen
ist äußerst anspruchsvoll. Durch
die direkte Laserbearbeitung im
eigenen Unternehmen kann sie
jedoch deutlich vereinfacht und
beschleunigt werden. Die Lasertechnologie
für die Materialbearbeitung
im eigenen Labor beinhaltet
eine Reihe von Vorteilen: Verschiedene
Materialien oder Layouts
lassen sich innerhalb kürzester
Zeit testen. Für die Lasersysteme
sind keine Rüstzeiten
zu berücksichtigen; nach Dateneingabe
kann der Prozess direkt
gestartet werden. Es kommen
keine Chemikalien zum Einsatz;
folglich entstehen keine nachteiligen
Wirkungen auf biokompatible
Materialien oder Sensoren. Diese
Faktoren beschleunigen die Forschungsergebnisse
und entsprechen
am Ende auch höchsten Qualitätsstandards.
LPKF hält für Forschungsvorhaben
aus dem medizintechnischen
Bereich ein Portfolio an kompakten
Laser-Systemen und ergänzendem
Equipment bereit, das direkt in Laboren
eingesetzt werden kann. Mit
dem integrierten UV-Laser prozessiert
beispielsweise der LPKF Proto-
Laser U4 eine Vielzahl von Materialien
schnell und zuverlässig. Der
Proto Laser R4 ist speziell für die
Forschung mit sensiblen Materialien
entwickelt worden. Er arbeitet
mit kurzen Pikosekunden-Laserpulsen
und somit ermöglicht eine hochpräzise
Strukturierung von empfindlichen
Materialien sowie das Schneiden
von gehärteten oder gebrannten
Substraten. Die Grundlagenforschung
an neuen innovativen Materialien,
die Überführung bestehender
Produkte in kleinere Dimensionen mit
zusätzlicher Funktionalität oder einfach
die Zeit- und Kostenersparnis
bei der Entwicklung sind die Hauptgründe
für den Einsatz eines ProtoLaser-Systems
im eigenen Labor.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal, Ausgabe
5-2021, Seite 175
LPKF Laser & Electronics
AG
www.lpkf.com
8 meditronic-journal 1/2022

Lasertechnik
Markterprobte Sapphire-Laser zur DNA Sequenzierung u.v.m.
Der Bedarf an personalisierter
Medizin ist wichtiger denn je, und
qualitativ hochwertige Daten und
Messungen sind für die Vorhersage
eines Krankheitsverlaufs und die
optimale Behandlung ausschlaggebend.
Coherent ist für große
internationale Kunden, wie auch
für die Forschung und Entwicklung
zu einem immer beliebteren Partner
geworden. Die bewährten und
etablierten Sapphire-Laser - über
50.000 Stück im Markt - sind wegen
ihrer Zuverlässigkeit und niedrigen
Betriebskosten die ideale Lösung
für anspruchsvolle Anwendungen.
In Zeiten von Covid-19 sind
besonders folgende Laser-Anwendungen
in den Fokus geraten:
DNA Sequenzierung:
Die in Wellenlänge und Leistung
skalierbare Technologie bietet die
ideale Laserwellenlänge für jedes
fluoreszierende Nukleotid sowie
den Leistungsbereich, der zur
Unterstützung von Anwendungen
mit hohem Durchsatz
erforderlich ist.
Durchfluss-
Zytometrie:
Coherent unterstützt
die neuesten Trends
bei Multiparameter-
Analysemethoden für
Forschung und klinische
Anwendungen
in Covid-19 sowie Sortieranwendungen
wie
die Geschlechtsselektion,
die in der Tierhaltung
weit verbreitet sind.
Dazu gehören Plug & Play-Laser
bei neuen ultravioletten Wellenlängen
und Multi-Wellenlängen-
Lichtquellen, die die Kosten und
die Zeit bis zur Markteinführung
senken. Die exzellenten Parameter
dieser Laser liefern Daten mit
dem niedrigsten Variationskoeffizienten.
Aber auch die medizinische
Diagnose, Mikroskopie und vieles
mehr sind nach wie vor gefragter
denn je.
Gelungene Alternative
Der Sapphire war der erste Festkörperlaser,
der eine sehr gute
Alternative zu den großen und
Energie-ineffizienten Gaslasern
bei der Wellenlänge 488 nm bot.
Die kompakte, energieeffiziente
Produkt-Familie hat daher schnell
große Erfolge in der Medizin und
den zugehörigen Instrumentenherstellern
erzielt.
COHERENT
www.coherent.com
Best of 2021
Innovative Allzweckwaffe für die Lasermikrobearbeitung
Die neu entwickelte Laserbearbeitungsanlage
GL.smart der GFH
GmbH stellt mit bis zu 16 simultanen
Achsen eine innovative Allzweckwaffe
für die Lasermikrobearbeitung
dar. Insbesondere rotationssymmetrische
Bauteile, die vor
allem in der Medizintechnik häufig
Verwendung finden, können mit
Hilfe dieser Methode problemlos
bearbeitet werden. Das neuartige
Maschinenkonzept der GL.smart
bietet für den Kunden neben der
Möglichkeit der Kombinationsbearbeitung
aus Laserbohren,- Drehen,-
und Schneiden eine Output-Steigerung
durch die Parallelbearbeitung
auf zwei Stationen. Die Einbindung
eines Stangenladers als Beladeeinheit
und die Entnahme der Fertigteile
durch einen Sechs-Achs-Roboter
gewährleistet vollständige Autonomie
der Laseranlage. Die Einsatzbereiche
der GL.smart erstrecken
sich von der Bearbeitung flächiger
Bauteile bis zu einer Maximalgröße
von 40 x 40 x 10 mm über die Bearbeitung
rotationssymmetrischer Bauteile
bis zu einem Durchmesser von
bis zu 12 mm und einer Länge von
maximal 200 mm bis hin zur 3+2
Achs-Bearbeitung von Bauteilen
der Dimension 30 x 30 x 30 mm.
Dank hochpräziser Anlagetechnik
schafft die GFH GmbH mit ihren
Maschinen neben Eisen- und Nichteisen-Metallen
auch nicht-metallische
Stoffe, wie beispielsweise
Keramik bis zu einer Stärke von
wenigen Millimetern zu schneiden.
Die Vorteile der hochleistungsfähigen
GFH-Maschinen liegen in
ihrer erstklassigen Qualität, Präzision
und Stabilität. Genau auf diese
Parameter kommt es bei der Herstellung
medizinischer Präzisionsinstrumente-
und Komponenten an.
Mittels moderner Lasertechnik
können eben diese sehr feinen und
filigranen Geometrien, wie sie in
der Medizintechnik für beispielsweise
der Herstellung minimalinvasiver
Instrumente benötigt werden,
ohne Einwirkung mechanischer
Kräfte auf das Bauteil bearbeitet
werden. Somit wird Werkzeugverschleiß
verhindert und eine gleichbleibende
Qualität sichergestellt.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 3-2021 ab
Seite 66.
GFH GmbH
www.gfh-gmbh.de
meditronic-journal 1/2022
9

Lasertechnik
Best of 2021
Einfache Integration in Produktionslinien
Die Modula-Produktlinie von Lasereinheiten,
Optiken und Spannmodul zur Integration von
Kunststoffschweißen im Sondermaschinenbau
ist durch eine Prozesseinheit ergänzt worden,
die einfach an ein Transferband oder an einen
großen Rundtakttisch integriert werden kann.
Das neue Modula Assembly Inline ist eine Prozesszelle,
die eine Optik, eine Spanneinheit
und Sensoren zur Prozesssteuerung umfasst.
Als Optik kommt primär eine Scanner-Optik mit
einem Arbeitsfeld von 100 x 100 mm zum Einsatz
aber auch Ring-, Linien- oder DOE-Optik
(Diffraktives Optisches Element) zum Simultanschweißen
sind möglich.
System Laserklasse 1
Die pneumatische Spanneinheit drückt von
oben nach unten auf den Werkstückträger
mit dem zu schweißenden Bauteil. Durch ein
geeignetes Design des Spannwerkzeugs wird
die Öffnung zum Werkstückträger und Bauteil
laserdicht geschlossen, so dass das System
als Laserklasse 1 betrieben werden kann. Der
Sondermaschinenbau muss sich um keine weiteren
Sicherheitsvorkehrungen bezüglich des
Schweißlasers kümmern und nur die Zu- und
Wegführung der Bauteile und Werkstückträger
sicherstellen. Zur Prozesssteuerung kann die
Spanneinheit mit Weg- und Kraftsensoren ausgerüstet
werden um den Setzweg bei quasisimultanem
oder simultanen Prozess zu erfassen
und auszuwerten.
Das Modula Assembly Inline wird mit einer
Modula Lasereinheit betrieben, die bis rund
5 m von der Prozesszelle entfernt platziert
werden kann. Sie sind verbunden durch eine
optische Faser, ein elektrisches Datenkabel
und falls Scanner-Optik in der Prozesszelle
ist, mit einem zusätzlichen Steuerungskabel.
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 2-2021 auf Seite 65.
ProByLas AG
www.probylas.com
10 meditronic-journal 1/2022

Produktion
5-achsiges Mikrobearbeitungszentrum - stabile Temperaturen, hohe Qualität
zungen für die hohe Prozessgenauigkeit. Präzision
braucht Stabilität. Das gilt besonders für
die Mikrobearbeitung, denn je kleiner das Werkstück,
desto größer ist der Anspruch an die Fertigungsgenauigkeit.
Bei seinem Mikrobearbeitungszentrum
microone hat Zorn Maschinenbau
deshalb eine halbe Tonne Granit verbaut. Ein
massiver Block, der Garant ist für die Eigenschaften,
die Voraussetzungen für bestmögliche
Prozessgenauigkeit sind: höchste Eigensteifigkeit
sowie besonders hohe mechanische
und thermische Stabilität in Kombination mit
einem präzise geschliffenen Fundament. All
diese physikalischen Eigenschaften sichern
die maximale Wiederholgenauigkeit der einzelnen
Bearbeitungsschritte.
Und: Weil die Längenausdehnung der
Maschinenkomponenten direkt die Präzision
des Bearbeitungszentrums beeinflusst, arbeitet
es wassergekühlt. Dabei hält eine ausgeklügelte
Physik den Temperaturwert aller Achsen
und Spindeln mit einer Toleranz von ± 0,1 °C.
Denn erst die konstante Temperatur der Bauteile
sichert die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse
beim Einmessen und Bearbeiten der zu
fertigenden Werkstücke.
Best of 2021
Ein massives Fundament und eine Wasserkühlung
sichern enge Toleranzen in der Längenausdehnung
von Achsen und Spindeln des
Bearbeitungszentrums. Dies sind Vorausset-
ZORN Maschinenbau GmbH
www.zorn-maschinenbau.com
Flexibler Silberleitklebstoff
meditronic-journal 1/2022
Mit Elecolit 3647 hat Panacol einen neuen,
elektrisch leitfähigen Silberleitklebstoff auf Epoxidharzbasis
im Portfolio. Der flexible Leitklebstoff
ist besonders für Kontaktierungen auf temperatursensiblen
Folien oder Flex PCBs geeignet.
Elecolit 3647 ist ein einkomponentiger, mit
Silberpartikeln gefüllter Leitklebstoff, der sehr
gut auf Kunststoffen wie PC, PVC, PI, ABS oder
FR4 haftet. Seine hohe Flexibilität und Schälfestigkeit
im ausgehärteten Zustand ermöglichen
den Einsatz bei Anwendungen, die Vibrationen,
Schwingungen oder schnellen Temperaturänderungen
unterliegen. Elecolit 3647 eignet sich
daher besonders für Die-Attach-Anwendungen
kleiner Halbleiterchips oder für Kontaktierungen
auf flexiblen Folien und Leiterplatten. Zum Einsatz
kommen diese Anwendungen beispielsweise
im Bereich Printed und In-Molded Electronics,
in Wearables, oder bei der Kontaktierung
von Halbleitern im Allgemeinen.
Ein großer Vorteil von Elecolit 3647 ist die sehr
einfache Handhabung: Der Klebstoff muss nur
gekühlt - aber nicht tiefgekühlt - gelagert werden.
Die Dosierung des einkomponentigen Klebstoffs
erfolgt durch einfaches Dispensen, und
der Klebstoff härtet schon ab 100 °C innerhalb
von Minuten aus. So gelingt die Kontaktierung
und Fixierung von Halbleitern in einem Schritt
bei kurzem und geringem Energieeintrag.
Panacol-Elosol GmbH
www.panacol.de
11

Produktion
Der neue torische Hartmetallfräser
hat es in sich
Der Schweizer Präzisionswerkzeughersteller Mikron Tool setzt wichtige Trends für die Zerspanung in der Medizintechnik
Das zerspante Griffstück einer Biopsiezange aus martensitischem Chrom-Stahl (1.4021 / X20Cr13): Der neue torische
Fräser von Mikron Tool erzielt unglaubliche Schnittdaten beim Schruppen und Schlichten und ist ein wahrer
Problemlöser © Mikron Tool
weltweit. Im eigenen Technology
Center mit einem Maschinenpark,
der konsequent auf die Hochleistungszerspanung
im Mikrobereich
für diffizile Werkstoffe ausgelegt ist,
entstehen die neuen Werkzeugentwicklungen,
die immer wieder neue
Benchmarks setzen.
So auch die erfolgreiche Fräserfamilie
CrazyMill Cool Plunge &
Slot für Schrupp- und Schlichtbearbeitung,
die jetzt um eine torische
Variante erweitert wird. Das neue
Werkzeug vereint die Stärken von
Fräsen und Bohren und entstand
für die Bearbeitung von rostfreiem
Stahl, Titan, CoCr-Legierungen und
Superlegierungen. Wie seine zylindrischen
Vorgänger hat auch dieser
Bohrfräser die Fähigkeit, direkt bis
1 x d senkrecht ins Material einzutauchen
und seitlich weiter zu fahren.
Auf engstem Raum fräst er
Nuten und Taschen mit hoher Präzision
und Gleichmässigkeit bei hervorragenden
Schnittdaten, auch ins
Volle – scheinbar mühelos. Wenn
Mikron Switzerland AG,
Division Tool
www.mikrontool.com
Die Medizintechnik hat in den
vergangenen Jahren stark von
neuen Trends und Technologien
der Fertigungsindustrie profitiert.
Neu gewonnenes Know-how und
Kompetenz sind entscheidend für
die Zukunft von Entwicklung und
Produktion so auch bei der industriellen
Verarbeitung von Metallen.
Besonders im Bereich der Medizinprodukte
stellen die verschiedenen
Werkstückformen und -abmessungen
und unterschiedlichste Produktionsmengen
sowie der hohe Anteil
an schwer zerspanbaren Werkstoffen
höchste Anforderungen an die
zerspanenden Werkzeuge.
Neuentwicklung eines
sensationellen Bohrfräsers
Der 250 Mitarbeiter starke Präzisionswerkzeughersteller
Mikron
Tool ist ein Vorreiter in Sachen
Neuentwicklung für innovatives und
gleichzeitig wirtschaftliches Zerspanen.
Dies verdankt er einem der
modernsten Entwicklungszentren
Der neue CrazyMill Plunge & Slot Torisch. Ein einzigartiges Werkzeug für
zahlreiche Anwendungen: Fräsen von Bohrungen, Rampen, Taschen, Nuten
und Konturen, jetzt mit Eckenradius © Mikron Tool
12 meditronic-journal 1/2022

Produktion
Die integrierte Kühlung der Werkzeuge von Mikron Tool garantiert beeindruckende Abtragsraten, hohe Standzeiten und eine sehr gute Oberflächengüte
© Mikron Tool
Eckenradien gefordert sind, ist er
in seinem Element. Für jede Form
das richtige Werkzeug. Hinter dieser
Perfektion steckt eine raffinierte
Technologie, und eine Vielzahl von
Faktoren tragen dazu bei:
Eine bis ins Detail
durchdachte Geometrie
Eine neue Schneidengeometrie
ermöglicht ein prozesssicheres,
vibrationsarmes Eintauchen (Bohren).
Mikron Tool fand eine geniale
Lösung, die das Ausbrechen der
Schneide verhindert und die Eindringkraft
reduziert.
Der extraweite Spanraum in der
Kopfpartie erlaubt es, die Späne
während des Bohrprozesses aufzunehmen
und seitlich in die ebenfalls
erweiterten Spannuten abzuführen.
Angepasste Span- und Freiwinkel
sowie stabile Schneidecken
verhindern das seitliche Einhaken
und das Ausbrechen der Schneiden
durch Vibration, was eine der zentralen
Schwierigkeiten beim „Bohren“
mit einem Fräser ist.
Immer einen kühlen Kopf
bewahren
Damit nicht genug. Die im Schaft
integrierten Kühlkanäle führen das
meditronic-journal 1/2022
Kühlmittel direkt an die Schneiden
und sorgen in jeder Position für eine
konstante und gezielte Kühlung. Die
gekühlten Schneiden erlauben hohe
Schnitt- und Vorschubgeschwindigkeiten.
Zudem werden dank des
massiven Kühlstrahls die Späne
kontinuierlich aus der Fräszone
gespült. Somit vermeidet man, dass
sie in der Vertiefung liegen bleiben
und mehrfach zer stückelt werden,
was den Fräser und die gefräste
Oberfläche beschädigen würde.
Das Resultat sind hohe Standzeiten
und eine hervorragende Oberflächengüte.
Auf Kundenwunsch entwickelt Miron Tool komplexeste CAM-Prozesse, ob
für medizinische Instrumente, Knochenplatten oder Implantate wie z.B.
Kniegelenke für alle gängigen Werkzeugmaschinenmodelle
© Thomas Entzeroth
Aufgepasst bei der
Materialwahl!
Bei diesem Fräser verwenden
die Profis aus der Produktion ein
speziell für ihn entwickeltes Ultrafeinkorn-Hartmetall,
das sich durch
hohe Zähigkeit auszeichnet und
alle Anforderungen in Bezug auf
die mechanischen Eigenschaften
erfüllt. So unterstützt der robuste
Hartmetallschaft ein stabiles und
schwingungsfreies Fräsen. Höchste
Präzision und Oberflächenqualität
sind garantiert.
Die Hochleistungsbeschichtung
SNP steigert nicht nur die Oberflächenhärte,
sondern erhöht die
Verschleissfestigkeit und Wärmeresistenz.
Auch der Gleitwiderstand
bei der Spanabfuhr wird verringert,
um ein Verkleben der Schneiden zu
verhindern. Resultat ist ein optimaler
Spänetransport und eine hohe
Standzeit.
Highperformance wird zur
Selbstverständlichkeit
Die Kombination dieser Faktoren
ermöglicht eindrückliche Abtragsraten,
die dank der hohen Schnittund
Vorschubgeschwindigkeiten
und einer Zustellung (a P ) von jeweils
1 x d möglich sind. Der Bohrfräser
beeindruckt durch hohe Standzeiten
und eine hervorragende Oberflächenqualität
und das bereits ab
einem Durchmesser von 1 mm. Ein
paar Fakten im Vergleich zu marktüblichen
Werkzeugen:
• Bis zu 5 x höheres Zeitspanvolumen
• Bis zu 5 x höhere Standzeiten
• Bis zu 5 x schnellere Bearbeitungszeit
• Perfekt kontrollierte Spanabfuhr
• Exzellente Oberflächengüte Ra
≤ 0.5 µm
Überzeugend auch in der
Praxis
Bei einer Anwendung in der Medizintechnik
hat der torische Hochleistungsfräser
in Vergleichstests
bereits überzeugt. Aufgabe war
es, eine flache Bohrung im oberen
Bereich eines Hüftschaftimplantats
möglichst zeitsparend zu realisieren
(Material TiAI6V4-ELI/3.7165/ASTM
F136). Die Abmessungen der Bohrung
betragen:
Tiefe = 5 mm; Ø = 5,2 mm.
Zum Einsatz kam ein Crazy-
Mill Cool P&S Torisch (Durchmesser
4 mm, L = 2,5 x d, r = 0,5 mm,
Z3 Typ A). Mittels Spiralinterpolation
fräst das Werkzeug mit einer
axialen Zustellung a P von 1,0 mm
sowie einer radialen Zustellung a e
2,52 mm und mit einem Vorschub fz
von 0,013 mm/U. Er trägt das Material
mit einer Schnittgeschwindigkeit
von 120 m/min ab. Im anschließenden
Schlichtvorgang wird die definitive
Lochabmessung bei einer exzellenten
Oberflächenqualität erreicht.
Der Fräser erzielt ein hervorragendes
Zeitspanvolumen von
0,94 cm 3 /min gegenüber 0,17 cm 3 /
min eines herkömmlichen Fräsers.
Das macht den Unterschied: Die
Bearbeitungszeit inklusive Schlichten
für die Bohrung beträgt gerade
mal 14,5 s gegenüber 1 min 11 s
eines markt üblichen Fräsers. Mikron
Tool ist 4,7-mal schneller und
hat ein 5,5-fach höheres Zeitspanvolumen.
Nicht zuletzt wegen solcher Kennwerte
haben die Mikron Tool-Werkzeuge
einen dermaßen guten Ruf im
Markt, weshalb stetig neue Anfragen
von Kunden eingehen, die ihre Fertigungsprozesse
optimieren wollen.
Marco Cirfeta, Verkaufsleiter Europa,
meint dazu: „Unsere Bohr- und Fräswerkzeuge
sind echte Problemlöser
für schwer zu zerspanende Werkstoffe
wie sie in der Medizintechnik
zur Anwendung kommen. Darüber
hinaus bietet Mikron Tool dank des
hervorragend aufgestellten Technology
Centers die komplette Entwicklung
von CAM-Bearbeitungsprozessen
komplexester Bauteile
an: von medizinischen Instrumenten,
über Knochenplatten bis hin zu
Implantaten wie künstlichen Kniegelenken.“
Das macht Mikron Tool
zu einem ganzheitlichen Partner:
vom Hochleistungswerkzeug bis
zur kompletten Bearbeitungsstrategie.
Eine wirklich runde Sache.
Weitere Informationen zum WKZ
gibt das Performance-Video:
13

Produktion
Produktionsanlage für komplizierte
medizinische Stränge
COLLIN Medical Line Stranganlagen – Gesamtlinien für medizinische Stränge: Produktion wirkstoffbeladener
Stränge mit exakter Rundheit und einem genauen Durchmesser durch ein vertikales Wasserbad.
COLLIN Lab & Pilot Solutions
GmbH
www.collin-solutions.com
„Einzigartig an den COLLIN
Strang anlagen ist, dass alle Produktionsschritte
aus einer Hand
kommen – Compounding, Coextrudierung,
Abzug und Schnitt. Highlight
ist dabei das vertikale Wasserbad
– eine COLLIN-Innovation,
die zuverlässige Rundheit der wirkstoffbeladenen
Stränge oder medizinischen
Garne garantiert“, erklärt
Thomas Nick, Sales Director Medical
& Pharma der COLLIN Lab &
Pilot Solutions.
Wirkstoffbeladene Stränge wurden
erstmals in der Geburtenkontrolle
angewendet. Heute befinden
sich IVR, also intravaginale Ringe,
in der Entwicklung, die nicht nur der
Verhütung dienen, sondern gleichzeitig
Wirkstoffe gegen Geschlechtskrankheiten
oder gegen HIV beinhalten.
Außerdem wird seit langem
für die Behandlung bestimmter
Augenerkrankungen an Mini-Implantaten
geforscht, die aus einem API
Active Pharmaceutical Ingredient
-beladenen Kern und einer Membran
bestehen. „Unsere Stranglinien
sind ausgelegt für Außendurchmesser
bis 6 mm und Coextrusion von
bis zu 5 Schichten. Wichtige Anforderungen
bei der Entwicklung und
Konstruktion sind für uns: kompaktes
Design für minimalen Platzbedarf,
schnelle Demontage und Montage
der Komponenten für schnelles
sowie sicheres Reinigen, minimale
Verweilzeiten für schnelle Produktwechsel
und eine leichte und sichere
Handhabung durch das Bedienpersonal
zu sichern“, so Nick.
Bei einer COLLIN Stranganlage
fördern die Extruder die Materialien
in eine speziell für diese Anwendungen
berechnete Mehrschichtdüse,
deren Wendelverteiler konstante
Austrittsgeschwindigkeiten
der Schichten über dem Querschnitt
garantieren. Wegen der Fördergenauigkeit
folgen auf die Extruder
Zahnradpumpen. Für die API
Active Pharmaceutical Ingredientbeladenen
Schichten ist es zweckmäßig,
Compounder als Direktextruder
einzusetzen. Aus wirtschaftlicher
und technischer Sicht ist das
wesentlich, weil besonders bei thermisch
empfindlichen Materialien ein
zusätzlicher Aufheizschritt eingespart
wird.
Schonendes Kühlen
Der Strang wird senkrecht in das
Kühlbad geführt, am tiefsten Punkt
umgelenkt und oben wieder herausgefördert.
Vor dem Abzug werden
Ovalität und Durchmesser per
Laser in zwei 90° versetzten Achsen
gemessen. Die Durchmesser-Messung
dient der Abzugsgeschwindigkeitsregelung.
Am Ende
wird der Strang auf die gewünschte
Länge geschnitten und abgelegt.
Das Kühlbad ist im unteren Drittel
drehbar gelagert, sodass es
für Reinigungszwecke mit wenigen
Handgriffen seitlich aus der
Linie herausgeschwenkt werden
kann. Die komplette Verrohrung
ist in Edelstahl ausgeführt. Liniengeschwindigkeiten
bis 8 m/min
sind erreichbar.
Pharmazie- und Medizintechnikunternehmen,
Universitäten als auch
Forschungsinstitute setzen COLLIN
Stranganlagen in der Produktion,
für die Produktentwicklung sowie
Pilotproduktionen für vor klinische
Studien und Produktzulassungsverfahren
ein. ◄
14 meditronic-journal 1/2022

Produktion
Optimal für das Verkleben von Nadeln und Spritzen
Medizinische Nadelbaugruppen werden in
der Regel in großen Stückzahlen und mit hoher
Geschwindigkeit maschinell produziert. Einer
der anspruchsvollsten Aspekte bei der Herstellung
von medizinischen Einwegspritzen, Venenverweilkanülen,
Insulinpens etc. ist die dauerhafte
und sichere Verbindung zwischen Edelstahlkanülen
und Kunststoffkörper. Die immer
kleiner werdenden Klebeflächen und die innovativen,
oft schwer verklebbaren Kunststoffe
erhöhen das Anforderungsprofil der verwendeten
Klebstoffe kontinuierlich.Dymax hat mit
dem Nadelklebstoff Dymax MD 1406-M einen
medizinischen, lichthärtenden Klebstoff auf den
Markt gebracht, der speziell für diese Art von
Anwendungen konzipiert wurde. Der UV-Klebstoff
hat eine sehr niedrige Viskosität für eine
ausgezeichnete Benetzung der Bauteile und
härtet sekundenschnell unter Einwirkung von
LED-Licht klebfrei aus, um eine rasche Verklebung
von Substraten zu gewährleisten, die
typischerweise bei der Nadel- und Spritzenmontage
sowie der Montage anderer medizinischer
Produkte verwendet werden.
Dymax MD 1406-M ist für die Aushärtung
mit LED-Systemen bei 385 nm und 405 nm
optimiert, doch unabhängig, ob man sich für
UV/Breitband- oder LED-Technologie entscheidet:
Hersteller profitieren immer von
den Vorteilen der lichthärtenden Klebstofftechnologie
mit hohen Durchsatzraten und
geringen Verarbeitungskosten bei gleichzeitig
reduzierter Fehleranfälligkeit trotz der geringen
Größe der Nadelbaugruppen.
Ein weiterer Vorteil liegt in den fluoreszierenden
Eigenschaften des Nadelklebstoffs.
Dymax MD 1406-M fluoresziert unter Einfluss
von Schwarzlicht blau. Damit wird die
Qualitätskontrolle stark vereinfacht und Hersteller
können sicher sein, dass der Klebstoffauftrag
korrekt erfolgt ist.
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 4-2021 auf Seite 11.
Dymax Europe GmbH
www.dymax.de
Best of 2021
Die schlüsselfertige Lösung für Torx-Prägungen
Jedes Jahr werden 900 Millionen
medizinische Schrauben produziert,
Tendenz stark steigend. Eine wichtige
Rolle spielt deshalb mehr und
mehr die Effizienz in der Produktion:
jede eingesparte Sekunde ist
ein Vorteil in Bezug auf Geld und
Zeit. Die Herausforderung besteht
darin die Produktivität zu steigern
und gleichzeitig höchste Qualität
zu gewährleisten.
Ein Bohrer, ein Fräser, eine perfekte
Bearbeitungsstrategie und
maximal abgestimmte Para meter;
das genügt für eine deutliche Effizienzsteigerung
beim Bearbeiten
von medizinischen Schrauben
aus Titan oder rostfreiem Stahl.
Mikron Tool hat eine schlüsselfertige
Lösung entwickelt, welche
die Bearbeitung von Innensechsrund-Prägungen
(besser bekannt
unter dem Namen Torx) gleichzeitig
um 50 % schneller macht,
eine hohe Maßhaltigkeit des Profils
garantiert und ein nahezu gratfreies
Resultat liefert.
Bohren, Anfasen, Fräsen,
Entgraten
Die vier Operationen (Bohren
– Anfasen – Fräsen – Entgraten)
sind in drei Schritten mit
zwei Werkzeugen zu bewältigen.
Der Kombibohrer bringt in einem
ersten Schritt die zentrale Bohrung
mit einer Fase von 120° an,
wobei die Oberfläche sofort eine
hohe Qualität erreicht (Ra 0,2 µm,
Rz 0,8 µm). Am Schluss wird er
nochmals zum Entgraten eingesetzt
für eine nahezu gratfreie
Ober fläche und eine ausgezeichnete
Oberflächenqualität. Der Fräser
mit 3 - 4 Zähnen ist in zwei
Standardlängen verfügbar, um
so unterschiedliche Tiefen der
Torx-Form bearbeiten zu können.
Seine hohe Steifigkeit erlaubt massive
Vorschübe und Zustellungen,
und garantiert doch die notwendige
Profilmaßhaltigkeit.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 5-2021
auf Seite 160.
Mikron Switzerland AG
www.mikrontool.com
meditronic-journal 1/2022
15

Produktion
Innovativer 3D-Granulat-Drucker
Additive Fertigung: Maschinen und Anlagen für 3D-Bauteile aus Metall, Kunststoff und Keramik
AIM3D GmbH
www.aim3d.de/
• Deutlich höhere Präzision und
Aufbauraten gegenüber konventionellen
3D-Extrusionsdruckern
• Universell: Großes Baufeld mit
510 x 510 x 400 mm
• Hohe Wirtschaftlichkeit: Verarbeitung
von Hochleistungskunststoffen
wie PEEK und PPS, mit
und ohne Faserfüllung, auf Granulatbasis
AIM3D entwickelte einen neuen,
leistungsgesteigerten 3D-Drucker
für das CEM-Verfahren (Composite
Extrusion Modeling). Die neue
ExAM 510 steht für größere Bauräume,
höhere Präzision und Baugeschwindigkeiten.
Der ExAM 510-Drucker
ist ein Multimaterialdrucker für
die additive Fertigung, der bis zu
drei Werkstoffe parallel aufbauen
kann. Er bildet eine leistungsgesteigerte
Version des bisherigen
ExAM 255 ab, die zukünftig beide
im Programm der Rostocker sind.
Neue Maßstäbe durch
ExAM 510
Der innovative Multimaterialdrucker
kann bis zu drei Materialien
verarbeiten. Dies ermöglicht
zwei Baumaterialien und ein Stützmaterial.
Das erweiterte Baufeld von
510 x 510 x 400 mm erschließt nun
eine Vielzahl von Anwendungen. Der
Bauraum ist mit bis zu 200 ºC temperierbar,
um die Spannungen im
Bauteil zu reduzieren und Hochleistungswerkstoffe
zu verarbeiten. Die
deutlich gesteigerte Baurate bzw.
Aufbaugeschwindigkeit liegt, natürlich
in Abhängigkeit vom Werkstoff,
bei bis zu 250 cm³/h (bei Verwendung
einer 0,4 mm Düse).
Hohe Präzision und
Bauteilgüte
Die Konzeption der ExAM 510
ermöglicht eine deutlich gesteigerte
Präzision der Bauteile. Ziel
der Anlage war es, noch mehr aus
der patentierten AIM3D-Extrudertechnologie
herauszuholen. Diese
Extruder-Klasse ermöglicht eine
bis zu Faktor 10 höhere Austragsrate
als marktgängige Filament-
Extruder. Durch den Einsatz von
Linearmotoren und einem stabilen
Mineralgussbett wird es möglich,
auch bei hohen Geschwindigkeiten
höchst präzise zu fahren und damit
das Potential der Technologie zu
erschließen.
Pluspunkte Werkstoff und
Wirtschaftlichkeit
Der besondere Charme des
ExAM 510 erschließt sich auf der
Werkstoffseite. Die Anlage stattete
AIM3D mit einer auf Hochtemperaturkunststoffe
spezialisierten
beheizbaren Prozesskammer aus.
Dies ermöglicht es auch, Hochtemperaturkunststoffe
wie PEEK, PEI,
PSU, PPS, mit und ohne Faserfüllung,
zu verarbeiten. Entsprechende
Erfahrungen mit den Extrudern gibt
es bereits auf der ExAM 255. Somit
kann ein Verarbeiter den Werkstoff
PEEK beispielsweise, gefüllt oder
ungefüllt mit Fasermaterial, nun auch
direkt als Granulat in der additiven
Fertigung verarbeiten. Dies bedeutet
einen enormen Kostenvorteil auf
der Rohstoffseite. Aber auch das
Recycling dieses Materials wird
deutlich einfacher und günstiger.
Die Erprobung eines Werkstoffes
ist nach Aussage des Herstellers in
1 bis 2 Arbeitstagen möglich. Eine
Etablierung binnen 5 bis 10 Arbeitstagen.
Am Beispiel von PEEK zeigt
sich die hohe Wirtschaftlichkeit am
deutlichsten: Liegt der PEEK-Filament-Preis
bei ca. 700 EUR/kg auf
konventionellen AM-Anlagen, kann
die ExAM 510 auf PEEK-Granulat
zurückgreifen, wie es auch im
klassischen Spritzgießen zum Einsatz
kommt. Der Marktpreis von
rund 50 EUR/kg für PEEK-Granulat
bedeutet nur 7 % der vergleichbaren
Werkstoffkosten oder eine
Kostenreduzierung um Faktor 14.
Dies eröffnet völlig neue Dimensionen
in puncto Wirtschaftlichkeit.
Anwendungsgebiete und
Potentiale
Die klassischen Anwendungsgebiete
von polymeren Hochleistungswerkstoffen
finden sich in
Automotive, Medizintechnik oder
Luft- und Raumfahrt. Die Pilotkunden
von AIM3D sind dort angesiedelt.
Clemens Lieberwirth, CTO
bei AIM3D: „Die Weiterentwicklung
unseres patentierten ExAM 255 zum
ExAM 510 ist für uns ein Technologiesprung.
Man könnte also sagen,
wir bieten nun eine schnellere, größere,
heißere und genauere CEM-
Prozesstechnik für das Additive
Manufacturing an.“ ◄
16 meditronic-journal 1/2022

Dosiertechnik
Perfektes Dosieren dünnflüssiger Medien
Die peristaltische Schlauchpumpe
PPD-2005 von Globaco
eignet sich ideal zum Dosieren
dünnflüssiger Medien. Dank des
im Gerät verbauten, hochpräzisen
Schrittmotors ist zudem eine
exakte Dosierung von kleinsten
Mengen niedrigviskoser Montageflüssigkeiten
möglich.
Die Schlauchpumpe arbeitet
vollkommen ohne Druckluft. Speziell
für die Verarbeitung von Cyanacrylaten
ergibt sich der Vorteil,
dass diese direkt aus dem Kaufgebinde
dosiert werden können. Das
Umfüllen des Klebstoffs ist nicht
nötig. Eine integrierte Rücklauffunktion
verhindert ein Nachtropfen.
Die Reinigung von materialführenden
Teilen ist nicht erforderlich,
da das Medium ausschließlich
mit dem Teflon-Schlauch in
Berührung kommt. Das Sortiment
umfasst PTFE-Schläuche
(für UV-reaktive Materialien optional
in schwarz erhältlich) in verschiedenen
Durchmessern. Dieses
Dosiersystem ist einfach in
der Anwendung bei gleichzeitig
umfangreicher Funktionsvielfalt.
Standardmäßig wird das PPD-2005
mit einem Fingerschalter ausgeliefert.
Ein Fußschalter ist optional
erhältlich.
Das von Globaco entwickelte
PPD-2005 ist „Made in Germany“.
Es lässt sich digital einstellen und
gewährleistet dadurch reproduzierbare
Dosierungen. Der Schnellspannkopf
erlaubt zudem einen
raschen Schlauchwechsel. Die
RS-232-Schnittstelle ermöglicht
eine externe Ansteuerung.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 5-2021
auf Seite 177
Globaco GmbH
www.globaco.de
Best of 2021
Führende, neue Hochfrequenzlösung maximiert Dosiergeschwindigkeit
Vermes Microdispensing hat
mit der Einführung seiner neuen
Hochfrequenz-X2-Serie, der beiden
Produktfamilien MDS 3282
und MDS 3252 erneut neue Maßstäbe
gesetzt. Sie liefern kleinste
Tropfengrößen bei höchsten Frequenzen
mit maximaler Zuverlässigkeit
in unterschiedlichsten
Dosieranwendungen. Diese Produktreihe
der X2-Serie bietet die
beste Lösung, um die aktuelle
Marktlücke in Bezug auf höchsten
Durchsatz und höchster Präzision
zu schließen.
Die Anforderungen steigen:
verkürzte time-to-market, steigende
Produktkomplexität etc.. Die
größte Herausforderung besteht
darin, qualitativ hochwertige Teile
im industriellen Maßstab
schnell herzustellen.
Anwendungen wie
2D- und 3D-Druck erfordern
eine hohe Auflösung
bei höchstem Durchsatz.
Bestehende Technologien,
einschließlich der
bekannten Tintenstrahldrucker,
können nur niedrigviskose
Medien wie
Tinte meistern. Die neuen
Ventile von Vermes Microdispensing
sind in der
Lage Medien höchster
Viskosität, beispielsweise
Lacke und Farben, die
Feststoffpartikel, wie Pigmente
enthalten, erfolgreich
zu dosieren.
Der Einsatzbereich ist äußerst
vielfältig: 3D-Druckpasten mit Füllstoffen
aus Metall oder Keramik,
Silikondruck in den Bereichen Automobil,
Gesundheitswesen, Elektronik
und Lifestyle, overspray-freie
2D-Lackierung, niedrigviskose
Metallpasten für Solarzellen und
Leiterplattendruck etc.
Die erweiterten Funktionen der
neuen Serie erreichen eine konstante
Dosierleistung bei höchster
Frequenz und gewährleisten nicht
nur eine perfekte Kalibrierung und
Steuerung bei einer Viskosität von
bis zu 2.000.000 mPas, sondern
auch einen Durchsatz, der weitaus
höher ist als bei allen derzeit auf
dem Markt erhältlichen Systemen.
Die auf der Piezotechnologie
basierenden Jetter arbeiten
berührungslos und können
jede Herausforderung bewältigen;
so z. B. Schicht-für-Schicht-
Druckprozesse bei Dosierung in
kleinste Hohlräume, bei denen
sich das Ventil in feinst gesteuerten
Schritten seitlich und vertikal
bewegen muss.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 3-2021
auf Seite 63.
VERMES Microdispensing
GmbH
www.vermes.com
meditronic-journal 1/2022
17

Dosiertechnik
3D Bioprinting mit Alginat
Perfekte Konturen, feine Linien, saubere Start-/Endpunkte mit Puredyne
Screenshot aus dem Video: Druckversuch Alginat mit Puredyne
ViscoTec Pumpen- und.
Dosiertechnik GmbH
mail@viscotec.de
www.viscotec.de
Alginat ist eines der am häufigsten
verwendeten Materialien
im Bioprinting. Neben relativ günstigen
Materialkosten sind auch
die mechanischen Eigenschaften
und die Druckbarkeit ein Pluspunkt
für das Material. Mit bestehenden
Extrusionssystemen wie pneumatischer
Auspressung oder Spritzenextrusion
können jedoch Unregelmäßigkeiten
beim Bioprinting der
Modelle durch Prozess-Schwankungen
entstehen. Mit dem Puredyne
kit b gehören diese Probleme
der Vergangenheit an.
Alginat als universelles
Hydrogel
In einer Vielzahl von Studien wird
Alginat als Basis für Bioinks verwendet.
Sowohl reines (Natrium-)Alginat
in Lösung als auch chemisch modifizierte
Varianten bilden den größten
Anteil an wissenschaftlich erforschten
Hydrogelen. Oxidiertes Alginat
soll beispielsweise dazu beitragen,
dass beigemischte Zellen schneller
Bewegungsfreiheit durch degradierendes
Alginat erhalten. Hingegen
ermöglicht methacryliertes Alginat
die Photopolymerisation und
damit andere Druckverfahren, die
auf der Aushärtung durch Photonen
beruhen. Die große Beliebtheit
von Alginat rührt nicht nur von
den günstigen mechanischen und
chemischen Eigenschaften her.
Auch auf biologischer Ebene bietet
das Hydrogel den Vorteil sehr guter
Biokompatibilität und ist damit universell
einsetzbar.
Welche mechanischen
Probleme treten bei der
additiven Fertigung von
Alginat auf?
Um Alginat zu verdrucken, stehen
mehrere Möglichkeiten zur Verfügung.
Neben lichtbasierten Verfahren,
die mit modifiziertem Alginat
möglich sind, bilden extrusionsbasierte
Verfahren den größten
Anteil des biologischen 3D-Drucks.
Die Extrusion der Biotinten erfolgt
derzeit im Wesentlichen auf zwei
unterschiedliche Arten.
Pneumatische Extrusion
Mithilfe von Luftdruck wird ein
Stopfen in einer Kartusche vorwärtsgetrieben.
Der Druck sorgt für die
Ausbildung eines Materialstrangs
an der angeschlossenen Dosiernadel.
Der Vorteil von pneumatischer
Extrusion ist die Einfachheit des
Systems. Ein kontrollierter Fadenabriss
wird jedoch durch fehlenden
Rückzug des Materials erschwert.
Die Druckluft kann lediglich selektiv
an- und ausgeschaltet werden.
Vor allem bei nicht entgastem Material
tritt ein Nachtropfen auf, das
nicht kompensiert werden kann.
Ein weiterer nicht zu unterschätzender
Nachteil ist die Abhängigkeit
von externen Einflussfaktoren.
Dazu zählen beispielsweise der
umgebende Luftdruck, die Umgebungstemperatur
und der Füllstand
der eingespannten Kartusche, der
den Extrusionsdruck beeinflusst.
Speziell Alginat neigt außerdem zum
schnellen Trocknen. Dies kann zum
Verstopfen der Dosiernadel, dem
„Nozzle Clogging“ führen. Bei konstant
eingestelltem Druck besteht
keine Möglichkeit mehr, dass sich
die Nadel von selbst freispült. Der
Anwender muss die Nadel entfernen
und reinigen. Dies kann dazu
führen, dass das gesamte Druckergebnis
unbrauchbar wird.
Spritzenextrusion
Ein weiteres, beliebtes Extrusionssystem
ist die spindelgetriebene
Extrusion mit einer Spritze.
Dabei wird eine Spritze mit Material
(beispielsweise Alginat) in eine
Vorrichtung eingespannt, die Druck
auf den ausgefahrenen Kolben der
Spritze ausübt. Der Antrieb erfolgt
durch eine motorgekoppelte Spindel.
Dieses System bietet den Vorteil,
dass es als volumetrisch angesehen
werden kann. Das heißt, dass
eine definierte Drehung der Spindel
weitgehend proportional zu der
extrudierten Menge an Material ist.
Auch ein Rückzug kann durch Rückwärtsdrehung
der Spindel erreicht
werden. Gemindert wird die Präzision
durch das jeweils verwendete
Material. Ist das Biomaterial kompressibel,
so tritt schnell ein Nachtropfen
auf. Dieses Nachtropfen ist
abhängig von der Menge an Material,
die sich noch in der Spritze
befindet, da bei Start-Stopp-Bewegungen
unterschiedlich viel Gas
komprimiert und entspannt wird.
Bei häufiger Verwendung dieses
Vorganges kann eine Art Schwingungsverhalten
erzeugt werden,
wodurch die Präzision vermindert
wird. Als weiterer Negativpunkt ist
18 meditronic-journal 1/2022

Dosiertechnik
Dosierlösungen von A bis XYZ
entwickeln, wird Techcon weiterhin
intelligentere, sauberere und
langlebigere Lösungen für Ihre
Anwendungen anbieten.
von Flüssigkeiten und Pasten, ob
in Linien, Bögen oder Kreisen bis
hin zu wiederholten, zeitgesteuerten
Punkten.
Seit vielen Jahren vertreiben
wir bei GLOBACO Dosiertechnik
von Techcon wegen ihrer hohen
Präzision und Haltbarkeit.
Dosiersysteme von Techcon
bieten verbesserte Arbeits hygiene
und verbesserte Produktivität,
machen Prozesse effizienter und
schaffen damit einen Mehrwert für
Sie. Mit diesen hochwertigen Produkten,
unserer Entschlossenheit
und langjährigem Know-how helfen
wir Ihnen Fertigungsprobleme
zu lösen, sei es in der Luftfahrt,
beim Militär, in der Verpackungsindustrie,
bei der Herstellung medizinischer
Geräte, in der industriellen
Montage oder in der Elektronik.
Während sich Ihre Prozesse
und Herausforderungen weiter-
Genauigkeit, Wiederholbarkeit
und Flexibilität
für eine Vielzahl an Service-
Industrien:
• Luft-und Raumfahrt
• Militär
• Verpackungsindustrie
• Industrielle Montage
• Medizinische Geräte
• Elektronik
• Mobile Geräte
• Automobil
• Sondermaschinenbau
Leistungsmerkmale
Höhere Genauigkeit:
Techcon Dosiersysteme und
-komponenten sind so konzipiert
und hergestellt, dass sie eine
strenge Kontrolle und Genauigkeit
für eine Vielzahl von Dosiersystemanwendungen
bieten. Die
Dosierroboter wurden speziell für
Dosieranwendungen entwickelt
und konfiguriert. Sie bieten absolute
Kontrolle über die Dosierung
Hervorragende Haltbarkeit:
Techcon Dosierventile werden
in sensiblen Fertigungsprozessen
eingesetzt. Sie benötigen weniger
Wartung als vergleichbare Produkte,
wodurch sie in der Branche
als „Arbeitspferd“ geschätzt
werden.
Verbesserte Arbeitshygiene:
Das Ergebnis höherer Genauigkeit
und hervorragender Haltbarkeit
ist eine verbesserte industrielle
Hygiene – ein sauberer, effizienter
Prozess.
Gesteigerte Produktivität:
Mit Dosiertechnik von Techcon
wird Ihre Produktivität gesteigert.
Prozesse werden schneller ausgeführt,
es entsteht weniger Abfall,
die Ausrüstung hält länger – und
Sie sparen Geld!
Alle diese Punkte – Genauigkeit,
Haltbarkeit, Arbeitshygiene
und Produktivität – ergeben einen
überzeugenden Mehrwert!
Globaco GmbH
Paul-Ehrlich-Straße 16-20 • 63322 Rödermark • Tel.: 06074/86915
Fax: 06074/93576 • info@globaco.de • www.globaco.de
der erhöhte Platzbedarf zu sehen,
da die gefüllte Spritze inklusive Auspresssystem
aufrecht in einem Drucker
untergebracht werden muss.
Puredyne kit b zum Drucken
von Alginat
Neben den bekannten Extrusionssystemen
steht seit kurzem
auch das, auf der Exzenterschnecken-Technologie
beruhende, Puredyne
kit b zum Drucken von Alginat
zur Verfügung. Das volumetrische
Verfahren ermöglicht konstantes
und prozesssicheres 3D-Drucken
unter Eliminierung nahezu aller
Nachteile, die bisherige Extruder
aufweisen. Damit unterscheidet
sich der Druckkopf von allen bisherigen
Systemen. Zum Test der
Performance wurde ein Druckversuch
mit Alginat 5 % durchgeführt.
Versuchsaufbau
Eine Puredyne cap b5 wird mit
CELLINK Alginat 5 % über den
integrierten Luer-Lock-Anschluss
befüllt. Mit einer Drehung wird die
Cap über den Bajonett-Anschluss
mit dem Druckkopf verbunden und
die Dosiernadel montiert. Angelegte
Druckluft stellt die Materialversorgung
des Extruders sicher
(Druckluft hat selbst keine Extrusionsfunktion).
Die zur Geschwindigkeit proportionale
Materialmenge und das zu
druckende Modell werden am Computer
eingestellt. In einem Linienmuster
werden mehrere Stränge Alginat
abgelegt. Besonderes Augenmerk
liegt auf den Start-Stopp-Punkten.
Druckergebnis
Mit eingestelltem Rückzug kann
das Muster perfekt und ohne überschüssiges
Material an den Startoder
Endpunkten gedruckt werden.
Das Ergebnis des Druckversuchs
mit Alginat ist im Video zu sehen.
Es zeigt perfekte Konturen, feine
Linien, sowie saubere Start- und
Endpunkte.
Alginat prozesssicher
drucken
Die Vielseitigkeit von Alginat ist
dessen größte Stärke. Bisher fehlte
jedoch ein Extrusionssystem, das
diese Vielseitigkeit zuverlässig und
mit hoher Präzision unterstützt. Mit
dem Puredyne kit b kann genau
diese Lücke geschlossen werden.
Nicht nur das Alginat mit einer Konzentration
von 5 % lässt sich optimal
drucken, sondern auch andere
Konzentrationen mit verschiedensten
Materialien. Viskositäten spielen
beim Drucken mit dem Puredyne
kit b nahezu keine Rolle mehr! Perfekte
Prozesskontrolle ist der nächste
große Schritt im Bioprinting! ◄
meditronic-journal 1/2022
19

Qualitätssicherung
Vergleich zweier Schichtdickenmesssysteme
in der praktischen Anwendung
Schichtdickenmessung als relevanter Güteparameter
Bei chirurgischen Instrumenten ist eine präzise Schichtdicke überaus wichtig
Viele Bauteile mit komplexen
Geometrien werden mit hochwertigen
Materialien beschichtet. Neben
den dekorativen und optischen
Ansprüchen spielt aber auch die
funktionale Veredelung von Oberflächen
eine zunehmende Rolle,
weil sie technisch messbare Verbesserungen
und zusätzliche Produkteigenschaften
erzeugt. Diese
gewünschten Oberflächeneigenschaften
erfordern das präzise Einhalten
einer definierten Schichtdicke,
die deshalb im Fertigungsprozess
permanent überprüft werden
muss. Dazu stehen heute verschiedene
Messverfahren zur Verfügung,
die sowohl in automatisierten
als auch in manuellen Beschichtungslinien
einsetzbar sind.
Im Folgenden werden zwei
typische Vertreter der Schichtdickenmesstechnik
unter realen Einsatzbedingungen
in einer bestehenden
Beschichtungsanlage verglichen. Die
dabei gewonnenen Erkenntnisse
können anschließend genutzt werden,
um den eigentlichen Beschichtungsprozesses
zu optimieren.
(Aufmacherbild). Neben strengen
Hygienestandards muss die Oberfläche
auch haptischen, ergonomischen
und technischen Anforderungen
wie Durchschlagsfestigkeit
genügen. Deshalb ist eine präzise
Schichtdicke überaus wichtig.
Berührende und kontaktfreie
Schichtdickenmessverfahren
Die verschiedenen Schichtdickenmesstechniken
lassen sich
grob in berührende (Bild 1) und
berührungslose Verfahren (Bild 2)
unterteilen. Berührende Messverfahren
sind relativ preiswert, erfordern
aber einen intensiven Kontakt
zwischen Messkopf und Messobjekt.
Das Messsystem unterliegt
dadurch einem hohen Verschleiß
und das Verfahren eignet sich nur
für robuste, harte Oberflächen.
Berührungslose, also kontaktfrei
Verfahren, arbeiten „auf Distanz“,
sind dadurch verschleiß frei und
können auch an empfindlichen,
noch nicht ausgehärteten Lackoder
Pulverschich ten eingesetzt
werden. Die Investitionskosten liegen
über denen berührender Verfahren,
die Systeme sind jedoch
deutlich langlebiger und nahezu
wartungsfrei.
Praxisnähe liefert
realistische
Vergleichsergebnisse
Vergleichstests unter den künstlichen
Bedingungen eines Labors
lassen sich oft nur schwer in die Praxis
übertragen. Um möglichst realistische
Vergleichsergebnisse zu
erhalten, wird deshalb als Testparcours
eine bestehende Beschichtungslinie
im laufenden Produktionsbetrieb
ausgewählt. Als besondere
Herausforderung handelt es sich bei
der Beschichtung nicht nur um eine
rein dekorative Oberflächenbehandlung,
sondern um eine funktionale
Veredelung, die neben einer ansprechenden
Optik auch anspruchsvolle
technologische Anforderungen
erfüllen muss.
Anwendung: Funktionale
Beschichtungen von
Operationsbestecken
Unser Testparcours ist eine
Beschichtungsanlage, auf der
Operationsbestecke (Bild 3) für die
Hochfrequenzchirurgie beschichtet
OptiSense GmbH & Co. KG
www.optisense.com
Schichtdicke bei
chirurgischen Instrumenten
Bei chirurgischen Instrumenten
werden höchste Ansprüche an das
Material, die Beschichtung, die Konstruktion
und die Fertigung gestellt
Bild 1: Berührungsbehaftete Messverfahren wie die Wirbelstromtechnik
setzen direkt auf dem Werkstoff auf © shutterstock 1693123939
20 meditronic-journal 1/2022

Qualitätssicherung
Bild 2: Das kontaktlose und zerstörungsfreie Photothermieverfahren
arbeitet aus der Distanz
Bild 3: Die Beschichtung muss zahlreiche Anforderungen erfüllen.
Die geforderte Schichtdicke muss genau eingehalten werden. Die
unterschiedlichen Farben kennzeichnen die jeweiligen Pinzettentypen
werden. Das betreibende Unternehmen
ist Experte für funktionale
Beschichtungen in verschiedensten
Branchen; dazu zählen
Medizintechnik, Automobilbau und
der Luftfahrtsektor.
Hochfrequenzchirurgie
als state-of-the-art
Operationstechnik
Die Operationsbestecke werden
in der Hochfrequenzchirurgie
(Bild 4) verwendet. Bei dieser
speziellen Operationstechnik wird
hochfrequenter Wechselstrom zum
Schneiden von Gewebe und Verschließen
von Blutgefäßen angewendet.
Ein wesentlicher Vorteil
ge genüber herkömmlicher
Schneide technik mit dem Skalpell
ist, dass gleichzeitig mit dem
Schnitt eine Blutungsstillung erfolgt
und das Operationsfeld gut einsehbar
bleibt. Die Hochfrequenzchirurgie
ist heute weit verbreitet
und wird bei praktisch allen Routineoperationen
eingesetzt. Bei der
Blutstillung verwendet man Pinzetten
als Elektroden. Die Blutgefäße
werden mit den Spitzen des Werkzeugs
gefasst und durch die Stromeinwirkung
verschweißt (koaguliert).
Um mit den Pinzetten zu agieren,
nutzt der Chirurg oftmals nur
einfache OP-Gummihandschuhe.
Das Gummimaterial hat zwar gute
Isolationseigenschaften, ist aber
primär auf den Infektionsschutz
ausgelegt. Durch Abnutzung oder
Gewebeflüssigkeiten können die
OP-Handschuhe leicht ihre isolierende
Wirkung verlieren, was einen
elektrischen Durchschlag mit Verbrennungen
der Hand des Operateurs
zur Folge hätte oder eine
Verletzungsgeffahr des Patienten
bedeuten könnte. Das Bundesinstitut
für Arzneimittel und Medizinprodukte
fordert deshalb den Einsatz
von isolierten Pinzetten in der
Hochfrequenzchirurgie.
Hohe Qualitätsansprüche an
elektrisch isolierte Pinzetten
Diese Pinzetten bestehen aus Aluminium,
das mit einer mehrschichtigen
Fluorpolymer-Oberflächenbeschichtung
versehen wird. Vor
der Beschichtung werden die Pinzetten
gereinigt und sandgestrahlt.
Anschließend wird das Beschichtungsmaterial
durch elektrostatische
Zerstäubung aufgetragen
und in einem Ofen vernetzt. Die auffällige
Farbe vermeidet Verwechslungen
mit unbeschichtetem Operationsbesteck
und hilft, Beschädigungen
an der Beschichtung frühzeitig
erkennen.
An die Beschichtung werden zahlreiche
Anforderungen gestellt. Sie
muss einerseits sehr dicht, hohlraumfrei
und schmutzabweisend
sein, um Verkeimungen zuverlässig
zu verhindern. Andererseits ist
aber auch Elastizität und exzellente
Substrathaftung gefor dert, damit
keine Lacksplitter in die Operationswunde
gelangen. Und nicht zuletzt
muss die elektrische Isolationsfunktion
über die gesamte Lebensdauer
der Pinzette (Bild 5) sicher gewährleistet
bleiben.
Diese Anforderungen lassen sich
nur mit einer genau bemessenen
Schichtdicke erfüllen. Ist sie beispielsweise
zu dünn, sind Haltbarkeit
und elektrische Isolation nicht
mehr gewährleistet. Ist die Schicht
zu dick, können Risse, Bläschen
oder Wellen entstehen. Kleinste
Fehler im Produktionsprozess können
schwerwiegende Folgen für
Patient und Operateur haben. Die
Schichtdicke ist also funktionsrelevant
und muss entsprechend überwacht
werden.
Berührende und kontaktfreie
Schichtdickenmessverfahren
Von den zahlreichen am Markt
verfügbaren Schichtdickenprüfmethoden
werden zwei repräsentative
Verfahren verglichen: das
Bild 4: Bei der Hochfrequenz-Chirurgie werden die Blutgefäße
durch die Einwirkung von elektrischem Strom verschlossen. Dabei
kommen Spannungen von über 1.000 Volt zu Einsatz, die die
Instrumentenbeschichtung zuverlässig isolieren muss
meditronic-journal 1/2022
Bild 5: An die Beschichtung dieser OP-Pinzetten werden zahlreiche
Anforderungen gestellt: Sie sollen elastisch, gut haftend, hohlraumfrei
und schmutzabweisend sein. Diese Anforderungen lassen sich nur mit einer
genau bemessenen Schichtdicke erfüllen
21

Qualitätssicherung
Bild 6: Funktionsweise des Wirbelstromsensors
Wirbelstromprinzip als berührende
Messung und die Photothermie als
kontaktloses Messprinzip. Ziel der
Untersuchung ist, herauszufinden,
welches Verfahren sich wie gut für
die Überwachung eines anspruchsvollen
Beschichtungsprozesses in
der Praxis eignet.
Das Wirbelstromverfahren
Das Wirbelstromverfahren (Bild 6)
eignet sich für die Messung elektrisch
isolierender Beschichtungen
auf metallischem Grundwerkstoff.
Der Wirbelstromsensor enthält
eine Spule, in der ein elektrischer
Wechselstrom ein magnetisches
Wechselfeld erzeugt. Wird dieser
Sensor auf einen beschichteten
metallischen Grundwerkstoff aufgesetzt,
so induziert das Magnetfeld
im Metall einen Wirbelstrom,
der auf das vom Sensor erzeugte
Magnetfeld zurückwirkt. Diese Rückwirkung
ist umso stärker, je kleiner
der Abstand zwischen Sensor
und Metall ist. Bei plan aufgesetztem
Sensor entspricht der Abstand
genau der gesuchten Schichtdicke,
so dass die Rückwirkung ein Maß
für die Dicke der Beschichtung ist.
Sie wird vom Messgerät ausgewertet
und als Schichtdicke angezeigt.
Das photothermische
Prinzip
Die photothermische Schichtdickenmessung
(Bild 7) ist ein kontaktfreies
Verfahren für Lacke, Pulverbeschichtungen
und Glasuren
auf metallischen und nichtmetallischen
Untergrün den. Dabei werden
die unterschiedlichen thermischen
Eigenschaften von Beschichtung
und Grundwerkstoff ausgewertet,
um die Schichtdicke zu bestimmen.
Die Oberfläche der Beschichtung
wird mit einem kurzen, intensiven
Lichtimpuls um einige Grad
erwärmt und kühlt anschließend
durch Ableitung der Wärme in den
Grundwerkstoff wieder ab. Dabei
sinkt die Temperatur umso schneller,
je dünner die Beschichtung ist. Der
zeitliche Temperaturverlauf wird mit
einem hochempfindlichen Infrarotsensor
erfasst und in die Schichtdicke
umgerechnet. Die Messung
erfolgt berüh rungslos aus mehreren
Zentimetern Abstand. Damit lassen
sich nasse und klebrige Schichten
ebenso einfach messen wie weiche
und empfindliche Oberflächen.
Die Vergleichsmessung:
Wirbelstrom versus
Photothermie
Für den Vergleichstest werden
Pinzetten aus einer laufenden Produktion
an mehreren Punkten vermessen.
Dabei finden die Wirbelstrom-
und die photothermische
Messung direkt hintereinander statt.
Der Messaufbau und die
Datenaufnahme
Die Messpositionen orientieren
sich an der Geometrie der Pinzette.
Um vergleichbare Ergebnisse
zu erhalten, müssen beide Verfahren
exakt dieselben Positionen der
Beschichtung prüfen. Dazu wird der
rechte und linke Pinzettenschenkel
während der Messung in eine speziell
angefertigte Schablone (Bild 8)
eingelegt. Diese Schablonen enthalten
jeweils drei Bohrungen auf jeder
Seite, mit denen die Messköpfe der
beiden Mess systeme auf dieselbe
Stelle ausgerichtet werden (Bild 9).
Zunächst werden die Pinzetten per
Wirbelstrom vermessen. Der Wirbelstrommesskopf
wird durch die
Bohrung direkt auf die Beschichtung
aufgesetzt, während der photothermische
Sensor durch eine dem
Messabstand entsprechende Distanzhülse
geführt wird.
Es werden 50 Pinzetten an jeweils
12 Punkten vermessen. Dabei
wird die Messung an jedem Messpunkt
fünf Mal wiederholt, sodass
abschließend mit jedem Messver-
Bild 7: Das photothermische
Messprinzip
fahren 3.000 Messwerte ausgewertet
werden können.
Kalibrierung der
Schichtdickenmesssysteme
Sowohl das Wirbelstromverfahren
als auch die photothermische Messung
sind indirekte Verfahren, bei
denen die Schichtdicke nicht unmittelbar
gemessen, sondern anhand
von Messsignalen errechnet wird.
Vor der Auswertung und Analyse
der Mess werte erfolgt daher eine
Angleichung der photothermischen
Daten an die Werte aus der Wirbelstrommessung.
Dazu werden die Wirbelstromdaten
in einem XY-Dia-
Bild 8: Beide Verfahren sollen exakt dieselben Positionen der Beschichtung
prüfen. Dazu dient die speziell angefertigte Schablone mit Messpunkten
Bild 9: Jeder Pinzettenschenkel muss an den durch die Bohrungen
gekennzeichneten sechs Stellen gemessen werden, jeweils drei auf jeder
Seite
22 meditronic-journal 1/2022

Qualitätssicherung
Bild 10: Diese vergrößerte Darstellung zeigt die ausgezeichnete
Korrelation der photothermisch gemessenen Daten (X-Achse) mit den
Wirbelstrommessungen (Y-Achse)
Bild 11: Durch eine gezielte Anhebung der Beschichtungs stärke könnte
das Risiko von unnötigem Ausschuss aufgrund zu geringer Schichtdicke
reduziert werden
gramm über den photo thermischen
Daten abgetragen und daraus eine
Aus gleichgerade berechnet, die
als Kalibrierung für die photothermische
Messung dient. Die Korrelation
belegt mit einem Wert von
0,8476 die gute lineare Abhängigkeit
der beiden Messreihen, sodass
diese Kalibrierung im Anschluss als
Basis für den Messmittel-Vergleich
des photothermischen Verfahrens
verwendet werden kann.
meditronic-journal 1/2022
Vergleich der Prüfverfahren
via Messsystemanalyse
Wirbelstromverfahren und photothermische
Messung können nun
über eine Messsystemanalyse miteinander
verglichen werden. Die
Messsystemanalyse (MSA) ist ein
statistisches Verfahren aus der Prozessoptimierung,
mit dem sich beurteilen
lässt, wie gut ein bestimmtes
Messystem für die vorgesehene
Messaufgabe geeignet ist.
Die MSA liefert für jedes Messsystem
zwei Kenngrößen: die Messmittelfähigkeit
Cg, die die Streuung
der Messwerte beschreibt und den
Messmittelfähigkeitsindex Cgk,
der den systematischen Messfehler
angibt. Als Minimum für beide
Kenngrößen gilt ein Wert von 1,33.
Je höher die Kenngrößen über diesem
Minimalwert liegen, umso besser
ist das Messsystem für die jeweilige
Aufgabe geeignet (Bild 10).
Für die Berechnung der beiden
Kenngrößen ist es erforderlich, die
tatsächliche Schichtdicke an den
Messpositionen zu kennen. Da diese
jedoch bei den gemessenen Pinzetten
nicht erfasst ist, wird stattdessen
die mit dem Wirbelstromverfahren
ermittelte Schichtdicke als
Referenz verwendet.
Ergebnisse der
Messsystemanalyse
Alle Werte in Tabelle 1 liegen
deutlich über dem Minimum von
1,33 und belegen die gute Eignung
beider Verfahren für die Schichtdickenmessung
in der Pinzettenfertigung.
Dabei ist die Messmittelfähigkeit
Cg des photothermischen
Verfahrens mehr als doppelt so
groß wie die der Wirbelstrommessung
und beweist eindrucksvoll die
Überlegenheit dieses Messprinzips.
Photothermische
Messungen
optimieren Pinzetten-
Produktionsprozess
Nachdem die ausgezeichnete Eignung
des photothermischen Verfahrens
für die Schichtdickenmessung
Messmittelfähigkeit Cg
der Oberflächenveredelung in der
Pinzettenproduktion belegt ist, können
in einem nächsten Schritt aus
den Messwerten mit Hilfe einer Prozessfähigkeitsanalyse
weitere Ansatzpunkte
gewonnen werden, um den
Beschichtungsprozess zu optimieren.
Prozessfähigkeitsanalyse
ermittelt die Qualität des
Beschichtungsprozesses
Mit einer Prozessfähigkeitsanalyse
lässt sich ermitteln, wie gut der
Beschichtungspro zess die geforderten
Toleranzwerte erreicht; oder
anders gesagt, mit wie viel Ausschuss
zu rechnen ist. Dazu werden,
ähnlich der Messystemanalyse, zwei
Kennzahlen berech net: Der Prozessfähigkeitsindex
Cp, der die tatsächliche
Prozessstreuung ins Verhältnis
zum geforderten Toleranzband setzt
und der kleinste Prozessfähigkeitsindex
Cpk, der die Lage des Mittelwerts
im geforderten Toleranzband
beschreibt. Auch hier gilt ein Minimalwert
von 1,33 für einen gerade
noch geeigneten Prozess.
Messmittelfähigkeitsindex Cgk
Wirbelstromverfahren 5,16 –*
Photothermie 11,24 7,36
*) Berechnung nicht möglich, da die tatsächliche Schichtdicke nicht bekannt ist
Tabelle 1
Photothermisches
Messverfahren liefert Werte
für reduzierten Ausschuss
Mit den Daten aus der photothermischen
Messung liegt der Prozessfähigkeitsindex
Cp bei allen
12 Messpositionen wesentlich oberhalb
von 1,33. Der Beschichtungsprozess
variiert also erheblich geringer
als es das Toleranzband zulässt.
Jedoch liefern die Cpk-Werte eindeutige
Ansätze für eine Prozessoptimierung:
An einigen Positionen
gerät die Prozessstreuung sogar
sehr nahe an die untere Toleranzgrenze
bzw. liegt schon darunter.
Dies könnte im Beschichtungsprozess
durch eine gezielte Anhebung
der Beschichtungsstärke einfach
korrigiert werden (Bild 11).
Fazit
Im Vergleich der verschiedenen
Schichtdickenmessverfahren in einer
realen Anwen dung hat die Photothermie
eindeutig die Nase vorn.
Die Messmittelfähigkeit liegt deutlich
über dem Grenzwert, d. h. das
Messverfahren wäre auch noch bei
erheblich enge ren Toleranzgrenzen
einsetzbar. Neben dem wesentlich
breiteren Anwendungsspektrum auf
empfindlichen Oberflächen sowie
auf nicht ausgehärteten Schichten
und der einfachen Automatisierbarkeit
ist das photothermische Prinzip
zudem in Punkto Messmittelfähigkeit
traditionellen Verfahren weit
überlegen.
Auch der Beschichtungsprozess
selbst profitiert. Mit guten, praxistauglichen
Messmit teln und ein
wenig Statistik lassen sich selbst
anspruchsvolle Beschichtungsprozesse
gezielt optimieren, indem
Toleranzfenster optimal genutzt und
Ausschuss so minimiert wird. ◄
23

Qualitätssicherung
Best of 2021
Charakterisierung und Validierung von UVC-Desinfektionslampen und -systemen
Der Einsatz von UV-C-Lampen
zur Oberflächenentkeimung ist ein
wirksames Werkzeug im Kampf
gegen die Ansteckungsverbreitung
mit SARS-CoV-2 und anderer
Tröpfcheninfektionen, welche auf
Oberflächen über einen längeren
Zeitraum bestehen bleiben. Um die
Infektionsketten zu brechen, gibt
es dringenden Bedarf an Geräten,
die zur Inaktivierung der Viren auf
den kontaminierten Oberflächen
mit einer Expositionsdauer von
nur wenigen Sekunden zum Einsatz
kommen können. GL Optic
bietet das Know-How und die entsprechenden
UV-Radiometer um
eine solche Desinfizierung wirksam
und unschädlich für
den Menschen vorzunehmen.
Die Anwendung
von UV-Lampen und
-Systemen erfordert
jedoch die Durchführung
von Präzisionsmessungen,
um
deren Wirkungsgrad
zu quantifizieren
und zu validieren.
Dadurch wird
es möglich, Produkte
und Lösungen
gezielt zu entwickeln,
wo sich viele Menschen
versammeln und aufhalten.
GL Optic kann darstellen, wie
die Eigenschaften der UV-Desinfektionslampen
verifiziert werden
müssen, und was man bei
der UV-Systemauswahl beachten
sollte, um entsprechende Bedingungen
zur wirksamen Desinfektion
sicherzustellen.
Eine der Validierungsmethoden
von UVC-Strahlern ist die Messung
der Bestrahlungsstärke. Das
einfachste Gerät für solche Messungen
kann ein UV-Radiometer
mit einem an den Wellenbereich
von 200 bis 280 nm angepassten
Messkopf sein. Besondere Aufmerksamkeit
bedarf der Empfindlichkeitsbereich
des Messgerätes.
Um die Anwendung von Desinfektionslampen
in komplexen Installationen
zu ermöglichen, wird die
goniometrische Vermessung des
energetischen Stroms aus der
Leuchte, die in verschiedene Richtungen
ausstrahlt, unabdinglich.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 4-2021
auf Seite 27.
GL Optic
Just Normlicht GmbH
www.gloptic.com
Identifkation und Qualitätskontrolle von UDI Codes
Die lückenlose Rückverfolgbarkeit von Medizinprodukten
sowie die Verbesserung der Patientensicherheit
spielt in der Medizinbranche eine bedeutende Rolle.
Voraussetzung hierfür ist die eindeutige Identifikation
der Produkte. Dies ist nach der MDR-Verordnung
zukünftig durch das Kennzeichnen der medizinischen
Produkte mit einer eindeutigen UDI konformen Data
Matrix Codierung für die Medizinunternehmen verpflichtend.
Eine anschließende normgerechte Überprüfung
bzw. Verifikation der aufgebrachten Codierung,
garantiert die spätere Lesbarkeit im praktischen Einsatz.
Mit den Systemen der IOSS GmbH ist die Identifikation
und Qualitätskontrolle von Data Matrix Codes
auf chirurgischen Instrumenten und Medizinprodukten
einfach und zuverlässig möglich.
DMT100 - Data Matrix Lesesystem für den
medizinischen Bereich
Das DMT100 Lesesystem garantiert eine schnelle
und prozesssichere Dekodierung des Codes. Es wurde
speziell für Data Matrix Codierungen auf chirurgischen
Instrumenten und Medizinprodukten entwickelt.
DMR210 - Qualitätskontrolle für die Data
Matrix Codierung
IOSS intelligente optische
Sensoren & Systeme GmbH
info@ioss.de
www.ioss.de
Das DMR210 System inklusive der normgerechten
Beleuchtung ermöglicht eine zuverlässige Qualitätsbewertung
der Codierung. Die Verifizierung von lasermarkierten
Data Matrix Codierungen erfolgt nach der
aktuellen Norm ISO/IEC 29158. Zusätzlich haben Kunden
die Möglichkeit mit der Dokumentationssoftware
„Q-Report“ einen Nachweis (PDF Dokument) gegenüber
ihrem Endkunden über die gelieferte Qualität
und Lesbarkeit der aufgebrachten Data Matrix Codierungen
zu erstellen. ◄
24 meditronic-journal 1/2022

Qualitätssicherung
Automatische Inspektion von pharmazeutischen Glasröhren
In der aktuellen Pandemie sind
Glasröhren als Bestandteil pharmazeutischer
Verpackungen mehr
denn je lebenswichtig für unsere
Gesundheit. Aus einfachen
Glasröhren werden Fläschchen,
Ampullen und Spritzen,
um Impfstoffe unter bestmöglichen
Bedingungen zu transportieren
und zu injizieren. Deshalb
muss das Rohmaterial Glas
sehr sorgfältig auf Qualitätsprobleme
wie Luftlinien, Einschlüsse,
Risse, Verunreinigungen, Kratzer,
Partikel, Walzenspuren usw.
geprüft werden.
In den verschiedenen Stufen
einer Produktionslinie, die
Rohre zu Behältern verarbeitet,
müssen neben der Wanddicke
auch andere vorgegebene
Maße geprüft werden,
wie z. B. der Durchmesser des
Rohrabschnitts. Berührungslose
3D-Sensoren von Precitec
bieten bei der Hauptmessanwendung
der Wanddickenprüfung
viele Vorteile gegenüber
anderen Messmethoden.
Die runde Form der Probe erfordert
ein Messsystem, das absolut
senkrecht zur Oberseite des
Rohres steht. Die in den Precitec
CHRocodile 2 IT-Sensoren eingebettete
Infrarot-Interferometrie-Technologie
macht dies möglich
- es gibt laut Hersteller keine
andere gleichwertige Lösung für
diese Anwendung. Das Precitec-
Inspektionssystem kann mit 70 kHz
in einem Dickenbereich von 4 µm
bis 12,6 mm und mit nanometrischer
Auflösung messen.
Zur optimalen Integration in eine
Produktionslinie stehen einige innovative
Optionen zur Verfügung, z. B.
mehrere Messstellen (Multikanal) in
der gleichen elektronischen Steuerung.
Aufgrund dieser zahlreichen
Vorteile haben sich wichtige Unternehmen
in diesem Bereich für Precitec
CHR 2 IT-Sensoren entschieden
- als einzigartige Lösung für die
Inline-Inspektion von Glasrohren.
Precitec Optronik GmbH
www.precitec.com
Best of 2021
Neun-Achs-Mikroskopiestation für komplexe Prüfaufgaben
Mit dem neuen 9-Achs-Manipulator von
Steinmeyer Mechatronik lassen sich hochauflösende
Aufnahmen auch von sehr komplex
geformten Teilen automatisiert ausführen.
Eine ideale Lösung für den Aus- und Aufbau
von hochpräzisen 3D-Prozessen in der Medizin,
Biotechnologie und
Halbleitertechnik.
Das XYZ-Phi-Theta-
Omega-Positioniersystem
wurde speziell für
herausfordernde Anwendungen
in den Bereichen
Mikroskopie, Qualitätssicherung,
Teileinspektion
sowie zur Härteprüfung
entwickelt und
zeichnet sich durch ein
Höchstmaß an Präzision,
Stabilität, Dynamik
und Zuverlässigkeit
aus. Der Manipulator
ist modular aufgebaut
und besteht aus langjährig
bewährten Standardkomponenten,
was
Wartungsfreiheit für viele
Mess zyklen und eine außergewöhnlich lange
Lebensdauer garantiert. Zum Einsatz kommen
für die Positionierung in XYZ eine Kombination
aus Kreuztisch KLT310 und Lineartisch
PMT160, an der verschiedene Mikroskopmodelle
be festigt werden können, sowie für
Schwenk bewegungen der leichte, kompakte
und stabile XY-Offsettisch KT180, auf dem
sich eine weitere Schwenkachse mit Drehachse
und Aufnahmefutter befindet.
Insgesamt neun Achsen ermöglichen es,
Proben aus allen möglichen Winkeln unter
Mikroskopen oder hochauflösenden Kameras
zu betrachten, beispielsweise Einspritzdüsen,
Stents, kleine Zerspanungswerkzeuge,
Kanülen und sonstige rotationssymmetrische
Teile. Die XY-Ausrichtung und Vertikalverstellung
des Messkopfes kann auf Verfahrwegen
bis zu 100 x 100 x 100 mm erfolgen. Darüber
hinaus lässt sich der Prüfling in zwei Achsen
um ±45° schwenken und die Offset-Einstellung
um bis zu 50 mm justieren. Auch Drehungen
um die Offset-Achse und/oder die Prüflingsachse
bis 360° sind möglich.
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 3-2021 auf Seite 69.
Steinmeyer Mechatronik GmbH
info@steinmeyer-mechatronik.de
www.steinmeyer-mechatronik.de
meditronic-journal 1/2022
25

Qualitätssicherung
Best of 2021
Null Fehlertoleranz – Prüfstand und Testkonzept für OP-Leuchten
Für die Beleuchtung in OP-Sälen gelten
strenge Normen, um während medizinischer
Eingriffe größtmögliche Sicherheit zu bieten. Die
Qualitätsmessungen sind wesentlicher Bestandteil
des End-of-Line-Tests. Für seine OP-Leuchtenfamilie
Polaris 600
hat Dräger gemeinsam
mit Lichtmesstechnik-
Spezialist opsira einen
komplett neuen Prüfstand
entwickelt. Die
Polaris 600 bietet unter
anderem die Möglichkeit,
die Farbtemperatur
passend zum Gewebe
einzustellen. Um diese
Funktionen vollumfänglich
zu prüfen, hat Dräger
zusammen mit opsira ein
Testkonzept entwickelt,
das seit Einführung der
Polaris 600 erfolgreich
genutzt wird.
Als die Leuchtenfamilie
Polaris 600 bei Dräger
aus der Produktentwicklung
kam, standen
die Prüfingenieure für den End-of-Line-Test
vor einer speziellen Herausforderung. Die
neuen Funktionen der Leuchte waren mit herkömmlicher
Messtechnik nicht zu verifizieren.
Gesucht wurde ein Prüfstand, der die Einhaltung
sämtlicher benötigter Normen sicherstellt
und leicht zu bedienen ist.
Opsira lieferte die Lösung: Der Medizinleuchtenprüfstand
mlts ermöglicht auf Basis einer
photometrisch korrigierten Messkamera die
schnelle und hochaufgelöste Messung und
Überprüfung von Beleuchtungsstärkeverteilungen.
Innerhalb von Sekunden wird das Lichtfeld
photo- und geometrisch vermessen und
gegen die einschlägigen Normen (z. B. DIN EN
60601-2-41) geprüft. Besteht neben der Prüfung
Bedarf an einer Einstellung oder Kalibrierung
der Leuchten, bietet das Medizinleuchtenkalibriersystem
mlcs eine ganze Reihe von Möglichkeiten,
verschiedene Arbeitspunkte bzw.
verschiedene Lichtfelder einzustellen. Beide
Systeme können durch eine Spektrometerkomponente
ergänzt werden. Damit lassen
sich alle relevanten farbmetrischen Parameter
wie Farbtemperatur, Farbort oder Farbwiedergabeindex
prüfen und justieren.
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 1-2021 auf Seite 28.
opsira GmbH
www.opsira.de
Umstieg in die 3D-Mikroskopie
Das sinaSCOPE der solectrix GmbH bietet
erstmals die Möglichkeit, die Vorteile digitaler
3D-Mikroskopie zu nutzen - ohne den
vorhandenen Mikroskop-Analogbestand
ausmustern zu müssen. Die von Solectrix
entwickelten 4K-Farb-Kameraköpfe werden
dafür gegen die Okulare des Mikroskops
ausgetauscht. Die mit den beiden
Kameras aufgenommenen Bilddaten werden
in der Solectrix-eigenen Bildverarbeitungskette,
latenzfrei und mit höchster Bildqualität
verarbeitet und auf einem 3D-Monitor
(je nach Modell mit oder ohne 3D-Brille
nutzbar) dargestellt.
Anwender von sinaSCOPE profitieren von
einem uneingeschränkten Bearbeitungs- und
Betrachtungsbereich und ergonomischem Arbeiten;
der Kopf bleibt frei beweglich. So ist ermüdungsfreies
Arbeiten über einen längeren Zeitraum
möglich, Konzentrationsschwäche wird vorgebeugt.
Durch die Digitalisierung des 3D-Bildes
sind ideale Speichermöglichkeiten vorhanden.
Zudem sind vielfältige Autokorrektur- und automatisierte
Auswertungsmodi in das dieser Art
aufgerüstete 3D-Mikroskopiesystem über entsprechende
Schnittstellen implementierbar. Mit
den neuen Kameraköpfen mit 4K-UHD-Auflösung,
hochempfindlichen Sony 11-mm Sensoren
und einer Bildrate von bis zu 30 Bildern
pro Sekunde, gehen die Experten für Hochleistungs-Bildverarbeitung
der solectrix GmbH konsequent
den nächsten Schritt, um den Anwendern
den Ein- und Umstieg in die 3D-Digitalmikroskopie
so einfach wie möglich zu machen.
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 1-2021 auf Seite 34.
Solectrix GmbH
www.solectrix.de
26 meditronic-journal 1/2022

Messtechnik
Laser-Gasdetektion: Kompakt, genau, flexibel
Der neue LGD-Compact von
Axetris kombiniert die in der Gasmesstechnik
bewährte TDLS-
Technologie (Tunable Diode Laser
Spectroscopy) mit einer miniaturisierten
Multi-Reflektionszelle.
Das darauf abgestimmte optische
Laser Package-Design ermöglicht
eine modulationsbasierte, aktive
Rauschunterdrückung. Mit einer
Länge von 163 mm, einem Durchmesser
von 50 mm und einem
Gewicht von 600 g ist der LGD-
Compact vergleichbar mit einer
kleinen Getränkedose.
Dank seiner äußerst kompakten
Form sind die kommerziellen
Anwendungsmöglichkeiten
sehr vielseitig. Das leichte
Gewicht ermöglicht beispielsweise
portable Emissionsmessungen
per Drohne.
So ist die Überwachung der
Luftqualität auch in unzugänglichen
Gebieten problemlos
möglich. Wegen
des geringen Stromverbrauchs
ist der LGD-Compact
auch für einen batteriebetriebenen
Einsatz geeignet.
Dank dieser Eigenschaften
eignet sich der LGD-
Compact für alle Anwendungen,
bei denen eine verlässliche
Messperformance,
hohe Langzeitstabilität, oder
eine kompakte Größe entscheidend
sind, mitunter
auch für die Atemgasanalyse
in der Medizintechnik.
Axetris
www.axetris.com
Best of 2021
Neues Datenlogger-Programm für Datenerfassung und Prozessüberwachung
In der Industrie bilden Datenlogger wichtige
Instrumente, beispielsweise zur Erfüllung
gesetzlicher Vorschriften, Qualitätssicherung
oder Umweltschutz. Sie können praktisch alle
Sensorsignale wie Spannungen, Ströme, Temperaturen,
Drücke oder Füllstände genauso
wie digitale Signale von Zählern oder Schaltern
erfassen und auswerten. Für nahezu alle
physikalischen Messgrößen, die mit industriellen
Messgeräten von Müller Industrie-Elektronik
oder Sensortypen anderer Hersteller
gemessen werden, steht jetzt ein breites Produktprogramm
an Datenloggern mit verschiedenen
Datenerfassungslösungen bei Müller
Industrie-Elektronik zur Verfügung. Die Datenlogger
bieten die volle Kontrolle aller relevanten
Messwerte und sind je nach Anwendungsgebiet
im kompakten, portablen Miniformat, als
USB-Datenlogger oder multifunktionalen Feldversion
im robusten Alugehäuse erhältlich.
Typische Anwendungsgebiete für Datenlogger
sind Lagerung, Transport, Zubereitung und
Präsentation von Lebensmitteln in der Lebensmittelindustrie,
Logistik und Lagerhaltung, oder
die Überwachung und Einhaltung von Temperaturvorschriften
und Kühlketten bei Transport
und Lagerung von Impfstoffen, Blut- und medizinischen
Produkten im Labor- und Gesundheitswesen.
Für den Maschinen- und Anlagenbereich
sind Datenlogger effektive Instrumente
für die Vorausschauende Wartung, Prozessüberwachung
und -optimierung.
Egal, ob für Digitalisierung der Instandhaltung,
Fernwartung von Maschinen und Anlagen
oder Optimierung des digitalen Lebens-
Zyklus-Managements – das neue Datenlogger-Programm
von Müller Industrie-Elektronik
mit drahtloser NFC- oder WiFi-Kommunikation
bis hin zur Cloud-Lösung bietet für jede
industrielle Anwendung die passende Lösung.
Müller Industrie-Elektronik GmbH
www.mueller-ie.com
meditronic-journal 1/2022
27

Medical-PC/SBC/Zubehör
Wie sich die Anforderungen an Telemedizin-
Plattformen durch die Pandemie veränderten
Vecows EMBC-5000 3,5-Zoll ist eine leistungsorientierte mobile Telemedizin-Workstation-Lösung für medizinische Bildgebungsanwendungen
PLUG-IN Electronic
www.plug-in.de
Nicht zuletzt die COVID-19-Pandemie
zeigte, welche positiven Auswirkungen
der verstärkte Einsatz der
digitalen Telemedizin auf unsere
Gesellschaft ausüben kann. Zahlreiche
Patienten können ihre Ärzte
durch virtuelle Meetings „sehen“, und
umgekehrt können Ärzte dank der
zur Verfügung stehenden Technologie
leichter und effizienter Patientendiagnosen
stellen. Dies gilt sowohl
für Industrienationen als auch für
entlegenere Länder, in denen die
Arztdichte gering ist.
Sicher von zu Hause
Überfüllte Arztpraxen führten in
der Vergangenheit häufig zu weiteren
Infektionen, insbesondere mit
dem superinfektiösen COVID-19- -
Die bewährte Telemedizin-Plattform von Vecow kann medizinische
Bildgebung, Echtzeit-Diagnostik, Fernkommunikation und andere
Fernanwendungen im Gesundheitswesen erleichtern
Virus. Dank der neuen Telemedizin-Technik
können Patienten -
und dies gilt vor allem ältere Menschen
- bequem von zu Hause aus
Fragen stellen, ohne sich dabei in
Umgebungen mit hoher Viruslast
zu begeben.
Gleichzeitig nutzen Ärzte die
Technologie zur Unterstützung bei
ihrer Diagnose. In einigen Fällen
geben sie Daten ein und erlauben
dem Computer, bei der Diagnose
und Behandlung zu helfen. Es ist
heutzutage auch nicht ungewöhnlich,
dass das Medizinprodukt direkt mit
dem Patienten interagiert und mithilfe
von Techniken der künstlichen
Intelligenz eine sofortige Behandlung
durchführt. Die Geschwindigkeit
und Genauigkeit, mit der diese
Behandlung durchgeführt wird, kann
potenziell Leben retten und medizinische
Kosten erheblich reduzieren.
Förderung durch die
Regierung
Zu diesem Zweck setzen sich
einige Regierungen der Welt dafür
ein, die Entwicklung der Telemedizintechnologie
zu beschleunigen.
So hat beispielsweise die
28 meditronic-journal 1/2022

Medical-PC/SBC/Zubehör
Das lüfterlose KI-Computersystem ECX-2000 von Vecow dient als multifunktionale Workstation für Experten in Telemedizinzentren
US-Regierung im vergangenen
Jahr ein 200-Millionen-Dollar-Programm
zur Förderung der Telemedizin
ins Leben gerufen, während
das taiwanesische Ministerium für
Gesundheit und Soziales kürzlich
seine Vorschriften für die Telemedizin
gelockert hat und die Unterstützung
von mehr als 8000 Krankenhäusern
und Kliniken erhielt.
Telemedizin-Plattformen
stellen hohe Ansprüche an
neue Technologien
Wer tiefer in die Welt dieser Technologien
eintaucht, versteht den
Ernst der Lage schnell. Denn die
Entwicklung von Hardwareplattformen
für telemedizinische Anwendungen
ist anspruchsvoll. Ihr Ziel ist
es, Menschenleben zu retten, eine
Krankheit zu heilen oder die richtige
Diagnose zu stellen - hier gibt
es wenig bis gar keinen Raum für
Fehler. Doch gibt es immer wieder
Situationen, in denen die Zeit
knapp wird, wenn Rettungskräfte
beteiligt sind oder das Medizinprodukt
in einem Notfall- oder Operationssaal
eingesetzt werden muss.
Zertifizierung ist wichtig
Die meisten Medizinprodukte
müssen, zumindest in den USA,
von der FDA-Behörde zugelassen
werden. Das bedeutet, dass
jedes Gerät, das Kontakt mit einem
mensch lichen Körper hat, eine
spezielle FDA-Zulassung erfordert.
Dazu gehören beispielsweise
Endoskope, Blutzuckermessgeräte,
Ultraschallgeräte oder jede Art von
medizinischen Laserinstrumenten.
Geräte, die nicht in direktem Kontakt
mit einem menschlichen Körper
stehen, unterliegen möglicherweise
nicht der FDA-Zulassung. Bei der
Auswahl des richtigen Telemedizinprodukts
sollte auf einen CE- und
FCC-zertifizierten Anbieter zurückgegriffen
werden, insbesondere für
EMI und EMS. So lässt sich ganz
einfach sicherstellen, dass das Computer-System
die notwendigen Vorschriften
zum Schutz der Gesamtplattform
und ihrer Nutzer erfüllt
und zuverlässig arbeitet.
Mobile Anwendungen
Auch das Entwerfen von Produkten
für mobile Anwendungen
bringt noch einen weiteren Schwierigkeitsgrad
mit sich. „Mobil“ kann
bei medizinischen Anwendungen
mehrere Bedeutungen haben. Es
könnte zum einen heißen, dass das
Gerät mit Wechselstrom betrieben
wird und trotzdem mit einem Wagen
leicht von Raum zu Raum transportiert
werden soll. Schwierig kann
es beim Design werden, wenn das
Gerät tatsächlich mit einem Akku
betrieben werden muss. Das bedeutet
in der Regel ein kompakteres,
leichteres Design. Zum anderen
kann „mobil“ auch bedeuten, dass
die Integration einer drahtlosen Kommunikation
erforderlich ist.
Eine einfache Methode, um Funktionen
der drahtlosen Kommunikation
hinzuzufügen, besteht darin,
über eine SIM-Buchse zu arbeiten,
Vecows EMBC-5000 3,5-Zoll SBC bietet eine vertrauenswürdige Lösung für Echtzeit-Bildgebung, Ferndiagnose und
andere klinikbasierte Gesundheitsanwendungen
meditronic-journal 1/2022
29

Medical-PC/SBC/Zubehör
EMBC-5000: Embedded-Single-Board-Computer mit 4-Kern Prozessor der
11. Generation
in die eine 3G/4G/5G- oder WiFi-
Karte eingesteckt werden kann.
5G ist zwar noch nicht vollständig
realisiert, kann jedoch HD-Videodatenstreaming
in Echtzeit für private
medizinische Clouds mit sehr
hohen Geschwindigkeiten und
geringen Latenzen ermöglichen.
Ein zweitrangiges, aber wichtiges
Anliegen der Systementwickler ist
die Zündsteuerung, die eine notwendige
Funktion für den Betrieb
im Fahrzeug ist.
Sicherheit
In der Telemedizin steht Sicherheit
an erster Stelle. Dieses allgegenwärtige
Thema scheint schneller
zu wachsen, als es die Entwickler-Community
verfolgen kann. Dieser
Bereich darf nicht auf die leichte
Schulter genommen werden. Medizinische
Anwendungen müssen
eine private medizinische Cloud,
interne Intranets für Krankenhäuser
und medizinische CRM-Software
sicher umfassen. Die Einhaltung
der Sicherheitsstandards
muss die Unterstützung für Smartund
Remote-Verwaltungsfeatures
und -funktionen, TPM 2.0 für Windows
11 und abschließbaren Speicher
beinhalten.
Benutzerfreundliche
Schnittstellen
Eine weitere Herausforderung
sowohl in Bezug auf Sicherheit
als auch auf Benutzerfreundlichkeit,
ist das Potenzial für unerfahrene
Benutzer, einschließlich Ärzte
und Rettungspersonal. Daher sind
benutzerfreundliche Schnittstellen
ein Muss. Und es sollte eine Möglichkeit
geben, sicherzustellen, dass
nur autorisierte Benutzer Zugang
zum System erhalten.
Die Langlebigkeit eines Telemedizinprodukts
sollte der von IPC-Produkten
entsprechen, die auch die
Versionskontrolle berücksichtigen
müssen. Updates müssen genau
überwacht und reguliert werden, um
Kompatibilität, Interoperabilität und
Sicherheit zu 100 % zu gewährleisten.
Auch diese unterscheidet sich
stark von Verbraucherprodukten,
bei denen einfache Neustarts viele
Probleme lösen. In einer konkreten
Anwendung bietet der Hersteller
eine umfassende Produktpalette,
um Visualisierungsdaten und Diagnosebefunde
effizient zu übertragen
und medizinische Audio-,
Video- und Bilddaten beim Verlassen
des Krankenhauses über ein
Intranet zu speichern.
Produkte für eine
fortschrittliche Telemedizin
Eine Lösung, die die meisten dieser
Kriterien für den Einsatz in Telemedizinanwendungen
erfüllt, stellt
der Vecow EMBC-5000 mit 3,5 Zoll
dar. Der Embedded-Single-Board-
Computer (SBC) basiert auf einem
Intel Core i7/i5/i3-Prozessor der
11. Generation und kann einen lüfterlosen
Betrieb bei Betriebstemperaturen
von -40 °C bis +75 °C
garantieren.
Echtzeit-Anwendungen sind dank
der Aufnahme einer SIM-Buchse
möglich, die, wie bereits erwähnt,
den Zugriff auf die neuesten drahtlosen
Medien und auf zusätzliche
Funktionen ermöglicht. Eine Vielzahl
weiterer I/O-Hilfen runden den
EMBC-5000 ab.
Viele Vorteile
Anwender profitieren von den Vorteilen
des EMBC-5000: Das System
ermöglicht die Zusammenarbeit zwischen
dem medizinischen Personal
im Krankenhaus und dem Personal
in anderen Bereichen, wie Fachzentren
oder sogar bei Mitarbeitern im
Home-Office. Die integrierte drahtlose
Kommunikationsplattform ermöglicht
einen Echtzeitbetrieb, einschließlich
radiologischer Bildgebung
und vollständigem Datenaustausch.
Ein integriertes 3D-Audiosystem
maximiert die Audioqualität
unabhängig von der Raum akustik,
sodass sogar ein Headset nicht weiter
erforderlich ist.
Steht ein effizientes Lernen oder
ein Training der KI-Modelle im
Fokus, so können Entwickler zum
lüfterlosen Embedded-System der
Vecow ECX-2000-Serie wechseln,
welches die Leistung eines Intel
Xeon Core i9/i7/i5/i3-Prozessors
der 10. Generation (Comet Lake)
nutzt. Die Workstation integriert
mehrere 2.5GigE/10GigE RJ45/
SFP+ Glasfaser-LAN und bis zu
sechs USB-3.0-Anschlüsse sowie
einen Überspannungsschutz für
einen einwandfreien Einsatz - selbst
in rauen Umgebungen.
Der richtige Partner
für telemedizinische
Anwendungen
Bei der Arbeit an telemedizinischen
Systemen stellen sich
Ingenieure auf die neuesten wettbewerbsfähigen
Technologien ein.
Sie werden mit den innovativen Intel
Core SoC-Plattformen vertraut
gemacht: höhere System- und Grafikleistung
bei geringerer TDP sind
von großer Bedeutung, optionale
OpenVINO-Toolkits zur Beschleunigung
der KI-Leistung sowie 2.5G
LAN (mindestens) für schnellere Datenübertragung,
Mini-PCIe-Adapter
für Videoaufnahmen sowie robuste
SUMIT-Erweiterungen für zusätzliche
Kommunikationsanschlüsse
sind inzwischen unverzichtbar. ◄
Weitere Informationen unter: https://www.plug-in.de/ecx-2000-embc-5000-innovative-systeme-vecow
ECX-2000: Robuste Embedded-Systeme mit 10. Generation Intel Xeon/Core i9/
i7/i5/i3 Prozessoren
ECX-2000-xR-Serie: Robuste Embedded-Systeme mit 10. Generation Intel
Xeon/Core i9/i7/i5/i3 Prozessoren & SSD
30 meditronic-journal 1/2022

Lüfterloser Mini-PC für
das medizinische Umfeld
Isolierte Schnittstellen inklusive
Jedem Radius seinen Fräser
cool milling
CRAZYMILL P&S TORISCH - Z3
HIGHPERFORMANCE
• Bohren und Fräsen
in schwierigen Materialien
• 5 x schneller
• 5 x höhere Standzeiten
• Exzellente Oberflächengüte
Ra ≤ 0,5 μm
ZAHLREICHE ANWENDUNGEN
• Vertikales Eintauchen (Bohren)
• Fräsen von Nuten und Taschen
• Umfangfräsen
e-medic Mini PC Silence ST-M(i) in der Patientenumgebung
Mit dem neuen Midi-PC e-medic Silence
ST-M(i) hat das Lübbecker Unternehmen Baaske
Medical einen weiteren robusten und leisen Klein-
Computer (218 x 222 x 77 mm) für den wartungsarmen
Langzeiteinsatz in medizinisch genutzten
Bereichen entwickelt. Dank des EPDM-(Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk)-gedichteten
Vollmetallgehäuses
ist der Silence ST-M(i) von fünf
Seiten IP65 geschützt. Rückseite: IP50. Gemäß
der Normen DIN EN 60529 und ISO 20653 für
Schutzarten durch Gehäuse (IP-Code) hat das
Gerät mit Ausnahme der Rückseite den vollständigen
Berührungsschutz, den Schutz vor
Staubeintritt (staubdicht) und den Schutz vor
Strahlwasser (Düse) aus einem beliebigen Winkel.
Es gibt zudem ein Druckausgleichselement,
um die Dichtigkeit unter allen Arbeitsbedingungen
zu gewährleisten. Das Aluminium-Vollmetallgehäuse
ist gegen elektromagnetische Störungen
(EMI) geschützt, die EPDM-Dichtung
Baaske Medical GmbH & Co. KG
vertrieb@e-medic.de
https://e-medic.de
besteht aus elektrisch leitendem Material. Ein
nennenswerter Alterungseffekt ist nicht vorhanden.
Viele gängige Chemikalien (auch Desinfektionsmittel)
schaden weder dem Gehäuse noch
den Dichtungen.
Ein Highlight
des e-medic Silence ST-M(i) sind die bereits
galvanisch getrennten und bis 4 kV isolierten
RS232 und RJ45 Schnittstellen, die somit zusätzliche
externe Isolatoren überflüssig machen. Last
but not least ist der Mini-PC unempfindlich gegen
mechanische Vibrationen und Stöße: Der Prozessor,
eine CPU der 10. Generation, ist bis auf die
Platine verlötet und der RAM-Sockelsowie die
Kabeleinführungen sind mechanisch geschützt.
Zudem glänzt der ST-M(i) durch hochwertige
Ausstattung: 3 HDMI Monitorausgänge, WLAN
Modul 802.11 b/g/n/ac mit 2x Kombi-Antenne für
2,4 und 5 GHz, Heatpipe Kühlsystem mit Vollaluminium
Kühlkörper-Profilgehäuse sowie VESA-
Halterung und DIN- / Wandmontagehalterung.
Der e-medic Silence ST-M(i) erfüllt die Anforderungen
der elektromagnetischen Kompatibilität
nach EN / IEC 60601-1-2. Zusätzlich ist das
Netzteil dieses Produkts TÜV-geprüft auf die
Übereinstimmung mit den Sicherheitsnormen
EN / IEC 60601-1 für medizinische elektrische
Geräte. Der e-medic Computer darf innerhalb
der Patientenumgebung eingesetzt werden.
Angeschlossene Peripherigeräte innerhalb der
Patientenumgebung, wie zum Beispiel Drucker
oder Kameras, müssen jedoch entweder
ebenfalls den Anforderungen der IEC 60601-1
und IEC 60601-1-2 entsprechen oder zusätzlich
mit einem zweistufigen Schutz für den Patienten
ausgestattet werden. Dieser zusätzliche
Schutz kann zum Beispiel über Trenntransformatoren
oder Isolatoren in der Verbindungsleitung
gewährleistet werden. ◄
meditronic-journal 1/2022 31
• Ø von 1 mm bis 8 mm bis 5 x d
• Integrierte Kühlkanäle
NEW
ECKENRADIUS
MIKRON SWITZERLAND AG
Division Tool
6982 Agno | Schweiz
mto@mikron.com
www.mikrontool.com
31

Medical PC/SBC/Zubehör
Best of 2021
Neues Computersystem löst Problematik von KI-Anwendungen
PLUG-IN Electronic GmbH
launchte im Sommer 2021 ein
neues KI-Computersystem: Das
ECX-2600 PEG des Herstellers
Vecow. Weil es sich mit NVIDIA-
Grafikkarten kombinieren lässt
und dabei schlanke 260 x 240
x 123 mm misst, zählt das neue
Computersystem zu den Innovationen
2021 im Bereich der künstlichen
Intelligenz. Zu wenig Steckplätze,
der Raum zu eng für große
Rechner, die Grafikkarte nicht ausreichend
– das richtige Embedded-System
zu finden, stellt viele
Unternehmen vor eine Herausforderung.
Dieser Problematik ist
sich PLUG-IN Electronic bewusst
und entschied sich deshalb 2021
ein neues System zu launchen.
Drei Gründe, warum es das neue
ECX-2600 PEG in das Sortiment
von PLUG-IN Electronic geschafft
hat: Erstens unterstützt es Intel
Xeon und Core i9/i7/i5/i3-Prozessoren
der 10. Generation (Comet
Lake) mit bis zu 10 Kernen. Zweitens
können NVIDIA-Grafikkarten
mit bis zu 250 Watt Leistungsaufnahme
integriert werden. Und drittens
runden zwei PCIe x8-Erweiterungsslots
sowie ein PCIe
x4-Erweiterungsslot das System
ab. Mehr Rechenleistung, mehr
Flexibilität – und das Ganze in
kleinster Bauform.
Damit kann das System übliche
Schwierigkeiten bei KI-Anwendungen
überwinden und schafft
neue Möglichkeiten für Anwendungen
in engen Platzverhältnissen
– ohne dabei auf eine starke
Grafikkarte verzichten zu müssen.
Dies bedeutet ein Fortschritt für
den Einsatz in vielen Bereichen
der künstlichen Intelligenz, wie
etwa Verkehrssicherheit, fahrzeuginterne
Datenverarbeitung, öffentliche
Überwachung, Medizintechnik,
Robotersteuerung sowie in vielen
industriellen Bereichen.
Weitere Produkteigenschaften:
• 4x 2,5“ SSD-Wechselrahmen,
1 Micro-SD-Karte, 1 M.2 Key M,
4 SATA III
• VGA-, DVI-D- und 2 Display-
Port-Schnittstellen, Auflösung
bis zu 4K
• 6 unabhängige GigE LAN davon
4x PoE+
• 2 DDR4 2933 MHz Speicher
unterstützen bis zu 64 GB
PLUG-IN Electronic GmbH
www.plug-in.de
Robuster 3,5-Zoll Single-Board-Computer als Echtzeit-Talent
Die Distec GmbH bietet ab sofort
den robusten 3,5-Zoll Single-Board-
Computer IB836 von iBASE an. Er
erfüllt alle Anforderungen an kritische
Echtzeit-Anwendungen für
Einsatzbereiche in der Medizintechnik.
Ausgestattet ist der langzeitverfügbare
Single-Board-Computer
mit industriellen Intel Atom
Prozessoren der x6000-Serie (ehemals
Elkhart Lake). Das Board hat
zwei DDR4-Speichersteckplätze mit
einer Kapazität von bis zu 32 GB.
Besonders hervorzuheben sind die
drei Intel Gigabit LAN-Schnittstellen
und das robuste Design. Für mobile
Anwendungen ist auch der erweiterte
Temperaturbereich von bis zu
-40 bis +85 °C ein wichtiger Faktor.
Anschlussvielfalt auf kleiner
Fläche
Über zwei DisplayPort-Anschlüsse
(DP & USB-Type C) und einen internen
eDP- oder 24-Bit-Dual-Channel-LVDS-Ausgang
können drei
unabhängige Displays mit bis
zu 4Kp60-Auflösungen angesteuert
werden. Trotzdem ist das
IB836 gerade einmal
102 mm auf 147 mm
groß und arbeitet mit
einem industriellen
Weitbereichsspannungseingang
von
9 bis 36 Volt. Um
die anspruchsvolle
nächste Generation
von IoT-Lösungen zu
unterstützen, verfügt
das Board über
drei Prozessorvarianten
und eine bis
zu zweifach gesteigerte
Grafikleistung
gegenüber der vorherigen
Generation.
Peripheriegeräte
lassen sich einfach
über die vielfältigen
Schnittstellen anschließen.
Außerdem stehen drei Gigabit-
Ethernet-Ports für Hochgeschwindigkeitsverbindungen
zu kabelgebundenen
Geräten zur Verfügung.
Der integrierte TPM-Chip sorgt für
den sicheren Betrieb und ErP-Energiesparen
sowie ein intelligenter
Scheduler für die Verbesserung der
Umweltleistung. Der SBC ist nicht
nur als Einzelkomponente, sondern
auch als individuell zusammengestelltes
und getestetes Kit inklusive
Display, Touch, Kabel und Zubehör
wie Arbeitsspeicher, SSD und vorinstalliertem
Windows Betriebs system
erhältlich. Auf Wunsch liefert Distec
das Board auch mit dazugehöriger
Mechanik.
Distec GmbH
www.distec.de
32 meditronic-journal 1/2022

Medical PC/SBC/Zubehör
Medical Panel-PC Generation mit patentierter Gehäusehygiene
Das Healthcare Business Center von Adlink
Technology präsentiert eine neue Generation
seiner besonders hygienischen Medical
Panel-PCs. Die mit OP-Handschuhen bedienbaren
Touchscreen-Systeme der MLC 8-Serie
bestechen durch ihr hygienisch nochmals
optimiertes Gehäuse: Das patentierte Design
hat jetzt erstmals keine einzige äußere Verschraubung
mehr
– abgesehen von
den vier unverzichtbaren
Vesa-
Montagelöchern
auf der Rückseite.
So bietet
das Gehäuse
keine schwierig
zu reinigenden
Montagelöcher
und
Schraubenköpfe
mehr, die sich
auf Dauer gerne
mit Schmutz und
Keimen zusetzen.
Auch können
sich dort bei
nasser Reinigung keine Reinigungsflüssigkeiten
mehr ansammeln, was die Hygieneeigenschaften
der Systeme – die vor allem im OP und in
der Notaufnahme sowie auf Intensivpflegeabteilungen
und Quarantänestationen zum
Einsatz kommen – nochmals deutlich erhöht.
Weitere Hygienemerkmale der Medical
Panel-PCs der MLC 8-Serie sind das weitestgehend
fugenlose, antibakteriell beschichtete
Gehäuse ohne Lüftungsschlitze und ohne Kühlrippen,
eine Systemkühlung ohne aktive Lüfter,
ein gehärtetes, frontseitig vollflächiges Display-
Schutzglas, welches wasser- und staubdicht
verklebt ist, sowie rundum IP54-Schutz – inklusive
einer entsprechenden Schutzabdeckung
für die Verkabelung. Das Gehäuse ist zudem
so robust ausgelegt, dass selbst die aktuell
deutlich erhöhte Desinfektions intensität den
Systemen nichts anhaben kann.
Die mindestens 5 Jahre langzeitverfügbaren,
EN60601-1 und EN60601-1-2 konformen MDR
Class 1 Panel-PC Systeme der MLC-8-Serie
von Adlink Technology sind ab Lager Deggendorf
erhältlich und können von jeder Klinik ab
Losgröße 1 bestellt werden. Für Multi-Display-
Installationen sind auch passende chirurgische
Monitore in identischem Design verfügbar.
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 3-2021 auf Seite 74.
ADLINK Technology GmbH
www.adlinktech.com
Best of 2021
Höhere CPU- und Grafikleistung sowie flexible Möglichkeiten zur I/O-Erweiterung
Portwell präsentiert ihr neues
ROBO-8115VG2AR, ein Embedded-Desktop-System
mit hoher
Rechenleistung und flexiblen
Erweiterungsmöglichkeiten. Der
neue SBC ist die ideale Wahl für
Anwendungen mit Lastverteilung
oder hohem Leistungsbedarf in
industriellen Automatisierungs-
und intelligenten Steuersystemen,
Bildgebungssystemen in Medizin
und Gesundheitssektor, automatisierten
Testeinrichtungen, Halbleiterfertigung,
Monitorwänden/
Digital Signage, digitaler Sicherheitsüberwachung,
Broadcast-
Systemen sowie Transport und
Lagerung.
Der ROBO-8115VG2AR ist Portwells
PICMG 1.3 Full-Size Single-Host-Board
(SHB) Computer
mit den neusten Prozessoren der
Intel Xeon-W-Familie oder Core
i3/i5/i7/i9 /Pentium/Celeron mit
bis zu 10 Kernen/ 20 Threads und
4,8 GHz (35 - 95 W) (Comet Lake
Plattform) im LGA 1200 Sockel
mit Intel W480E oder Q470E
Chipsatz. Der neue SBC unterstützt
Intel Turbo Boost, Hyper-
Threading, Virtualisierung, Thermal
Monitoring, Trusted Execution
(TXT) und SpeedStep Technologie
(je nach Prozessor). Er bietet
bis zu 128 GB Dual-Channel-ECC/
non-ECC DDR4 2666 SDRAM in
vier Long-DIMM-Sockeln sowie
flexibles PCI Express Gen 3 (bis
8,0 GT/s).
Kurz gesagt, bietet der neue
ROBO-8115VG2AR hohe Energieeffizienz
und eine optimierte
Verteilung der Rechenleistung,
beschleunigte Grafikverarbeitung
und niedrigen Energieverbrauch für
neue Anwendungen oder Upgrades
von Legacy-Anwendungen auf
einem alten SBC“, erklärte Brain
Lai, Produktmanager bei Portwell.
„Darüber hinaus ermöglicht er eine
hohe Flexibilität für I/O-Erweiterungen
mit einer großen Auswahl
an Backplanes, unterstützt
die Steuerung einer Anzahl von
Peripheriegeräten sowie drahtlose
Konnektivität für abgesetzte
Anwendungen. Und nicht nur das,
unsere Kunden erhalten die beruhigende
Gewissheit des über 10jährigen
Supports zu diesem Produkt.“
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 3-2021
auf Seite 79.
Portwell
KIOSK Embedded
Systems GmbH
info@portwell.eu
www.portwell.eu
meditronic-journal 1/2022
33

Medical PC/SBC/Zubehör
Leistungsstarke, vielseitige und
mobile Medizinische Panel-PCs
Die Anforderungen an medizinische Geräte sind hoch. Sie müssen nicht nur technisch auf dem neuesten Stand
sein, sondern vor allem zuverlässig arbeiten, einfach zu bedienen oder zu reinigen und flexibel einsatzbar sein.
Leistungsmerkmale von medizinisch
technischen Produkten definiert
sind.
Enorme Mobilität
Highlight des Medico 22J und
Medico 24J ist die enorme Mobilität.
Ausgestattet mit drei Hotswapfähigen
Akkus (separat erhältlich)
und einem zusätzlichen Medizinwagen
werden die Medical-Geräte
zu einer mobilen, versorgungsunab-
weitere Metadaten über den Patienten.
Der DICOM-Standard bietet
dabei nicht nur ein Dateiformat,
sondern auch ein Übertragungsprotokoll,
so dass kompatible Geräte
untereinander kommunizieren und
Daten austauschen können. Der
Nutzer erhält so Zugriff auf standardisierte
Daten und Bilder zur weiteren
Verarbeitung. Mit der DICOM-
Zusatzoption sind der Medico 22J
und der Medico 24J bestens für
Anwendungsgebiete geeignet, in
denen Zugriff auf entsprechende
Befunde benötigt wird.
4kV-Isolierung der
Anschlüsse
ICO Innovative Computer
GmbH
www.ico.de
Mit dem Medico 22J und dem
Medico 24J bietet ICO zwei Geräte
an, die so individuell konfigurierbar
sind wie die jeweiligen Einsatzgebiete
es verlangen. Beide Panel-
PCs basieren auf einem Intel Core
i5-8365UE 1,60 GHz Prozessor und
sind in der Basisversion mit 8 GB
(max. 32 GB) RAM ausgestattet. Die
verbaute 256 GB SSD sorgt dabei
für ausreichend Speicherplatz. Je
nach Modell steht wahlweise ein
21,5“ oder 24“ Full HD Display mit
kapazitivem Touchscreen zur Verfügung.
Zahlreiche Standardports
wie zwei Gigabit LAN-Anschlüsse,
zwei serielle Schnittstellen oder vier
USB-Ports sind bereits in der Grundausstattung
vorhanden.
Selbstverständlich erfüllen beide
Geräte die Norm EN 60601-1, in
der allgemeine Anforderung an
die Sicherheit und wesentliche
hängigen Einheit, die überall eingesetzt
werden kann. Darüber hinaus
können zahlreiche Optionen gewählt
werden, wodurch die beiden Panel-
PCs für eine Vielzahl von speziellen
Anwendungen geeignet sind:
DICOM
Vorbei sind die Zeiten, in denen
Röntgenbilder aufwendig entwickelt
und gegen einen hellen Hintergrund
gehalten werden müssen. Die Digitalisierung
ist auch in der Medizintechnik
immer stärker vertreten.
So können dank des DICOM-Standards
(Digital Imaging and Communications
in Medicine) Röntgenbilder,
MRT Bilder oder andere Bilddateien
digital übertragen werden.
Eine Datei, die im DICOM-Format
vorliegt enthält allerdings nicht nur
eine reine Bilddatei, sondern auch
Der Personenschutz steht in der
Medizintechnik an oberster Stelle.
Bei allen Geräten wird empfindlich
darauf geachtet, dass zu keiner Zeit
ein Risiko für den Patienten oder
das behandelnde Personal besteht.
Daher ist gerade in den Bereichen
der Röntgen-, Ultraschall- oder
Lasertechnik eine 4kV-Isolierung
der Anschlüsse unabdingbar. Die
typische Isolationsspannung von
Industriegeräten ist in der Medizin
nicht ausreichend. Die Medico
Panel-PCs sind mit entsprechender
Isolierung erhältlich und sorgen so
für sicheres Arbeiten im empfindlichen
Umfeld.
Video Capture Card
Dank der optionalen Video Capture
Card kann Videomaterial von
externen Kameras direkt am Panel-
PC übertragen, aufgenommen und
verarbeitet werden. Gerade zur Diagnostik
und im Operationssaal ist
die schnelle und hochwertige Verarbeitung
von Videomaterial unerlässlich.
Mit dem Medico 22J und
dem Medico 24J sind die Kunden
hier auf der sicheren Seite.
Neben all den genannten Features
gibt es noch weitere Zusatzoptionen
wie ein RFID-Modul oder
eine Webcam. ◄
34 meditronic-journal 1/2022

Medical PC/SBC/Zubehör
All-in-one Panel-PC für hohe Anforderungen
an Hygiene und Konnektivität
MediClient: Neuer Medical All-in-one Panel-PC von Kontron
Der MediClient mit speziellem Anti-Glare- und Anti-Fingerprint-Display für beste Lesbarkeit erfüllt die hohen
hygienischen Anforderungen im Medizin-Bereich
Kontron Europe GmbH
www.kontron.de
meditronic-journal 1/2022
Kontron bringt einen neuen Allin-one
Panel-PC auf den Markt, der
die hohen Anforderungen an Hygiene
und Konnektivität im Bereich
Medizin und Gesundheitswesen
erfüllt. Das System ist konform zu
DIN EN 60601-1 und eignet sich
insbesondere für die Anwendung
in Stationszimmern, Operationssälen,
Intensivstationen, Laboren
sowie Apotheken und Reinräumen.
Mit seiner robusten, fugenfreien
Front aus durchgängigem gehärteten
Glas ist der MediClient einfach
zu reinigen. Die Geräterückseite
aus pulverbeschichtetem Edelstahl
ist ebenso einfach reinig- und
desinfizierbar und stellt dauerhaft
die mechanische Stabilität sicher.
Das PCAP-Touch-Display mit Anti-
Glare- und Anti-Fingerprint-Oberflächenveredelung
lässt sich auch
mit übereinander getragenen medizinischen
Handschuhen bedienen
und ist selbst bei schwierigen Lichtverhältnissen
bestens ablesbar.
Tropfen- und
Handballenerkennung
Der Touchscreen im 16:9 Format
erkennt Tropfen (Drop Rejection)
und aufgelegte Handballen
(Palm Rejection). Die einfache Einbindung
in die Infrastruktur wird
durch die integrierte und nach EN
60601-1 isolierte Stromversorgung
ermöglicht, die Datenübertragung
zwischen unterschiedlichen Medizingeräten
und Krankenhaus-Informationssystemen
wird durch Drahtlosschnittstellen
(WiFi, BT) und
die EN 60601-1 zertifizierten und
isolierten Schnittstellen gewährleistet.
Außerdem unterstützt der
Medi Client den SDC-Standard
(Service-oriented Device Connectivity)
und somit eine standardisierte
Kommunikation über Herstellergrenzen
hinweg.
Trennbare Funktionseinheiten
Der neue MediClient weist bzgl.
seiner Konstruktion eine Besonderheit
auf: So besteht das Gerät
aus zwei voneinander trennbaren
Funktionseinheiten – die Anzeigeeinheit
mit Display und PCAP-Touch
sowie die Recheneinheit mit CPU
und Speicher, so dass im Servicefall
beide Einheiten leicht austauschbar
sind. Der Kontron MediClient
All-in-one Panel-PC ist schockund
vibrationsresistent und bietet
bei kompakten Abmessungen
zahlreiche Standardschnittstellen,
darunter 4x USB 3.2 Gen 2, 2x GbE
(2x MOOP), 3x RS232 (2x MOOP)
und 2x DP++.
Das lüfterlose Design sorgt für
einen lautlosen Betrieb und eine
hohe Zuverlässigkeit mit einer MTBF
von mehr als 50.000 Stunden. Dank
VESA 100-Befestigung lässt sich
der Panel-PC mit wenigen Handgriffen
an Schwenkarmen oder Wandhalterungen
montieren. Der Medi-
Client unterstützt Windows 10 IOT
und Linux und ist standardmäßig
mit Intel Core i5-8365UE Prozessoren
oder Intel Celeron 4305UE-
Prozessoren ausgestattet.
Kundenspezifische
Lösungen
können schnell und kostengünstig
umgesetzt werden, von der
Flexibilität bei Rechenperformance
und Speicherausbau, über anwendungsspezifische
Toucheinstellungen,
I/O-Anpassungen, sicherheitstechnische
Härtung von BIOS
und Betriebssystem, Softwareinstallation,
individuelles Branding, angepasste
Service- und Repairkits bis
zur speziellen Verpackung.
Der MediClient mit 21,5“-Touchscreen
ist ab sofort verfügbar.
Anfang 2022 werden Varianten mit
23,8“-Display und eine Monitor-Variante
hinzukommen. ◄
35

Bedienen und Visualisieren
Hygienisch, smart und intuitiv:
HMIs der Zukunft
© iStock i180762528, Kauf SemsoTec GmbH
Wie profitiert die Medizintechnik
von smarten optischen Bedieneinheiten?
Wie werden sichere, intuitive
Bedienung und optimale Ablesbarkeit
von HMIs realisiert? Welche
Vorteile bieten der Einsatz von
Zukunftstechnologien wie 3D Displays
und Optical Bonding für HMIs
der Medizintechnik? All diese Fragen
beantwortet der folgende Beitrag.
Hygiene ist eine Frage der
Technik
Höchste Sicherheit, Qualität und
Langlebigkeit stehen bei Technologien
der Medizintechnik an erster
Stelle. Smarte optische Bedieneinheiten
mit Touchdisplays haben
den Vorteil, dass sie keine mechanischen
Tasten haben. Bakterien
oder Viren können sich nicht an
Fugen und Oberflächen festsetzen,
die schlecht gereinigt werden
können. Eine Glasoberfläche
lässt sich schnell und einfach säubern
und desinfizieren. Touchdisplays
nutzen sich auch nicht nach
Autoren:
Michael Stützel,
Head of Development,
Displays & Illumination
Oliver Gropp, Marketing Manager
SemsoTec GmbH
www.semsotec.de
einer bestimmten Anzahl von Betätigungen
ab.
Die Human Machine Interface
(HMI) kann auf jeden expliziten
Anwendungsfall optimal angepasst
werden: Beispielsweise können
für verschiedene Monitoring- und
Behandlungsfunktionen andere
Bedienfelder im Display angezeigt
werden. Das erleichtert es, Doppeloder
Fehleingaben auszuschließen.
Die besonders für die Mitarbeiter im
Medizinbereich wichtige Benutzerfreundlichkeit
kann dadurch optimiert
werden (Bild 1).
Erlebnisse für den
Anwender schaffen
Bei der Nutzung von smarten
Produkten und Features geht es
neben der Gewährleistung von
Sicherheit auch für Anwender in der
Medizintechnik um die Schaffung
von Erlebnissen für den Anwender.
Für die Anpassung an jeden expliziten
Anwendungsfall des Kunden
werden entlang der Product Journey
die einzelnen Schritte der Entwicklung
des Gerätes definiert.
In Bezug auf smarte Bedienkonzepte
kristallisiert sich mehr und
mehr heraus, dass die zur Interaktion
gedachten Displays gerne
als schwebende Elemente montiert
werden. Dies ermöglicht ein leichtes
Schwenken und eine verbesserte
Ablesbarkeit. Die Displays im
„Portrait Mode“ verhelfen beispielsweise
Überwachungs- oder Anästhesiegeräten
eine vertikale und
beeindruckende Präsenz.
Bild 1: Hygiene ist eine Frage der Technik
© iStock 1225240961, Kauf SemsoTec GmbH
Optimale Usability durch
angepasste Software
Mit der Verbreitung von Smartphones
hat sich die Bedienung
von Bildschirmgeräten grundlegend
gewandelt. Touchscreens, die Steuerung
mit Wischen und Gesten und
die intuitive Bedienung über grafische
Elemente sind auch aus der
Medizintechnik nicht mehr wegzudenken.
Selbsterklärende Piktogramme,
eine personalisierte Benutzerführung
oder prozessorientierte
Hilfestellungen sind nur einige der
Merkmale, die sich über grafische
Displays und moderne Software-
Entwicklungsplattformen umsetzen
lassen. Bestimmte Firmen bieten
dafür entsprechende Embedded
Firmware Entwicklung, inkl. Low-
Level-Treiber-Entwicklung (AUTO-
SAR / OSEK), App-Entwicklung
für mobile Endgeräte, Tool-Ketten
sowie automatische Build-, Testund
Integrationsprozesse.
Neben den rein technischen
Bedien aspekten und optimaler Reinigbarkeit
gewinnen dabei Ergonomie
und ein übersichtliches Design -
Stichwort „Flat-Design“ zum besseren
Hervorheben von wichtigen Informationen
zunehmend an Bedeutung.
Die Bedienbarkeit mit OP-Handschuhen
sind durch den Einsatz neuester
Touchcontroller-Technologien
problemlos. Entsprechende Softwareanpassungen
schließen Fehleingaben
durch beispielsweise Blut
oder Wassertropfen aus.
Gewährleistung der
Bildqualität
Viele medizinische Anwendungen
stellen hohe Anforderungen an die
Bildqualität. Bei der Nutzung von
bildgebenden Verfahren für die Diagnostik,
kommt es auf eine hohe
Auflösung, exzellenten Kontrast
und optimale Farbwiedergabe an.
Beispielsweise erfolgt in der Ultraschalldiagnostik
die Bildausgabe
meist nicht in Farbe, sondern über
fein aufgelöste Graustufenwerte.
Die darin enthaltenen medizinisch
relevanten Informationen erfordern
eine sehr hohe Wiedergabequalität.
Gesteigerte Ablesbarkeit mit
Optical Bonding
Durch Optical Bonding, das Verkleben
von Display und Deckglas,
wird die Ablesbarkeit deutlich verbessert,
vor allem bei hellem Umgebungslicht.
Die Frontscheiben werden
durch einen speziellen Klebstoff
mit dem Display verbunden. Dadurch
werden unerwünschte Reflexionen
beispielsweise in hell ausgeleuchteten
OP-Sälen vermieden. Wichtig
für die medizinische Diagnose ist
36 meditronic-journal 1/2022

Bedienen und Visualisieren
Bild 2: Autostereoskopische 3D-Displays ermöglichen gestochen scharfe,
lebensechte 3D-Bilder auf Monitoren ganz ohne Brille
© 3D Global Solutions: Bildrechte wurden SemsoTec zur Verfügung gestellt
eine differenzierte Darstellung von
Graustufen, die durch den hohen
Kontrast, der durch das Optical
Bonding unterstützt wird, erreicht
wird. Zusätzlich steigert das Optical
Bonding die mechanische Stabilität
des HMI und es ist vor Feuchtigkeit
und Staub geschützt.
SemsoTec verfügt über langjährige
Erfahrungen in der Entwicklung
von Optical Bondingprozessen,
insbesondere für das 2-Komponenten-OCR-Silicon-Bonding.
Auf der hauseigenen Fertigungslinie
können Displays bis zu 32“ –
abhängig vom Bildseitenverhältnis
– gebondet werden. Andere Konfigurationen,
wie Multi-Displays auf
einem Glas, sind ebenfalls möglich.
Kurze Fertigungszyklen werden
durch integrierte Prozesse wie
UV- und Temperaturhärtung erreicht.
Intuitive Bedienung durch
3D Displays
Professionelle 3D-Bildschirme
stehen im medizinischen Bereich
für chirurgische Genauigkeit und
präzises Arbeiten mit ultrahochauflösenden
Monitoren. Autostereoskopische
3D-Displays ermöglichen
gestochen scharfe, lebensechte
3D-Bilder auf Monitoren ganz
ohne Brille.
3D-Displays erleichtern die Befundung
und Diagnose enorm und verbessern
die intuitive Bedienung.
Komplexe Informationen können
leichter erfasst werden. Überfrachtete
Bildschirme mit vielen Informationen
können „aufgeräumt“ werden,
indem wichtige oder relevante Informationen
vorne angezeigt werden,
weniger wichtige oder gerade nicht
meditronic-journal 1/2022
relevante eine Ebene nach hinten
rutschen.
Sofern zwei Ansichten (Stereo)
aus einem Röntgensystem erzeugt
werden können, so können jene
Inhalte auch in Auto-Stereo-3D dargestellt
werden.
3D-Displays ermöglichen die Wiedergabe
stereoskopischer Bilder im
Original, dadurch lassen sich minimal-invasive
Eingriffe deutlich einfacher
ausführen. Die Aufnahme und
Wiedergabe von 3D bietet eine sehr
realistische Tiefenschärfe und ermöglicht
enorm plastische Bilder von
Strukturen bei mikroskopischen oder
endoskopischen Arbeiten, die den
Chirurgen durch den Eingriff leitet.
Realisierung des
3D-Effektes
Zur Realisierung des 3D-Effektes
werden in das TFT-Display oder
davor optische Filterelemente integriert.
Die Filter sorgen dafür, dass
die auf dem Display dargestellten
Bildinhalte von den Betrachtern
räumlich wahrgenommen werden.
Die Filter bestehen aus einem
dünnen Trägermaterial (0,1 mm
Film oder 0,1 – 3 mm dickes Glas),
auf welches eine oder mehrere
optisch wirksame Schichten aufgebracht
werden. Die Parameter der
optisch wirksamen Schicht(en) und
der Schichtaufbau hängen dabei
u. a. vom zugrundeliegenden TFT
und den gewünschten Eigenschaften
des 3D-Displays wie bspw. der
Anzahl der Ansichten, des Betrachtungsabstandes
und des Bildtrennungsgrades
ab (Bild 2).
Bei der brillenlosen 3D-Technologie
werden optische Lentikularlinsen
in Verbindung gebracht mit
(ultra)hochauflösenden LCD- oder
auch LED-Bildschirmen. Dabei
werden die sogenannten „Lenticular
Lenses“ unter Reinraumbedingungen
subpixel-passgenau mit dem
LCD-/LED-Element vereint. Dass
dann in einer hohen Auflösung ohne
Brillen 3D gesehen werden kann,
funktioniert im Zusammenspiel der
besonderen 3D-Hardware (ausgestattet
mit Linsenraster), den entsprechenden
3D-Inhalten und dazu
gehöriger 3D-Software.
Multi-View 3D-Displays
Bei den sogenannten Multi-View
3D-Displays können viele Personen
vor dem 3D-Screen freies
3D erleben, insofern dass gleich
mehrere Perspektiven (meist 5
oder 8 leicht versetzte Ansichten
der gleichen Szene) über die Lentikularlinsen
vor dem Monitor in
horizontal angeordnete Ansichten-
Zonen getrennt voneinander dargestellt
werden. Das jeweils linke
und das rechte Auge eines jeden
Zusehers bekommt so eine leicht
versetzte Ansicht zu sehen –
dadurch kann das Gehirn ein räumliches
Bild wahrnehmen. Bei den
autostereoskopischen 3D-Displays
basierend auf lediglich zwei
Ansichten, wird der Single-User
über ein Infrarot User-Trackingsystem
stets komfortabel in der
korrekten 3D-Zone gehalten. Jene
Variante erlaubt es mit jeglichem
Stereo-Content zusammenzuspielen
und dies bei im Vergleich zu
„Multi-View“ bei erhöhter Pixelauflösung
für das jeweilige Auge. Mit
dieser Erfindung ist die 3D-Brille
so wie die bekannte Shutterbrille
oder auch Polarisationsbrillen nunmehr
obsolet.
Eindeutige Darstellungen und
reduzierte, aber kontrastreiche Farbigkeit
sind für die Anwender von
smarten optischen Bedieneinheiten
in der Medizintechnik essenziell. Ein
3D-Bildschirm erfüllt die strengsten
medizinischen Standards (Bild 2).
Display-Trends
Moderne Displays zeichnen sich
immer mehr durch hohe Kontraste,
bessere Ablesbarkeit, hohe Auflösungen
- bis 4K und anspruchsvolles
Design aus. Neue Technologien
wie OLEDs und MicroLEDs
sind auf dem Vormarsch. Die Stärken
der OLEDs kommen bei Augmented-Reality
(AR-) und Virtual-Reality-(VR-)Anwendungen
auch in der Medizintechnik voll
zum Tragen. Micro-LEDs sind mit
ihrer sehr hohen Leuchtdichte (bis
10.000 cd/m²) und ihren kleinen
Abmessungen (ca. 10 µm x 10 µm)
ideal für die in der Medizintechnik
weiter wachsende Beliebtheit von
Wearables: vom Fitness-Armband
zum Blutdruckmesser bis zum Herzschrittmacher
(Bild 3).
4K-Displays bringen für das klinische
Personal erhebliche Erleichterungen
mit. Die hochaufgelösten
Bilder verbessern die Tiefenwahrnehmung
der Chirurgen und sind
bestens geeignet für den Einsatz
bei minimal-invasiven, mikrochirurgischen
Eingriffen wie beispielweise
der Augenheilkunde oder der
Neurologie. ◄
Bild 3: Engergieeffizienter als OLED, höhere maximale Helligkeit, farbtreure
Darstellung: Micro LED-Displays sind die Zukunft
© iStock 1129901495, Kauf SemsoTec GmbH
37

Bedienen und Visualisieren
Programmierbare Einbauinstrumente
möglicht die Erstellung von benutzerdefinierten
Benutzeroberflächen-
und Touchscreen-Displays
mit der PanelPilotACE-
Design-Studio-Software, einem
kostenlosen Softwarepaket
im Drag-and-Drop-Stil für die
schnelle Entwicklung fortschrittlicher
visueller Anzeigen für Einbaumessgeräte.
Die Anzeigen
akzeptieren diverse Eingangsoptionen,
einschließlich Spannungen
bis 40 V, 4 bis 20 mA Stromeingänge,
digitale Ein- und Ausgänge,
RS485, RS232, CAN-Bus und
Modbus. Zusätzlich stehen weitere
digitale Alarmausgänge und
4 PWM-Ausgänge zur Verfügung.
© Lascar Electronics Ltd
BMC Solutions GmbH
info@bmc.de
www.bmc.de
Einbauinstrumente mit frei gestaltbaren
Anzeigen erlauben auf einfache
Weise eine individuelle Gestaltung
bei der Anzeige von Messwerten.
Lascar bietet hierfür eine
ganze Palette an Anzeigen in den
Größen von 2,1“ bis 7“ mit 1 - 4 analogen
Eingangskanälen, bei den großen
Ausführungen optional auch mit
CAN-Bus. Die kostenlose Panel-
Pilot-Software bietet alle notwendigen
Tools für eigene Layouts für
Anwendungen z. B. in der Automatisierungs-
und Prozess- steuerung,
SPS, HMI, Datenerfassung, HLK
und Energien.
Das 2,1-Zoll-Display der Panel-
Pilot-B-Serie ist ein kostengünstiges,
stromsparendes, sonnenlichtlesbares
Einkanal-Voltmeter mit
einem eleganten, monochromen
E-Paper-Display. Das Panel wird
mit der kostenlosen PanelPilot-B-
Software konfiguriert. Die Software
bietet sechs Vorlagen zur Auswahl,
und Benutzer können Beschriftungen,
Skalierungen und Alarme
anpassen. Aufgrund des geringen
Stromverbrauchs eignet sich dieses
Display ideal für batteriebetriebene
tragbare Geräte. Die Panel-
Pilot-M-Serie der 2,4-Zoll-, 2,8-Zollund
3,5-Zoll-Komponenten umfasst
anpassbare Einbaumessgeräte mit
zwei analogen Eingängen, Alarmausgängen
und farbigen Touchscreen-
Displays.
Mehr als 50
Anwendungsvorlagen
Konfiguriert mit der kostenlosen
PanelPilot-M-Software, stehen über
50 Anwendungsvorlagen zur Verfügung,
darunter Balkendiagramme,
Tankfüllstands-, Analog- und Trenddiagramme.
Benutzer können Farben,
Textbeschriftungen, Einheiten
und Eingabeskalierungen anpassen,
bevor sie auf das Display hochgeladen
werden.
Kundenspezifische
Benutzeroberflächen- und
Touchscreen-Displays
Die PanelPilotACE-Serie der
4,3-Zoll- und 7-Zoll-Displays er-
Entwicklungszeit einsparen
Die PanelPilot-Produktpalette und
die Konfigurationssoftware ermöglichen
es den Anwendern, die Entwicklungszeit
für Mess-, Anzeigeund
Steuerungsanwendungen
drastisch zu verkürzen, da der komplexe
Code-Entwicklungsprozess
entfällt. So konnte das PanelPilot-
ACE bei der Entwicklung wichtiger
medizinischer Geräte für die Behandlung
von COVID-19- Patienten unterstützen,
und der Hersteller von Sauerstoffmonitoren,
Oxford Optronix,
dank der Effizienz und Effektivität
von PanelPilotACE das Äquivalent
von zwei Jahren Arbeit in nur fünf
Tagen bewältigen.
Wichtige Eigenschaften im
Überblick
• Displays in verschiedenen
Größen zwischen 2,1“ und 7“,
monochrom oder farbig
• einfach zu navigierende Benutzeroberflächen
• auch mit kapazitiven Touchscreens
für intuitive Benutzersteuerung
• einfach anpassbar, verkürzt Entwicklungszeiten
für Anwendungen
rapide
• kostenlose Software, frei programmierbar
• analoge Eingänge für Spannung
und Strom
• CAN-Bus Interface (optional);
Temperaturfühler-Eingänge
(optional)
• serielle Schnittstelle
RS232/485 ◄
38 meditronic-journal 1/2022

Bedienen und Visualisieren
3-Megapixel-Farbmonitor für die radiologische Befundung
Die Auflösung von 3 Megapixeln und
die hohe Helligkeit des RadiForce RX370
sind ideal für eine präzise Anzeige von
radiologischen Aufnahmen. Graustufenbilder,
insbesondere von Thorax und
Feinstrukturen sowie Farbbilder aus
3D-Rekonstruktionen und die Kombinierung
verschiedener bildgebender
Verfahren, profitieren von der hohen
Bildqualität.
Auf Wunsch wählt die Hybrid Gamma-
Funktion des RX370 automatisch die
zum Bild passende Leuchtdichtekennlinie.
So werden monochrome Röntgenbilder
beispielsweise mit DICOM-
Graustufen-Charakteristik angezeigt,
während die Leuchtdichte anderer Bilder
einer Gamma-Funktion folgt. Deshalb
ist der RX370 ideal für die genaue
Wiedergabe von PACS-Bildern aus der
Projektionsradiografie sowie von Farbbildern
oder kombinierten Farb- und
Graustufenaufnahmen.
Zu den neuen Work-and-Flow-Funktionen
des RX370 gehört der Instant-
Backlight-Booster. Er regelt die Helligkeit
des Monitors vorübergehend auf
ca. 1100 cd/m 2 hoch, um Graustufendifferenzierung
noch besser erkennen zu können. Die
Helligkeit kehrt nach kurzer Zeit automatisch auf
die ursprüngliche Einstellung zurück, so dass
der Schirm unter den typischen Befundungsbedingungen
weiterverwendet werden kann.
Design und Technologie des RX370 bieten
sowohl ergonomischen Komfort als auch
einzigartige Bildpräzision für den Einsatz in
der modernen Radiologie. Sogar beim Verpackungsmaterial
zeigt sich der RX370 vorbildlich.
Anstelle von Polystyrol wird eine Polsterung
aus geformtem Zellstoff verwendet.
Dieser wird aus recyceltem Karton und Papier
hergestellt.
Wie für alle RadiForce-Modelle bietet EIZO
auch für den RX370 fünf Jahre Garantie inklusive
Austauschservice. Das bedeutet höchste
Investitionssicherheit und geringe TCO (Total
Cost of Ownership).
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 5-2021 auf Seite 156.
EIZO Europe GmbH
www.eizo.de
Best of 2021
Folientastaturen für medizinische Anwendungen
die zugleich eine gute Sichtbarkeit und intuitive
Bedienoberfläche erfordern ist sie die bevorzugte
Wahl. Im medizinischen Bereich sind dies zum Beispiel
Schwesternnotrufsysteme, Steuerungen von
Krankenbetten, Eingabetastaturen für Diagnosegeräte
und Defibrillatoren, sowie weitere Schnittstellen
zur Patientenversorgung. Durch den Einsatz
von Werkzeugen kann sie nahezu jede beliebige
Form annehmen. Eine taktile Rückmeldung ist
durch die Folienprägung einzelner Tasten und den
Einsatz von Schnappscheiben gewährleistet. Weitere
Pluspunkte sind neben ihrem flachen Aufbau,
eine geschlossene Oberfläche, Resistenz gegen
Chemikalien und ihre Dichtheit gegenüber Flüssigkeiten
und Staub. Die Integration von LEDs für
beleuchtete Tastenfelder ist ebenfalls problemlos
möglich, was für die oft abgedunkelten Arbeitsumgebungen
im Medizinbereich empfehlenswert ist.
Durch die Integration einer EMV-Abschirmung in
der Folientastatur werden Fehlfunktion des Gerätes
durch das Eindringen unerwünschter Signale, sowie
aber auch eine Störung in der eigenen elektromagnetischen
Umgebung eliminiert. Eine zuverlässige und
störungsfreie Funktion der Eingabegeräte ist somit
garantiert. N&H berät ausführlich bei der Auswahl
der passenden Eingabetastatur, bietet Unterstützung
bei der Konstruktion und begleitet seine Kunden
von der ersten Idee bis zur Serienproduktion.
N&H Technology liefert kundenspezifische Folientastaturen
für alle Anwendungsbereiche. Gerade im
Medizinbereich kommt die Folientastatur aufgrund
ihrer vielfältigen Gestaltungs- und Ausstattungsmöglichkeiten
bevorzugt zum Einsatz. Vor allem in
Geräten mit einer geringen Anzahl an Funktionen,
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 1-2021 auf Seite 63.
N&H Technology GmbH
www.nh-technology.de
meditronic-journal 1/2022
39

Bedienen und Visualisieren
Display-Fab schließt - Ersatz für LG LB070WV8
entwickelt
Lieferprobleme beherrschen seit dem Ausbruch der
Pandemie die Elektronik. Dies betrifft auch Displays.
Etliche werden aktuell nicht gefertigt, weil die Chips,
die sie ansteuern, knapp sind und von den Displayherstellern
zurzeit nur in hochpreisige Produkte verbaut
werden. Damit die Produktion zeitnah weiterlaufen
kann, wird eine kurzfristige Alternative benötigt. Noch
unangenehmer ist es jedoch, wenn Displays komplett
und dauerhaft abgekündigt werden.
Das 7-Zoll-Display
LB070WV8-SL02 von LG ist sehr gefragt und wird
in großen Stückzahlen in Maschinen und Geräten aller
Art, ob Industrie, Automatisierung, Medizin, Automotive
oder auch professionellen Küchen geräten verbaut.
Es wird mit der Schließung einer Display-Fabrik
des Herstellers spätestens ab Mitte 2022 nicht mehr
lieferbar sein.
Eine Alternative ist hier also nicht nur kurzfristig, sondern
dauer haft gefragt. Diese hat HY-LINE erfolgreich
entwickelt und vertreibt sie nun exklusiv. Datenblätter
sind verfügbar, Muster können bereits bestellt werden.
Über Hy-line
HY-LINE Computer
Components GmbH
www.hy-line-group.com
HY-LINE ist der Ansprechpartner für industrielle
Display- und Touch-Lösungen. Vom passenden Display
über Controller und Backlight-Treiber bis hin zu
kompletten TFT-Kits bieten HY-LINE Komplettlösung
aus einer Hand.
Touchscreens sind heutzutage aus dem Alltag und
der Industrie nicht mehr wegzudenken. Ob in Smartphones,
der Medizintechnik, dem Transportwesen, der
Automatisierung, in Industrie-PCs oder Digital Signage
– Touch-Anwendungen finden sich überall. HY-LINE
hilft bei der Realisierung der richtigen Touch-Lösung
für Kundenapplikation. ◄
Kompatibel zu Mitsubishi TFT-Displays
Der Hersteller Mitsubishi hat die
Produktion von TFT-Displays eingestellt
und alle Produkte zum Jahresbeginn
2021 abgekündigt. Als
Alternative dafür bietet Distributor
GLYN die Displays der Serie 30
von EDT (Emerging Display Technologies)
an. Die Modelle dieser
TFT-Familie verfügen über die
gleichen mechanischen Außenabmessungen
wie die bekannten
Mitsubishi Display-Typen.
Die Positionierung der Montagelöcher
und Schraubbefestigungen
sowie die Pin-Belegung sind ebenfalls
identisch. Entwickler, die auf
der Suche nach einer Mitsubishi
Alternative sind, können mit der
EDT 30 Serie schnell und einfach
mit dem Design fortfahren.
Die Display-Serie umfasst aktuell
TFT-Versionen in den Größen
8,4 Zoll, 10,4 Zoll und 12,1 Zoll. Die
TFTs sind in XGA-Auflösung und
mit LVDS Schnittstelle erhältlich.
Die Displays arbeiten im erweiterten
Temperaturbereich von -30 bis
80 °C und bieten eine Helligkeit
bis zu 1.300 cd/m². Typische Einsatzbereiche
sind unter anderem
Landwirtschaft, Baumaschinen
und Medizintechnik. Auf Anfrage
sind zusätzlich integrierte PCAP-
Touch-Lösungen zu den Displays
erhältlich.
Glyn Jones
GmbH und Co. KG
www.glyn.de
40 meditronic-journal 1/2022

3D-Stereo Monitore in der Medizintechnik
Bedienen und Visualisieren
Wer bislang in seinem beruflichen
Umfeld in der Medizintechnik professionelle
hochauflösende 3D-Stereo-
Visualisierungen benötigte, kennt die
Monitor-Serie mit der Beamsplitter-
Technologie von PLANAR. Schneider
Digital, der Spezialist für 3D-Stereo-,
Virtual-Reality- (VR/AR), 4Kund
High-End-Hardware, bringt nun
mit dem weiterentwickelten, revolutionären
3D PluraView ein passives
3D-Stereo-Display als Nachfolger
der eingestellten PLANAR-Serie
auf den Markt.
Die passive Beamsplitter-Technologie
des 3D PluraView ist im
Gegensatz zu aktiven 3D-Monitoren
völlig flimmerfrei und damit
geeignet für den professionellen,
augenschonenden Dauereinsatz
über einen ganzen Arbeitstag hinweg.
Die höchster Display-Helligkeit
ermöglicht Arbeiten in Tageslicht-Umgebung,
selbst bei unmittelbarer
Sonneneinstrahlung – abgedunkelte
Räume für 3D-Stereo
Arbeiten gehören somit der Vergangenheit
an!
So unterschiedlich die Anwendungen
in der Medizintechnik, so
passend die 3D-Monitor-Lösung:
Die innovative, passive Stereo-
Monitor-Produktfamilie von Schneider
Digital bietet für jede Anforderung,
wie z. B. in der OP-Planung,
der 3D-Computertomographie,
in der anatomischen Bildgebung,
dem 3D-Druck oder der Auswertung
visueller Medizindaten das
richtige Maß. Der 3D PluraView ist
geeignet für alle 3D-Stereo fähigen
Software-Anwendungen im Medizinbereich,
wie z. B. VSP, Stereostaxie,
MOE, Forsina CT-VR, Versalius
3D, Sybyl, VMD syngo.four-
Sight oder syngo.Via.
Für die unterschiedlichen Anforderungen
an Auflösung und v. a.
Platzbedarf stehen in der 3D Plura-
View Produktfamilie vier verschiedene
Modelle mit zwei unterschiedlichen
Gehäusen zur Verfügung.
Schneider Digital
info@schneider-digital.com
www.schneider-digital.com
User Interfaces für Medizingeräte mit Dokumentation gemäß MDR und FDA
Der steute-Geschäftsbereich
Meditec macht den Herstellern
von Medizingeräten ein erweitertes
Angebot. Die Kunden erhalten
nicht nur hochwertige und von
Grund auf für die Medizintechnik
entwickelte User Interfaces –
wahlweise aus dem Standardprogramm
oder kundenspezifisch projektiert,
leitungsgebunden oder mit
Funktechnik. Auf Wunsch übernimmt
steute auch die Zertifizierung,
Validierung und Dokumentation
des Bediensystems gemäß
den einschlägigen medizinischen
Normen.
Guido Becker, Division
Manager Meditec: „Wir stellen
unseren Kunden auf
Wunsch die MDR-konforme
Dokumentation bereit, die
sie einfach in ihre Gerätehauptakte
übernehmen können.
Damit erbringt der Hersteller
des Medizingerätes
den Nachweis, dass die
Produktion und Prüfung
der User Interfaces den
Anforderungen der medizinischen
Richtlinien entsprechen.“
Aus Sicht des Herstellers
vereinfacht das den Aufwand
für die Zulassung des Gesamtsystems
– inklusive der User Interfaces
– ganz erheblich. Und das
neue Service-Angebot gilt nicht
nur für Europa, sondern auch für
den amerikanischen Markt. Denn
steute Meditec ist bei der FDA
im Rahmen der „FDA Establishment
Registration“ (21 CFR 807)
als „Contract Manufacturer“ registriert.
Das heißt: Eine FDA-konforme
Dokumentation der User
Interfaces kann optional zur Verfügung
gestellt werden. Guido
Becker: „Das Erstellen der Dokumentationen
– für die MDR und
die FDA – erfordert erheblichen
Aufwand. Wir haben die nötige
Erfahrung, unterstützen unsere
Kunden gern bei den notwendigen
Nachweisen und nehmen
ihnen damit Arbeit ab, die auch
zu einer schnelleren Zulassung
der Medizingeräte in den jeweiligen
Märkten führen kann.“
steute Technologies
GmbH & Co. KG
www.steute-meditec.com
www.steute.com
meditronic-journal 1/2022
41

Bedienen und Visualisieren
Best of 2021
Gestochen scharfe, lebensechte 3D-Bilder
SemsoTec Group bietet mit den hochmodernen
autostereoskopischen 3D-Displays
des Herstellers 3D Global Solutions ein einzigartiges,
unmittelbares 3D- oder hybrides
2D/3D-Erlebnis ohne Brille oder andere
Geräte. Die 3D-Monitore ermöglichen gestochen
scharfe, lebensechte 3D-Bilder.
Die 3D-Displays sind bestens geeignet für
Anwendungen, bei denen es um herausragende
visuelle Erlebnisse, schnellere Informationserfassung,
optimale Benutzerfreundlichkeit sowie
komfortable und intuitive Interaktion geht: Sie
sind ideal für Automotive-Applikationen, in der
Medizintechnik oder am Point of Sale.
Zur Realisierung des 3D-Effektes werden in
das TFT-Display oder davor optische Filterelemente
integriert. Die Filter sorgen dafür, dass
die auf dem Display dargestellten Bildinhalte
von den Betrachtern räumlich wahrgenommen
werden. Die Filter bestehen aus einem dünnen
Trägermaterial (0,1 mm Film oder 0,1 - 3 mm
dickes Glas), auf welches eine oder mehrere
optisch wirksame Schichten aufgebracht werden.
Die Parameter der optisch wirksamen
Schicht(en) und der Schichtaufbau hängen
dabei u. a. vom zugrundeliegenden TFT und
den gewünschten Eigenschaften des 3D-Displays
wie bspw. der Anzahl der Ansichten, des
Betrachtungsabstandes und des Bildtrennungsgrades
ab.
In der Zusammenarbeit zwischen Semso-
Tec und 3D Global Solutions konzentriert sich
3D Global Solutions auf die Konzeption und
Entwicklung der 3D-Funktionalität der Monitore,
SemsoTec bringt das etablierte Knowhow
zur Serienfertigung und Qualitätssicherung
ein. In Summe entstehen so hoch innovative,
zuverlässige und präzise auf 3D-Anforderungen
des Kunden abgestimmte Systeme.
SemsoTec GmbH
www.semsotec.de
Tastaturschublade (1HE) mit widerstandsfähiger Edelstahlblende
tastaturen.com stellt mit der KSS-19 eine
schlanke Edelstahl-Tastaturschublade vor, die
mit einer hochwertigen Edelstahlfrontblende ausgestattet
ist und die bisherige Aluminiumvariante
ersetzt. Der Vorteil: Aluminium ist zwar leichter,
Edelstahl jedoch weitaus langlebiger und widerstandsfähiger.
Mit nur einer Höheneinheit (1HE
entspricht 4,4 cm) gehört sie zu den ultraflachen
Einschüben bei einer Einbautiefe von 150 mm
für Standard-19-Zoll-Racks.
Mit Metall-Tastatur ausgestattet
Optional kann die passende PC-Edelstahltastatur
KVS-91 dazu bestellt werden. Die Einbautastatur
verfügt über ein Standard MF2
Layout mit allen Funktions- und Steuerungstasten.
Die Schutzart beträgt in geöffnetem
und in geschlossenem Zustand DIN IP65. Einfaches
Plug & Play ist durch die USB-Schnittstelle
gewährleistet. Ein PS/2-Anschluss steht
auf Anfrage zur Verfügung.
Verschiedene Maus-Optionen
Die KVS-91 bietet verschiedene Maus-Varianten
an. Der optische 13-mm-Trackball überzeugt
durch seine industriekonforme Robustheit.
Anstelle des Trackballs ist die Tastatur auch mit
einer Fingermaus in Form von 4 Tasten oder
einem Touchpad erhältlich. Das Paar eignet
sich ideal für Bereiche mit hohem Verschmutzungsgrad
wie z.B. im produzierenden Gewerbe
oder im Maschinen- und Anlagenbau. Gleichwohl
ist die Schublade auch in medizinischen
Bereichen, wie etwa in Reinraum oder Laborräumen
sehr gut einsetzbar.
GeBE Computer & Peripherie GmbH
www.tastaturen.com
42 meditronic-journal 1/2022

Software
Testsoftware zur Einschätzung der IoT-Sicherheit
Keysight Technologies hat eine
neue IoT Security Assessment Software
vorgestellt, mit der Hersteller
von Internet of Things (IoT) Chips
und -Geräten sowie Organisationen,
die IoT-Geräte einsetzen, umfassende,
automatisierte Cybersecurity-Analysen
durchführen können.
Die zunehmende Zahl vernetzter
IoT-Geräte ermöglicht es Hackern,
Cybersecurity-Schwachstellen
für eine Reihe von Angriffen wie
Malware, Ransomware und Datendiebstahl
auszunutzen. Laut Statista
wird die Gesamtzahl der weltweit
installierten IoT-Geräte bis 2025
voraussichtlich auf 30,9 Milliarden
ansteigen gegenüber 13,8 Milliarden
Geräten im Jahr 2021.
BrakTooth
Kürzlich entdeckten Forscher der
Singapore University of Technology
and Design (SUTD) in kommerziellen
Bluetooth-Chipsätzen eine Gruppe
von Schwachstellen, die sie Brak-
Tooth nannten und die sich auf Milliarden
von Endgeräten auswirken.
Die SUTD-Forschung wurde mit
Unterstützung von Keysight finanziert.
Die von SUTD veröffentlichten
Ergebnisse wurden in Verbesserungen
der IoT Security Assessment
Software von Keysight eingebracht.
BrakTooth erfasst grundlegende
Angriffsvektoren gegen
Geräte, die Bluetooth Classic Basic
Rate/Enhanced Data Rate (BR/EDR)
verwenden, und dürfte auch Bluetooth-Chipsätze
betreffen, die nicht
vom SUTD-Team getestet wurden.
Die Schwachstellen, zu denen 20
CVEs (Common Vulnerabilities and
Exposures) sowie vier noch nicht zu
den CVEs zählende Schwachstellen
gehören, werden in Bluetooth-
Kommunikations-Chipsätzen gefunden,
die in System-on-Chip (SoC)
Boards verwendet werden. Diese
Schwachstellen bergen Risiken wie
Remotecode-Ausführung, Abstürze
und Deadlocks. Das SUTD-Team hat
die betroffenen Hersteller über die
Ergebnisse informiert und ihnen die
Möglichkeit gegeben, die Ergebnisse
zu reproduzieren und die Schwachstellen
zu beheben.
IoT Security Assessment
Software
Die IoT Security Assessment Software
von Keysight nutzt mehr als
20 Jahre Erfahrung bei Netzwerksicherheitstests,
um Sicherheitsschwachstellen
in jeder Netzwerktechnologie
aufzudecken. Die Software
bietet umfassende, automatisierte
Tests, um schnell eine große
Matrix bekannter und unbekannter
Schwachstellen abzudecken. IoT-
Sicherheitsbewertungen umfassen
neuartige Cybersecurity-Angriffstools
und -techniken für drahtlose
Schnittstellen wie WiFi, Bluetooth
und Bluetooth Low Energy (BLE),
um bekannte Schwachstellen zu
erkennen und neue Schwachstellen
zu entdecken.
Keysight Technologies
www.keysight.com
UDI-Funktionalitäten in neuer Version deutlich erweitert
Die neue oxaion-Version, die kurz vor der
Freigabe steht, wartet mit einer Reihe neuer
Funktionen für UDI auf. So wurde der Leistungsumfang
bei der Erstellung und dem
Druck der UDI überarbeitet. Parallel dazu ist
jetzt auch der Druck von Typenschildern und
Daten für den Implantatausweis ergänzt worden.
Ein weiterer Schwerpunkt lag in der Abbildung
von UDIs bei Handelsprodukten oder der
Organisation von UDI-Druck bei Fremdfertigung.
Weiter wurde eine Möglichkeit geschaffen,
den Aufbau der UDI zu konfigurieren und
die UDI auf zahlreichen Belegen anzuzeigen.
Ein wichtiger Punkt im Rahmen der UDI-Prozesse
ist die Verifizierung, dass erstellte oder
gekaufte Medizinprodukte mit einem gültigen
und richtigen UDI-Code gekennzeichnet sind.
Hier bietet unser Partner Elmicron mit Elmi-
ScanLink ein Diagnostik-Tool an, welches die
Datenstruktur und den Barcode-Inhalt prüft.
Damit können die auch von der MDR geforderten
Qualitätskontrollen für die UDI-Markierung
und die UDI-Daten umgesetzt werden.
Elmi-ScanLink kennt die UDI-akkreditierten
Standards, prüft diese, protokolliert das Analyseergebnis
und stellt so die Dokumentation
zur Verfügung. Beim Scan erhält man sofort
eine Rückmeldung, ob der Barcode ok oder
fehlerhaft ist und welche Daten Elmi-Scan-
Link gelesen hat.
oxaion
www.oxaion.de
meditronic-journal 1/2022
43

Stromversorgung
OEM-Netzteile -
Neue Möglichkeiten entdecken
Für die Auswahl von Netzteilen ist
das Internet reich an digitalen Katalogen,
Elektronik-Shops mit mehr
oder weniger funktionellen Filtern,
technischen Kurz-Datenblättern und
vielen Profi-Tipps. Was dagegen selten
zu finden ist, sind unabhängige
Bewertungen zu Produkten, Herstellern
und Lieferanten. Gerade das
kann aber entscheidenden Einfluss
auf den reibungslosen Fortgang und
Abschluss eines Projektes haben.
Insbesondere, da das technische
Zusammenspiel der Komponenten
immer komplexer wird…
Klassifiziert man die medizinischen
Stromversorgungen und
DC/DC-Wandler, kann man drei
Hauptgruppen erkennen. Dies sind
neben den meistbekannten Standardgeräten
die voll kundenspezifischen
OEM-Geräte und die modifizierten
Netzteile.
Modifizieren und neu
Designen
Aber warum werden Netzteile
überhaupt modifiziert oder komplett
neu als OEM-Netzteil konstruiert,
obwohl das Angebot an Standardnetzteilen
sehr groß ist? Hierzu gibt
es gute Gründe:
• Besondere elektrische Anforderungen,
z. B. Spannungen, Ableitströme
etc.
• Besondere mechanische Anforderungen,
z. B. Baugröße, Bauform,
Befestigung, Steckersysteme etc.
• Besondere Umgebungsbedingungen
am Einsatzort, z. B. Temperatur,
Feuchtigkeit, Schock und
Vibrationen
• Besondere Zulassungen z. B.
Marine, Medizin, Hausgeräte,
Bahn etc.
• Besondere Features wie z. B.
Schnittstellen, Software, DC-
USV etc.
• Reduktion der Gesamtkosten durch
niedrigere direkte Netzteilkosten
• Reduktion der Montagekosten im
Produktionsablauf des Kunden
Dabei ist die Grenze zwischen
Modifikation und voll kundenspezifisch
fließend. Typischerweise ist
ein modifiziertes Netzteil ein Standardgerät,
welches in einem bzw.
wenigen Features geringfügig geändert
(modifiziert) wird. Beispielhaft
kann dies eine andere Ausgangsspannung
sein oder spezielle Kontaktleisten,
die passend zur Schnittstelle
der Kundenapplikation konfiguriert
sind. Bei voll kundenspezifischen
Stromversorgungen werden
i.d.R. mehrere Dinge geändert,
oder die Entwicklung fußt erst
gar nicht auf einem Standardgerät.
So würde man z. B. die Anpassung
eines Standard 12-V-Netzteils auf
13,8 V als Modifikation bezeichnen,
während ein Gerät mit AC-
und DC-Eingang, fünf Ausgangsspannungen,
besonderer Größenvorgabe
und einem Temperaturbereich
von -40 - +80 °C als voll kundenspezifisch
gilt.
Wie läuft ein typisches
OEM-Netzteilprojekt ab?
Es teilt sich vereinfacht in folgende
Phasen auf, wobei Dauer und
Reihenfolge der einzelnen Schritte
stark variieren können:
• Bewertung und Festlegung von
technischen Anforderungen und
Zulassungen (Lastenheft)
• Abstimmung des Zeitplans
• Abgleich von Qualitätsmanagementvorgaben
• Start der Entwicklung, interne
Tests und Lieferung von Prototypen
durch den Netzteilhersteller
• Test der Prototypen in der Applikation
mit ggfs. darauf beruhenden
Änderungswünschen des Kunden
• Fertigstellung der finalen Muster
und Lieferung dieser als Freigabemuster
durch den Netzteilpartner
• Tests der Freigabemuster in den
Prototypen der neuen Kundenapplikation
• Endgültige Freigabe der Muster
durch den Kunden
Autoren:
Heidrun Seelen, Vertriebsleitung
und Frank Cubasch,
Geschäftsführer
Magic Power Technology GmbH
www.mgpower.de
Bild 1: Standard-Netzteil in einem 19-Zoll-Einschub
44 meditronic-journal 1/2022

Stromversorgung
Bild 2: Klassifiziert man Stromversorgungen und DC/DC-Wandler, kann man drei Hauptgruppen erkennen:
Standardgeräte, kundenspezifischen OEM-Geräte und modifizierte Netzteile
• Parallel ggfs. Bau von Werkzeugen
für das Netzteil, z. B. Gehäusewerkzeug
• Zulassung des Netzteils z. B. nach
EN/UL 60601-1 (kann ggfs. auch
zusammen mit der Kundenapplikation
erfolgen)
• Nullserie der Kundenanwendung
mit den ersten unter Serienbedingungen
gefertigten OEM-
Netzteilen
• Eventuelle kleinere Anpassungen
können am Netzteil noch vorgenommen
werden.
• Zulassung der Kundenapplikation,
ggfs. zeitlich parallel
• Start der Serienproduktion, erste
Serienlieferung des OEM-Netzteils
• Regelmäßige Serienlieferungen
und Logistik
• After sales service
Kostenblöcke
Im Vergleich zu einem Standardnetzteil
sind folgende Kostenblöcke
zu berücksichtigen:
a) Entwicklungskosten inkl. Prototypen
und finalem Muster
b) Zur Vorbereitung für die Serie
(nach Freigabe des Musters):
• Werkzeugkosten (sofern notwendig),
z. B. für Kühlkörper und
Gehäuse
• Zulassungskosten nach der
60601-1, i.d.R. Safety und EMV
Günstiger als Standard
Wie bereits oben erwähnt, ist kundenspezifisch/OEM
nicht zwangsläufig
mit höheren Kosten gleichzusetzen.
Im Gegenteil - bei einem professionell
durchgeführten Design-In
mit entsprechender Punktlandung
meditronic-journal 1/2022
der Features werden, verglichen
mit einem Standardnetzteil, oftmals
günstigere Gesamtkosten erreicht.
Dies trifft besonders dann zu, wenn
Zusatzfeatures in das Netzteil implementiert
werden, welche ansonsten
in den Kostenbereich der Kundenapplikation
fallen. Das können im
einfachsten Fall angelötete Kabelsätze,
vormontierte Abstandshalter
oder Befestigungsbleche sein.
Ebenso können spezielle Gehäuse
Teil der OEM-Lösung sein. Hierdurch
kann der Kunde Arbeitsgänge und
Montagekosten einsparen.
Spitzenlasten
Ein weiteres typisches Beispiel
der Kostenreduktion durch den
Einsatz von modifizierten Netzteilen
sind Spitzenlasten. Treten
in einer Applikation hohe Spitzenleistungen
auf, deren Wiederholfrequenz
und Dauer jedoch gering
sind, gibt es grundsätzlich zwei
Lösungswege. Einerseits kann man
natürlich die Auswahl des Netzteils
auf diese Spitzenleistung hin treffen,
indem man die Dauerleistung
des Netzteils entsprechend hoch
wählt. Dies führt neben erhöhter
Baugröße aber auch zu höheren
Kosten. Andererseits kann der
Kunde durch ein kundenspezifisches
Netzteil Kenngrößen wie
Spitzenleistung, Dauer, Wiederholfrequenz
und andere Variablen
punktgenau an die Anforderungen
anpassen. Ein typisches Anwendungsbeispiel
hierzu sind Drucker.
Das richtige Maß bei der Wahl
der Mittel ist entscheidend. Oder
würden Sie sich einen 9-Sitzer Bus
kaufen, wenn sie nur alleine in der
Stadt unterwegs sind?
Von der Hand zu weisen ist natürlich
nicht, dass sich bei einem OEM-
Netzteil zu Beginn eines Projektes
höhere Zeit- und Kostenaufwendungen
ergeben. Diese amortisieren
sich jedoch insbesondere bei
längerem Life cycle des Endprodukts
gegenüber der Lösung mit
einem Standardnetzteil.
Worauf sollte der Kunde
bei der Auswahl des
Netzteilpartners achten?
Natürlich ist ein wettbewerbsfähiges
Angebot DIE grundlegende
Voraussetzung. Darüber hinaus sind
jedoch folgende Punkte sehr wichtig
für einen reibungslosen und erfolgreichen
Projektverlauf:
a) Vertrauen
b) Erfahrung
c) Passende Unternehmensgröße/
Organisation
a) Warum Vertrauen?
Überspitzt beschrieben erhält der
Kunde - anders als beim Kauf eines
Bild 3: Netzteil mit Lötpins
Standardnetzteils – zu Beginn des
Prozesses neben dem Vertragswerk
nur das Pflichtenheft. Er hat
die Entwicklung beauftragt, wird
aber in den ersten Wochen danach
nur wenige Informationen bekommen.
Erst nach Fertigstellung des
Prototyps kann der Netzteilentwickler
Testmessungen durchführen
und dem Kunden die Resultate
übermitteln. Dann erhält der Kunde
das, durch das Pflichtenheft zuvor
beschriebene, Netzteil als Prototyp
für seine ersten Tests in der
Applikation.
Sollte sich dabei herausstellen,
dass das Pflichtenheft lückenhaft
war oder der Lieferant mit seiner
Entwicklung Probleme hatte,
führt dies zu einem neuen Loop.
Betrachtet man ein Extremszenario
und wäre die Entwicklung sogar
schlussendlich gescheitert, hieße
es für den Kunden ähnlich wie bei
Monopoly „Zurück auf Start“, und
das mit all den daraus folgenden
zeitlichen und finanziellen Konsequenzen.
Deshalb ist die Berücksichtigung
der oben genannten drei
Punkte sehr wichtig.
Grundsätzlich sollte man sich
bei der Auswahl des Netzteils vor
Augen führen, dass dieses ein
sicherheits- und EMV-kritisches
sowie auch lebensdauerbestimmendes
Bauteil der Kundenapplikation
darstellt. Teilweise besitzt
jedoch der Kunde nur begrenzte
Detailkenntnisse über Netzteile
und kann dementsprechend nur
grob beurteilen, ob die Entwicklung
gelungen ist. Sollten evtl. einige der
OEM-Netzteile im Feld ausfallen
oder Probleme verur sachen, wird
sich der Endkunde und Anwender
immer zuerst an den Hersteller
der Applikation wenden. Um
hieraus resultierende Probleme
zu vermeiden, sind ein enger Kontakt
zwischen den Partnern und die
45

Stromversorgung
Bild 4: Verlauf der Gesamtkosten eines OEM-Netzteils und eines Standardnetzteils über die Laufzeit
Kompetenz des Netzteilherstellers
sehr wichtig.
In der Regel bedeutet eine kundenspezifische
Entwicklung und
die Belieferung mit einem individuellen
Netzteil auch die Entscheidung
des Kunden für eine Single-
Source. Die Zulassung der Applikation
erfolgt oftmals mit nur einem
Netzteil. In den seltensten Fällen
kann bei technischen oder lieferseitigen
Problemen kurzfristig ein
Ersatznetzteil gefunden werden.
Im Gegenzug muss sich der Netzteilpartner
dieser Situation und
Verantwortung bewusst sein und
dem Kunden im Zuge von Vereinbarungen
und vorausschauender
Lagerhaltung Sicherheiten bieten.
Zusätzlich können
?
auf Wunsch des
Kunden die technischen Konstruktionsunterlagen
an einer neutralen
dritten Stelle hinterlegt werden. So
besteht die Option, im Ausnahmefall
das Netzteil durch einen Dritten
fertigen zu lassen.
b) Pluspunkt Erfahrung
Jedes durchgeführte OEM-Projekt
durchläuft Situationen, in denen
Zueinander
passende
Organisationen!
Bild 5: Die Organisationen sollten zueinander passen und die Zusammenarbeit auf Augenhöhe verlaufen
neue Lösungen gefragt sind. Je
mehr Projekterfahrung der Netzteilpartner
hat, desto besser kann
er Abläufe und Risiken schon zu
Beginn abschätzen und berücksichtigen.
Hierbei Flexibilität und Ideen
einzubringen, sind wichtige Kompetenzen
des Lieferanten. Besonders
vorteilhaft sind Projekterfahrungen
mit ähnlichen Projekten, Leistungen
und Features. Z. B. wird sich
ein Hersteller von galvanisch nicht
getrennten 2 Watt DC/DC-Wandlern
schwertun, ein 500-W-Medizinnetzteil
zu konstruieren. Ebenso
auch umgekehrt…. Oder würden
Sie einen Transporter bei einem
Hersteller von Elektrorollern kaufen
oder einen Roller bei einem
LKW-Hersteller?
Darum lassen Sie sich schon in
den Vorgesprächen Beispiele von
bereits durchgeführten Projekten
zeigen und erklären.
c) Passende
Unternehmensgröße/
Organisation
Auch wenn man im ersten Augenblick
daran weniger denken würde,
ist es für einen reibungslosen Ablauf
nicht unwichtig, dass die Organisationen
und die Produktionskapazitäten
zueinander und zum Projektumfang
passen. So ist es nicht zielführend,
für ein Projekt mit mehreren
hunderttausend Stück pro Jahr
einen Hersteller zu wählen, welcher
typischerweise auf Projekte mit tausend…
max. zehntausend Stück/a
konzentriert ist. Im Gegenzug ist es
ebenso unglücklich, wenn sich ein
Hersteller von Großstückzahlen aufgrund
langjähriger Geschäftsbeziehungen
(und kundenseitigem Druck)
durchringt, ein Projekt in deutlich
kleinerem Bereich anzubieten. Die
Entwicklungs- und Fertigungsprozesse
sollten deshalb möglichst auf
die geforderten Stückzahlen ausgerichtet
sein.
Doch nicht nur das Know-How
des Herstellers ist wichtig. Auch
der Vertriebskanal, also der vor
Ort betreuende Partner oder Distributor,
spielt eine wichtige Rolle.
Er sollte neben den technischen
Kenntnissen des Netzteils auch
entsprechende Messmöglichkeiten
besitzen, um ein solches Projekt zu
koordinieren und zu über wachen.
Denn hier zeigt sich ein Vorteil
einer guten OEM-Lösung: Diese
kann z. B. in der EMV an die EMV
46 meditronic-journal 1/2022

Stromversorgung
der Kundenapplikation angepasst
werden. Dabei ist es wichtig, dass
der Vertriebspartner dies schnell
erkennt und Messungen unbürokratisch
vor Ort durchführen kann,
ohne das Endgerät eventuell in ein
weiter entferntes Werk zu schicken.
Dies erfordert aber natürlich ebenso
einen engen Kontakt zwischen Auftraggeber
und OEM-Lösungspartner.
So kann ein wirklicher Mehrwert
entstehen. Beiden Seiten sollte
dabei bewusst sein, dass sich ein
OEM-Projekt durch eine höhere
Komplexität als ein Standardprojekt
auszeichnet und dementsprechend
auch mit einem höheren Aufwand
betreut werden muss.
Projekterfolg sichern
Wie kann der Netzteilpartner in
den verschiedenen Phasen den
Projekterfolg sichern?
Es ist vorteilhaft, den Netzteilpartner
bereits früh in die Erstellung
des Pflichtenhefts einzubinden.
Er weiß durch seine Erfahrung,
welche Punkte zwingend
genau zu definieren sind. Er kann
Hinweise geben, welche gewünschten
Features mit höheren Kosten
verbunden sind und welche möglichen
Alternativen es gibt. Außerdem
kann er bei der Entscheidung
über die Art der Zulassungen seine
Erfahrungen einbringen und entsprechende
Tipps geben.
Es ist wie beim Hausbau. Das
Wichtigste sind Plan und Fundament…
Dabei spielen die technische
Expertise und die Erfahrung
eine wichtige Rolle. Es macht z. B.
einen großen Unterschied, ob ein
Katalog-Netzteil oder ein kundenspezifischer
medizinischer, 60601
zugelassener AC/DC-Diodenlasertreiber
mit Integration in die Regelschleife
des Kundenlasers eindesignt
werden soll.
Netzteilzulassungen
Bei Netzteilzulassungen ist die
Bandbreite sehr groß. Neben regulatorischen
technischen Unterschieden,
wie z. B. 62368 (IT), 60601
(Medizin) oder Hausgeräte (60335),
müssen länderspezifische Prüforganisationen
(z. B. UL, IEC etc),
aber auch länderspezifische technische
Abweichungen berücksichtigt
werden. Bei optimaler Auslegung
können hier die Initialkosten
teils deutlich reduziert werden, ohne
ein Risiko in Sachen Haftung etc.
einzugehen. So kann es je nach
Applikation und Zielmarkt (z. B. ausschließlich
EU) vollkommen ausreichend
sein, ein qualifiziertes CE-
Zeichen (LVD-Report + EMV-Prüfbericht)
zu vergeben. Ebenso groß
wie die Bandbreite ist die Spanne
der Kosten. Ein verantwortungsvoller
Netzteilpartner wird Ihnen
auch hier die Alternativen begründen
und ggf. auf Wunsch mit Ihrem
zulassenden Prüfhaus sprechen.
Prototyp und
Erstmusterprüfbericht
Nach einvernehmlicher Abstimmung
des Pflichtenheftes (ab diesem
Zeitpunkt auch Spezifikation
genannt) erfolgt die Entwicklung
des/der Prototypen durch die R&D
des Netzteilpartners. Mit der Auslieferung
des Prototypen sollte der
Kunde einen EMPB (Erstmusterprüfberichtes)
erhalten. Darin prüft der
Hersteller die Stromversorgung im
Vergleich zur Spezifikation für alle
elektrischen Werte, EMV, Temperatur,
MTBF und Sicherheitsanforderungen.
Erfolgt der Vertrieb über
einen Distributor bzw. eine Niederlassung,
sollte auch diese einen
EMPB erstellen und die Ergebnisse
damit verifizieren.
Nach Einbau in die Kundenapplikation
und Tests bespricht der Netzteilpartner
die Ergebnisse und die
ggfs. aufgetretenen Änderungswünsche
des Kunden.
Elektromagnetische
Verträglichkeit
Erstmals im Projektverlauf kann
nun auch das Thema EMV konkret
bewertet werden. Hier ist die
Expertise des Netzteilherstellers
von großer Bedeutung. Warum? Es
macht einen Unterschied, ob das
Netzteil an einem Widerstand vermessen
wird (wie im Entwicklungslabor)
oder in der Kundenapplikation.
Hier gibt es Wechselwirkungen
zwischen Netzteil und Störquellen,
Kabellängen, Gehäusen und anderen
Umgebungsbedingungen. Idealerweise
bietet der Netzteilpartner
entsprechende Messmöglichkeiten
inhouse an. So kann die Applikation
mit dem Netzteil gemeinsam
bereits vor einer Messung
bei einer benannten Stelle (externes
EMV-Labor) bewertet werden.
Sollten sich aus dem Zusammenspiel
Probleme andeuten, können
diese schon verifiziert und vorab
Bild 6: Diodenlasertreiber
behoben werden. Oftmals sind es
nur Kleinigkeiten wie Platzierung
des Netzteils, Schirmung, Kabelführung,
Gehäuseschlitze etc. Es
ist für den Kunden wenig hilfreich,
wenn der Lieferant sich dann einfach
auf seinen (bestandenen) Netzteil-
EMV-Bericht fokussiert und keine
konkrete Hilfestellung bietet.
Natürlich wird der Kunde erst während
des Projektes feststellen, ob
der Netzteilpartner seinen Zeitplan
in Sachen Entwicklung und Serienlieferung
einhält. Idealerweise sollte
der Netzteillieferant dem Kunden vor
und mit seinem Angebot einen Projektplan
vorlegen. Dazu zählt auch
das Rückgrat offenzulegen, wenn
man in der Angebotsphase feststellt,
dass der gewünschte Sollzeitplan
nicht einzuhalten ist. Ein
Bestätigen eines nicht einzuhaltenden
Zeitplans, nur um des Auftrags
willen, zahlt sich am Ende
nicht aus…
Nachträgliche Änderungen
Aber auch bei einem gut
geplanten Projekt kann es zu Änderungen
der Kundenanforderungen
kommen. Hier sollte bereits im Vorfeld
abgeklärt werden, inwieweit der
Netzteilhersteller willens ist, eventuelle
nachträgliche Änderungen
umzusetzen.
Im Vorfeld zur Beauftragung
sollten die beiden Parteien eine
entsprechende Qualitätsmanagementvereinbarung
(QMV) nebst
Geheimhaltungsvereinbarung (NDA)
abschließen. Auf Basis der QMV
werden dann parallel zur Entwicklung
bereits erste Qualitätsunterlagen
ausgetauscht. Idealerweise
betreibt der Netzteilhersteller ein
identisches Qualitätsmanagementsystem
(z. B. ISO9001) wie
der Kunde, so dass grundlegende
Abgleiche unter Bezug darauf entfallen
können.
Ebenso empfiehlt es sich, bereits
zu Beginn mit der Einkaufsabteilung
des Kunden die Anforderungen
bezüglich Logistik und Abwicklung
abzugleichen wie z. B. Konsignationslager,
Rahmen- oder Einzellieferungen,
Laufzeit, Sicherheitslager
usw.
Der Wandel
Nichts ist so beständig wie der
Wandel, denn oftmals laufen OEM-
Projekte über viele Jahre. Und folgerichtig
ändern sich während dieser
Zeit Rahmenbedingungen… Neben
Abkündigungen (oder aktuell auch
Lieferproblemen) von (sicherheitskritischen)
Bauteilen wie z. B. Y-Kondensatoren,
Sicherungen etc., können
auch Änderungen in der Zulassung
(wie z. B. neue Amendments)
entstehen. Dann muss der Netzteilpartner
gemeinsam mit dem Kunden
Lösungen hierfür finden. Üblich sind
Änderungsanträge zu alternativen
Komponenten bzw. ein Update der
Zulassungen. Ebenso ist zu berücksichtigen,
dass für das Ende des
Produktlebenszyklus mit sinkenden
Stückzahlen sowie für nachgelagerte
Ersatzteilbedarfe entsprechende
Regelungen getroffen
werden.
Fazit
Eine gute individuelle Netzteillösung
ist immer eine Win-win-Situation.
Der Kunde nutzt die Expertise
des Netzteilpartners, um in einer
engen Zusammenarbeit ein Projekt
erfolgreich umzusetzen. Da dieses
im Regelfall viele Jahre läuft, ist es
auch ein Zugewinn für den Netzteilhersteller.
◄
meditronic-journal 1/2022
47

Stromversorgung
Best of 2021
Wartungsfreie DC-USV mit Supercaps
Die DC-Notstromversorgung
UPSI-2406DP2 von Bicker Elektronik
überbrückt zuverlässig Stromausfälle,
Spannungseinbrüche und
Flicker in der 24V-Stromversorgung
für Embedded-IPCs, Antriebe,
Aktoren, Sensoren, Kameras sowie
Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik
in sicherheitsrelevanten
Systemen (Pufferzeit für 96 W ca.
30 s und für 25 W ca. 120 s). Das
Risiko von Systemausfällen oder
Datenverlust kann durch den Einsatz
der intelligenten DC-USV-
Lösung signifikant minimiert werden.
Absolut wartungsfreie Supercaps
kommen als besonders langlebige
und schnellladefähige Energiespeicher
zum Einsatz (Ladezeit
UPSI-2406DP2 nur 2 Minuten).
Unter vergleichbaren Einsatzbedingungen
weisen die integrierten
Supercaps eine bis zu 10x längere
Lebensdauer als Blei-Säure-Batterien
auf und arbeiten im Temperaturbereich
von -20 bis +65 °C. Zudem
sorgt das Supercap-Cell-Balancing
für eine optimale Ladungsverteilung
und hohe Kapazitätsstabilität. Die
intelligente Verteilung der Ladeströme
sorgt dafür, dass die vorgeschaltete
AC/DC-Stromversorgung
nicht überdimensioniert werden
muss, sondern die Eingangsleistung
konstant gehalten und entsprechend
angepasst auf Last und
Supercap-Lader verteilt wird. Somit
lassen sich Energieverbrauch, Platzbedarf
und Kosten der Applikation
senken. Das DC-USV-Modul verfügt
über eine integrierte USB-Schnittstelle
zur Anbindung an ein IPC-System.
Die UPSI-2406DP2 wird hierbei
vom Betriebssystem direkt als
USV erkannt – ohne zusätzliche
Treiber- oder Softwareinstallation.
Bei einem „PowerFail“ signalisiert
die UPSI-2406DP2 über das integrierte
Interface den Ausfall der
Versorgungsspannung, so dass
ein kontrollierter Shutdown des
Computersystems eingeleitet und
wertvolle Daten gesichert werden
können.
Direktlink: https://www.bicker.de/UPSI-2406DP2
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 2-2021
auf Seite 74.
Bicker Elektronik GmbH
www.bicker.de
60-Watt-DC/DC-Wandler bietet hohe Leistungen für medizinische Anwendungen
Die THM-60WI-Serie umfasst eine
Reihe von 60-Watt-DC/DC-Wandlern
für medizinische Anwendungen
mit breitem 4:1-Eingangsspannungsbereich
in einem kompakten
58,42 x 36,83 mm großen
Kunststoffgehäuse. Die Wandler
bieten ein verstärktes Isolationssystem
(5000 VAC) und einen sehr
geringen Ableitstrom von weniger
als 4,5 μA. Aufgrund des hohen
Wirkungsgrads von bis zu 92 %
und hochwertigster Komponenten
können die Wandler bei Umgebungstemperaturen
von -40 °C bis
+75 °C mit Lastreduktion zuverlässig
betrieben werden. Zudem bietet
Traco für anspruchsvollere Anwendungen
in Bezug auf die Temperatur
einen speziellen Kühlkörper, der
bei natürlicher Konvektion die thermischen
Eigenschaften deutlich verbessert.
Die Geräte sind nach der
3. Ausgabe der IEC/EN/ES 60601-1
für 2x MOPP sowie nach IEC/EN/
UL 62368-1 zertifiziert und umfassen
eine Risikomanagement-Akte gemäß
ISO 14971. Sowohl das Design als
auch die Produktion entsprechen
dem Qualitätsmanagementsystem
nach ISO 13485. THM 60WI stellt
nicht nur für medizinische Geräte,
sondern auch für anspruchsvolle
Anwendungsbereiche wie Regelungs-
und Messtechnik sowie Transport
eine zuverlässige Lösung dar.
Merkmale im Überblick
• 60-Watt-DC/DC-Wandler mit
breitem 4:1-Eingangsspannungsbereich
in einem kompakten
58,42 x 36,83 mm großen Kunststoffgehäuse
• E/A-Isolation 5.000 VAC ausgelegt
für 250 VAC Arbeitsspannung
• Zertifiziert nach der 3. Ausgabe
der IEC/EN/ES 60601-1
für 2x MOPP
• Risikomanagement-Prozess nach
ISO 14971
• Abnahmekriterien für elektronische
Baugruppen nach IPC-
A-610 Klasse 3
• Geringer Ableitstrom

Stromversorgung
Wenn es um Gesundheit und Leben geht
Stromversorgungen für den Einsatz in
der Medizintechnik
inpotron Schaltnetzteile GmbH
www.inpotron.com
Auf Intensivstationen, im OP-Saal
und in der Notfallmedizin – überall
hält moderne Elektronik Einzug.
All die elektronischen Geräte, von
denen im Ernstfall auch das Leben
der Patienten abhängen kann, benötigen
eine Stromversorgung. Doch
mit einer Lösung aus dem Regal
kommt man hier nicht weit – im
medizinischen Bereich sind strenge
Standards und Konstruktionsvorschriften
einzuhalten.
Die Überwachung und Analyse
von Körperfunktionen durch elektronische
Geräte sind aus der Intensivmedizin
nicht wegzudenken. Herzschlag,
Atemfrequenz und -tiefe,
Blutsauerstoffgehalt und zahlreiche
weitere Parameter müssen 24/7
überwacht werden. Ein Ausfall ist
somit keine Option – auch nicht für
die Stromversorgung.
Besondere Normen
Bei der Entwicklung von Geräten
mit direktem Patientenkontakt
sind zudem besondere Normen
zu beachten – als Beispiel sei hier
die wohl wichtigste genannt, die
IEC 60601. Sie schreibt beispielsweise
spezifische Sicherungsmaßnahmen
zum Schutz von Patienten
und Bedienpersonal vor, damit auch
im Falle eines Defekts niemand zu
Schaden kommt. Darüber hinaus
enthält sie in ihrer neuesten Fassung
Regelungen, damit die elektromagnetischen
Ausstrahlungen
der heute allgegenwärtigen elektronischen
Consumergeräte das Medizingerät
nicht aus dem Takt bringen.
Dabei können je nach Zielgerät
neben der Energieversorgung auch
weitere Anforderungen im Fokus
stehen – etwa die Erfassung von
Betriebsdaten zur Terminierung
von Wartungsarbeiten.
Auch an andere Anwendungsbereiche
in der Medizin, etwa in der
Beleuchtung für OP-Säle, in der Notfallmedizin
oder in der Rehabilitation
werden an die Stromversorgung
erhöhte Anforderungen gestellt, die
je nach Anwendungsbereich auch
noch deutliche individuelle Ausprägungen
aufweisen: Wenn es einen
Bereich gibt, in dem das berühmtberüchtigte
Motto „One Size fits all“
keine Geltung hat, dann hier.
Unternehmen, die Geräte für
den Einsatz in der Medizintechnik
und darüber hinaus für den Einsatz
rund um den Patienten entwickeln
und herstellen, werden also bei der
Auswahl eines Lieferanten für ihre
Stromversorgungen sehr genau hinsehen
müssen. Kein Gerät aus dem
Katalog oder dem Webshop kommt
hier in Frage; besser bedient ist der
Konstrukteur und der Einkäufer auf
jeden Fall bei einem Stromversorgungs-Spezialisten,
der Erfahrung
mit der individuellen Gestaltung seiner
Produkte mitbringt. In diesem
Markt ist die inpotron Schaltnetzteile
GmbH der führende Anbieter.
In den mehr als 20 Jahren ihrer
Tätigkeit hat inpotron mit ihren kundenspezifischen
Designs das Vertrauen
zahlreicher Kunden gewonnen.
Das Spektrum der Anwendungen
reicht von Patientenüberwachung
und Notfallmedizin über
die Schönheitsmedizin bis hin zu
LED-Stromversorgungen für Operationsräume.
Je nach Anwendung
stehen beim Design unterschiedliche
Kriterien im Mittelpunkt
– hohe Energieeffizienz, niedriger
Standby-Energieverbrauch, intelligente
Steuerungen oder auch die
schnelle Bereitstellung einer hohen
Spitzenleistung. Mit seiner breiten
technologischen Kompetenz und
seinem kundenzentrierten Ansatz
erstellt inpotron für jedes Gerät eine
passgenaue Lösung. ◄
meditronic-journal 1/2022
49

Stromversorgung
Neue normenkonforme Netzteillösungen
Medizinische und industrielle Netzteile mit 300 W Konvektions- und 500 W Spitzenleistung
TDK-Lambda Germany GmbH
www.emea.lambda.tdk.com/de
TDK Corporation gibt die Einführung
der 500 W AC-DC-Netzteilserie
CUS500M1 von TDK-Lambda
bekannt. Die Serie ist nach den Normen
IEC 60601-1 für Medizintechnik
und IEC 62368-1 für Audio-/
Video-/ITE-Geräte (Informationstechnologie)
für Installationen der
Schutzklassen I und II (doppelt
isoliert) zertifiziert. Zu den Zielanwendungen
gehören medizinische
Geräte, Geräte für die häusliche
Pflege, zahnmedizinische Geräte,
Prüf- und Messgeräte, Rundfunkgeräte,
professionelle Audiogeräte
und industrielle Geräte.
Das CUS500M1 ist konvektionsgekühlt
und kann bei Umgebungstemperaturen
von -20 °C bis
+40 °C eine Leistung von 300 W
(500 W Spitzenleistung) erbringen,
die bei +70 °C linear auf 150 W
abfällt. Mit forcierter Luftkühlung, die
den Systemluftstrom oder einen optionalen
integrierten Lüfter nutzt, liefert
die Serie bis zu 500 W bei einer
Umgebungstemperatur von +60 °C,
wobei die Leistung bei +70 °C auf
400 W reduziert wird.
Sieben Standardausgangsspannungen
Es stehen sieben Standardausgangsspannungen
zur Auswahl:
12 V, 19 V, 24 V, 28 V, 32 V, 36 V
und 48 V. Alle Modelle akzeptieren
eine Eingangsspannung von
85 bis 265 Vac. Die Modelle mit
offenem Rahmen haben die Maße
76,2 x 127 x 37 mm (BxLxH), die
geschlossenen Versionen mit integriertem
Endlüfter messen 85 x 157
x 42,5 mm. Mit einem Wirkungsgrad
von bis zu 96 % wird die interne
Erwärmung auf ein Minimum reduziert,
so dass ein zuverlässiger
Betrieb bei den branchenüblichen
Abmessungen möglich ist.
Isolierungen
Das CUS500M1 verfügt über eine
Isolierung zwischen Eingang und
Ausgang von 4.000 Vac (2x MoPP),
eine Isolierung zwischen Eingang
und Erde von 2.000 Vac (1x MoPP)
und eine Isolierung zwischen Ausgang
und Erde von 1.500 Vac (1x
MoPP) und eignet sich damit für
medizinische Geräte der Klassen B
und BF. Der Ableitstrom beträgt

Steckverbinder für die moderne
Medizintechnik
Maximale Zuverlässigkeit durch Highspeed, EMV und Robustheit
Komponenten
Bild 1: Highspeed-Datenübertragung und miniaturisiertes Design verleihen
dem Colibri seinen Namen
Wenn Technik Leben rettet, muss
sie vor allem eines sein: zuverlässig.
Doch Trends wie Big Data, Künstliche
Intelligenz, Virtual Reality und
Robotik fordern gleichzeitig eine
zunehmend leistungsstarke Medizintechnik.
Diese umfasst heute
nicht nur eine hochauflösende Bildgebung,
sondern sammelt, analysiert
und vernetzt auch immer größere
Datenmengen. Hochleistungsrechner
verarbeiten die anfallenden
Daten, wobei die verbauten Leiterplatten
mechanisch und elektrisch
miteinander verbunden sind.
Für eine solche Highspeed-Datenübertragung
sind extrem leistungsfähige
Steckverbinder notwendig,
die zum Ausschluss elektromagnetischer
Störungen und wegen ihres
Einsatzes in Magnetfeldnähe außerdem
eine hervorragende elektromagnetische
Verträglichkeit und aufgrund
mechanischer Belastungen
darüber hinaus eine ausgezeichnete
Robustheit aufweisen müssen.
Optimiertes Kontaktdesign
Der SMT-Steckverbinder Colibri
eignet sich wegen seines optimierten
Kontaktdesigns ausgezeichnet
für solche Highspeed-Anwendungen
in der Medizintechnik. So
kommt er beispielsweise bei bildgebenden
Verfahren zum Einsatz, wo
enorme Datenmengen in kürzester
Zeit zuverlässig übertragen werden
müssen. Mit seinem miniaturisierten
Design, einem Raster von
0,5 mm, variablen Polzahlen sowie
meditronic-journal 1/2022
Leiterplattenabständen und Datenübertragungsraten
bis 16 Gbit/s bietet
er nicht nur maximale Flexibilität
beim Hardware-Design, sondern ist
darüber hinaus kompatibel mit der
PCI Express Gen4.
Robust mit hoher elektromagnetischer
Verträglichkeit
Es gibt jedoch auch medizinische
Anwendungsbereiche, die besondere
Anforderungen an die elektromagnetische
Verträglichkeit und
Robustheit eines Steckverbinders
stellen, beispielsweise beim Einsatz
in einem Umfeld unmittelbarer
elektromagnetischer Belastung.
Hier eignet sich die Produktfamilie
Zero8 hervorragend. Sie zeigt,
wie alle Anforderungen – Highspeed,
EMV und Robustheit – mit
einem Steckverbinder erfüllt werden
können. Die SMT-Steckverbinder
sind zudem durch ihre kompakte
Bauweise mit einem Raster
von 0,8 mm besonders leicht und
platzsparend. Eine optionale Schirmung
schützt den Steckverbinder
sowie seine umliegenden Baukomponenten
dabei vor elektromagnetischen
Einflüssen.
Bild 2: EMV-Simulation eine ungeschirmten Steckverbinders (links) vs. eines
geschirmten Steckverbinders (rechts); oben ist jeweils das elektrische, unten
das magnetische Feld zu sehen.
Zero8 gilt als
nichtmagnetisch
Durch eine Kombination aus dem
Kontaktwerkstoff Kupfer-Nickel-Silizium
(CuNiSi) sowie der Kontaktoberfläche
Nickel-Phosphor (NiP),
gilt der Steckverbinder sogar als
nichtmagnetisch und kann daher im
MRT eingesetzt werden, um Fehler
in der Bildgebung zu vermeiden.
Somit garantiert der Zero8 eine ausgezeichnete
Signalqualität bei einer
Datenübertragungsrate von bis zu
16 Gbit/s. Aufgrund seiner genderneutralen
ScaleX-Anschlusstechnologie,
den hohen Stecktoleranzen
sowie dem auf der Leiterplatte zu
verlötenden Boardlock ist der Steckverbinder
außerdem besonders
robust gegenüber äußeren Einwirkungen
wie Vibration und Schock.
Hohe Skalierbarkeit
Darüber hinaus bietet der Zero8
eine hohe Skalierbarkeit: Entwickler
können Bauformen, Stapelhöhen
und Polzahlen auf ihre individuellen
Anforderungen anpassen,
sowie zwischen geschirmten,
ungeschirmten oder gewinkelten und
geraden Steckern wählen. Alle Produkte
der Zero8-Familie sind dabei
untereinander kompatibel und frei
kombinierbar.
Highspeed, EMV und Robustheit
– diese Kriterien bestimmen, was
bei Gesundheitsfragen entscheidend
ist: Zuverlässigkeit. Mit den
Steckverbindern Zero8 und Colibri
steht der modernen Medizintechnik
jedoch nichts mehr im Weg.
ept GmbH
www.ept.de
Bild 3: Die
Zero8-
Steckverbinder
sind in vielen
Varianten
erhältlich
51

Komponenten
Flexibel in der Anwendung, leicht in
der Handhabung
ODU MEDI-SNAP in Größe 3,5 - das Kunststoff-Rundsteckverbinder Portfolio kann jetzt noch mehr
Das ODU MEDI-SNAP Port folio
hat sich als zuverlässige, berührungssichere
Lösung für anspruchsvolle
Anwendungen in der Medizintechnik,
Mess- und Prüftechnik
und Industrieelektronik bewährt.
Jetzt bietet der Klassiker aus dem
Kunststoff-Rundsteckverbinder-
Portfolio in der neuen Größe 3,5
Hybridtechnologien sowie hochpolige
Lösungen und ist gleichzeitig
so flexibel, dass eine schnelle
Anpassung im Einsatzdesign an
die individuellen Bedürfnisse des
Kunden möglich ist.
Hybrid, hochpolig, flexibel
Spezielle Einsätze für hybride
Lösungen bieten Platz für mehr
Signale auch in Kombination mit
der Übertragungsmöglichkeit von
Strom und Fluiden. Kundenspezifische
Lösungen zur Aufnahme weiterer
Medien wie Koax oder Lichtwellenleiter,
sind möglich. In einer
reinen Signalvariante finden 41 Kontakte
Platz.
Die wichtigsten Merkmale:
• Maximale Leistung auf kleinstem
Bauraum:
Platz für bis zu 41 Signalkontakte
Medien wie Signale, Strom und
Fluide in einer Schnittstelle
kombiniert
Auf Anfrage sind auch
Lösungen für Koax und LWL
geplant
• Anwenderfreundlich, sicher und
zuverlässig durch:
Einfaches Verbinden mittels
Push-Pull Verriegelung
Optionaler Printanschluss für
hohe Poldichte ermöglicht einfachste
Montage
Höchster Patientenschutz nach
der IEC 60601-1: 2x MOPP, 2x
MOOP
• Hohe Flexibilität:
Vielfalt an Medieneinsätzen
und Pin-Layout-Designs durch
modulares Aufbauprinzip
Verschiedene Bauformen verfügbar:
Dichte/Undichte gerade
Stecker in Kombination mit
dichten/undichten Geräteteilen
für Vorder- oder Rückwandmontage
• Minimales Gewicht möglich
durch Kunststoffgehäuse
ODU bietet flexible Komplettsysteme
bestehend aus Push-Pull
Steckverbinder, Kabel mit passender
Konfektionierung und einer
optionalen Beschriftung.
Applikationen
Die Portfolio-Erweiterung des
ODU MEDI-SNAP Größe 3,5 eignet
sich für Anwendungen in den
Bereichen Medizin, Industrie und
der digitalen Prüf- und Messtechnik.
Prüfgeräte, Battery Balancer,
Defibrillatoren, Roboteranschlüsse,
Endoskope, LED-Geräte, Unterhaltungssysteme
oder unterbrechungsfreie
Stromversorgungen sind nur
einige der möglichen Anwendungen.
ODU GmbH & Co. KG
www.odu.de
5G-Antenne für M2M und IoT
Die neue 5G-Antenne Antares
von Synzen ist ein äußerst
flexibles und leistungsfähiges
Device. Sie eignet sich hervorragend
für den Einsatz in 5G/4G-,
LTE/3G/2G/NB-IoT/CAT-M-Applikationen
respektive für integrierte
Antennenlösungen.
Durch ihren extrem kompakten
Formfaktor (100 x 20 x 0,2 mm)
und ihre Flexibilität können Anwender
die Antares erstaunlich einfach
in ihre Anwendungen integrieren.
Die FPC-Antenne Antares von
Synzen ist dank ihrer großartigen
Eigenschaften für eine Vielzahl
an Applikationen in Wissenschaft,
Industrie oder Medizin
geeignet. Dazu zählen beispielsweise
Smart Grids, Smart
Meters oder Remote Monitoring.
Außerdem eignet sich die Antares
hervorragend für die industrielle
Machine-to-Machine-Kommunikation
oder bei Femtoc.
Technische Highlights:
• 5G LTE FPC with cable and
connector IPEX MHFI (U.FL)
• ultra-small
• for 5G and global cellular applications
• simple integration, plug and operate
the device without designing
onboard antenna
• can be tuned for various environments
and plastic thickness
with additional Pi network, free
tuning service available
• alternate cable lengths and connectors
available upon request
• cable: 180 mm length, 1.13 mm
diameter
• RoHS & Reach Compliant
tekmodul GmbH
info@tekmodul.de
www.tekmodul.de
52 meditronic-journal 1/2022

Komponenten
Tastaturen mit Silikonoberfläche für
den medizinischen Bereich
WALLY9 - die Silikontastatur von Wöhr - kann an der Wand montiert werden und ist bestens für den Einsatz in
medizinischen Bereichen geeignet
spielsweise Krankenhäuser, Labore,
Pharma- und Lebensmittelindustrie
oder überall da, wo hygienegerecht
gearbeitet werden muss.
Touchpad oder Maus
Deutsches und Englisches Layout
sind standardmäßig lieferbar. Es
kann mit dem integrierten, hochauflösenden
Touchpad gearbeitet werden
oder optional mit Maus (dann
mit Version inkl. Mausablage). Die
flachen Silikontastaturen erfüllen
hohe Anforderungen an die Ergonomie
und eine komfortable angenehm
leise Bedienung.
Richard Wöhr GmbH
www.woehrgmbh.de
Die Richard Wöhr GmbH führt
eine neue Tastaturen-Serie ein: die
WALLY9 – Silikontastatur. Das Produktportfolio
beinhaltet zwei neue
Ausführungen. Die „Standard“ silikonabgedeckte
Tastatur für die
Wandmontage sowie die Ausführung
„inklusive Mausablage“.
Die CleanLock-Funktion ermöglicht
eine schnelle und einfache Reinigung
und Desinfektion, bei welcher
eine zusätzlich integrierte Taste nach
Betätigung die Eingabe unterbindet
und erst nach erneuter Betätigung
der Taste wieder aktiviert. Mittels
des hochwertig verarbeiteten Silikons
wird eine wasser- und staubdichte
Einhaltung der IP-Schutzart
IP65 (bis IP68 möglich) ermöglicht –
und dies unter Einhaltung höchster
ergonomischer Ansprüche. Dadurch
sind die WALLY9 Silikontastaturen
bestens für den Einsatz in medizinischen
Bereichen geeignet, bei-
Weitere
Produkteigenschaften
Die Tastaturen können problemlos
an der Wand angebracht werden.
Eine integrierte Kabelführung
im Scharnier verstaut das Kabel
und ist in Winkel und Verstellkraft
stufenlos einstellbar. Eine Clean-
Remind-Funktion erinnert an die
nächste Reinigung. Die zugehörige
LED leuchtet auf, sobald die nächste
Reinigung nötigt ist. ◄
Keramische Heizelemente für maximale Heizleistung
Die keramischen Heizelemente
der Marke Ultramic, welche von
Telemeter Electronic vertrieben
werden, wurden für thermische
Anwendungen entwickelt, bei
denen eine sehr hohe Leistung
erforderlich ist. Die Ultramic-Keramik
Heizelemente bestehen aus
Aluminiumnitrid, welches eine
maximale Leistung in anspruchsvollen
Anwendungen bietet. Das
Aluminiumnitrid eignet sich besonders
für Anwendungen, welche
eine saubere, nicht verschmutzende
Wärmequelle benötigen.
Die geometrische Genauigkeit
erlaubt einen gleichmäßigen Kontakt
zwischen den zu heizenden
Elementen und der Keramik während
der Heizphase. Neben den
ausgezeichneten thermischen
Eigenschaften bieten Ultramic-
Keramikheizer zusätzlich eine
hohe elektrische Isolierung, sowie
eine bessere chemische Beständigkeit
gegenüber herkömmlichen
metallischen Heizern.
Bei Telemeter Electronic erhält
der Kunde die Ultramic-Keramik
Heizelemente mit einer Leistungsdichte
von 155 W/cm², sowie mit
einer Standard-Betriebstemperatur
von bis zu 400 °C, oder einer
erweiterten Betriebstemperatur
von bis zu 600 °C. Typische
Anwendungsbereiche der Ultramic-Heizer
sind der Einbau in
Beatmungsgeräten, Klinische
Diagnose geräten oder der Einsatz
beim Prüfen von integrierten
Schaltkreisen (IC) und Chips. Sie
sind darüber hinaus aufgrund ihrer
homogenen Einheit (Aluminiumnitrid)
auch geeignet für anspruchsvolle
Vakuumanwendungen.
Telemeter Electronic
GmbH
info@telemeter.de
www.telemeter.info
meditronic-journal 1/2022
53

Komponenten
Best of 2021
Leistungsstarke Kühllösungen für die Medizintechnik
Kühllösungen für die Medizintechnik
müssen höchsten Ansprüchen
genügen und absolut zuverlässig
sein – schließlich hängen
im Zweifelsfall Menschenleben
davon ab. CTX ist Spezialist für
solche anwendungsspezifischen
Kühl lösungen zur effizienten Kühlung
der Hochleistungselektronik
in medizintechnischen Geräten.
Die leistungsstarken Kühlkörper
von CTX – insbesondere Flüssigkeitskühlkörper,
Profilkühlkörper,
LED-Kühlkörper und Leiterplattenkühlkörper
– werden in vielen
Beatmungsgeräten, Herz-Lungen-
Maschinen, Blut- und Infusionspumpen,
Diagnosegeräten, Zentrifugen,
MRT-Geräten, CT-Geräten,
OP-Robotern, Sonographiegeräten
und Nierensteinzertrümmerern
namhafter
Hersteller sowie in der
Dentaltechnik und in
der medizinischen
LED-Beleuchtung eingesetzt.
In medizintechnischen
Geräten, die
im Betrieb hohe Temperaturen
entwickeln,
kommen zur Kühlung
der Leistungselektronik
bevorzugt kompakte,
leistungsstarke
Flüssigkeitskühlkörper
zum Einsatz. Sie
bieten höchstmögliche Kühlleistung
auf kleinstmöglichen Raum
und gewährleisten die zuverlässige
Funktionsfähigkeit und
lange Lebensdauer der Elektronik.
Direkt am Hotspot montiert,
transportieren sie die Wärme
zügig ab. Dabei sind Flüssigkeitskühlkörper
bis zu 25 % effizienter
als lüftergestützte Kühllösungen.
Die Temperatur entscheidet
Bei medizintechnischen Verfahren
hängt die korrekte Funktion
von einer genauen Temperierung
ab. Sie bestimmt beispielsweise
den Erfolg der gezielten Vervielfältigung
von DNA-Abschnitten
(Amplifikation) oder sichert die
zuverlässige Funktionalität medizinischer
Laser. Auch Reagenzien
in der medizinischen Diagnostik
und Verstärker von medizinischen
Bildgebungsverfahren benötigen
Kühlung, um die gewünschte Leistung
zu erzielen. Kühlkörper von
CTX sorgen hierbei verlässlich für
die optimale Betriebstemperatur.
CTX Thermal Solutions
GmbH
info@ctx.eu
www.ctx.eu
UV-Lösungen auch jenseits der Desinfektion
Laser Components erweitert
sein Portfolio an UV-LEDs um
Produkte des südkoreanischen
Herstellers Photon Wave. Das
2016 gegründete Unternehmen
hat sich auf die Herstellung
von UVB- und UVC-LED-Chips
mit und ohne SMD-Gehäuse
spezialisiert. Ein besonderer
Schwerpunkt liegt dabei auf
Lösungen zur Sterilisierung
von Luft, Wasser und Oberflächen
sowie auf medizinischen
Anwendungen.
Durch die Zusammenarbeit
mit Photon
Wave umfasst
das Angebot von
Laser Components
jetzt keimtötende
LEDs der UVC-Wellenlängen
255 nm,
265 nm und 275 nm
sowie die UVB-Wellenlängen
295 nm
und 308 nm. Dabei
sind jeweils verschiedene
Chipgrößen
und Leistungsklassen
verfügbar. Die
maximal verfügbare
Leistung pro Chip
liegt über 100 mW.
Das ist aktuell der
höchste Wert auf
dem Markt. Auch für
den Betrieb dieser High-Power-
LEDs werden lediglich Spannungen
zwischen 5,7 V und 6,3 V benötigt,
sodass sie sich auch für den
mobilen Einsatz eignen.
Die in der Natur nicht vorkommende
UVC-Strahlung wirkt bei
Wellenlängen zwischen 250 nm
und 280 nm keimtötend. Daher
wird sie hauptsächlich zur Sterilisation
und Desinfektion eingesetzt.
Als UVB bezeichnet man
den Wellenlängenbereich zwischen
280 nm und 315 nm. Anwendungen
für diese Strahlen finden
sich unter anderem im Gartenbau
und in der Dermatologie.
„Wir freuen uns, dass wir durch
die Zusammenarbeit mit Photon
Wave nun eine große Bandbreite
an UV-Wellenlängen anbieten
können und einen starken Partner
für UVB-LEDs an unserer
Seite haben“, sagt Dr. Olga
Stroh-Vasenev von Laser Components.
„Dank der großen Vielfalt an
Wellenlängen und Leistungsklassen
können wir Lösungen für viele
verschiedene Anwendungen und
Anforderungen anbieten.“
Laser Components
Germany GmbH
www.lasercomponents.com/de
54 meditronic-journal 1/2022

Das richtige Gehäuse für den
klinischen Alltag
Komponenten
Innovative Gehäusetechnik fürs Leben - OKW legt den Schwerpunkt auf innovative und hochwertige Lösungen
mit ergonomisch günstigen Formen, die Vertrauen schaffen.
Medizinische Geräte kommen in
sensiblen und reinen Bereichen mit
anspruchsvollen Arbeitsbedingungen
zum Einsatz. Sei es eine Arztpraxis,
ein Labor, ein Reinraum
oder eine Klinik – an die elektronischen
Medizinprodukte werden
hohe Anforderungen in Punkto Qualität
gestellt: sie sollen eine ansprechende
Optik mit einem robusten,
langlebigen Design haben, sowie
ergonomisch, widerstandsfähig
und manipulationssicher sein. All
diese elektronischen Medizinprodukte
benötigen eine „Verpackung“,
um die genannten Kriterien optimal
zu erfüllen. OKW Gehäusesysteme
bietet für genau diesen Anwendungszweck
ein breites Portfolio
an Gehäuselösungen.
Reibungsloser Dauereinsatz
Im Gesundheitswesen finden
sich viele Geräte, in die etwas eingepflegt
oder in denen etwas angezeigt
wird. Seien es Patientendaten,
wichtige Analysen von Stoffen, Notfall-
und Benachrichtigungssysteme
oder Bedienterminals für Zugangsbereiche.
Die Medizingeräte müssen
dabei vielfältiges leisten: einen reibungslosen
Dauereinsatz rund um
die Uhr, die Nutzung durch unterschiedlichste
Anwender, sie müssen
teilweise mobil und tragbar sein.
Besonders wichtig ist das Material,
aus dem das Gehäuse gefertigt ist.
Es muss Verschleißerscheinungen
standhalten, sowie eine Reinigung
mit gängigen Reinigungs- oder Desinfektionsmitteln
ohne Beschädigung
überstehen. Die Kunststoffgehäuse
und Aluminiumprofil-Gehäuse von
OKW gibt es in hochwertigen Materialien,
in einem modernen und zeitlosen
Design. Ein weiterer wichtiger
Punkt stellt ein Schutz vor elektromagnetischer
Störung dar, um
fatalen Ausfällen der Geräte entgegenzuwirken.
Mit einer EMV-
Beschichtung wird die Elektronik
vor Störeinflüssen von außen
sowie eigener, erhöhter Störemission
geschützt. Für weitere individuelle
Kundenbedürfnisse, wie
einer mechanischen Bearbeitung
für Schnittstellen oder Bedruckung
etc., lassen sich die Standardgehäuse
nach Bedarf modifizieren.
Verschiedene
Gehäuselösungen
Für die Medizintechnik sind verschiedene
Gehäuselösungen ab
Lager erhältlich. Eine tragbare Variante,
die von Zimmer zu Zimmer
transportiert werden muss oder
gar an Rundschienen von Patientenbetten
angebracht wird, stellt
das CARRYTEC mit funktionalem
Griff dar. Für die Eingabe von Daten
im ergonomisch-günstigen Neigungswinkel
an der Wand, einem
Pult oder auf dem Tisch gibt es
die Gehäusereihen PROTEC und
EVOTEC. Manchmal ist es erforderlich,
medizinische Geräte direkt
am Körper zu tragen. Hierfür sind
spezielle Wearable Gehäuse, wie
das BODY-CASE, ideal.
OKW Odenwälder
Kunststoffwerke
Gehäusesysteme GmbH
www.okw.com
NEU
Jetzt auch mit
USB-Lademodul
verfügbar
Medizinische Mehrfachsteckdose
mit USB-A-Lademodul
EINZIGARTIG
• MEDX+USB: Komfortable, TÜV
geprüfte Auflademöglichkeiten für
Mobilgeräte von Patienten oder
Mitarbeitern am Point of Care
• Für den Einsatz im patientennahen
Umfeld in Kliniken und
Arztpraxen entwickelt
• Individuell zu konfigurieren und
auf bis zu 8 Module ausbaubar
Baaske Medical GmbH & Co. KG | Bacmeisterstr. 3 | 32312 Lübbecke
Tel: +49 5741 236027-0 | vertrieb@e-medic.de | www.e-medic.de
MEDIZINISCHE HARDWARE FÜR HÖCHSTE ANSPRÜCHE

Komponenten
Best of 2021
Magnetische Rundstecker: drehbar, hygienisch, platzsparend und designorientiert
Die Firma N&H Technology
GmbH entwickelt und fertigt kundenspezifische
magnetische
Stecker lösungen. Gerade für die
anspruchsvollen hygienischen
Anforderungen in der Medizintechnik
können magnetische Stecker
punkten. Durch die Implementierung
eines Magneten
im Stecker findet eine selbstführende
Verbindung statt, so
dass auch schwierige Stecksituationen,
ohne großen Kraftaufwand,
einfach überwunden
werden können. Auch 360°
drehbare Stecklösungen, wie
bei Rund steckern, sind möglich.
Die Kontaktflächen können
äußerst flach und klein konstruiert
werden, so dass keine
Vertiefungen und Rillen, wie
bei herkömmlichen Konturensteckern,
entstehen. Lade- und
Signalströme werden durch integrierte
Federkontakte übertragen,
die je nach Model Ladeströme
von bis zu 13 A pro Pin
ermöglichen. Durch die direkte
Umspritzung mit Kunststoff bzw.
einer Versiegelung mit Elastomer-
Materialien, erreichen die konstruierten
Magnetstecker eine Schutzklasse
von bis zu IPx8.
Die magnetische Verbindung
ist schock- und vibrationsbeständig
und sorgt für eine einwandfreie
und sichere Funktion. Mechanischer
Verschleiß durch häufiges
Ein- und Ausstecken wird nahezu
eliminiert. Auch eine Beschädigung
des Gerätes durch einen ungewollten
Zug am Kabel wird durch
den magnetisch-definierten Lösemechanismus
verhindert.
N&H Technology bietet bei
der Konstruktion von kundenspezifischen
Steckadaptern eine
umfangreiche Unterstützung
und begleitet die Projekte bis zur
Serienlieferung.
N&H Technology
www.nh-technology.de
Hohe Leistungsfähigkeit bei geringen Abmessungen
© Redler
KAMAKA Electronic
Bauelemente Vertriebs GmbH
www.kamaka.de
Der Micro Rayon von Redler (Vertrieb:
KAMAKA Electronic Bauelemente
Vertriebs GmbH) ist einer
der kleinsten Servo Motion Controller
bezogen auf die Leistungsfähigkeit
und hat zudem eine sehr
hohe Qualität. SMD – Kunden können
ihn auf ihr eigenes Board löten.
Dies ist ein großer Vorteil, da die
Kunden kein spezielles Kommunikationsprotokoll
oder zusätzlichen
Platzbedarf auf ihren Plattformen
benötigen. Die Leistung beträgt
bis zu 12,5 Arms bei bis zu 48 V
und Standard-Kunden benötigen
hierfür keine speziellen Standards.
Applikationen im Bereich
der Verteidigung sind
• Visiersysteme
• Kleine Fernbedienungswaffensysteme
• Kleiner UAV/AUS Antrieb
• Kardanadapter und Aufhängungen
• Mehrkanalige Betätigungsapplikationen
In der Industrie
• AGV (automatisiert geführte Fahrzeuge)
• Robotik
• Druckmaschinen
• Produktionsmaschinen
Im Automotive-Bereich
• Kleine E-Fahrzeuge
Auch in der Medizin sind zahlreiche
weitere Anwendungen möglich.
◄
56 meditronic-journal 1/2022

Komponenten
Leise Lüfter für medizinische Geräte
Fast in jedem Behandlungsraum
steht ein High-Tech-Gerät
der Medizintechnik. In den meisten
Geräten werden Lüfter zur
Kühlung der aufwendigen Elektronik
bzw. der Rechenkomponenten
verwendet. Die Geräuschentwicklung
ist dabei nicht unerheblich
und wird oft als störend empfunden.
Dank der neuen Lüftergeneration
LF40P von Sepa Europe
gehören Lüftergeräusche in medizinischen
Geräten der Vergangenheit
an. Durch die optimierte Flügelgeometrie
arbeiten die Axiallüfter
leise und doch effektiv.
Ob für Röntgengeräte, Patientenmonitore,
Bestrahlungsgeräte,
Beatmungsgeräte, DNA Sequenzierer
oder in der Blutdiagnostik,
Lüfter sorgen für zuverlässige
Entwärmung. In einem Fall mag
es die aufwändige Leistungselektronik
sein, deren Temperatur
bestimmte Werte nicht überschreiten
darf, im anderen Fall ist
es die Kühlung der Grafikaufbereitung
für die hochauflösenden Bilddarstellung,
die eine bildgebende
Diagnostik erheblich erleichtert.
Manche der genannten Anwendungen
sind geräuschsensibel. Im
Diagnostikraum, z. B. beim MRT,
spielt das Lüfter-Geräusch eher
eine untergeordnete Rolle, im
Aufwachraum neben dem Patienten
schon. Da die Gehäuse
immer kompakter werden, lässt
sich ein großer Lüfter mit niedriger
Drehzahl aus Platzgründen
nicht immer realisieren. Die Konsequenz
ist, dass ein kleineres
Modell die gleiche Arbeit bei hoher
Drehzahl schaffen muss und somit
lauter wird. Abhilfe schafft hier die
neue Lüftergeneration von Sepa
Europe, die LF40P Serie. Durch
die optimierte Flügelgeometrie
kann sie geschickt Geräusch und
Leistung vereinen. Beim Vergleich
mit dem gleich großen Vorgängermodell
lässt sich bei identischem
Geräuschniveau ein Leistungsplus
von 25 % verzeichnen. Darüber
hinaus kann die Drehzahl über den
PWM-Eingang an die notwendige
Kühlungsleistung angepasst werden
und erzeugt damit nur so viel
Luftgeräusch wie unbedingt nötig.
Das MagFix Lager sorgt zudem
für eine hohe Schock- und Vibrationsfestigkeit.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 3-2021
auf Seite 23.
SEPA EUROPE GmbH
www.sepa-europe.com
Best of 2021
Lösungen für elektronische Baugruppen und Systeme
Was gibt es Neues in der Elektronikbranche?
Finden Sie es auf der Fachmesse SMTconnect, dem europäischen Treffpunkt der Elektronikfertigung, heraus!
Systementwicklung und Produktionsvorbereitung
Materialien und Bauelemente
Prozesse und Fertigung
Zuverlässigkeit und Test
Software und Produktionssteuerung
Nürnberg, 10. – 12.05.2022
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meditronic-journal 1/2022
# smtconnect
57

Sensoren
Best of 2021
1 mm² großer und 1 Gramm schwerer Bildsensor
Der Bildsensor ist kleiner als ein Reiskorn,
leichter als eine Briefmarke aber leistungsfähiger
als alle bisher dagewesenen Entwicklungen
seiner Art. Mit einer Größe von 1 mm²
und einem Gewicht von etwa einem Gramm
ist der Bildsensor so klein, dass er nicht nur in
Smartphones, VR-Kameras und anderen Wearables
eingebaut, sondern auch in medizinischen
Bereichen wie etwa in Endoskopen integriert
werden kann. Dies entspricht dem Trend der
Miniaturisierung „Der Bildsensor schafft nicht
nur aufgrund seiner Auflösung von 100.000
Pixel scharfe Bilder, sondern er hat durch
unsere smarte Verbindungsarchitektur einen
geringen Stromverbrauch“, erklärt Markus Maier,
Global Account Manager bei AT&S. AT&S hat
für den Sensor die Leiterplatte entwickelt, der
Sensor selbst wurde vom steirischen Anbieter
von Hochleistungssensor lösungen, ams
OSRAM gebaut. Die erfolgreiche Kooperation
der beiden Hightech-Unternehmen ist
zudem ein Beweis dafür, wie mit österreichischem
Know-How die Hightech-Welt mitgestaltet
wird. Der Digicam-Sensor, der einen digitalen
Video-Output bietet, ermöglicht jede Art
von Visual Sensing für mobile Anwendungen.
Eines der ersten Produkte, in dem die
AT&S-Lösung integriert wird, ist die NanEye
von ams OSRAM, eine der kleinsten Digitalkameras
auf dem Markt. Der Anwendungsbereich
von NanEye ist breit, so kann sie etwa für
das Eye-Tracking in VR-Brillen aber auch im
medizinischen Bereich eingesetzt werden. Die
AT&S-Entwicklung wird etwa in einen Kamerakopf
integriert, der für endoskopische Untersuchungen
verwendet wird.
Mit der innovativen „Embedded Component
Packaging“-Technologie (ECP) können bei
gleichbleibender Größe des Endgeräts mehr
Komponenten in die Leiterplatte integriert werden.
Das erhöht einerseits die Funktionalität
und alternativ kann bei gleichbleibendem Funktionsumfang
die Leiterplatte schrumpfen, was
wiederum kompaktere Endgeräte ermöglicht.
Den vollständigen Artikel finden Sie im
meditronic-journal 4-2021 auf Seite 54.
AT & S Austria
Technologie & Systemtechnik AG
www.ats.net
Sauerstoffgehalt exakt
regeln
Sauerstoffsensoren werden häufig in medizinischen
Anwendungen eingesetzt, da der
Sauer stoffgehalt zur exakten Regelung überwacht
werden muss. Die Sauerstoff-Sensorik ist
unverzichtbar, denn sowohl zu wenig als auch
zu viel Sauerstoff in der Atemluft kann für den
Patienten schnell bedrohlich werden.
Während die meisten Gassensoren in stationär
betriebenen Messsystemen eingesetzt
werden, sind Sauerstoffsensoren nicht selten
auch in mobilen Prüfgeräten zu finden. Im Lieferprogramm
von Unitronic Electronics sind
die Sauerstoffsensoren von Figaro gelistet.
Die Firma Figaro hat sich auf verschiedenste
Sensortechnologien spezialisiert und verfügt
über umfangreiches Entwicklungs-Knowhow
in der Sauerstoff-Sensorik. Diese elektrochemischen
Sensoren sind besonders
unempfindlich gegenüber Kohlendioxid sowie
Stickstoffoxiden und überzeugen durch ihre
extreme Langlebigkeit. Die Kunden profitieren
von der über 50jährigen Erfahrung von
Unitronic in der Sensorik. Das Unternehmen
bietet fundierte Kenntnisse im Bereich der
Sauerstoffmessung.
UNITRONIC GmbH
www.unitronic.de
58 meditronic-journal 1/2022

Sensoren
Extrem kleiner in-vivo Drucksensor für Katheter
Mit dem IntraSense präsentiert
Amsys den nach eigenen Angaben
kleinsten in-vivo Drucksensor
zur Integration in Katheter mit
nur 1 French Durchmesser. An den
Sensor mit Abmessungen von nur
750 × 220 × 75 µm ist bereits ein
hochflexibles, komplett geschütztes
Kabel angeschlossen, für eine
einfache Benutzung. Der Sensor ist
für den Betrieb an Luft und salzhaltigen
Flüssigkeiten wie Blut, Hirnflüssigkeit
oder Urin vorgesehen.
Damit eignet er sich für die Anwendung
bei Arteriosklerose und in der
Urologie, aber auch für Hirn- und
Augen-OPs.
Vielseitig einsetzbar
Der Absolutdrucksensor liefert
genaue und stabile Werte im für
den klinischen Betrieb interessanten
Bereich von -300 mmHg
bis +500 mmHg. Für spezielle
Anwendungen kann der Bereich
auch angepasst werden. Mit dem
IntraSense SMI-1B ist auch eine
besser vor Licht geschützte Version
erhältlich. Durch die lichtundurchlässige
Beschichtung ist der Sensor
auch geeignet für Anwendungen
mit eingebauter Beleuchtung wie
z. B. in Endoskopen. Die Sensoren
sind erhältlich mit offenem Kabelende
oder mit Platine und Pin-Kontakten
sowie kundenspezifisch
anpassbarer Kabellänge.
Einfache Inbetriebnahme
Zur einfachen Inbetriebnahme
des IntraSense ist ein Evaluation
Kit erhältlich. Die Druck- und Temperatursignale
des Sensors können
nach Verbinden des Evaluation
Boards mit einer USB-Schnittstelle
einfach über die kostenlose opensource
Arduino Software ausgelesen
werden. Das Evaluation Kit mit
fünf Sensoren ist mit zwei Kabellängen
(60 cm und 180 cm) in der
normalen als auch lichtgeschützten
Ausführung erhältlich.
Anwendungen
• Embolisation
• Vorhofablation
• Atherektomie
• Okklusion der Aorta
• Thermodilution
• Mikrovaskuläre Obstruktion
• Tierversuche
• Endoskopie
• Fractional Flow Reserve für intrakraniellen
Druck (FFR)
• Aortenkontrolle
• reproduktive Gesundheit
• Compartment-Syndrom
• Endourologie
• Glaukom
• Cochlea-Implantate
Amsys GmbH & Co. KG
www.amsys.de
Best of 2021
Drucksensoren mit analogem und digitalen Ausgangssignal
Die All Sensors GmbH hat die
ELV-Serie, auf den Markt gebracht.
Diese neue Sensorfamilie bietet
OEM-Kunden eine erhöhte Flexibilität
im Design bei einer großen
Bandbreite an Druckbereichen
von ±0,5 in H 2 O bis ±150 PSI bzw.
±2,5 mbar bis ±10 bar.
Die digitalen und analogen Drucksensoren
der ELV-Serie bestehen
aus vier Plattformen: ELVH,
ELVI, ELVE und ELVA. Die
Serie basiert auf der All Sensors
CoBeam2 Technologie.
Diese innovative Technologie
bietet in ihrer Klasse die beste
Niederdruck-Sensorleistung,
mit minimalen Querempfindlichkeiten
gegenüber externen Einflüssen.
Daraus resultiert auch eine verbesserte
Langzeit-Stabilität.
Die Produkt-Highlights beinhalten
eine I 2 C- oder SPI-Schnittstelle
mit 12- oder 14-Bit Auflösung sowie
einen verstärkten Analog-Ausgang
Eine große Auswahl an Miniatur SIPund
DIP- sowie SMD-Package-Optionen
ermöglicht eine flexible und
platzsparende PCB-Montage.
Die Drucksensoren der ELV-
Serie sind für den Gebrauch
mit nicht korrosiven, nicht
ionischen gasförmigen Medien
vorgesehen. Eine schützende
Parylene-Beschichtung
ist optional erhältlich
für den Einsatz in feuchter
Umgebung. Anwendungsmöglichkeiten
sind Niederdruckanwendungen
in der Medizintechnik,
pneumatischen Steuerungen,
Anwendungen im Bereich
Heizungs-Lüftungs-Klimatechnik
und industrielle Prozess-Steuerung.
All Sensors GmbH
www.allsensors.eu
OEM-Sensoren für die Medizintechnik
Messung der Stösselkraft
in Insulinpumpen
Senstech AG
CH-8320 Fehraltorf
Telefon +41 44 955 04 55
ISO 9001 · ISO 13485
www.senstech.ch
meditronic-journal 1/2022
Senstech_Ins_2022_91x66_meditronic-journal_A.indd 1 09.11.21 08:29
59

Sensoren
Best of 2021
Neue niedrigauflösende und VIS-InGaAs Sensoren
Andanta präsentiert den
neuen niedrigauflösenden InGaAs-Matrixsensor
FPA64x64-C.
Der ungekühlte Sensor verfügt
über eine Ortsauflösung
von 64 x 64 Pixeln bei einer
Pixelgröße von 40 µm, was
zu einer aktiven Sensor fläche
2,56 x 2,56 mm führt. Der nutzbare
Spektralbereich reicht
von 900 nm bis 1,7 µm. Als
Gehäuse für den Sensor wurde
eine 32-pin Keramik-LCC-Ausführung
gewählt.
Andanta hat auch einen
weiteren niedrigauflösenden
In GaAs 128 x 128-Sensor entwickelt.
Dies ist ein QVGA FPA320x256-C-Sensor
mittlerer Güteklasse mit einer freien Fläche
von 128 x 128 Pixeln, bei der Fehlerpixelcluster
von ≥20 nicht zulässig sind.
Darüber hinaus sind die VIS-InGaAs-Sensoren
mit erweitertem Spektralbereich
bis in den sichtbaren Bereich ebenfalls
verfügbar. Dazu gehören QVGA-Sensoren
wie der FPA320x256-C-VIS ungekühlt
und der FPA320x256-K-VIS 1-stufig
gekühlt, sowie VGA-Sensoren wie der
FPA640x512_P15-C-VIS ungekühlt und der
FPA640x512_P15-TE1-VIS 1-stufig gekühlt.
Durch diese neuen Entwicklungen von
In GaAs-Bildsensoren hofft Andanta, seinen
Kunden, spezialisierten Kameraherstellern,
neue Anwendungsfelder in der Nah-Infrarot-
Bildaufnahme erschließen zu können, insbesondere
in der Spektroskopie, Materialsortierung,
Landwirtschaft, Sicherheitstechnik, Freizeitindustrie,
Medizin und Biologie.
ANDANTA GmbH
epost@andanta.de
www.andanta.de
Piezoresistive Kraftsensoren für den Einsatz in medizinischen Geräten
MicroForce Sensoren der FMA-
Serie von Honeywell sind piezoresistive
Kraftsensoren und eignen
sich hervorragend für den
Einsatz in medizinischen Geräten.
Die FMA-Serie wurde entwickelt,
um den Kundenwunsch
nach einem kompensierten, verstärkten
Kraftsensor zu erfüllen,
der digitale Ausgänge, eine Vielzahl
von Kraftmessbereichen, ein
kleines, kostengünstiges Format
sowie eine verbesserte Haltbarkeit
und Genauigkeit bietet. Das flexible
Design bietet mehrere Standardkonfigurationen
über einen
weiten Betriebstemperaturbereich.
Die platzsparende Form von 5 x
5 mm ermöglicht den Einsatz auch
in Anwendungen mit begrenztem
Bauraum. Die direkte mechanische
Kopplung ermöglicht eine zuverlässige
Schnittstelle mit dem Sensor.
Mithilfe der Diagnosefunktion wird
der ordnungsgemäße Funktionszustand
überwacht und gewährleistet
eine hohe Sicherheit. Beispielsweise
wird die FMA-Serie
sehr erfolgreich zur Überwachung
• von Blockaden im Pumpenrohr
oder Schläuchen bei der Abgabe
von Suspensionen in Infusionspumpen,
• ambulanter Pumpen,
• enteraler Ernährungspumpen und
• von Nierendialysegeräten eingesetzt.
MicroForce Sensoren werden
auf nicht-invasive Weise verwendet
und erfordern vor der Wiederverwendung
keine Desinfektion oder
Sterilisation. Alle Produkte werden
gemäß den ISO 9001-Standards
entwickelt und hergestellt.
IBA-Sensorik GmbH ist seit über
30 Jahren autorisierter Honeywell
Distributor und Spezialist für kundenspezifische
Sonderlösungen.
IBA-Sensorik GmbH
iba@iba-sensorik.de
www.iba-sensorik.de
60 meditronic-journal 1/2022

Sensoren
Hochgenaue Technologie für Neigungsund
Beschleunigungs-Sensorik
Möglich wird die sehr hohe Auflösung
durch ein System aus vier
internen Pendeln, die zusammen
mit dem Gehäuse aus einem einzelnen
Siliziumblock (Wafer) geätzt
und mechanisch aufgehangen werden.
Ein Abgleich aller Pendel sorgt
für sich selbst kompensierende Temperatureffekte,
Messauflösungen im
micro-g Bereich und sehr geringe
Querbeschleunigungsfehler (unter
1 %). Kelag bietet diesen und andere
Sensoren in kleinen, wassergeschützten
Gehäusen mit verschiedenen
Kabel- und Steckervarianten
an. Ausgänge sind als analoge
(0,5 - 4 V, 4 - 20 mA) oder digitale
Version verfügbar.
Verschiedenste Bauformen
Sensoren, die im medizinischen
Bereich eingesetzt werden, müssen
ein hohes Maß an Zuverlässigkeit
und Genauigkeit zu einem
relativ niedrigen Preis bieten können.
Die robusten und langzeitstabilen
KELAG-Sensoren haben sich
in diesem Sektor bereits mehrfach
bewährt.
Neigungs- und
Beschleunigungs-Sensorik
Die stabil konstruierte Neigungsund
Beschleunigungs-Sensorik verfügt
über eine dreidimensionale
Mikromechanik, die unter Einsatz
von hochreinem Silizium auch bei
kritischen Anwendungen eingesetzt
werden kann. So erlaubt der relativ
großzügige Aufbau ein optimales
Verhältnis von Nutzsignal und
Rauschen, welches bereits erfolgreich
im Bereich der Herzschrittmacher
Vorteile generierte.
Die hohe Schocksicherheit von
20.000 g erlaubt den Einsatz in
mechanisch stark beanspruchenden
Anwendungen. Insgesamt wird eine
Langzeitstabilität von ±0,067 % FS
(o. 0,67 mg/0,036 °) über einen Zeitraum
von 10 Jahren erreicht. Dazu
trägt auch die interne Gasdämpfung
bei: sie verhindert unliebsame
Vibrationen und Resonanzeffekte.
Ein Rauschfilter wird dementsprechend
nicht mehr benötigt. Ein weiteres
Bauteil, welches durch Wegfall
die Kosten verringert.
Auftretende Fehler werden durch
hinterlegte Self-Checks im ASIC
(Application-specific integrated
circuit) erkannt und generieren
einen eindeutigen Zustand (Fehlermeldung).
Hohe Auflösung
Es kann jede erdenkliche Bauform
bis zur print-bestückbaren Elektronik-Komponente
geliefert werden.
Damit ergibt sich eine erhebliche
Anzahl an Anwendungsmöglichkeiten
in verschiedenen Gebieten.
Denkbare Optionen im medizinischen
Sektor sind unter anderem:
• Lage-Kontrolle des Patienten z. B.
in Krankenbetten oder Operationstischen
sowie in Rettungswagen
oder Hubschraubern
• Herzfrequenzüberwachung der
Patienten mithilfe von Kelag-
Beschleunigungssensoren
• Monitoring der Ausrichtung medizinischer
Geräte mithilfe von Kelag-
Neigungs- und Winkelsensoren
• Vibrationsmessungen, um z. B.
Störquellen während Operationen
zu vermeiden
• Messen des Tremors bei Parkinson-Patienten
Neben Messungen, die den Patienten
bei ihrer Heilung und dem
Pflegepersonal bei ihrer Arbeit
unterstützen, können Kelag-Sensoren
auch für das Condition Monitoring
eingesetzt werden, um Ausfälle
der genutzten Maschinen zu
prognostizieren und somit kostengünstiger
und Ausfallfrei warten zu
können. ◄
Hohe Schocksicherheit
a.b.jödden gmbh
www.abjoedden.de
Niederdrucksensoren
für die Medizintechnik
www.amsys.de
meditronic-journal 1/2022
61

Bildverarbeitung
Laborgeräte am Point-of-Care
Unabhängig dank Embedded Vision
Weil die Verbindung zu einem PC
nicht notwendig ist, entfallen regelmäßige
Anpassungen des Systems
und der Software an neue Betriebssysteme
– das macht die Analysegeräte
robust in der Anwendung,
langlebig und optimal geeignet für
ein professionelles Umfeld.
Point-of-Care-Geräte sind unabhängig, leistungsstark und kompakt. MIPI-Kameramodule von VC ermöglichen dabei,
dass Hersteller ihr bewährtes optisches Setup oder Wunschsensoren verwenden können
Vision Components
www.vision-components.com
Wie wichtig schnelle und zuverlässige
Laboranalysen sind, ist mit
der Corona-Pandemie ins öffentliche
Bewusstsein getreten. Eine besondere
Bedeutung haben dabei Pointof-Care-Systeme,
die an jedem Ort
und unabhängig von einem PC funktionieren.
Embedded Vision und
neue Technologien für Kameramodule
ermöglichen, dass Entwickler
dabei ihr bewährtes optisches
Setup beibehalten und eine große
Auswahl an Bildsensoren einsetzen
können.
Die Point-of-Care-Geräte kommen
überall dort zum Einsatz, wo
die Einschleppung und Ausbreitung
von Krankheitserregern und
Keimen gestoppt oder Krankheiten
zum Beispiel durch Hautveränderungen
ad hoc erkannt werden sollen.
Sie zeichnen sich durch schnelle
und genaue Ergebnisse, einfache
Bedienung und kompaktes Design
aus und ermöglichen damit den flexiblen
Einsatz im Gesundheitswesen,
in Life Science und Bioanalyse.
Im Gegensatz zu herkömmlichen
Systemen, die aus einer Kameraeinheit
und einem angeschlossenen
Computer bestehen, arbeiten
moderne Point-of-Care-Geräte völlig
autark. Bilderfassung, Analyse und
Ausgabe der Ergebnisse erfolgen
direkt auf den kompakten und häufig
auch mobil einsetzbaren Geräten.
Kompakt, leistungsstark,
kostengünstig
Basis der Analysen am Pointof-Care
sind Kamerasensoren zur
Erfassung biologischer Strukturen
und Merkmale – von der Untersuchung
von Hautpartien und Anatomie
über Gewebe bis zur Ebene von
Zellen und Molekülen. Anhand markanter
Hell-/Dunkelwerte, typischer
Muster und Strukturen oder Fluoreszenz
bestimmter Stoffe können bei
diesem Bio-Imaging genannten Verfahren
Veränderungen und Krankheiten
frühzeitig und präzise diagnostiziert
werden. Moderne ARMbasierte
Mikroprozessoren verfügen
über die notwendige Rechenleistung
zur Durchführung der Analysen.
Sie ermöglichen dabei auch
die Nutzung von Künstlicher Intelligenz
und die Integration komplexer
Machine Learning Algorithmen.
Die Embedded Systeme kombinieren
eine hohe Rechenleistung mit
kompaktem Design und geringer
Stromaufnahme. Das macht Prozessoren
wie die NVIDIA Jetson
Serie oder die i.MX 8M Familie von
NXP sowie viele weitere Plattformen
zur ersten Wahl für Point-of-Care-
Geräte und mobile oder dezentral
arbeitende Labor- und Analysegeräte.
Dazu kommt, dass Embedded
Systeme durch die perfekte Anpassung
an die jeweiligen Anwendungen
und den Verzicht auf nicht benötigte
Komponenten extrem preisoptimiert
sind. Damit sind deutlich günstigere
Serienpreise möglich; die Kosten für
die individuelle Entwicklung amortisieren
sich schon bei geringen
Stückzahlen.
Ohne PC – aber mit
bewährten Sensoren
Eine Herausforderung bei der
Neuentwicklung von Analyse- und
62 meditronic-journal 1/2022

Bildverarbeitung
Medical und Life Science-Anwendungen mit besonderen Reinheitsansprüchen
Basler ergänzt vier der MED ace-Kameras
um das MED Feature Set Dust Protection. Die
Kameras eignen sich für Medical und Life Science-Anwendungen
mit besonderen Reinheitsansprüchen.
Diese USB 3.0-Kameras mit 2,3
und 5,1 Megapixel Auflösung sind in Serienproduktion.
Basler vereint in Dust Protection
vier Komponenten und erfüllt die besonderen
Reinheitsansprüche wie die Verschließung des
Sensorraums, Reinraumproduktion, strenge
Prüfung auf Staub und andere Partikel sowie
hohe Robustheit.
Anwendungen in Medizin, Medizintechnik
und Life Sciences wie in der Mikroskopie
stellen besonders hohe Anforderungen an
die Sauberkeit der bildgebenden Komponenten.
Dust Protection erweitert die Feature Sets
aus Easy Compliance, Brilliant Image, Perfect
Color, Low Light Imaging, Industrial Excellence
und High Speed. Die speziell von Basler für
die anspruchsvollen Anforderungen im Bereich
Medical & Life Sciences ausgelegten Funktionen
kombinieren Hardware-, Firmware- und
Softwarefunktionen, die den Entwicklungsaufwand
reduzieren. Sie ermöglichen Bilder
höchster Qualität in kürzester Zeit, bieten
aber gleichzeitig volle Flexibilität für individuelle
Anforderungen. Basler MED ace Kameras
zeichnen sich durch neueste CMOS-Sensoren
der Sony Pregius oder der ON-Semiconductor
PYTHON aus. Sie erreichen bis 164 Bilder/s
und Auflösungen bis 20 Megapixel. Besonders
wertvoll für den Einsatz der Kameras in Medical
& Life Sciences-Anwendungen ist die Zertifizierung
des Qualitätsmanagementsystems
nach ISO 13485:2016.
RAUSCHER
info@rauscher.de
www.rauscher.de
Best of 2021
meditronic-journal 1/2022
Diagnostikgeräten ohne PC-Anbindung
war bislang das optische
Setup: Hersteller profitieren hier
von deutlich geringeren Kosten
und schnellerer Entwicklungszeit,
wenn sie ihr bewährtes System zur
Bilderfassung beibehalten können.
Außerdem legen viele Unternehmen
Wert auf die Anbindung eines speziellen
Sensors für ihre Anwendungen
oder benötigen eine hohe Bildauflösung
und Lichtempfindlichkeit
bei geringem Rauschen und hoher
Geschwindigkeit. Alle drei Anforderungen
erfüllt eine neue Technologie
von Vision Components: Sie
ermöglicht den Anschluss zahlreicher
Bildsensoren direkt an die
MIPI-CSI-2-Schnittstelle der Prozessoren
– auch bei High-End-Sensoren,
die nativ keine MIPI-Schnittstelle
unterstützten. Dazu wird ein
eigens entwickelter MIPI-Konverter
direkt in das Design der ultrakompakten
Module integriert.
Höchste Bildqualität mit
MIPI-Sensoren
In medizinischen Anwendungen
vielfach erprobte und langzeitverfügbare
High-End-Sensoren aus
der Pregius- und Starvis-Serie von
Sony sind bereits als MIPI-Module
von Vision Components erhältlich.
Dazu gehören das VC MIPI IMX178
mit bis zu 14 Bit Auflösungstiefe, das
damit einen enorm hohen Dynamikumfang
bietet. Für höchste Anforderungen
an die Bildqualität eignet
sich auch das VC MIPI IMX183 Sensormodul,
das über eine Auflösung
von 20 Megapixel, 4K-Video-Unterstützung
und Global-Reset-Shutter
verfügt. Außerdem bereits erhältlich
ist das VC MIPI Modul IMX226
mit 12 Megapixel Auflösung. Beide
Module basieren auf Sony-Starvis-
Sensoren, die aufgrund der Backside-Illuminated-Technologie
(BSI)
eine hohe Lichtempfindlichkeit und
großen Kontrastumfang verbinden.
Individuelle Sensoren –
auch für SWIR
Unterstützung für sämtliche Sensoren – auch ohne native MIPI-Schnittstelle: Eigens dafür hat Vision Components
einen MIPI-Konverter entwickelt, der fest in das Design der ultrakompakten Sensormodule integriert ist
Zusätzlich bietet Vision Components
weitere MIPI-Module für
professionelle Anwendungen, wie
z. B. die IMX 250er Serie für hohe
Bildraten und die IMX 260er Sensorfamilie,
die sich durch ihren
niedrigen Serienpreis auszeichnet.
Alle Kameramodule des Herstellers
sind langzeitverfügbar und
industrietauglich. Das Sortiment an
Bildsensoren für Medizin- und Life-
Science-Applikationen wird ständig
erweitert – ganz aktuell zum Beispiel
auch mit Sensoren für Aufnahmen
im SWIR-Bereich. Sollten
Unternehmen ihren gewünschten
Bildsensor nicht finden, bietet VC
die kundenspezifische Entwicklung
an. Dank der umfangreichen Vorarbeiten
und des modularen Designs
erfolgt die Umsetzung und Serienqualifizierung
schnell, einfach und
kostengünstig.
Schneller zur Marktreife
Die Entwicklung medizinischer
Labor- und Analysegeräte ist zeitund
kostenaufwendig. Modulares
Design und bewährte Komponenten
beschleunigen die Zeit zur
Marktreife von Point-of-Care-Systemen.
Dank der MIPI-Technologie
von Vision Components und moderner,
leistungsstarker Embedded Prozessoren
können Hersteller dabei
ihre bewährte optische Konfiguration
und Wunschsensoren beibehalten
und bei der Neuentwicklung ihrer
Geräte dennoch auf externe PCs
für die Datenverarbeitung verzichten.
Das Ergebnis sind autarke, kompakte
und leistungsstarke Geräte
für flexible und vielseitige Anwendungen
– optimal angepasst an ihre
jeweiligen Anwendungen und gerüstet
für die Herausforderungen der
Zukunft. ◄
63

Robotik
Intelligente Robotik hilft bei der
Mobilisierung schwerstkranker Patienten
Reactive Robotics & TQ-Group im Einsatz in der Schön Klinik Bad Aibling Harthausen
den zusätzlich 187.000 Pflegevollzeitkräfte
benötigt. In Krankenhäusern
sind demnach 63.000 zusätzliche
Vollzeit-Pflegekräfte erforderlich.
Ein noch dramatischeres Bild
zeichnet der Pflegereport der Bertelsmann
Stiftung, der prognostiziert,
dass bis 2030 die Zahl der Pflegebedürftigen
um 50 Prozent steigen
wird. Laut dieser Erhebung fehlen
dann fast 500.000 Vollzeitkräfte in
der Pflege. Was liegt also näher, als
intensiv nach technischer Unterstützung
zu forschen, die Ärzte, Pflegekräfte
sowie Therapeuten entlastet
und zudem die Genesung optimiert?
TQ-Systems GmbH
info@tq-group.com
www.tq-group.com
Robotik hält Einzug in die Intensivmedizin
– und das mit beeindruckendem
Erfolg. Ein topaktuelles
Beispiel, wie High-Tech die
Frühmobilisierung von Intensivpatienten
ermöglicht und Pflegekräfte
sowie Therapeuten auf
völlig neuartige Weise entlastet,
demonstriert das von dem Münchner
Start-up Reactive Robotics
entwickelte robotische Assistenzsystem
VEMO in der Schön Klinik
Bad Aibling Hart hausen. Mit
Hilfe dieses Systems lässt sich
die Aufenthaltsdauer beatmeter
Patienten auf der Intensivstation
im Allgemeinen um bis zu 25 Prozent
verkürzen.
Nicht erst seit Corona und den
zahllosen schwerstkranken Long-
Covid-Patienten stehen Krankenhäuser
und die Intensivpflege im
Fokus des allgemeinen Interesses.
Mehr und mehr werden die
immensen Herausforderungen an
das Gesundheitswesen gegenwärtig:
zu wenige Intensivbetten, viel
zu wenig Personal – diese Fakten
verstärken sich stetig. In Zeiten der
Pandemie drohten sie zeitweilig gar
zu explodieren. Dazu kommt der
demografische Wandel mit einer
alternden Bevölkerung und hoher
Lebenserwartung. Im Jahre 2030
– so eine Studie des Deutschen
Krankenhausinstituts (DKI) – wer-
Die Lösung: ein robotisches
Assistenzsystem für
Schwerstkranke
Das Ergebnis langjähriger Forschungsarbeiten
ist das neu entwickelte
VEMO, für die Frühmobilisierung
von Schwerstkranken.
Es wird von der TQ-Group in
Bayern gefertigt und mit TQ-eigenen
Motoren betrieben wird. VEMO
(Very Early Mobilization beziehungsweise
Frühmobilisierung) besteht
aus einem bis zu 70 Grad vertikalisierbaren
Intensivkrankenbett und
Robotik, die mit KI-gestützter Software
ausgestattet ist. Die Idee dazu
ist, die Mobilisierung der Patienten
direkt in deren Intensivbett durchzuführen
und einen gefährlichen
Transfer des Patienten aus dessen
Bett zu vermeiden
Die Patienten verbleiben während
der Mobilisierung in den mit
Bewegungs- und Sicherungselementen
ausgestatteten Spezialbetten
– der gefährliche Patiententransfer
oder die Umlagerung auf
ein separates Therapiegerät sind
somit nicht erforderlich. Das entbindet
Pflegekräfte auch davon, die
Patienten hochzuheben sowie zu
verlagern und beugt zudem Komplikationen
durch eventuell beim
Um lagern beeinträchtige Versorgungs-
oder Beatmungsschläuche
vor. Die Mobilisierung der Schwerstkranken
erfolgt direkt in deren Betten
durch die bislang einzigartige Kombination
von Gangtherapie und Auf-
64 meditronic-journal 1/2022

Robotik
richtung. Zudem erlaubt das System
eine frühzeitige Bewegungstherapie
– selbst von beatmeten Patienten.
VEMO-Systeme im Einsatz
Bereits seit einigen Monaten sind
in der Schön Klinik Bad Aibling Harthausen
zwei VEMO-Systeme im
praktischen Einsatz. Die Klinik verfügt
über knapp 40 Intensivbetten
und über 100 Intensivpflegekräfte.
Dr. Friedemann Müller, Chefarzt an
der Klinik, kennt das neuartige Therapieprojekt
seit Anbeginn, ist selbst
maßgeblich beteiligt an der Entwicklung
von VEMO und fungiert quasi
als Ankerpunkt zwischen Entwicklung
und Klinikeinsatz. Er steht im
direkten Austausch mit Dr. Alexander
König, dem Gründer und Geschäftsführer
von Reactive Robotics und
Entwickler und unterstützt aktiv
die Weiterentwicklung des Intensivkrankenbettes.
Im praktischen
Einsatz zeigte sich, dass die Pflegekräfte
das spezielle Bett – das aufgrund
der Bewegungsapparaturen
und Sicherungselemente mit rund
200 kg recht schwer ist – nur mit
größerem Kraftaufwand bewegen
konnten. Auf Dr. Müllers´ Anregung
hin wurde das Bett mit einem fünften
Rad sowie einem Servomotor
ausgestattet. Eine einfache Lösung,
die im Arbeitsalltag spürbar hilft.
Mit Frühmobilisierung dem
gefährlichen Muskelabbau
entgegenwirken
Eingesetzt wird das System in
seiner Klinik für die Mobilisierung
von Schwerstkranken und Beatmeten,
die durch längeres Liegen sehr
schnell und deutliche Anteile ihrer
lebenswichtigen Muskelmasse verlieren.
Dr. Müller betreut zahlreiche
solcher CIP-Patienten – CIP steht
für Critical Illness Polyneuropathie
und beschreibt den Abbau der Skelett-
und Atemmuskel, was zu einer
Verschlechterung des Gesundheitszustands
beziehungsweise höheren
Sterblichkeit führt. Das heißt, es ist
äußerst wichtig, solche Patienten
möglichst früh wieder aufzurichten
und mit Gehbewegungen Muskeln
sowie Kreislauf zu trainieren. Das
funktioniert mit Intensivpatienten
aber nur im Bett.
„Wir hatten und haben seit rund
15 Jahren Vorgänger des aktuellen
Mobilisierungsbettes im Einsatz –
ein Art Kippbett, allerdings ohne Elemente
zu Patientenmobilisierung“,
erläutert Dr. Müller. Und hier liegt
das Risiko: Bei Schwerstkranken
sind Körper beziehungsweise der
Kreislauf nicht mehr an das Aufstellen
gewohnt, und dies birgt die
Gefahr eines Kollapses, sobald der
Patient in eine aufrechtere Position
verlagert wird. Anders beim neuen
Intensivbett: Hier führt der Patient
– ohne eigenes Zutun – im Bett mit
Roboterunterstützung die typischen
Laufbewegungen durch. Die Beinbewegungen
aktivieren dabei die
natürliche Muskel- beziehungsweise
Venenpumpe, der Rückfluss des
Blutes funktioniert ungestört, und die
Gefahr eines Kollapses beim Aufstellen
des Patienten ist minimiert.
Tatkräftige Unterstützung erfährt
Dr. Müller – sowohl beim Mobilisierungseinsatz
mit VEMO als auch
beim Einweisen der Pflegekräfte
ins neue System – durch Christina
Nakel. Sie ist stellvertretende Stationsleiterin
auf der Intensivstation
und inzwischen schon Expertin in
Sachen VEMO. „Für eine Therapie
setzen wir circa eine Stunde pro
Patient an, wobei der größte Zeitanteil
auf das Vorbereiten des Patienten
für die Aufrichtung besteht,
wie Gurte und Sicherungsvorrichtungen
einsetzen, Überwachungselemente
für die medizinischen
Werte kontrollieren und ähnliches.
Das Display an der Robotereinheit,
über die alle Aktivitäten gesteuert
werden, stellt eine große Hilfe dar“,
erläutert Nakel.
Bedienelement mit
Check-Liste
Das Bedienelement enthält quasi
eine illustrierte Check-Liste, damit
keiner der teils lebenswichtigen
Griffe, Sicherungsgurte, Polsterungen,
Schläuche etc. für die Vorbereitung
und Aufstellung des Patienten
vergessen wird. Dank der
ausführlichen Check-Liste benötigen
Pflegekräfte neben der generellen
Einweisung durch Christina
Nakel lediglich rund fünf begleitete
Anwendungen, bis die Abläufe passen.
Die eigentliche Mobilisierung
dauert – je nach Gesundheits- und
Therapiezustand des Patienten – ca.
20 Minuten. Dabei erlaubt das System
zahlreiche Feineinstellungen
wie genaue Ausrichtung sowie Beund
Entlastung der Beine, Hüftstellung,
Aufstellungswinkel etc. Sämtliche
Parameter der Mobilisierung
speichert das System und hält sie
für weitere Behandlungen abrufbereit
zur Verfügung.
Herzstück des VEMO-Systems
stellt der von der TQ-Group entwickelte
und produzierte Innen-
Läufer-Motor dar: ein hochpräziser
Motor, der auf kleinstem Bauraum
große Mengen an Kraft bewegt und
exakte Hin- und Herbewegungen
ohne Spielraum ermöglicht. Dies
ist besonders wichtig bei der Beinbewegungstherapie.
Robotische Assistenz
wird zunehmend als
Bereicherung der Therapie
akzeptiert
Und wie reagieren die Pflegekräfte
und Therapeuten auf den
neuen Roboter-Kollegen? „Zunächst
herrschte große Skepsis, etwa weil
die Neuerungen mit Personaleinsparungen
verbunden sein könnten
– was de facto nicht zutrifft. Inzwischen
überwiegen die positiven
Erfahrungen und die sofort spürbaren
Erleichterungen, etwa wenn
das Hochheben und Umlagern
von Schwerstkranken entfällt“, so
Dr. Müller. „Und umso ausführlicher
können sich unsere Mitarbeiter der
eigentlichen und sehr zeitaufwändigen
Therapie widmen.“ Was die
Zweifler ebenfalls überzeugt, ist die
schnellere Genesung der Patienten.
Die bisherigen Erfahrungen zeigen,
dass sich durch Frühmobilisierung
die Aufenthaltsdauer schwerstbetroffener,
beatmeter Patienten auf
der Intensivstation um bis zu 25 Prozent
reduzieren lässt.
Blick in die Zukunft
Was wünscht sich Dr. Müller für
die Zukunft von Hersteller Reactive
Robotics? „Auf jeden Fall eine
größere Anzahl an mit VEMO zu
betreibenden Intensivbetten.“ Derzeit
gehört zu einer Robotereinheit
– inklusive Elementen wie Steuerungs-,
Bedien- und Überwachungs-
Panel – immer jeweils nur zwei Betten.
Aber die Robotereinheit, über
die die Pfleger das Bett und die
Mobilisierung steuern, kann bis zu
vier Betten / Intensivpatienten versorgen.
Und mehr Betten bedeuten,
viele Schwerstkranke schneller
wieder zurück ins normale Leben zu
bringen. Und da sowohl Entwicklung
als auch Fertigung „Made in Germany“
erfolgen, sind die Produktionswege
äußerst kurz. ◄
meditronic-journal 1/2022
65

Materialien
Best of 2021
Innovative LDS-Technologie ersetzt Siliziumwafer
Der Markt für Sensoranwendungen
ist groß: Mikrosysteme
kommen in großen Stückzahlen
zum Einsatz. Die Basis dieser elektronischen
Bauteile bilden Wafer
aus Silizium, auf denen Dünnfilme
aufgebracht werden. Die Produktion
und Weiterverarbeitung von
Siliziumwafern ist sehr aufwendig
und teuer. Das Institut für Mikroproduktionstechnik
der Leibnitz
Universität Hannover (IMPT) hat
alternative Fertigungsmethoden
für Sensoranwendungen untersucht.
In einer Studie zeigte sich,
dass modifiziertes Polyetheretherketon
(PEEK) hochpreisige Substrate
wie Silizium ersetzen kann.
Für die Herstellung eines Funktionsdemonstrators
(Temperatur-
und Magnetfeldsensor) im
Spritzguss mit Laserdirektstrukturierung
(LDS) kam der Werkstoff
TECACOMP PEEK LDS
black 1047045 zum Einsatz,
ein Hochleistungscompound
von Ensinger.
Die Verwendung von laseraktivierbaren
Hochleistungspolymeren
anstelle von Silizium kann
neben einer Reduzierung der
Prozessstufen auch deutliche
Kostenvorteile in der Produktion
bringen. Die Studie des IMPT
hat gezeigt, dass das im Markt
einzigartiges Compound TECA-
COMP PEEK LDS von Ensinger
als Wafer-Material verwendet werden
kann. In ersten Anwendungen
wies der Sensor rund 75 Prozent
der Leistungsfähigkeit eines konventionell
auf Silizium aufgebauten
Sensors auf. Bei den Herstellungskosten
zeigten sich Einsparpotentiale
von 90 Prozent. Ensinger
ist zuversichtlich, dass zukünftig
auch mittelständische Unternehmen
in der Lage sein werden, mit
Hilfe des LDS-Verfahrens kostengünstige
Wafer für die Mikrosystemtechnik
zu produzieren.
TECACOMP PEEK LDS Compounds
können für Sensoren in der
Elektrotechnik, im Maschinenbau
und der Medizintechnik interessant
sein. Mögliche Anwendungsfelder
sind Positionssensoren (AMR- und
GMR-Sensoren), Wirbelstromsensoren,
Temperatursensoren für
Messungen im Labor oder industriellen
Prozessen (Thin-Film-
PT-Sensoren) oder Gleichspannungswandler.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 2-2021
ab Seite 66.
Ensinger GmbH
www.ensingerplastics.com
Neue Materialien für kleinere, schnellere und leistungsfähigere Komponenten
Unterhaltungselektronik, medizinische
Geräte, Industrieanlagen
und andere Technologien entwickeln
sich mit unglaublichem
Tempo weiter. Jährlich kommen
neue Leistungsmerkmale und
Funktionen hinzu. Neue Materialien,
die kleinere, schnellere
und leistungsfähigere Komponenten
ermöglichen, können hier
einen Quantensprung der technologischen
Entwicklung ermöglichen.
Denn Hersteller benötigen
für die Umsetzung neuer Anwendungen
in der Halbleiter-,
Bildgebungs- und
Sensortechnik präzise
strukturierte Glaswafer
und -substrate
für das Packaging
und die Platzierung
optischer und nichtoptischer
Funktionalitäten.
Neue Anforderungen
treiben die
Material- und Komponentenanbieter
kontinuierlich
an ihre Grenzen.
So werden z. B.
Drucksensoren, die
zur Überwachung von
Druck in ganz unterschiedlichen
Innenund
Außenbereichen
eingesetzt werden,
kontinuierlich weiterentwickelt,
um einen Beitrag zur
Kostensenkung zu leisten - bei
unverändert höchster Zuverlässigkeit
der Packaging-Komponenten
von funktionalen Si-MEMS-Chips.
Standardtechniken zur Strukturierung
von Glaswafern haben
heute aufgrund der erreichbaren
Toleranzen und Fertigungstechnologien
ihre Grenzen erreicht.
Dabei war die Strukturierung von
Glas schon immer mit Kompromissen
verbunden: entweder niedrige
Kosten, ein hohes Maß an Flexibilität
oder enge Toleranzen entscheiden.
Als Lösung entwickelte
Schott FLEXINITY - Schotts Portfolio
an strukturierten Substraten
und Wafern ist präziser als je zuvor:
es bietet ein herausragendes Maß
an geometrischer Flexibilität und
engsten Strukturtoleranzen bei
einem adäquaten Kostenniveau.
Damit sind Flexibilität, Genauigkeit,
Präzision und kundenspezifische
Lösungen Standard und
bieten Herstellern die Möglichkeit,
Innovationen zu entwickeln, die die
Funktion verbessern, Kosten senken
und die Effektivität erhöhen.
SCHOTT AG
https://schott.com
66 meditronic-journal 1/2022

Frühgeborene ohne Schmerzen
überwachen
Materialien
Freudenberg Medical produziert innovativen Überwachungsgürtel: Bambi Belt aus Silikon für Frühgeborene.
Erste Studien in Krankenhäusern sind erfolgreich verlaufen.
Ein langer Weg von der Idee
bis zum Produkt
Am 17. November war Welt-Frühgeborenen-Tag.
Rund 15 Millionen
Frühchen kommen jedes Jahr weltweit
vor dem errechneten Geburtstermin
auf die Welt, so die Weltgesundheitsorganisation.
Die Folge:
Rund 42 Tage auf einer neonatologischen
Intensivstation, wo die
Frühgeborenen unter medizinischer
Beobachtung der Vitalparameter liegen.
Eines von zwei Frühgeborenen
entwickelt Konzentrationsprobleme
und kognitive Beeinträchtigungen.
Denn die verkabelte Über wachung
verursacht Schmerzen und Stress
durch die Überwachungs elektroden
sowie die Trennung von der Mutter.
Die Idee für einen hautschonenden
Überwachungsgürtel hatte im Jahr
2008 der Kinderarzt und Neonatologe
Sidarto Bambang Oetomo.
Heute leitet er gemeinsam mit seinem
Sohn Fabio Bambang Oetomo
und 13 Mitarbeitenden das Unternehmen
Bambi Belt in Eind hoven
in den Niederlanden. „Es war ein
langer Weg. Aber ein Produkt, dass
das Leben so vieler Frühgeborener
verbessern kann, ist jede Mühe
wert“, so Fabio Bambang Oetomo.
Das Team von Freudenberg Medical
unterstützte die Herstellung des
Gurtes mit Material expertise sowie
Prozess- und Produktionswissen
aus der Medizintechnologie. So
entstanden die ersten Prototypen.
Auch Kleinserien und große Stückzahlen
sind geplant.
Der innovative Bambi-Gürtel
ist kabellos, so dass das Frühgeborene
von den Eltern einfach aus
dem Inkubator genommen werden
kann. Außerdem verletzt er die Haut
nicht. Der Gürtel ist ein schmales
Band, das um die Brust des Kindes
gelegt wird. Sensoren senden die
Signale an einen tragbaren Monitor.
Das Band ermöglicht zusätzlich
die Überwachung der elektrischen
Aktivität des Herzmuskels und die
Atmungsaktivität von Frühgeborenen
mit nur 500 oder 600 Gramm,
deren Haut noch zu empfindlich für
Klebeelektroden ist. Bei ihnen werden
bisher in den Kliniken über eine
Art Pflaster am Fuß nur die Herzfrequenz
und der Sauerstoffgehalt
im Blut gemessen. Denn auf dem
Markt gibt es weder klebefreie Elektroden
noch solche, die speziell für
die empfindliche Haut von Frühgeborenen
entwickelt wurden. Das
bedeutet Verletzungen beim Umsetzen
der Elektroden auf der Haut, oft
auch Infektionen.
Freudenberg unterstützt mit
Prozess- und Materialwissen
„Der Gürtel ist aus hautfreundlichem
Silikon gefertigt und enthält
Trockenelektroden. Es war nicht
einfach, dieses Produkt zu entwickeln
über Materialien, die Prozesstechnologie
bis hin zur Herstellung
des Gürtels. Die Anforderungen
für medizintechnologische
Produkte sind hoch. Dabei hat uns
das Team von Freudenberg Medical
mit Ideen, Materialkenntnissen
und moderner Produktionstechnologie
unterstützt“, sagt Bambang
Oetomo. „Es war klar, dass wir das
zusammen schaffen.“ Die Entwicklung
dauerte mehrere Monate. „Für
Prototypen und Erstmuster haben
wir spezielle Werkzeuge für die
Gürtel angefertigt und verschiedene
Silikone getestet, die wir in
vier Größen herstellen können. Die
Herstellung erfolgt in einem speziellen
manuellen Produktionsprozess“,
sagt Rudolf Dering, Project
Engineer Molding bei Freudenberg
Medical in Kaiserslautern, über die
Zusammenarbeit.
Von der ersten Idee für einen
hautschonenden Überwachungsgürtel
im Jahr 2008 bis heute vergingen
13 Jahre. Dazwischen lagen die
Firmengründung 2016, der Einstieg
von Fabio Bambang Oetomo, der
dafür als junger Familienvater bei
einem großen Unternehmen kündigte,
mehrjährige Entwicklungsarbeit,
das Einstellen von Mitarbeitenden,
erste klinische Studien
und die Suche nach Partnern für
die Herstellung. Dabei gab es auch
einige Rückschläge: Mögliche Partnerunternehmen
sagten ab, den
Mitarbeitenden konnten zeitweise
keine Gehälter gezahlt werden,
die Entwicklung verzögerte sich.
Doch Vater und Sohn glaubten an
die Idee und auch finanzstarke Privatinvestoren
und die Europäische
Union, die dieses Projekt über das
Horizon 2020 SME Programm mitfinanzierte.
Eltern, Krankenhauspersonal
und Kliniken waren begeistert,
wenn der Prototyp dort vorgestellt
wurde. Nach zwei erfolgreichen Studien
soll das Produkt im nächsten
Jahr auf den Markt kommen, die
Zertifizierung wird erwartet.
Zwei Studien durchgeführt
Der Bambi-Gürtel wurde in zwei
Studien in niederländischen Krankenhäusern
getestet, eine davon
am Amsterdamer Universitätsklinikum.
In dieser Studie wurden Frühgeborene
gleichzeitig mit dem aktuellen
Überwachungsgerät mit herkömmlichen
Klebeelektroden und
dem kabellosen Bambi-Gürtel überwacht.
Dort zeigten sich sehr gute
Ergebnisse: Weniger Stress für die
Frühgeborenen und eine zuverlässige
Überwachung.
Freudenberg Medical
www.freudenbergmedical.de
meditronic-journal 1/2022
67

Kommunikation
Router sichern Kommunikation in Telenotarzt-
Lösung
FTI Engineering Network setzt bei AVA Assistenz-System für Rettungskräfte auf NetModule
Für Notfalleinsätze entwickelte die
FTI Engineering Network GmbH die
AVA (Ambulance Video Assistant)-
Lösung. Dieses hochverfügbare,
cloudbasierte System verbindet
die Leitstelle, Notärzte und das
Rettungsteam am Einsatzort und
überträgt Audio-, Video- und Vitaldaten
des Patienten. Damit kann
sich der Notarzt per Live-Videoübertragung
stationär oder auch auf
der Anfahrt zum Einsatzort remote
zuschalten, die Situation des Patienten
vorab bewerten und Anweisungen
an die Sanitäter vor Ort
erteilen. Dazu ist im Rettungswagen
ein Kamerasystem installiert.
Der mobile Patientenmonitor sowie
die Smartphones der Sanitäter sind
ebenso mit dem AVA-System verbunden.
Die zuverlässige Datenübertragung
über das Internet an
den Notarzt übernehmen Router
von NetModule.
Effizienz der Einsätze
steigern
AVA (Ambulance Video Assistant)
trägt deutlich zur Effizienz
bei Notarzteinsätzen bei, indem
die Lösung eine schnellere präklinische
Behandlung des Patienten
ermöglicht. Notwendig dafür ist die
zuverlässige Kommunikation über
das Mobilfunknetz, die in jedem
AVA-System zwei NetModule Router
sicherstellen: Ein im Rettungswagen
installierter E1-zertifizierter
NB2800 Router, der mit zwei LTE-
Modems über mehrere Außenantennen
die Verbindung zum Mobilfunknetz
und damit auch zur AVA-Cloud
herstellt, und ein platz- und stromsparender
NB800 Router, der zum
Notfallkoffer der Sanitäter gehört.
Dieser kann über sein LTE-Modem
direkt eine Internetverbindung aufbauen
oder mittels seines WLAN-
Moduls auf das WLAN des größeren
Routers im Rettungswagen verbinden.
Der Patientenmonitor sendet
die ausgelesenen Vitaldaten des
Patienten drahtlos mithilfe des portablen
Routers oder des im Fahrzeug
installierten Geräts an die Leitzentrale
und über eine Schnittstelle an
den Notarzt. Auch hohes Datenaufkommen
durch HD-Bilder und Video-
Lifestreams übertragen die Router
problemlos. Über das WLAN können
die Sanitäter zudem schnell mit
dem Notarzt in Verbindung treten,
Fragen stellen und Anweisungen
umsetzen. Damit der Datenschutz
gewährleistet ist, werden u. a. alle
Verbindungen zur Cloud mit VPN-
Technologie geschützt.
Einfache Integration
Zusätzlich zum Einsatz bei Notfallsanitätern
und Notarzt kann das
AVA-System in die digitale Infrastruktur
von Einsatzleitstellen, Krankenhäusern,
medizinischen Versorgungszentren
und Pflegediensten
eingebunden werden. Vorteilhaft ist
bei dieser Lösung zudem die Möglichkeit,
dass ein Notarzt mehrere
Fälle gleichzeitig betreut. Insbesondere
in ländlichen Umgebungen,
wo es oft zu wenig Notärzte gibt,
wird somit ein wichtiger Beitrag zur
Telemedizin und zur Beratung im
Gesundheitswesen geleistet. ◄
NetModule AG
sales@netmodule.com
www.netmodule.com
68 meditronic-journal 1/2022

Kommunikation
„Hidden Needs“
Design von Übertragungskabeln für digitale Operationsmikroskope und Kameras
• die vorgesehenen Steckverbinder
und Anschlussgeometrien
• erwartete elektrische Störeinflüsse
im integrierten Operationssaal
Die Sachkenntnis zu den einzelnen
Einsatzmöglichkeiten erfordert
vom Kabelhersteller eine ausreichende
Wissenstiefe, die sich
idealerweise aus Erfahrungen von
Erfolgen und durchaus auch Rückschlägen
zusammengetragen hat.
Die Königsdisziplin ist allerdings
weiterhin das vereinen aller offenen
und versteckten Anforderungen
unter einem Kabelmantel bis
hin zur fertigen Kabelkonfektion.
SAB Bröckskes
GmbH & Co. KG
www.sab-kabel.de
Warum es bei der Entwicklung
von elektrischen Leitungen häufig
auf die „versteckten“ Anforderungen
von Kunden ankommt? Marc
Gerlatzek, Produktverantwortlicher
für die Medizintechnik bei SAB
Bröckskes, erläutert was unter „hidden
needs“ zu verstehen ist.
Der Einsatz digitaler Mikroskope
und Kameras, sowohl im konventionellen,
als auch im Hybrid-OP,
stellt die Übertragung von hochauflösenden
Bildern sicher. Ob
etablierte 3D- und 4K-Visualisierung
oder „Augmented Realtity“,
der Fokus für den unterbrechungsfreien
Einsatz liegt beim Kabel auf
der Fähigkeit, brillante und rauschfreie
Signale zu übertragen.
Verschiedene
Anforderungen
Dazu können für diese bildgebenden
Geräte Anforderungen an
zum Beispiel hohe Manövrier fähigkeit,
integrierte Aufzeichnungskomponenten,
eingebaute Licht managementund
Mitbetrachtungs systeme kommen.
Damit bewegt sich das Kabel
in der Regel auf einem Kombinationsniveau,
das verschiedene Signalübertragungen
wie zum Beispiel USB
und Ethernet auf möglichst kleinem
Raum flexibel vereinen soll.
„Eine solche Umsetzung erfordert
ein hohes Maß an Know-how und
stellt unsere Ingenieure manchmal
vor Herausforderungen“, so Marc
Gerlatzek, Produktverantwortlich
für den Bereich Medizintechnik
bei SAB Bröckskes. „Aber alleine
mit den beherrschten und präzisen
Prozessen einer Kabelkonzeption
ist die Arbeit für uns nicht getan.
Erfolgreich wird ein solches Kabel
erst dann, wenn der Einsatz ganzheitlich
betrachtet wird. Und dies
funktioniert nur im unmittelbaren
Kundendialog“
Berücksichtigung von
„hidden needs“
Denn nicht weniger hohe Einflüsse
auf das Ergebnis verstecken sich als
„hidden needs“ in der kompletten
Peripherie des bildgebenden Systems,
die häufig berücksichtigt werden
müssen:
• der Geräteanschluss über eine
Deckenversorgung oder einen
Knickarm, der sich in allen Axen
bewegen soll
• der Einsatz computerassistierter
Robotik
Kabelfertigung ab 100 m
möglich
Um solche kundenspezifische
Modifikation dennoch zu ermöglichen,
setzt der Kabelspezialist auf
engen Kundenkontakt. Da alle Leitungsfertigungen
ausschließlich auf
Serienanlagen erfolgen, ist jeder
Prototyp zugleich ein Serienprodukt,
das sich zur Vorstellung bei
der benannten Stelle eignet. An diesen
Leitungsfertigungen, die bereits
ab 100 m möglich sind, lassen sich
unter realen Bedingungen Messungen
sowohl an der Meterware
als auch an der Konfektion durchführen.
Der anschließende Erkenntnisaustausch
und - bei Bedarf - die
anschließende praktische Umsetzung
in Konstruktionsmerkmale
sind elementar wichtig für einen
kontinuierlich erfolgreichen Einsatz.
Kundenspezifische
Kabelkonfektion
Das Angebot von SAB umfasst
in den letzten Jahren zunehmend
die vollständige Kabelkonfektionierung.
„Viele unserer Kunden wünschen
sich eine Komplettlösung aus
Kabeln und Steckern. Den Bereich
der Kabelkonfektion haben wir in
den letzten Jahren kontinuierlich
weiter ausgebaut, was letztendlich
der generellen Marktentwicklung
und Anforderung der Endanwender
entspricht. So können wir
heute jedem Kunden exakt die Verbindungslösung
anbieten, die er
braucht.“ ◄
meditronic-journal 1/2022
69

Kommunikation
Aktuelle und zukünftige
Sicherheitsbedrohungen für medizinische
Geräte und Systeme
Bekanntwerden eines Sicherheitsmangels
und vor Bereitstellung eines
Patches eingeschmuggelt. Die Malware
blieb monatelang unbemerkt
und verbreitete sich im gesamten
IT-Netzwerk.
Bereits heute muss jedes Medizinprodukt
mindestens 5-10 Sicherheitsstandards
erfüllen, darunter beispielsweise
mehrere ANSI/AAMI
MEE-Standards, IEC-Standards
oder AIM-Standards. Zudem entwickeln
sich auch diese Standards
ständig weiter, um die Cybersicherheit
zu berücksichtigen.
Persönlich identifizierbare
Informationen (PII) in Gefahr
Autor:
Hannu Juopperi
Sicherheitsarchitekt
Bittium Corporation
www.bittium.com
Das Internet der Dinge (IoT) ist
in zahlreichen Branchen vertreten,
die Gesundheitsbranche bildet dabei
keine Ausnahme. Vernetzte medizinische
Geräte und Systeme, die
wichtige Gesundheitsdaten sammeln,
übertragen und speichern
können, eröffnen neue Möglichkeiten
der Patientenüberwachung und
medizinischen Ferndiagnose. So
helfen diese Lösungen dabei, Herausforderungen,
wie Personalmangel
und steigende Gesundheitskosten,
durch schnellere Diagnose und
Behandlung zu bewältigen und bieten
gleichzeitig mehr Komfort für die
Patienten. Angesichts dieser Perspektiven
wird erwartet, dass der
weltweite Markt für Medizinprodukte
von 455,34 Mrd. USD im Jahr 2021
auf 657,98 Mrd. USD im Jahr 2028
wächst [1]. Das stellt ein enormes
Potenzial für Entwickler und Hersteller
dar, bringt jedoch auch große
Herausforderungen mit sich. Die
offensichtlichste und am häufigsten
diskutierte, ist die Sicherheit –
zumal Sicherheitslücken in einem
an ein Netzwerk angeschlossenen
Gerät Cyberkriminellen ein Tor zu
einem viel umfangreicheren Netzwerk
öffnen können. R&D-Spezialist
Bittium beleuchtet aktuelle
und zukünftige Hauptbedrohungen,
die Systemdesigner berücksichtigen
sollten.
Das Bundesamt für Sicherheit
in der Informationstechnik (BSI)
hat kürzlich untersucht, inwieweit
Medizinprodukte von Cyberangriffen
gefährdet sind [2]. Die Experten
überprüften verschiedene Medizinprodukte
zur Behandlung und Versorgung
von Patienten hinsichtlich
ihrer IT-Sicherheit – darunter zufällig
ausgewählte Herzschrittmacher,
Defibrillatoren, Insulinpumpen, Beatmungsgeräte,
Infusionspumpen,
Patientenmonitore und Heimnotrufsysteme
für Senioren, die häufig
in der Pflege und Betreuung eingesetzt
werden. Sie fanden rund
150 Schwachstellen. Damit steigt
das Risiko für Krankenhäuser und
andere Gesundheits- oder Pflegeeinrichtungen:
Eine nicht gepatchte
Sicherheitslücke in einem einzigen
Gerät reicht aus, um das gesamte
Netzwerk zu kompromittieren, da
sich Cyberkriminelle Schritt für
Schritt in ein Netzwerk einarbeiten
können. Bei einem Ransomware-Angriff
auf das Universitätsklinikum
Düsseldorf im vergangenen
September wurde die Schadsoftware
höchstwahrscheinlich nach
Eines der wichtigsten Sicherheitsrisiken
ist der Umgang mit personenbezogenen
Daten (PII). Derzeit
werden Medizinprodukte oft nicht als
Produkte angesehen, die PII enthalten
und übertragen könnten. Daher
werden die gesammelten und in
die Cloud oder ein Netzwerk übertragenen
Daten nicht gemäß den
Regeln der EU-Datenschutzgrundverordnung
(DSGVO), des California
Consumer Privacy Act (CCPA)
oder des Health Insurance Portability
and Accountability Act (HIPAA)
behandelt. Diese Vorgaben spezifizieren,
wie PII-Daten aufgrund spezifischer
Vorschriften in Bezug auf
die Datennutzung gesichert, gespeichert
und sogar professionell vernichtet
werden müssen.
Selbst wenn Daten, die PII enthalten
können, nach der Verwendung
vom medizinischen Gerät selbst
gelöscht werden, können die Informationen
oft in einem Netzwerk oder
in einer Cloud-Umgebung verbleiben.
Dies kann einerseits zu zukünftigen
Compliance-Problemen führen,
wenn die DSGVO- und/oder CCPA-
Vorschriften auf Medizinprodukte
in dem sich schnell ent wickelnden
Markt für das medizinische Internet
der Dinge (MIoT) angewendet
werden. Andererseits öffnen die
ungesicherten Daten die Türen für
zusätzliche zukünftige Sicherheitsbedrohungen.
70 meditronic-journal 1/2022

Kommunikation
Medizinische Daten fälschen
und für Cyberangriffe
nutzen
Da immer mehr medizinische
Daten über IoT-Geräte gesammelt
werden, muss auf jeden Fall
gewährleistet werden, dass die
Informationen korrekt sind. Das
bedeutet, dass die Daten während
der Übertragung und im Ruhezustand
ge sichert werden müssen,
um dafür zu sorgen, dass das Gerät
nicht kompromittiert wird. Das gilt
nicht nur für PII-Daten, sondern für
alle Daten, die von Medizinprodukten
erfasst werden.
Wenn diese Daten nicht korrekt
gesichert sind, könnten die gesammelten
medizinischen Informationen
selbst für Angriffe verwendet
werden. Bei einem Replay-Angriff
könnten beispielsweise medizinische
Daten an die medizinische Behörde
zurückgespielt und dadurch die aktuelle
medizinische Datensammlung
verfälscht werden.
Das bedeutet ein zweifaches
Risiko: Einerseits könnte dies für
eine Denial-of-Service-Attacke
(DoS) genutzt werden, um einen
medizinischen Leistungserbringer
oder eine medizinische Behörde
handlungsunfähig zu machen.
Andererseits stellt dies eine ernsthafte
Gefahr für die Gesundheit von
Patienten dar, da der behandelnde
Arzt keine Kenntnis über die aktuelle
Situation/den aktuellen medizinischen
Status seiner Patienten hat.
Biometrische
Authentifizierung
Authentifizierungen durch Fingerabdrücke,
Gesichtserkennung
oder Iris-Scans gelten als besonders
sicher und werden auch in der
Multi-Faktor-Authentifizierung verwendet.
Zum Einsatz kommen sie
u.a., um den Zugang zu Gebäuden,
Autos, mobilen Geräten oder Daten
abzusichern. Wenn es um die Erfassung
hochsensibler Gesundheitsinformationen
durch medizinische
Geräte und Wearables geht, schlagen
Experten von Ingenieur- und
Technologieverbänden wie dem
IEEE vor, biometrische Authentifizierung
zu verwenden, um die Nutzung
und den Zugriff zu sichern
[3]. Weitere Vorteile wären, dass
ein intelligentes Endgerät („Smart
Device“) den Benutzer erkennt und
das Serviceprofil anpassen kann
– genau wie Autos der neuesten
Generation den Fahrer durch biometrische
Erkennung identifizieren
und Sitz- sowie Airbag-Positionen
für die Sicherheit anpassen oder
den Zugriff auf persönliche Informationen
über das Infotainmentsystem
ermöglichen, usw..
Auf der anderen Seite könnten
in Zukunft auch Biosignale selbst
missbraucht werden. Durch die
Erhebung medizinischer Daten über
einen längeren Zeitraum können
Informationsprofile erstellt werden,
mit denen eine Person identifiziert
werden kann. Das mag nach Science-Fiction
klingen, aber es gibt
mehrere Studien zur Verwendung
von EKG-Profilen als Grundlage
zur Identifikation von Einzelpersonen
[4].. Laut einem Bericht des MIT
Technology Review testet das Pentagon
bereits einen Laser, der Menschen
anhand ihres Herzschlags
identifizieren kann [5]. Andere biometrische
Techniken wie die Ganganalyse
(„Gait Analysis“), die Personen
anhand ihres Gangs identifiziert,
wurden verwendet, um berüchtigte
Terroristen vor einem Drohnenangriff
zu identifizieren. Aber die Art,
wie wir uns bewegen, ist, ebenso
wie die Gesichtserkennung, nicht
immer unverwechselbar genug
für eine sichere Identifizierung.
Die Herzsignatur einer Person ist
jedoch einzigartig, wie eine Iris oder
ein Fingerabdruck. Und obwohl es
zweifellos legitime Szenarien gibt,
eine Herzsignatur als Identifikator
zu verwenden, gibt es leider auch
Möglichkeiten, diese Informationen
zu missbrauchen. Dies bringt uns
zurück zu der Überlegung, warum
medizinische Daten mit den höchsten
Sicherheitsstandards behandelt
werden müssen.
Individueller Ansatz
erforderlich
Mit der weltweiten Zunahme von
IoT- und MIoT-Geräten (tragbare und
miteinander verbundene medizinische
Objekte, die eine Fernüberwachung
des Gesundheitszustands
ermöglichen) sind sich alle Experten
einig, dass die Sicherheitsmaßnahmen
verbessert werden müssen.
Gesundheitsdaten sind hochsen sibel
und ziehen die Aufmerksamkeit von
Angreifern auf sich [6].. Medizinprodukte
sind ein lohnendes Ziel für
Hacker, da sie in der Regel leicht zu
kapern sind [7]. Ein Grund für ihre
Anfälligkeit ist die vergleichsweise
lange Lebensdauer der Geräte. Da
Medizinprodukte lange Zertifizierungsprozesse
durchlaufen müssen,
werden zu Beginn des Zertifizierungsprozesses
häufig Konfigurationseinstellungen
auf der verwendeten
Firmware- und Betriebssystemversion
eingefroren. Entwickler
müssen einen Weg finden, die
Sicherheitsmaßnahmen während
der Lebensdauer des Geräts zu
aktualisieren, ohne die Zertifizierungen
zu beeinträchtigen.
„Ein offensichtlicher Schritt in die
richtige Richtung ist, dass Gesundheitsdaten
daher in den Geltungsbereich
von DSGVO, CCPA oder HIPAA
fallen müssen. Hersteller und Geräteentwickler
müssen verstehen, dass die
Daten PII sind und als solche behandelt
werden müssen“, erklärt Lösungsarchitekt
Hannu Juopperi von Bittium.
„Andere nützliche Ansätze umfassen
die Implementierung des Sicherheitsbedrohungsmodells
„STRIDE“ – Spoofing,
Tampering, Repudiation, Information
Disclosure, Denial of Service
und Elevation of Privilege. Aufgrund
unterschiedlicher Konstruktionen
und Anwendungsarten von Medizinprodukten
gibt es jedoch keinen einheitlichen
Weg, um alle notwendigen
Sicherheitsmaßnahmen zu implementieren.
Jedes Gerät muss individuell
hinsichtlich der medizinischen Datensicherheit
bewertet werden. Wenn
ein Hersteller von Medizinprodukten
oder ein Entwickler-Team nicht
über die erforderliche Expertise im
Bereich Forschung und Entwicklung
(F&E) oder die Testeinrichtungen im
eigenen Haus verfügt, kann sich die
Zusammenarbeit mit einem F&E-
Spezialisten mit dem erforderlichen
Know-how rentieren.“ ◄
Quellen:
[1] https://www.fortunebusinessinsights.com/industry-reports/medical-devices-market-100085
[2] https://www.bsi.bund.de/SharedDocs/Downloads/DE/BSI/DigitaleGesellschaft/ManiMed_Abschlussbericht.pdf?__blob=publicationFile&v=1
[3] Bio-signals for secure authentification (IEEE) https://par.nsf.gov/servlets/purl/10108265
[4] ECG profiles as identifier https://biomedical-engineering-online.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12938-015-0072-y
[5] MIT Technology Review: https://www.technologyreview.com/2019/06/27/238884/the-pentagon-has-a-laser-that-can-identify-people-froma-distanceby-their-heartbeat/
[6] https://owasp.org/ - https://www.hindawi.com/journals/jhe/2021/6632599/
[7] https://www.researchgate.net/publication/314089398_Broken_Hearted_How_To_Attack_ECG_Biometrics
meditronic-journal 1/2022
71

Aktuelles
25 Jahre mdc medical device
certification GmbH
Die Gründung der Zertifizierungsgesellschaft
mdc medical device certification
GmbH wurde vor 25 Jahren,
am 10. Dezember 1996 zur
Eintragung beim Handelsregister
Memmingen angemeldet. Bereits
1994 war „mdc medical device certification“
die Bezeichnung eines
Geschäftsbereichs der Dr. Müller-
Lierheim GmbH, welcher mit der
1996 vorgenommenen Unternehmensgründung
in die rechtliche
Eigenständigkeit überführt wurde.
Seit der Fusion mit der Zertifizierungsstelle
Medizinprodukte von
ZDH-ZERT e.V. im Jahre 2000 ist
der Sitz der mdc in Stuttgart. Weitere
Bürostandorte befinden sich in
Berlin, Tuttlingen, Wien und Haifa
(Israel). Damit wird die erste außereuropäische
Niederlassung bezogen.
In den vergangenen 25 Jahren
ist die Anzahl der Angestellten
von drei auf über 100 gestiegen.
Zusätzlich sind ungefähr 70 freiberuflich
tätige Auditoren, Fachexperten
und Begeher tätig. Das Tochterunternehmen
des ZDH-ZERT Verein
für Qualität im Handwerk und in der
gewerblichen Wirtschaft e.V. gehört
Benannte Stelle
nicht nur zu den führenden
Benannten Stellen
und Präqualifizierungsstellen
sondern ist auch
Marktführer bei der Zertifizierung
von QM-Systemen
in Betrieben der
Gesundheitshandwerke
und Hilfsmittelversorger.
Die mdc hat ihre Aktivitäten stets
auf das Gebiet der Medizinprodukte
und verwandte Bereiche fokussiert.
Derzeit deckt das Spektrum die
Tätigkeit als Benannte Stelle unter
der Verordnung (EU) 2017/745 für
Medizinprodukte (MDR) und unter
der Richtlinie 98/79/EG für In-vitro
Diagnostika (IVDD), als akkreditierte
Zertifizierungsstelle für QM-Systeme
gemäß ISO 13485 und ISO 9001
sowie als akkreditierte Präqualifizierungsstelle
im Gebiet der Hilfsmittelversorgung
ab. Abgerundet wird
das Angebot durch Anerkennungen
in der Ukraine und in Taiwan, durch
Audits unter dem Medical Device
Single Audit Program (MDSAP) im
Rahmen eines Kooperationsverfahrens
sowie die Veranstaltung öffentlicher
Präsenz- und Onlineseminare
zu Themen aus dem Bereich
Qualitäts management und Regulatory
Affairs. Unter der Verordnung
(EU) 2017/746 (IVDR) befindet sich
mdc in einem fortgeschrittenen Stadium
des Benennungsverfahrens.
Ehrenurkunde der IHK
Anlässlich des 25-jährigen Firmenjubiläums
durfte der Geschäftsführer
Harald Rentschler, der diese
Position bei der Gründung antrat,
von der Geschäftsführerin der IHK
Stuttgart, Frau Dr. Susanne Herre
eine Ehrenurkunde der IHK entgegen
nehmen. Er dankt allen, die das
Unternehmen auf seinem bisherigen
erfolgreichen Weg begleitet haben.
mdc medical device
certification GmbH
www.mdc-ce.de/
Anforderungen an
Medizinprodukte
Praxisleitfaden für Hersteller
und Zulieferer
Johann Harer,
Christian Baumgartner
4., vollständig überarbeitete und
erweiterte Auflage
594 Seiten, fester Einband
€ 69,99| Buch (Print)
ISBN 978-3-446-46881-8
€ 54,99| E-Book (PDF)
ISBN 978-3-446-46882-5
Der Leitfaden für die Medizinproduktindustrie
und Zulieferer:
Alle relevanten Informationen und
Anforderungen rund um Medizinprodukte
und in-vitro-Diagnostika
Hersteller von Medizinprodukten
und in-vitro-Diagnostika
oder deren Zulieferer müssen eine
immer größere Zahl an gesetzlichen
Vorgaben und Qualitätsanforderungen
erfüllen: ISO-Normen,
EU-Richtlinien sowie länderspezifische
Gesetze und Ausführungsbestimmungen.
Besonders
für market newcomer erweist sich
dies oft als hohe Eintrittsbarriere.
Das vorliegende Buch gibt Orientierung,
wie das QM-System und
die dazugehörigen Prozesse in
einem Unternehmen gestaltet
werden müssen, damit Medizinprodukte
und Dienstleistungen
dem vorgegebenen gesetzlichen
Rahmen innerhalb des gesamten
Lebenszyklus entsprechen, d. h.
während der Entwicklung, Zulassung,
Herstellung, Installation und
Betreuung, wobei insbesondere
relevante Neuerungen der MPV
und IVDV behandelt werden.
Highlights:
• Konkreter Leitfaden zur Umsetzung
der regulatorischen Anforderungen
• Berücksichtigt u. a. ISO 13485,
MP- und IVD-VO, cGMP
• Zum Download: Praktische
Arbeitshilfen und weiterführende
Informationen
Carl Hanser Verlag
GmbH & Co. KG
www.hanser-fachbuch.de
72 meditronic-journal 1/2022

Aktuelles
Continuous Engineering in der Schlauchextrusion
Röchling produziert maßgeschneiderte
Lösungen für medizinische
Anwendungen. Das Unternehmen
unterstützt dabei viele Kunden
in der gesamten Wertschöpfungskette
von der Ideengenerierung
über die Produktenwicklung,
bis hin zur fertig montierten und
steril verpackten Baugruppe. Der
komplexe Prozessaufbau inklusive
Werkzeugbau und Automatisierung
kann dabei hausintern
genauso bei Röchling durchgeführt
werden, wie die notwendigen
Produktvalidierungen und der
dazugehörige Regulatory Support.
Insbesondere bei der Herstellung
von hochspezialisierten
Schlauchsystemen müssen die
benötigten Produkteigenschaften
genau gekannt und entsprechend
der jeweiligen Anwendung eingestellt
werden, um die hohen technischen,
medizinischen und regulatorischen
Anforderungen erfüllen
zu können. Hierzu hat Röchling
seinen Entwicklungsprozess mit
tiefem Verständnis für die Anwendungen
und Märkte im Medizinbereich
optimiert.
Um bei den sehr individuellen
Kundenanforderungen dennoch
kurze Entwicklungszyklen realisieren
zu können, wurde ein modulares
Prototypenwerkzeugkonzept
implementiert. Zusätzlich benötigte
Komponenten können im hauseigenen
Werkzeugbau zügig hergestellt
werden. Dadurch ist es möglich,
auch entwicklungsintensivere
Produkte in kürzester Zeit umzusetzen.
Durch den beispielsweise
mehrschichtigen Aufbau von gewebeverstärkten
Schläuchen lassen
sich die vorteilhaften Eigenschaften
der einzelnen Schichten, zum
Beispiel in Bezug auf Flexibilität,
Gleitreibung, Torsionssteifigkeit
und Druckfestigkeit aufeinander
abstimmen und im mehrstufigen
Produktionsprozess intelligent
kombinieren. So kann das
Gesamtsystem optimal an die
anwendungsspezifischen Anforderungen
angepasst werden. Dabei
kommt es insbesondere auf die
richtige Auswahl der Materialien
und der Kombination der einzelnen
Einflussgrößen an. So kann
eine Änderung eines einzelnen
Parameters zahlreiche Wechselwirkungen
nach sich ziehen.
Den vollständigen Artikel finden
Sie im meditronic-journal 4-2021
auf Seite 33.
Röchling Medical
Waldachtal AG
www.roechling.com/medical
Best of 2021
Prüfstrategien für neue Medizinprodukte
VDI 5703 Blatt 1 Systematische Entwicklung modellbasierter Prüfungen für
Medizinprodukte – Grundlagen (Bild: B Braun Melsungen AG)
Richtlinie VDI 5703 Blatt 1 systematisiert
Herangehensweisen für
Auswahl, Festlegung und Entwicklung
von Prüfstrategien in der Medizintechnik.
Eine sachgerechte und schnelle
Prüfung neuer Medizinprodukte ist
ein entscheidender Schritt für eine
meditronic-journal 1/2022
schnelle gesetzliche Zulassung und
die anschließende Markteinführung.
Einzelne Prüfverfahren für Medizinprodukte
sind als internationaler
Standard bereits festgelegt. Für
viele medizinische Produkte ist die
Auswahl und die Festlegung notwendiger
und geeigneter Prüfverfahren
allerdings schwierig. Dies ist
beispielsweise der Fall, wenn neuartige
Produkte entwickelt werden,
für die noch keine Prüfstandards existieren.
An dieser Stelle unterstützt
die Richtlinie VDI 5703 Blatt 1 Entwickler
und Produktverantwortliche
in Medizintechnikunternehmen.
Die Richtlinie systematisiert
zunächst relevante Begriffe und
beschreibt eine methodische Herangehensweise
für die Auswahl, Festlegung
und die gegebenenfalls notwendige
Entwicklung von Prüfstrategien
für Medizinprodukte. Dabei
werden, ausgehend vom Zweck
der Prüfung und unter Einbindung
bereits existierender Prüfstandards,
Maßnahmen zur Risikoreduktion
aus einem grundlegenden Risikomanagementprozess
abgeleitet. Ist
die Notwendigkeit einer Prüfung im
Zusammenhang mit dem Risikomanagement
oder einem anderen
Prüfzweck festgestellt, kann
ein Prüfverfahren nach der in dieser
Richtlinie beschriebenen Vorgehensweise
entwickelt werden.
Herausgeber der Richtlinie VDI
5703 Blatt 1 Systematische Entwicklung
modellbasierter Prüfungen
für Medizinprodukte – Grundlagen
ist die VDI-Gesellschaft Technologies
of Life Sciences. Die Richtlinie
ist im Dezember 2021 erschienen
und ersetzt den Entwurf von September
2015. Sie kann zum Preis
ab EUR 105,40 beim Beuth Verlag
(Tel.: +49 30 2601-2260) bestellt
werden. VDI-Mitglieder erhalten
10 Prozent Preisvorteil auf alle VDI-
Richtlinien. Onlinebestellungen sind
unter https://www.beuth.de oder
http://www.vdi.de/5703-1 möglich.
VDI-Richtlinien können in vielen
öffentlichen Auslegestellen kostenfrei
eingesehen werden.
VDI-Gesellschaft
Technologies of Life
Sciences
medizintechnik@vdi.de
www.vdi.de
73

Fachartikel im Rückblick
Best of 2021
Diese Fachartikel aus 2021 sollten Sie
gelesen haben!
Hier folgt eine Aufstellung ausgesuchter Fachartikel zur besonderen Beachtung
Der OP Saal zwischen Effizienz und Chaos
In deutschen Krankenhäusern werden pro Jahr über 17 Millionen
Operationen durchgeführt. In den Kliniken stellen der OP-Bereich und
alle angrenzenden Abteilungen einen erheblichen Profitcenter dar.
Smarte, hersteller-übergreifende Vernetzung (ISO IEEE 11073 SDC)
in der Medizintechnik unterstützt interdisziplinäre Kommunikation,
Aktuelles
Dokumentation und sichere Prozesse in OP und Klinik zum Wohle der
Patienten. Software, die von allen eingesehen werden kann, erleichtert
die Arbeit im OP.
RWTH Aachen, meditronic-journal 5-2021 ab Seite 12.
Bedienen und Visualisieren
Hygiene, Funktionssicherheit und Usability
Der Anspruch an die Geräte in der Medizintechnik ist seit jeher
enorm hoch. Leitgebend sind hier die drei Parameter Hygiene, Funktionssicherheit
und Usability. Das Gerät muss einfach und schnell
ausreichend zu reinigen sein. Fast schon obligatorisch sind deshalb
hygienisch geschlossene Benutzeroberflächen mit einer hohen Reinigungsmittel-
und Desinfektionsmittelbeständigkeit. Außerdem muss
das Gerät absolut zuverlässig arbeiten. Dazu gehört auch eine einfache
Bedienung, die auch unter Zeitdruck und Stress fehlerfrei erfolgen
kann. Hierfür ist die Oberfläche entsprechend zu gestalten, um
Fehleingaben zu verhindern.
N&H Technology, meditronic-journal 3-2021 ab Seite 84.
Kontaktlose Bedienung
Die berührungslose Bedienung von Geräten und Maschinen wird
getrieben durch aktuelle Vorsichtsmaßnahmen. Je nach Anwendung,
Einbauort und Benutzergruppe kann eine passende Variante gewählt
werden. Ein paar Beispiele: Der abgesetzte Infrarot-Touchscreen neuer
Technologie, wie das holografische Touch-Display, ermöglicht eine
exakte Positionierung der Eingabe, während der 3D-Touchscreen mit
Gestensteuerung für qualitativere Eingaben „mehr/weniger“ geeignet
ist. Stehen die Hände nicht zur Verfügung, eröffnet die Offline-Sprachsteuerung
eine Alternative zum herkömmlichen GUI.
HY-LINE Computer Components Vertriebs GmbH,
meditronic-journal 4-2021 ab Seite 64.
Dienstleister
Der Herstellung von Medizinprodukten auf den Puls
fühlen
Das Zeitfenster für Innovationen wird in der Medizintechnik immer
kürzer. Moderne Fertigungsmethoden wie der 3D-Druck und der Spritzguss
nehmen eine immer wichtigere Stellung ein und können Entwicklungskosten
und -zeit einsparen, weil mit dem 3D-Druck Prototypen
schnell hergestellt werden können und der Spritzguss eine schnelle
und effiziente Serienproduktion ermöglicht. Beide Verfahren bieten
die Chance für ein modernes Design der Produkte. Essentiell für den
raschen Einsatz entscheidender Innovationen sind aber auch zunehmend
unterstützende Softwarelösungen. Darüber hinaus sollte man
auch immer aktuelle technologische Entwicklungen beachten.
Protolabs, meditronic-journal 2-2021 ab Seite 18.
„Gesunde Elektronik“ – Systemlösungen für die
Medizintechnik
Der Trend geht auch in der Medizintechnik bzw. in der Medizingerätefertigung
zur Assemblierung beim Gerätehersteller. Die Fertigungstiefe
nimmt weiter ab und bedingt die Auslagerung einzelner
Prozesse oder ganzer Produktionsprozesse. Gerade in Hinsicht auf
das Thema Rückverfolgbarkeit bedingt dies eine überwachte Logistik
beim Zulieferer. Zu überprüfen sind alle Prozesse, beginnend bei der
Übernahme der Fertigungsunterlagen, dem Wareneingang, der Zwischenlagerung
der Bauteile, dem Fertigungs- und Montageprozess,
der Prüfung bis zur Lagerung und Verpackung.
straschu Industrie Elektronik, meditronic-journal 2-2021
ab Seite 22.
Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2021/
74 meditronic-journal 1/2022

Schwarzer Diffusor für Hintergrundbeleuchtungen
Bei der Qualitätskontrolle übernehmen heute optische Gesamtsysteme
Messung und Auswertung. Um die Prüfung der Objekte noch
schneller durchführen zu können, wurde ein System entwickelt, das
zwei Prüfvorgänge an einer Prüfstation durchführen kann. Dies spart
Zeit, Platz und Kosten. Die Produktneuheit ist der schwarze Diffusor.
Die Kosten minimieren sich, da nun nur noch eine Kamera, eine
Bildverarbeitung
Software und ein Arbeitsplatz benötigt werden. Da die zwei Prüfvorgänge
direkt nacheinander vollzogen werden können, ohne das Prüfobjekt
an einen anderen Prüfplatz transportieren zu müssen, verringert
sich auch die Taktzeit.
FALCON Illumination MV, meditronic-journal 5-2021
ab Seite 146.
Best of 2021
Komponenten
Obsoleszenz-Management bei Steckverbindern fängt bei
der Entwicklung an
Die Gründe für eine Obsoleszenz sind vielfältig. Tritt sie ein, wird
es teuer und die Lösungsfindung kostet viel Zeit. Es gilt demnach,
die Gefahr einer Obsoleszenz zu minimieren oder gar auszuschließen.
Das Obsoleszenz-Management (OM) liefert hierfür geeignete
Methoden. Die Zielstellung ist, nicht mehr produzierte Bauteile frühzeitig
durch Vergleichstypen zu ersetzen oder bewusst für Reparaturen
bzw. Servicearbeiten zu bevorraten. Um den Aufwand und das
Risiko nach dem Eintreffen der EOL-Meldung zu verringern, lohnt es
sich bereits in der Entwicklungsphase mindestens zwei Hersteller zu
qualifizieren und freizugegeben.
ept, meditronic-journal 3-2021 ab Seite 20.
Zuverlässigkeit vom Rettungsdienst
bis hin zur Reha
Medizintechnik spielt in zahlreichen medizinischen Disziplinen eine
wichtige Rolle. So vielfältig die Einsatzgebiete sind, so vielfältig sind
auch die Herausforderungen und Ansprüche an die Technik. Aber eines
haben alle diese Bereiche gemeinsam: Ohne zuverlässige und robuste
Konnektivität geht es nicht. Die dafür benötigten Lösungen müssen
spezielle Anforderungen erfüllen und sind oft genau für bestimmte
Anwendungen entwickelt worden. Hierzu zählen beispielsweise Kompaktheit,
Robustheit, Desinfizierbarkeit, Dichtigkeit oder eine einfache
Verbindungstechnik.
Fischer Connectors, meditronic-journal 3-2021 ab Seite 16.
Produktion
Nadelfrei und dicht
Das Jet-Injektionsgerät für eine nadelfreie Injektion ist sehr aufwändig
herzustellen. Die Technologie des 2-µm-Laserschweißens
von Kunststoffen eröffnet neue Anwendungsmöglichkeiten und stellt
in vorliegender Applikation ein alternativloses Fügeverfahren dar. Die
Erfahrungen in der Serienproduktion, sowohl mit dieser Technologie,
als auch mit der eingesetzten Schweißanlage, sind durchweg positiv.
Bei gleichzeitig hoher Schweißnahtqualität, garantiert der saubere und
robuste Prozess eine hohe Ausbringung bei den gegebenen Schwankungen
des Werkstoffs und der Bauteilgeometrie.
Evosys Laser, meditronic-journal 2-2021 ab Seite 48.
Prototyping von vollflexiblen Sensoren
Flexible Leiterplatten, komplexe Flachkabel und Sensoren sind in
der Computer- und Automobilelektronik, bei Smartphone-Baugruppen,
in der Medizintechnik und anderen High-Tech-Anwendungen
weit verbreitet. LPKF stellt einen vollintegrierten Laserbearbeitungsprozess
vor mit einem System zur Laser-Mikrobearbeitung, Schneiden
und Bohren von vollflexiblen, doppelseitig kupferkaschierten Laminaten
für eine umfassende Prototyping-Lösung. Die fertigen Muster
zeigen unveränderte Flexibilität, Haftung der Kupferstruktur und ein
nur geringfügig verdünntes Substratmaterial ohne erkennbare hitzebedingte
Degradation.
LPKF Laser & Electronics, meditronic-journal 4-2021 ab Seite 20.
Hightech-Klebstoffe für moderne Medizintechnik
Wenn in der Medizintechnikproduktion Einzelteile und Komponenten
zusammengesetzt werden müssen, stellt sich die Frage nach einer
geeigneten Verbindungstechnik. Die Anforderungen sind hoch: einerseits
soll schnell und kostengünstig produziert werden, insbesondere
bei Einwegartikeln, andererseits sind Material- oder Verbindungsfehler
nicht tolerierbar. Die moderne Klebstofftechnologie bietet hier meistens
die beste und kostengünstigste Lösung.
Panacol-Elosol, meditronic-journal 1-2021 ab Seite 14.
Automatisierung und kollaborierende Roboter für die
Lasermarkierung
Halb- und vollautomatische Systeme erleichtern die UDI-Kennzeichnung.
Eine Automatisierung der Lasermarkierung kann helfen, steigende
Kennzeichnungserfordernisse zu bewältigen und dabei Kosten
zu sparen. Vor allem im Zusammenhang mit den strengeren Regularien
zur UDI-Kennzeichnung nimmt die direkte Beschriftung medizinischer
Produkte zu. Daher bieten viele Anbieter von Lasersystemen
in Zusammenarbeit mit Automatisierungsexperten technische
Lösungen, die den Markierprozess effizienter machen.
FOBA, meditronic-journal 4-2021 ab Seite 16.
Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2021/
meditronic-journal 1/2022
75

Fachartikel im Rückblick
Best of 2021
Bewährtes Material – innovative Anwendungen: Dünnglas
Eine neue Technologie zur Mikrobearbeitung von Glassubstraten
schafft neue Möglichkeiten für den weiteren Einsatz von Dünnglas in
der Medizintechnik und anderen Branchen. Durch die Nutzung einzelner
gezielter Laserpulse realisiert das Laser Induced Deep Etching-
Verfahren (LIDE) die Erstellung hochpräziser Mikrobohrungen und
Lasertechnik
Schnitte in Dünnglas – über die gesamte Glasdicke oder exakt bis zu
einer bestimmten Tiefe. So kann das bearbeite Material für viele neue
Anwendungen zuverlässig eingesetzt werden.
LPKF Laser & Electronics, meditronic-journal 1-2021 ab
Seite 24.
Produktdesign
Für den Benutzer ist die Schnittstelle das Produkt
Die Betrachtung der Gebrauchstauglichkeit stellt bei Medizinprodukten
eine effektive, effiziente und zufriedenstellende Benutzung
für die Anwender sicher. Dieser Aspekt wird in der Entwicklung häufig
„stiefmütterlich“ behandelt, doch die Praxiserfahrung zeigt, dass
die Gebrauchstauglichkeit nicht nur für sichere Produkte sorgt, sondern
auch begeisternde und innovative Lösungen zutage fördert und
damit einen wesentlichen Beitrag zum Produkterfolg leisten kann.
ITK Engineering, meditronic-journal 2-2021 ab Seite 50.
Qualitätssicherung
Klassische 2/3D-Machine-Vision, Deep Learning und
intelligente Robotertechnologie
Machine Vision und Robotik gibt es in der Industrie schon seit
geraumer Zeit. Dennoch werden viele Erzeugnisse noch immer
manuellen bzw. visuellen Qualitätsprüfungen unterzogen – mit allen
Nachteilen, weil die verfügbaren Prüftechnologien bisher zu unflexibel
waren. Smarte Inspektionssysteme lösen dieses Problem. Automatisierte
optische Inspektionssysteme liefern Daten, mit denen die
Ursachen von Produktionsfehlern identifiziert werden können. Diese
Informationen fließen in umfangreiche Datenbanken ein und können
zu Korrekturen und zur Effizienzsteigerung genutzt werden. Die Prüfung
wird dadurch zuverlässiger und reproduzierbar.
ATEcare Service, meditronic-journal 4-2021 ab Seite 28.
Mittels Ultraschall Fehlern in Elektronikkomponenten auf
der Spur
Einige Fehler in elektronischen Bauteilen und Baugruppen können
mit gängigen Inspektionsmethoden wie der Mikroskopie oder auch
einer Röntgenanalyse nicht erfasst werden. So sind besonders Vergussmassen,
sowohl von Bauteilen als auch Baugruppen oder Laminate
wie in Leiterplatten, mit gängigen Analysemethoden nur schwer
auf Fehlstellen wie Delamination zu analysieren. Für solche Problemstellungen
ist die Ultraschallmikroskopie die geeignete Analysemethode,
bei der mittels Ultraschall alle Schichten des Prüflings durchstrahlt
und kleinste Hohlräume, Risse oder Auffälligkeiten an Grenzflächen
erfasst werden können.
HTV, meditronic-journal 5-2021 ab Seite 178.
Sensoren
Genauigkeit bei der berührungslosen
Temperaturmessung gewährleisten
Temperatursensoren finden sich in immer mehr Elektronikprodukten
– von Consumer-Geräten, tragbaren Produkten und Wearables
bis hin zu medizintechnischen Geräten und Ausrüstung in
der Industrie. Besonders beliebt ist der Einsatz der Ferninfrarot-
Technik (FIR), die eine berührungslose Temperaturmessung ermöglicht.
Diese ist gerade im industriellen Bereich von Vorteil, da
keine Gefahr besteht, dass die Sensorelemente durch das Berühren
sehr heißer Oberflächen beschädigt werden. Auch im medizinischen
Bereich hat dies Vorteile – da keine Gefahr einer Kreuzkontamination
besteht.
Melexis, meditronic-journal 5-2021 ab Seite 120.
Online: https://www.beam-verlag.de/fachzeitschriften/meditronic-journal/zeitschriftenarchiv-2021/
76 meditronic-journal 1/2022

Fachartikel im Rückblick
Neue Chancen in der Medizintechnik
Digitalisierung, verschärfte regulatorische Vorschriften und Trends
wie individuelle und intelligente Produkte führen zu komplexen Herausforderungen.
Moderne Technologien wie die Cloud Services helfen
die Wettbewerbsfähigkeit zu sichern und zu steigern. Hier gewinnt
insbesondere cloud-basierte ERP-Software immer mehr an Bedeutung.
Darüber können Unternehmen direkt vom Hersteller genau die
Software
IT-Funktionen als Service nutzen, die sie brauchen, um ihre Geschäftsprozesse
schneller und einfacher an neue Vorschriften oder Marktgegebenheiten
anzupassen. Und dies, ohne die interne IT-Infrastruktur
teuer aufrüsten oder in zusätzliche IT-Fachkräfte investieren zu müssen.
oxaion, meditronic-journal 4-2021 ab Seite 38.
Best of 2021
Stromversorgung
Wissen, worauf es ankommt: Wie wirken sich
Netzteil-Features in der Praxis aus?
Ein Medizinnetzteil muss besondere Eigenschaften aufweisen. Je
nach Einsatzgebiet sind spezielle Vorgaben zu erfüllen. Dazu zählen
beispielsweise EMV, die Schutzklasse und die elektrische Sicherheit.
In Bezug auf die Zulassungen ist zu entscheiden, ob das Netzteil als
Last eine MOOP- oder MOPP-Anwendung treibt. Es ist also längst
nicht damit getan nur anhand der Leistung eine Auswahl der Stromversorgung
zu treffen. Temperatur, Derating, Zulassungen, EMV, Peak-
Power, Signale usw. sind Features, die bei der Auswahl berücksichtigt
werden müssen, um eine zuverlässige Lösung zu finden.
Magic Power Technology, meditronic-journal 3-2021 ab
Seite 44.
Elektronische Stromversorgungen digitalisieren
Die globale Vernetzung erfordert in vielen Bereichen intelligente
Systeme. Letztlich lässt sich der Entwicklungsprozess der Digitalisierung
nicht aufhalten. Außerdem stellen digitale Netzteile nicht nur
entscheidende Systemdaten bereit, sie sorgen auch für mehr Effizienz.
Die Stromversorgungen sind entscheidende Baugruppen, wenn
es um die Erfassung von Systemdaten geht. Es ist daher eine unternehmerische
Pflicht, digitale Kompetenzen aufzubauen und zukünftige
Entwicklungen im Blick zu behalten. Dabei ist ein enger Austausch
zwischen Kunden und Anwendern für eine optimale Umsetzung
unentbehrlich.
inpotron Schaltnetzteile, meditronic-journal 3-2021
ab Seite 50.
Von ISS bis Deep Space - Faszination Weltraumfunk
Aus dem Inhalt:
• Das Dezibel in der Kommunikationstechnik
• Das Dezibel und die-
Antennen
• Antennengewinn, Öffnungswinkel,
Wirkfläche
• EIRP – effektive Strahlungsleistung
• Leistungsflussdichte,
Empfänger- Eingangsleistung
und Streckendämpfung
• Dezibel-Anwendung beim
Rauschen
• Rauschbandbreite,
Rauschmaß und Rauschtemperatur
• Thermisches, elektronisches
und kosmisches
Rauschen
• Streckenberechnung für
geostationäre Satelliten
• Weltraumfunk über kleine
bis mittlere Entfernungen
• Erde-Mond-Erde-Amateurfunk
• Geostationäre und umlaufende
Wettersatelliten
• Antennen für den Wettersatelliten
• Das „Satellitentelefon“
INMARSAT
• Das Notrufsystem
COSPAS-SARSAT
• So kommuniziert die ISS
Frank Sichla, 17,5 x 25,3 cm, 92 S., 72 Abb.
ISBN 978-3-88976-169-9, 2018, 14,80 €
meditronic-journal 1/2022
77

Komponenten
UVC-LEDs: Effektives Vorgehen gegen Keime
mit künstlichen UV-Quellen
Der Kampf gegen Viren war wohl
lange nicht so aktuell wie in diesen
Corona-Zeiten. Chemische Verfahren
sind gegen Mikroorganismen
wie Viren und Bakterien allerdings
nur bedingt wirkungsvoll, da
diese Resistenzen entwickeln können
– nicht jedoch gegen UV-Licht.
Das macht UV-Strahlen zur effektiven
Methode zur Desinfektion und
Entkeimung von Wasser, Luft und
Oberflächen. Besonders effektiv
und effizient sind dabei UV-LEDs.
Ultraviolettes Licht wurde über
längere Zeit mit quecksilberbasierten
Strahlungsquellen erzeugt,
etwa mit Nieder- und Mitteldruck-
Quecksilber- (Hg) Dampflampen.
Diese erzeugen durch Gasentladung
UV-Licht im Spektrum von
185 - 405 nm. Alternativ bringt auch
die sogenannte Glimmentladung bei
UV-Kalt kathodenröhren (UV-CCL
oder UV-Lampe) UV-Licht in einem
Spektrum von 185 - 405 nm hervor.
UV-Strahlen von UV-LEDs
UV-LEDs geben UV-Strahlen in
einem Spektrum von 227 - 405 nm
mittels Elektrolumineszenz ab. Vor
allem bei UVC-LEDs sind genau die
Wellenlängen am intensivsten, die
die stärkste keimtötende Wirkung
haben, nämlich zwischen 260 und
270 nm. Bild 1 zeigt das für Kryptosporidien,
Parasiten, die sich vor
allem durch verunreinigtes Trinkwasser
verbreiten. Andere Erreger,
Bakterien und Viren wiesen
ganz ähnliche Charakteristika auf.
Zudem überzeugen LEDs durch
eine stabile spektrale Ausgangsleistung
bei gegebener Temperatur
und eine fast unbegrenzte Zahl
an Schaltzyklen, was sie für mobile
Lösungen prädestiniert, die sofort
die volle Lichtleistung liefern sollen.
A, B oder C? UV ist nicht
gleich UV
Für das menschliche Auge sind
die UV-Strahlen in ihrem gesamten
Wellenbereich von 100 - 400 nm
unsichtbar. Sie werden je nach Frequenzbereich
in UVA-, UVB- und
UVC-Strahlen eingeteilt. Diese wirken
sich unterschiedlich auf Lebewesen
aus.
Autor:
Alain Bruno Kamwa, Product
Sales Manager Opto
Rutronik Elektronische
Bauelemente GmbH
www.rutronik.com/de
Bild 1: Die Wellenlängen von UVC-LEDs sind dort am intensivsten, wo Kryptosporidien – wie auch andere Bakterien
und Viren – am empfindlichsten darauf reagieren © Stanley
78 meditronic-journal 1/2022

Komponenten
Bild 2: Für die Installation auf kleinem Raum hat Bolb die Mid-Power UVC-LED S3535-DR100-W272-P40 mit 3,5 x 3,5 x
0,9 mm auf den Markt gebracht. Mit einer Gleichstromleistung von 40m W bei nur 100 mA zeichnet sie sich durch den
derzeit geringstmöglichen Energieverbrauch bei niedrigster Wärmeentwicklung aus. Im High-Power-Segment ist
die UVC-LED S6060-DR250-W272-P100 das leistungsstärkste Bauteil mit einer Gleichstromleistung von 100 mW bei
250 mA im Bolb-Programm © Bildquelle: Bolb
Bei LEDs lässt sich die Wellenlänge
relativ frei wählen. UVA-LEDs
haben mit 315 - 400 nm eine größere
Eindringtiefe in streuendes
biologisches Gewebe, wie etwa
menschliche Haut, als UVB- und
UVC-Strahlen. Genutzt werden
UVA-LEDs in der Zahnheilkunde und
zu kosmetischen Zwecken. Im industriellen
Sektor kommen UVA-LEDs
zum Einsatz, um Harze, Kleber und
Lacke auszuhärten.
UVB-Strahlen
Mit einer Wellenlänge von
280 - 315 nm weisen die Strahlen
der UVB-LEDs eine vergleichsweise
geringe Eindringtiefe in streuendes
biologisches Gewebe auf. Allerdings
werden sie stärker gestreut. UVB-
Strahlen fördern die Bildung von
Vitamin D im menschlichen Körper.
Die UVB-LEDs sind daher überwiegend
im medizinischen Bereich zur
Fototherapie und hautärztlichen
Behandlung zu finden.
UVC-Strahlen
Das energiereiche Licht der
UVC-LEDs wird in biologischem
Gewebe noch stärker gestreut. Mit
einer Wellenlänge von 100 - 280 nm
dringen die Strahlen nicht sehr tief
in das Gewebe ein, dennoch können
sie ungeschützte Haut verbrennen.
Schließlich hat kein irdischer
Organismus Abwehrmechanismen
gegen UVC-Strahlen entwickelt, weil
die Ozonschicht in der Atmosphäre
der Erde die natürliche UVC-Strahlung
des Sonnenlichts absorbiert.
Das gilt auch für Viren und Bakterien.
Diese Verwundbarkeit macht
die Bestrahlung mit künstlichem
UVC-Licht zur besonders effektiven
Methode für die Sterilisation
und Desinfektion.
Anwendungsmöglichkeiten
für UVC-LEDs
Weil jeder Keim unterschiedlich
auf UVC-Strahlung reagiert, ist die
Intensität der Bestrahlung auf die
gewünschte Reduktionsrate, also
die Anzahl der abgetöteten Mikroorganismen,
auszulegen. Dabei
verhält sich die Intensität der UV-
Strahlung umgekehrt proportional
zum Quadrat des Abstands.
Das heißt: Nimmt die Entfernung
zur Strahlungsquelle zu, verliert
die UV-Strahlung sehr schnell an
Wirkung. Das zu desinfizierende
Objekt sollte deshalb so nahe wie
möglich am Emitter sein.
Häufig werden Viren, wie auch
das SARS-CoV-2-Virus, durch die
Luft verbreitet. Damit bietet sich der
Einsatz von UVC-LEDs in Luftaufbereitungssystemen
bzw. Klimaanlagen
an. Neben der erforderlichen
Reduktionsrate sind hier auch der
Luftdurchsatz und die Geometrie der
Luftströmung zu berücksichtigen.
Fernes UVC-Licht
Besonders effektiv für das Abtöten
von Keimen hat sich UV-Licht
mit einer Wellenlänge von 254 nm
erwiesen. Bei direkter Anwendung
kann dieses aber ein Gesundheitsrisiko
für Haut und Augen darstellen.
Im Gegensatz dazu macht
sogenanntes Fernes UVC-Licht
(207 - 222 nm) Erreger in der Luft
ebenfalls ziemlich zuverlässig
unschädlich, jedoch ohne exponiertes
menschliches Gewebe zu
schädigen.
Übertragungswege
unterbrechen
Viren und Bakterien werden auch
über Oberflächen weitergereicht,
etwa Grippe-, Noro- oder Rota-
Viren sowie Streptokokken und
Salmonellen. Für die Sterilisation
größerer Oberflächen eignen sich
deshalb UVC-LEDs ebenfalls. Weitere
Anwendungsbereiche sind z. B.
die Pasteurisierung von Getränken,
Verpackung von antimikrobiellen
Lebensmitteln und die Entkeimung
von Zahnbürsten, die Trinkwasseraufbereitung
bzw. Wasserdesinfektion
etwa in Pools oder Wohnmobilen.
Aber auch für Anwendungen
mit höheren Anforderungen an die
Bestrahlungsstärke (W/m 2 ), wie z. B.
bei industriellen Filtersystemen und
Luftentkeimern, Desinfektionsboxen
in der Medizin oder Staubsaugern,
sind sie geeignet.
Auswahlkriterien für
UV-LEDs
Ein bedeutendes Selektionskriterium
für UV-LEDs ist ihr Öffnungswinkel,
je nach Anwendung sind
bestimmte Abstrahlwinkel erforderlich.
Wird ein Öffnungswinkel von
150°, nach Bedarf fokussiert, reduziert
sich dadurch die bestrahlte Fläche.
Dadurch erhöht sich die Strahlungsleistung
pro Quadratmeter und
die für die Exposition benötigte Zeit
sinkt bei gleicher Leistung. Durch
verschiedene UV-Linsen mit kompatiblen
Objektiven ist die Leuchtleistung
so für unterschiedliche Zwecke
leicht skalierbar.
Andere Selektionskriterien für
UV-LEDs sind die landesspezifischen
UV-Normen, ihre Reflektion
auf verschiedenen Materialien,
Wärmemanagement, Treiber, Stromverbrauch
und das Abstands- bzw.
Entfernungsgesetz, das beschreibt,
wie stark die Strahlstärke mit wachsender
Entfernung zur Lichtquelle
abnimmt.
Noch in der Entwicklung befinden
sich Multi-UV-LEDs. Mit einem Dual-
Wellenlängen-Chip decken sie z. B.
UVA- und UVC-Strahlen ab. Damit
sind sie fast eine Allzweckwaffe im
Kampf gegen Viren, Bakterien und
andere Erreger. ◄
Krankheitserreger gezielt bekämpfen
Ursprünglich wurden UVC-
LEDs konstruiert, um gegen
multiresistente Keime wie etwa
Methicillin resistente Staphylokokkus
(MRSA) vorzugehen.
Umfangreiche Test zeigen
zudem, dass UVC-LEDs auch zur
Bekämpfung von Viren höchst
effizient genutzt werden können.
Viren können sich nur mit
Hilfe eines Wirts reproduzieren.
Sie befallen eine Zelle, um diese
anhand der zelleigenen Ribonukleinsäure
(RNA) „umzuprogrammieren“.
Während die neu
produzierten Viren weitere Zellen
infizieren, wird die Wirtzelle
durch diesen Reproduktionsprozess
zerstört. Hochenergetisches,
kurzwelliges UVC-Licht wird von
der RNA des Virus absorbiert.
Die genetischen Informationen
werden dabei zerstört. Das Virus
ist dadurch nicht mehr in der Lage
zu streuen und kann keine weiteren
Zellen infizieren.
meditronic-journal 1/2022
79

Kommunikation
5G – der Digitalisierungs-Booster
Wenn medizinische Einrichtungen zum Netzbetreiber werden
© m2m Germany
Autorin:
Karin Reinke-Denker M.A
m2m Germany GmbH
info@m2mgermany.de
www.m2mgermany.de
Es klingt fast ein bisschen nach
Star Trek, doch 5G ist ein Wendepunkt
- es wird alles voranbringen,
von selbstfahrenden Fahrzeugen
über intelligente Netze für erneuerbare
Energien bis hin zu KI-gestützten
Robotern in Fabrikhallen und
neuen Möglichkeiten in der Medizintechnik.
Eine Welt, in der Autounfälle
irreal anmuten – sofern es denn
überhaupt noch welche geben wird,
in der chronische Krankheiten wie
Diabetes 24/7 ohne Blutzuckerhochs
und -tiefs behandelt werden,
in der Notfallmedizin auch
aus der Ferne Leben retten kann
und der Video Arztbesuch zur Normalität
wird, all das erscheint zum
Greifen nah.
Was ist 5G und was
kann man speziell in der
Medizintechnik davon
erwarten?
5G ist die fünfte Generation von
Mobilfunknetzen und der Mobilfunkstandard
der Zukunft. Er bietet
zahlreiche Vorteile gegenüber den
bisherigen Standards (2G, 3G, 4G):
eine deutlich höhere Bandbreite mit
erhöhter gleichzeitig stattfindender
Zugriffe auf Internet- und Netzwerkdienste;
einen nahezu verzögerungsfreien
Verbindungsaufbau mit sehr
kurzen Latenzzeiten für einen Echtzeit-Informationsaustausch,
sowie
neue Sicherheitsvorkehrungen,
die die Datenübertragung deutlich
sicherer, belastbarer und zuverlässiger
machen.
Grundlegender Wandel in
der Mobilfunk-Welt
Doch die 5G- und IoT-Technologie
ist mehr als nur eine neue
Generation der Mobilfunktechnologie.
Sie stellt einen grundlegenden
Wandel in der Mobilfunk-Welt
dar und offeriert eine leistungsstarke
Kombination aus außergewöhnlicher
Geschwindigkeit, erweiterter
Bandbreite, geringer Latenz
und erhöhter Energieeffizienz, die
in den nächsten fünf Jahren Milliarden
von Verbindungen ermög lichen
und die Welt verändern wird. Nach
Angaben der GSMA – eine globale
Organisation, die die Interessen
der Mobilfunkbranche vertritt, wird
erwartet, dass die Zahl der 5G-Verbindungen
im Jahr 2025 auf bis zu
1,8 Milliarden ansteigen wird.
Schon im vergangenen Jahr wurden
in 42 Ländern kommerzielle 5G
Dienste eingeführt und viele weitere
Mobilfunkbetreiber stehen in den
Startlöchern, um weitere 125 Länder
weltweit an das 5G-Netz anzuschließen.
Die Voraussetzungen für
5G sind geschaffen und werden sukzessive
ausgebaut. Steht erst einmal
eine flächendeckende Infrastruktur
wird es kein Halten mehr
geben. 5G setzt ein riesiges IoT-
Ökosystem frei, in dem Netze zig
tausend angeschlossene Geräte
bedienen können, wobei die richtigen
Kompromisse zwischen Geschwindigkeit,
Latenz und Kosten gefunden
werden müssen.
Eigene Netze aufbauen
Der neue Standard ermöglicht
es, dass erstmalig produzierende
Unternehmen wie beispielsweise
Medizintechnikhersteller oder Krankenhäuser
eigene Netze aufbauen
können und damit die Fabrikautomatisierung
sowie die Digitalisierung
vorantreiben.
Das gilt für fast alle produzierenden
Gewerbe, doch speziell im
Sektor der Medizin und Medizintechnik
offeriert 5G noch weitaus mehr.
Die kurzen Latenzzeiten und die
hohe Zuverlässigkeit von 5G eröffnet
die Möglichkeit für ein „medizinisches“
Internet of Things. Laut
einer PwC Studie von 2021, trägt
5G im Gesundheits- und Sozialbereich
bereits jetzt 530 Milliarden
US-Dollar zum globalen BIP bei.
Netzbetreiber Krankenhaus
- Medizintechnik auf der
Überholspur dank 5G
Mit 5G ist der Einsatz von Künstlicher
Intelligenz für eine präzisere
Diagnostik sowie für Virtual/Augmented
Reality möglich und eröffnet
neue Behandlungsmöglichkeiten.
Erste Live-OPs über ein
5G-Netz haben bereits stattgefunden.
Natürlich hat es bereits vor 5G
schon Videoübertragung bei komplizierten
Operationen gegeben,
aber nicht in Echtzeit, mit durchgängigem
Bewegtbild. Der Einsatz der
neuen Technologie erleichtert das
Gespräch zwischen Arzt und Patient
– standortunabhängig – das gilt auch
für einen schnelleren Expertenaustausch.
Auch für die Notfallmedizin
bieten sich neue Möglichkeiten, können
doch kritische Vitaldaten direkt
aus dem RTW heraus an die Klinik
übertragen werden. Grundsätzlich
werden Prozesse im Medizinwesen
optimierter laufen mit 5G. Allein das
Potenzial von Track & Trace Szenarien
im Krankenhaus ist enorm. Der
Aufenthaltsort von teurem Equipment
kann ebenso verfolgt werden,
wie der von Patienten – somit
werden Prozesse optimiert, Wartezeiten
vermieden und die Ressour-
5G Router UF51-501EU 5G
CPE - kosteneffizienten Lösung
für 5G-Wireless-Networking-
Anwendungen & Campus Netze
© Milesight
80 meditronic-journal 1/2022

Kommunikation
Industrieller 5G Router UR75 – geeignet für Campus-Netze, Smart Grid,
digitale Medieninstallationen, Industrieautomation und digitale Fabriken
© Milesight
cen optimal genutzt. Grundlegende
Ideen für eigene Klinik-Apps befinden
sich bereits in der Testphase
und bieten dem Patienten für seinen
Klinikaufenthalt Features wie
Terminplaner oder diagnostische
Informationen aus bildgebenden
Verfahren in Echtzeit an.
Um die Effizienz der Abläufe in
Kliniken zu steigern, geht kein Weg
an eigenen 5G-Netzen vorbei. Auch
das ein Novum gegenüber der aktuellen
Mobilfunkgeneration: 5G ermöglicht
erstmals den Aufbau von
lokalen Campus-Netzen. Seit der
zweiten Jahreshälfte 2019 vergibt
die Regulierungsbehörde auf Antrag
Frequenzen von 3,7 bis 3,8 GHz an
Unternehmen, regionale Netzbetreiber
oder Gemeinden.
Das Campus-Netzwerk
Campus-Netze sind exklusive,
eigene Mobilfunknetze für ein definiertes
lokales Areal, ein Krankenhaus,
eine Universität oder eine
Fabrik. Die Campus-Netze sind auf
die individuellen Bedürfnisse der
Nutzer zugeschnitten. Der Zugriff
vom öffentlichen Netz auf das Campus-Netz
ist nicht möglich. Umgekehrt
ist das private Funknetz jedoch
an das normale Mobilfunknetz angebunden,
damit Firmen mit Partnern,
externen Dienstleistern oder Zulieferern
kommunizieren können. Diese
Kombination aus einem privaten und
einem öffentlichen Netz bezeichnen
Experten als „Dual Slice Lösung“.
Mit Krankenhaus-eigenen Netzlösungen
kann 5G bereits auch
ohne flächendeckenden Netzausbau
umgesetzt werden – jedenfalls
für das eigene Campus-Netz.
Denn innerhalb dieses Netzes können
die neuen Latenzzeiten tatsächlich
erreicht und neue Anwendungen
realisiert werden. Betrug die
Latenzzeit mit den bisherigen Telekommunikationstechnologien
noch
40 bis 100 Millisekunden, reduziert
sich diese durch 5G auf unter eine
Millisekunde. Damit ergibt sich die
meditronic-journal 1/2022
Grundlage für Übertragung von Live-
Videos mit mindestens 1080p und
30 FPS und die Übertragung von
Fern-Ultraschall ohne Paket- oder
Frame-Verlust.
5G gilt als eine der kommenden
Schlüsseltechnologien und
Deutschland ist eins der wenigen
Länder weltweit, dass überhaupt
eigene Campus-Lizenzen für 5G
anbietet. Wenn das Gesundheitssystem
in Deutschland auf 5G setzt,
dann kann es zum Leitmarkt für
5G-Anwednungen werden. Unternehmen
im Gesundheits- und Medizinwesen,
die von der 5G-Technologie
profitieren möchten, sollten
jetzt die richtigen Weichen stellen
und in den Ausbau ihrer digitalen
Infrastruktur investieren.
Was braucht es, um den
Einstieg ins 5G-Zeitalter
umzusetzen?
Abgesehen davon, dass die digitale
Transformation sehr langsam
stattfindet, fehlt es oft an grundlegendem
Know-how in Sachen 5G
Infrastruktur. Es gibt teilweise noch
keine digitalen Patientenakten und
die Schnittstelle zwischen Arzt und
Pflegepersonal ist meist noch handschriftlich
geprägt. Bevor 5G zum
Einsatz kommen kann, ist erstmal
eine grundlegende Digitalisierung
notwendig. Der Ausbau einer
5G-Infrastruktur im eigenen Unternehmen
eröffnet zwar neue telemedizinische
Lösungen, birgt zugleich
aber auch Risiken. Generell haben
zahlreiche Angriffe aus dem Netz
bereits gezeigt, was für eine große
Herausforderung die Gewährleistung
einer IT-Sicherheit in einem
Krankenhaus ist. Mit der 5G-Technologie
erhöht sich der Grad der
Vernetzung und damit zugleich
die Anforderungen an die Cyber-
Sicherheit. Daher bedarf es eines
verlässlichen Sicherheitskonzeptes,
mit dem sich niemand ohne Authentifizierung
Zugriff zu Informationen
verschaffen kann. Umfassende Konzepte
zum Datenschutz, sowie Fragen
in Bezug auf Arzthaftungsrecht
und Abrechenbarkeit bei telemedizinischen
Leistungen, sind weitere
Punkte, die es zu beachten gilt.
Passende Hardware-Komponenten
hält der Markt bereit, doch das
allein wird nicht reichen.
Die Vision darf die
Transformation nicht
überfordern
Vieles worüber aktuell in der Medizin-Branche
in Kombination mit 5G
besprochen wird, ist eindeutig noch
Science-Fiction und wird noch mehrere
Jahre benötigen, bis es tatsächlich
Einzug in den Alltag von Krankenhäusern
halten wird. 5G sollte
nicht unterschätz werden, denn allein
das Visionäre Potenzial der neuen
Technologie, trägt dazu bei, Innovationen
voranzutreiben. Leider neigen
viele Ideen und Anwendungsszenarien
dazu, den übernächsten Schritt
vorwegzunehmen und das eigentlich
Umsetzbare aus den Augen zu verlieren.
Es entstehen zwar zahlreiche
spannende Konzepte, aber letztendlich
bleiben sie genau das: Konzepte.
Natürlich wäre es eine wahre
Revolution, wenn Augmented-Reality-Brillen
für Notfall sanitäter, die
live vor Ort Fachärzte hinzuschalten
können, zum Standard gehören
würden – und es wäre bereits möglich
solche Mittel einzusetzen, denn
Hardware- und Software-Lösungen
existieren – allerdings nur mit einer
ausreichenden 5G-Mobilfunkversorgung.
Doch genau da hapert
es noch – unter objektiver Betrachtung
des Status quo in Bezug auf
die aktuelle 5G-Mobilfunkversorgung,
rücken solche Einsatzszenarien
in weite Ferne.
Deutschland erteilt zwar Lizenzen
für Campus-Netze, aber es ist eher
unwahrscheinlich das in naher
Zukunft Gesichtserkennungstechnologien,
medizinische Ferndiagnose-
Tools und Drohnen zum Standard
in der deutschen Notfallversorgung
avancieren – im Besonderen, wenn
man sich vergegenwärtigt, dass noch
heute Laborbefunde via Fax verschickt
werden. Solange gerade im
ländlichen Bereich generell kein flächendeckendes
Mobilfunknetz etabliert
ist, mutet es sinnbefreit an, dort
digitale Anwendungen – wie z. B.
eine digitale Sprechstunde beim
Arzt anzubieten. Anders wäre es
im Rahmen eines Campus-Netzes;
dort könnten bereits jetzt zuverlässige
Fernbeurteilung und Diagnosen
erstellt werden, da es sich um
räumlich begrenzte und stationäre
Einrichtungen mit sogenannten „private
slices“ Netzen handelt. Gerade
auf weitläufigen Geländen von Universitätsklinken
könnte, dass bereits
sehr sinnvoll sein. Bevor eine Implementierung
von flächendeckend
zum Einsatz kommenden, direkten,
mobilen Lösungen, realisiert werden
kann, muss noch einiges geschehen.
Erst wenn eine ausreichende
Anzahl 5G-Mobilfunkmasten errichtet
ist, können auch Echtzeit-Videoübertragungen
möglich werden –
aber nur dann.
Möglichkeiten testen
Die Chance für das Gesundheitswesen
liegt darin, jetzt quasi unter
Laborbedingungen - in eigenen
Campus-Lösungen zu testen, was
möglich ist und somit eine Vorreiterrolle
in der digitalen Gesundheitsversorgung
einzunehmen. Eines
ist aber bereits jetzt schon sicher:
5G ist mehr als eine weitere technologische
Entwicklung und kann
zu einer signifikanten Verbesserung
in unserer Lebensweise führen
und in der Notfallversorgung
Leben retten. ◄
Die Medizin-Branche im Zeichen von 5G © m2m Germany - Shutterstock
81

Sensoren
Neue Möglichkeiten durch Drucksensoren in
unserem Körper
Vergleich Mikrosensoren zur in-vivo Druckmessung
Bild 1: Minimalinvasive Katheteruntersuchung im Krankenhaus
Autor:
Stefan Falk,
Produktmanager
Amsys
www.amsys.de
Fortschritte in der Halbleiterfertigung
erlauben immer kleinere
MEMS-Drucksensoren (Mikro-
ElektroMechanischeSysteme)
aus Silizium. Gleichzeitig wächst
der Bedarf aus der Medizintechnik
nach in-vivo, also am lebenden
Menschen einsetzbaren Druckaufnehmern.
Diese neuen, extrem miniaturisierten
Drucksensoren werden
in Form von Kathetern minimalinvasiv
im Zuge einer Operation
in den Körper eingebracht und dienen
der medizinischen Diagnose.
Sie liefern digital verfügbare Echtzeitdaten
des intrakraniellen oder
intraokularen Drucks, zur Kontrolle
der Aorta oder Niere, zur optimalen
Positionierung des Katheters
für die Atherektomie oder zur Messung
der intrakoronaren fraktionellen
Flussreserve bei arteriellen
Ablagerungen.
Die AMSYS GmbH & Co. KG bietet
Beratung bei der Auswahl geeigneter
Drucksensoren und versucht
nachfolgend einen kurzen Überblick
über die eingesetzten Techniken
zu geben.
In-vivo Druckmessung mit
externen Sensoren
Bereits seit etlichen Jahren werden
Drücke über dünne, mit Flüssigkeit
gefüllte Schläuche und externen
Sensoren gemessen. Diese Bauform
hat jedoch gravierende Nachteile
gegenüber der in-vivo Messung:
Durch die große Flüssigkeitssäule
und die notwendige Elastizität des
Schlauchs kommen alle Druckänderungen
„weichgespült“ am Sensor
an. Dies liegt zum einen an der
Trägheit der als Druckmittler eingesetzten
Flüssigkeit. Zum anderen
führen geringe Druckspitzen
zu einer minimalen Volumenänderung
des Schlauchs, sie werden
schlicht absorbiert. Alles in allem
wirkt der dünne flüssigkeitsgefüllte
Schlauch wie ein Tiefpass. Letzten
Endes kann der außerhalb des Körpers
an dem Katheter eingesetzte
Drucksensor auch nur das Signal
messen, was bei ihm ankommt:
Seine Genauigkeit kann noch so
gut sein, evtl. relevante Druckspitzen
werden nicht korrekt aufgenommen,
eine Diagnose ist in vielen
Fällen nicht möglich. Sein Vorteil:
Da er Verbindung zur Umgebung
hat, kann er direkt den Relativdruck
messen. Allerdings ist auf
seine Lage relativ zur Höhe des
Messpunkts zu achten, um Messergebnisse
nicht zu verfälschen.
Optische Druckmesstechnik
Wesentlich genauer ist die
optische in-vivo Druckmessung über
ein Fabry-Pérot Interferometer. Die
Miniaturisierung dieses Messprinzips
wurde überhaupt erst durch
die Glasfasertechnologie möglich
und ist seit etwa 20 Jahren auf dem
Markt. Der Aufbau dieser auch als
MOMS, Mikro-Opto-Mechanische-
Systeme bezeichneten Sensoren ist
in Bild 2 dargestellt.
Das aus der Glasfaser austretende
Licht wird zum einen an der
flexiblen Membran reflektiert, zum
anderen an der fest am Ende der
Glasfaser montierten trommelförmigen
Struktur. Der Hohlraum
dazwischen ist evakuiert. Beide
Anteile interferieren miteinander.
Ändert sich die Biegung der Membran
durch eine äußere Druckände-
Bild 2: Aufbau und Funktionsprinzip eines Fabry-Pérot Drucksensors
82 meditronic-journal 1/2022

Sensoren
rung, ändert sich auch die Phase der
beiden interferierenden Lichtwellen
zueinander, es kommt zu konstruktiver
oder destruktiver Interferenz.
Je nach eingesetzter Wellenlänge
können Verbiegungen bis hinunter
in den Nanometer-Bereich zuverlässig
detektiert werden.
Bild 3: Ultrakompakte MEMS-Drucksensoren zur Verwendung in medizinischen Kathetern im Größenvergleich
(links: Metallux MEM2000, rechts: TE IntraSense)
Unempfindlich gegen
elektromagnetische
Störungen
Ein großer Vorteil von MOMS ist
deren Unempfindlichkeit auf elektromagnetische
Störungen, so
dass diese Drucksensoren auch
in Magnetresonanztomographen
(MRTs), in der Elektrochirurgie oder
auch während der Patientenstimulation
durch elektrische Schocks eingesetzt
werden können. Zudem sind
diese Sensoren deutlich unempfindlicher
gegenüber Überdruck. Ihr
Nachteil ist die immer nach vorne
ausgerichtete Membranfläche sowie
die hohen Kosten des Gesamtsystems.
Zudem kann, wie auch bei
den folgenden in-vivo MEMS-Sensoren
mangels Druckverbindung zur
Umgebung nur der Absolutdruck
bestimmt werden. Es bedarf eines
weiteren, jedoch unkomplizierten
Absolutdrucksensors in der Auswerteelektronik,
um den luftdruckunabhängigen
Relativdruck des
Patienten zur errechnen.
Miniaturisierte MEMS-
Drucksensoren
Als dritte Alternative hat sich
in den letzten Jahren die direkte
Integration eines miniaturisierten
MEMS-Drucksensors in den Katheter
etabliert. Aus Platzgründen handelt
es sich hier meist nicht wie in
ex-vivo eingesetzten Druckmesszellen
um komplette Wheatstone-
Messbrücken, sondern nur um Halbbrücken,
die erst durch zwei weitere
externe Widerstände komplettiert
werden. Die hierdurch herabgesetzte
Sensitivität lässt sich über die
Verstärkung kompensieren, worunter
jedoch das Signal-Rausch-Verhältnis
leidet.
Der MEM2000 von Metallux hat
hier als Vollbrückensensor eine Sonderstellung,
baut jedoch in seinem
keramischen Gehäuse auch deutlich
größer. Er ist aber auch als reines
Silizium-Die mit Mikrokabeln als kundenspezifische
Bauform erhältlich.
Die unten dargestellte Tabelle stellt
einen nicht-repräsentativen Überblick
über aktuell am Markt erhältliche
in-vivo messende Sensoren
dar (also ohne die per Schlauch
verbundenen externen Sensoren).
Der IntraSense aus dem TE Konzern
ist auch mit einer Beschichtung
zum Schutz vor Licht für Endoskope
lieferbar, zudem ist eine bereits kalibrierte
Version in Arbeit. Da bei
allen MEMS-Sensoren die in das
Silizium eindotierten Messwiderstände
empfindlich auf Licht reagieren,
muss der jeweilige Hersteller
hier Vorkehrungen im Fall intensiver
Beleuchtung treffen. Amphenols
P330 weist einen besonders hohen
Berstdruck auf, was ihn robuster
gegen Druckschwankungen macht,
während der P41 von Millar besonders
kompakt ist.
Dabei unterscheiden sich zumindest
die Halbbrückensensoren wortwörtlich
nur um Haaresbreite: Mit
einer für die Integration in Katheter
ausschlaggebenden Breite des
Dies von deutlich unter 0,5 mm
sind diese Sensoren nur so breit
Technologie
TE Sensorics
(SMI)
Piezoresistive
MEMS
Halbbrücke
Amphenol Millar Metallux Opsens Fiso
Piezoresistive
MEMS
Halbbrücke
Piezoresistive
MEMS
Halbbrücke
Piezoresistive
MEMS Vollbrücke
Fabry Pérot
Interferometer auf
Glasfaser
Fabry Pérot
Interferometer auf
Glasfaser
Modell IntraSense P330 P41 MEM2000 OPP-M25 FOP-MIV-21
Abmessung 800 x 260 x 170
µm (1 French)
Druckbereich
[mmHg]
900 x 330 x 180
µm³(2 French)
645 x 220 x 115
µm (1 French)
1100 x 1500 x
4000 µm
250 µm Ø x 500
µm
603 µm Ø x 2500
µm
-300…+500 -310…+290 -300…300 0…300 -50…300 -300…+300
Temperatur 10…60 °C 15…45 °C 15…40 °C 15…40 °C - 10…70 °C
Nichtlinearität ±1,0% FS ±1,0% FS ±0,25% FS ±1,0% FS ±0,7% FS ±1,0% FS
Auflösung ∞ ∞ ∞ ∞ 0,5 mmHg

Sensoren
Bild 4: Ätztechnologien in der MEMS-Herstellung – Querschnitt durch das Die a) vor und b) / c) nach dem Ätzen. Links a): Siliziumchip mit strukturiertem
Fotolack zur Maskierung, Mitte b): Siliziumchip nach dem Nassätz-Prozess (KOH-Ätzen), rechts c): Siliziumchip nach dem Trockenätz-Prozess (DRIE-Prozess)
wie ein paar menschliche Haare.
Zudem wurden die Silizium-Wafer
wie auch die gebondeten Glassubstrate
durch Schleifen, Läppen und
Polieren in ihrer Dicke deutlich minimiert.
Um auf einer so minimierte
lateralen Fläche noch eine auf die
geringen körpereigenen Drücke
empfindliche Membran zu prozessieren
bedarf es des Einsatzes von
modernsten Halbleiterfertigungstechnologien
wie dem Tiefen Reaktiven
Ionen Ätzen (engl. DRIE), das
nachfolgend beschrieben ist.
Technologie für
ultrakompakte
Druckmesszellen: Der
Trockenätzprozess (DRIE)
Je niedriger der wirkende Druck
ist, umso empfindlicher muss der
Sensor sein. Dies bedeutet für die
piezoresistive Druckmesszelle entweder
eine dünnere oder eine größere
Membran. Je dünner die Membran
jedoch ist, umso nichtlinearer
ist ihre Übertragungskennlinie und
umso empfindlicher ist die Messzelle
gegen Überdruck.
Eine größere Membranfläche zur
Sensitivitätssteigerung bringt neben
dem Anwachsen der Nichtlinearitäten
jedoch auch eine größere Chipfläche
mit sich, die größere Katheter
bedingt und viele medizinische
Anwendungen unmöglich macht.
Abseits dieser speziellen Anwendungen
verteuern jedoch auch größere
Chips die Sensoren. Daher
sind Messzellen mit der klassischen
Membranstruktur (Cavity mit schrägen
Seitenwänden, Bild 4b) unter
dem Aspekt technisch akzeptabler
Parameter und kommerzieller Randbedingungen
derzeit nur für Drücke
bis 100 mbar sinnvoll zu realisieren.
Trockenätzprozess
Eine technologische Lösung für
niedrigere Drücke stellt der Trockenätzprozess
(Bosch-Prozess)
dar, der in den 1990er Jahren entwickelt
wurde. Hierbei entsteht die
Membran durch die Methode des
Tiefen Reaktiven Ionen Ätzens
(DRIE). Dieser Prozess vermeidet
den Flächenverlust durch die schrägen
Cavitywände im Nassätzprozess
(Bild 4c).
Der DRIE-Prozess kombiniert isotropes
(richtungsabhängiges) Ätzen
(Bild 5, Schritte 3 und 6) und anisotropes
(richtungsunabhängiges)
Ionenätzen (Bild 5, Schritt 5), dass
es erlaubt Gräben oder zur Siliziumoberfläche
senkrechte Kammern in
das Silizium zu ätzen. Beide Prozesse
werden am maskierten Wafer
mehrfach wiederholt, wobei zwischenzeitlich
immer eine Passivierung
mit einem Polymer erfolgen
muss (Bild 5, Schritt 4). Die
Schritte 4 bis 6 werden solange
durchgeführt bis die gewünschte
Tiefe der Cavity erreicht ist. In einem
letzten Prozess (Stripping) werden
die Wände geglättet und die Passivierungsschicht
und der Fotolack
entfernt (Bild 5, Schritt 8).
Alles in allem handelt es sich
beim Trockenätzen um eine komplizierte
und aufwendige Technologie,
durch die jedoch kleinere Messzellen,
höhere Empfindlichkeiten und
bessere technische Eigenschaften
wie z. B. Stabilität und Genauigkeit
erreicht werden. Dabei ist das Verfahren
nicht auf die MEMS-Druckmesszellen
der hier vorgestellten
Mikrosensoren beschränkt, sondern
wird bei vielen Niederdrucksensoren
angewandt.
Zusammenfassung und
Ausblick
Es bedarf keiner Glaskugel, um
vorauszusehen, dass die Nachfrage
nach in-vivo Druckmesslösungen
durch die alternde Gesellschaft und
den dadurch steigenden Bedarf an
Diagnostik für Herzerkrankungen
aber auch grauen Star und Nierenprobleme
in Zukunft stark steigen
wird. Glücklicherweise haben
die Zulieferer der großen medizintechnischen
Unternehmen viele gute
Angebote im Programm.
Während für spezielle Anwendungen
unter starken elektromagnetischen
Feldern auch in Zukunft kein
Weg an der teuren optischen Druckmessung
vorbeiführt, wird das Gros
der Untersuchungen mittels ultrakompakter
MEMS-Drucksensoren
der neuesten Generation durchgeführt
werden. Diese liefern exakte
Werte von direkt vor Ort messenden
Sonden zu einem angemessenen
Preis. Die vormals einzige Lösung
der externen Messung körpereigener
Drücke über flüssigkeitsgefüllte
Schläuche wird jedoch in Zukunft
den hochgenauen in-vivo Sonden
weichen müssen. ◄
Bild 5: Prinzip des Trockenätzens: Die-Querschnitt während des Ätzprozess
84 meditronic-journal 1/2022

Hygienische Computertechnologie
Worauf sollten Entwickler von Medizingeräten bei der Integration von Computertechnologie, die beispielsweise
im OP oder auf Intensivpflege zum Einsatz kommt, achten?
Bild 1: Um Computertechnologie für den Einsatz an oder in Medizingeräten wirklich hygienisch zu machen, sind
komplexe Anforderungen zu erfüllen.
Autor:
Rainer Bornwasser, Teamleader
Medical der EMEA Regional
Business Unit
Adlink Technology
www.adlinktech.com
Im OP wird bei der eingesetzten
Technik schon immer auf höchste
Hygienestandards geachtet. Bei
Medical-PCs hat sich in den letzten
Jahren jedoch einiges verändert.
Welche Anforderungen werden
heute an diese Geräte gestellt
und was muss bei der Produktentwicklung
zwingend berücksichtigt
werden, um etwa Infektionen mit
multiresistenten Krankenhauskeimen
zu verhindern?
Es ist noch gar nicht lange her,
da wurden Monitore und Tastaturen
im OP aus Hygienegründen
noch in transparente Plastikhüllen
eingepackt. Die Hülle wurde dann
nach jeder OP gewechselt, sodass
für jede neue Operation ein sauberes
Arbeitsumfeld zur Verfügung
stand. Das war notwendig,
weil die Systeme oft nicht gut zu
reinigende Oberflächen hatten.
Zahlreiche Fugen verhinderten
die sorgfältige Desinfektion. Die
Monitore waren zudem sehr empfindlich.
Sie hatten noch keinen
Medical-PC/SBC/Zubehör
Touchscreen aus robustem Glas.
Vielmehr kamen für die Bedienung
klassische Tastaturen zum
Einsatz. Diese sollen ohne Reinigung
sogar noch mehr Keime horten
als Klobrillen. [1]
Medical-PCs erleichtern die
Desinfektion
Solche Setups gibt es heute allenfalls
nur noch in OPs mit veralteter
Technik. Neuster Stand der Technik
sind speziell entwickelte Medical-PCs,
die sogar als Medizingeräte
der Klasse 1 zugelassen sind.
Sie haben komplett geschlossene,
weitestgehend fugenfreie Gehäuse
und man kann sie nach jeder OP
mit einem beliebigen Desinfektionsmittel
reinigen. Selbst die Schnittstellen
werden abgedeckt, sodass
kein Reinigungsmittel in die Systeme
eindringen kann – Plastiktüten
braucht es deshalb nicht mehr. Um
eine möglichst effiziente Desinfektion
zu erreichen und dadurch Zeit
und Kosten zu sparen, sollte zum
Einsatz kommende Computertechnologie
ganz besondere Eigenschaften
aufweisen, die in jedes Pflichtenheft
eines Medizingeräte-OEMs
gehören sollten.
Keine Lüftungsöffnungen,
keine Keimschleuder
Heute erreichen komplett lüfterlose
Systemen eine Performance,
mit der sie ansprechende 3D-Bilder
und Videos selbst von hochauflösenden
Bildgebenden Verfahren
darstellen können, ohne dass die
Bilder ruckeln. Das ist wichtig, denn
Bild 2: Das Displayglas der Medical Device Class 1 konformen Panel-PCs und
Monitore von Adlink Technology deckt die gesamte Systemfront ab und ist
dadurch besonders effizient zu desinfizieren.
meditronic-journal 1/2022
85

Medical-PC/SBC/Zubehör
Bild 3: Schnittstellen sollten so wie beim Adlink MLC 8 geschützt werden,
sodass kein Reinigungsmittel in die Systeme eindringen kann.
nur so kann man auf die ansonsten
nötigen Lüftungsschlitze komplett
verzichten. Jeder kennt die Menge
an Staub, die sich hier absetzt und
der niemals wirklich keimfrei ist. Eine
aktive Lüftung kann deshalb eine
massive Bedrohung darstellen, da
ein Lüfter den Staub zusammen mit
den darin enthaltenen Pathogenen
in den Raum abgibt.
Komplett geschlossene
lüfterlose Systeme
Wichtigster Schritt zu einem
hohen Schutz vor der Verbreitung
von Krankenhauskeimen durch
Medical-PCs sind also komplett
geschlossene lüfterlose Systeme,
selbst wenn sie eine leistungsstarke
Grafik für besonders hohe
Auflösungen, Farbtiefe und flüssige
3D-Dartsellungen integrieren. Jedwede
Systemkonfiguration mit neuster
Technik kann man natürlich
nicht umsetzen, denn bei spätestens
bei einer Leistungsaufnahme
von 100 Watt ist mit einer passiven
Kühlung Schluss. Genau deshalb ist
auch die Innovationskraft der Medical-PC-Entwickler
entscheidend –
denn wer es schafft, stets höchste
Performance bei gerade noch kühlbarem
Energieverbrauch zu liefern,
kann Punkte beim Krankenhaus-ITler
und vor allem auch dem
anwendenden Personal sammeln,
das tagtäglich mit den Medical-PCs
arbeitet. Das System sollte idealerweise
auch in der Lage sein, selbst
unter erhöhten Umgebungstemperaturen,
wie sie beispielsweise
bei der OP von Brandopfern nötig
sind, ohne Einschränkungen zu
funktionieren.
Das Display – fugenlos,
kratzfest und reflexionsarm
Konventionelle lüfterlose und komplett
geschlossene Systeme können
jedoch auch weiterhin einige
Mängel aufweisen, die eine Reinigung
und wirksame Desinfektion
erschweren. Deshalb sollte der nächste
Blick beim Einsatz von Panel-
PCs auf das Touchdisplay fallen.
Ideal ist es, wenn das Displayglas
die gesamte Systemfront abdeckt.
Dadurch weist ein solcher Medical-
PC – und das ist anders als bei Systemen,
in denen der Touchscreen
einfach in das Gehäuse eingelassen
ist – frontseitig keine Fugen
auf. Die wesentlichen Berührungsflächen
sind durch diese Konstruktionsweise
simpler und gründlicher
desinfizierbar. Ist das Frontglas entsprechend
robust, kann man es
mit aggressivsten Mitteln reinigen,
ohne dass es verkratzt oder die
Oberfläche durch Feinstabriebe
milchig wird.
Entspiegelte Fronten
Zudem ist auf entspiegelte
Fronten zu achten, um störende
Reflexionen von OP-Lampen, Fenstern
oder anderen Lichtquellen
zu vermeiden. Hier liegt die Krux
im Detail: Die Entspiegelung sollte
nämlich nicht durch eine empfindliche
Beschichtung, sondern durch
Ätzverfahren erfolgen, da sie sonst
abgerieben werden kann. Bei ständiger
Desinfektion ist dies besonders
wichtig. Ist die Entspiegelung
kratzfest in einer Härte von 7H ausgeführt,
kann man sicher sein, dass
das Touchdisplay den OP-Alltag
viele Jahre ohne Beanstandungen
übersteht. Dass der Touchscreen
mit OP-Handschuhe bedienbar sein
muss, ist bei Medical-PCs eigentlich
selbstverständlich, soll der Vollständigkeit
halber aber nicht unerwähnt
bleiben.
Das Gehäuse –
stabil, antibakteriell und
schraubenlos
Da es bei Notoperationen und
im Schockraum auch schon mal
hektisch zugehen kann, ist auch
auf die Schlagfestigkeit der Systeme
zu achten, denn sind sie an
Deckenarmen flexibel montiert, kann
eine OP-Lampe schnell gegen das
System stoßen. Robuste Designs,
die solche Kollisionen locker wegstecken,
sollten den Aufprall einer
250 Gramm schweren Masse aus
einer Fallhöhe von 40 Zentimetern
verkraften, was dem Stoßfestigkeitsgrad
IK06 entspricht.
Trotz aktiver Wischdesinfektion,
die auch schon alleine wegen
einer real sichtbaren Verschmutzen
mit Blut erforderlich ist, haben
sich zudem Gehäuse mit antibakterieller
Beschichtung etabliert, die
dank ihrer anorganischen antibakteriellen
Silberwirkstoffen eine hohe
Wirksamkeit gegen Pathogene bieten.
Mehr als 5 Jahre soll diese Wirkung
anhalten.
Schraubenlose Gehäuse
Der technische Vorteil eines
schraubenlosen Gehäuses besteht
darin, dass aufgrund der magnetisch
betätigbaren Sicherungsmittel
auf Schrauben zur Fixierung
des Gehäusedeckels an den
Gehäuse boden verzichtet werden
kann, was die Reinigbarkeit und
Desinfizierbarkeit des Gehäuses
wesentlich erleichtert. Hierzu weist
das Sicherungsmittel einen Riegel
auf, der federbelastet ohne Einwirkung
äußerer Kräfte in einer Sicherungsstellung
positioniert ist. Der
Riegel kann beispielsweise durch
einen pin-artig ausgebildeten Bolzen
gebildet sein, der verschiebbar
oder in anderer Weise beweglich
in einem Teil des Gehäuses, beispielsweise
des Gehäusedeckels,
der zur Aufnahme der berührungsempfindlichen
Anzeigeeinheit ausgebildet
ist, vorgesehen ist. Durch
diesen Riegel und dessen federbedingte
Vorspannung in die Sicherungsstellung
wird erreicht, dass
Gehäusedeckel und Boden gegen
unerwünschtes Lösen der formschlüssigen
Verbindung gesichert
sind. Um die formschlüssige Verbindung
lösen zu können, müssen
die Sicherungsmittel aktiv deaktiviert
werden, um ein ungewolltes
Öffnen zu verhindern.
Fazit
Es sind also eine Menge Kriterien
zu prüfen, um Medical-PCs
wirklich hygienisch auszulegen. Es
reicht also nicht aus, einen Medical-PC
nur nach der MDR Class 1
und EN60601-1 und EN60601-1-2
konform zu entwickeln, auch wenn
diese Kriterien selbstverständlich
genauso wichtig sind.
Referenz:
[1] https://www.srf.ch/sendungen/
puls/alltag-umwelt/pc-tastaturendreckiger-als-wc-brillen
◄
Bild 4: Adlink Technology ist auf individuelle Medical-PC Auslegungen
für OEM-Equipment spezialisiert und bietet seit neustem auch komplett
schraubenlose Designs an
86 meditronic-journal 1/2022

Stromversorgung
Mit Spannung erwartet
Netzteil-Innovationen erweisen sich als
Eckpfeiler der Digitalisierung
Autor:
Hermann Püthe,
Geschäftsführender Gesellschafter
inpotron Schaltnetzteile GmbH
www.inpotron.com
Stromversorgungen sind für Entwickler
ein kniffliges Aufgabenfeld.
Das Design erfordert Know-how
und Aufwand – unter technischen,
aber auch unter normativen Aspekten.
Besonders im Kontext der Digitalisierung,
von der Industrieautomation
über die Gebäude- bis zur
medizinischen Gerätetechnik, können
anwendungsoptimierte Netzgeräte
zum entscheidenden Marktvorsprung
verhelfen.
Diese Welt ist im Wandel – denn
die Digitalisierung schreitet unaufhaltsam
voran; sie erfasst nicht nur
sämtliche Industrien, sondern auch
viele Gesellschaftsteile. Die automatisierte
Produktion ist ein digitaler
Vorreiter; hier nimmt die Vernetzung
cyberphysischer Systeme
(CPS), wie Sensoren, Steuerungen,
Maschinen(teile), Roboter und Software,
im Kontext der Industrie 4.0
unaufhaltsam Tempo auf. Das Industrial
IoT verspricht ein beispielloses
Maß an Variantenvielfalt und Produktivität,
definiert aber neue Randbedingungen
für die Entwicklung
vernetzter Geräte und Maschinen:
Wireless-Kommunikationstechnologien,
wie 5G und WLAN 6, beginnen
sich zu etablieren. Echtzeitfähige
Protokolle, wie OPC UA, werden
in den Produktionslinien zum
Standard. Sensoren und andere
CPS schicken damit gigantische
Daten mengen zur Analyse an Cloudcomputer
– mit deren Energiebedarf
sich, in Summe, Großstädte
mit Strom versorgen ließen.
Netzgeräte speisen das
Industrial IoT
Aus den gewaltigen Mengen an
Daten, die durch die Adern des Industrial
IoT pulsieren, erwachsen den
Betreibern vernetzter Fabriken im
Wesentlichen zwei Probleme: Zum
einen sorgen sie sich – berechtigterweise
– um ihre Netzwerksicherheit.
Zum anderen steigen ihre
Kosten für Energie und darüber
hinaus die Aufwendungen für den
Umweltschutz. Ein möglicher und
zurzeit viel propagierter Lösungsansatz
besteht im Dezentralisieren
der Fertigungs intelligenz, im Verlagern
von Rechenkapazität bis hin zu
den Sensoren und Aktoren an den
Netzwerkrand. Sogenannte Edge-
meditronic-journal 1/2022
87

Stromversorgung
Computer, ausgeführt als separate
Netzwerk knoten oder in die
CPS integriert, lassen sich einfacher
als zentralisierte Netze schützen.
Und sie reduzieren die Datenströme
auf ihrem energie intensiven
Weg in die Cloud.
Effiziente
Energieversorgung
Die Verfügbarkeit von Energie
und mit ihr die effiziente Versorgung
aller vernetzten Geräte oder
CPS im Industrial IoT – bis an die
Edge, zum Netzwerkrand – gehört
zu den Kernaufgaben in der smarten
Fabrik. Aus den Forderungen
nach Kompaktheit, Energieeffizienz
und Betriebssicherheit resultieren
die Einträge im Pflichtenheft
der Stromversorgungsentwickler:
Die Leistungsdichte und damit die
Entwärmung, ein hoher Wirkungsgrad
über einen möglichst weiten
Lastbereich, das Puffern von Netzausfällen
und häufig auch die Redundanz
gehören zu den wichtigsten
Parametern. Dazu kommen Eigenschaften,
die aus der Dezentralisierung
sowie aus den Anforderungen
der Vernetzung im Industrial
IoT resultieren: Damit sich Netzteile
selbst an der Edge aus der
Ferne steuern und idealerweise
auch warten lassen, benötigen sie
Datenschnittstellen, die der Vielfalt
der gängigen Kommunikationsstandards
gerecht werden.
Individualisierung – was dafür spricht
Der Megatrend Digitalisierung
prägt als wichtige Triebfeder
die industrielle Entwicklung
des vergangenen sowie dieses
Jahrzehnts. Im Rahmen der Industrie
4.0 ermöglicht er Produktionsverfahren,
die in der Lage
sind, auch unter dem Credo der
Wirtschaftlichkeit variantenreiche
Erzeugnisse in kleinen Losgrößen
hervorzubringen. Gleichermaßen
setzt aber die Vielfalt der
Applikationsszenarien im Industrial
IoT hochspezialisierte Ausrüstungen
– Geräte und Baugruppen
– voraus, die für ihre
jeweiligen Einsatzbedingungen
konsequent optimiert wurden,
um deren Anforderungen
an Präzision, Effizienz, Zuverlässigkeit
und Sicherheit erfüllen
zu können. Erfahrene Stromversorgungsanbieter
wie inpotron
zeichnen sich daher durch einen
ganzheitlichen Ansatz aus, der
bei der detaillierten Ermittlung
Bild 1: Smarte Netzteile von inpotron speisen Diagnosedaten in das Industrial IoT, anhand derer sich
Prozessparameter optimieren und ein möglicher Wartungsbedarf rechtzeitig vorhersagen lassen
der Kundenbedürfnisse beginnt,
Risiko- und technische Analysen
beinhaltet und über Mechanikund
Designfragen bis hin zur
Kostenoptimierung reicht. Im
Einzelnen ist es mit kundenspezifischen
Netzteilen möglich,
im Vergleich zu Standardlösungen
einen merklich gesteigerten
Wirkungsgrad zu erzielen,
dank konstruktiver Optimierung
die Abwärme zu mindern
und den notwendigen Bauraum
zu reduzieren. Erprobte und aufeinander
abgestimmte Entwicklungs-,
Beschaffungs- und Produktionsprozesse
tragen dazu
bei, die Stromversorgung – und
damit eine jede Applikation –
zuverlässiger und ausfallsicherer
zu gestalten. Zudem garantiert
der Hersteller inpotron eine
jahrelange Verfügbarkeit seiner
in Deutschland gefertigten Produkte
sowie eine sachkundige
technische Unterstützung.
Diagnosedaten aus der
Stromversorgung
Diese Schnittstellen, von I 2 C und
RS232 über CAN und Ethernet bis
hin zu Wi-Fi, RFID oder KNX, sind
keine Einbahnstraßen. Moderne
Netzteile sind damit in der Lage,
Diagnosedaten ins Kommunikationsnetz
zu speisen, die dabei helfen,
Wartungsbedarf an den jeweiligen
Netzwerkknoten vorherzusagen,
Überlastsituationen zu vermeiden
und in der Summe Stromnetze
wirtschaftlicher zu betreiben
(Bild 1). Zu den Informationen, die
smarte Netzteile für Analysezwecke
bereitstellen, gehören Größen wie
Leistungsaufnahme, Betriebszeit
oder Temperatur. Aus diesen lassen
sich Profile erstellen, anhand
derer Systemingenieure Prozessparameter
optimieren können, um
beispielweise einer Leistungsüberhöhung
vorzubeugen – und
die Stabilität der Energieversorgung
zu verbessern. Ist eine kurzfristige
Überlastung der Stromversorgungen
vorherzusehen, lassen
sich Gegenmaßnahmen ergreifen
– etwa Displays abdunkeln oder
ausschalten, die zum betreffenden
Zeitpunkt nicht benötigt werden.
Anhand von Temperaturprofilen
ist es möglich, Leistungsentnahmen
und das Thermal Management
intelligent zu verwalten. Ein weiterer
Bild 2: Moderne LED-Treiber kommunizieren über verschiedene
Busprotokolle – auch eine drahtlose WLAN-Verbindung ist möglich
88 meditronic-journal 1/2022

Stromversorgung
Bild 3: Kundenspezifisch entwickelte Stromversorgung für medizinische
Überwachungsanwendungen in der Patientenumgebung
Nutzen von Netzteil-Diagnosedaten
entsteht im Zusammenhang mit
der Predictive Maintenance: Steigt
etwa die Leistungsaufnahme einer
versorgten Maschine plötzlich an,
kann diese Information als Indikator
für den anstehenden Wartungsbedarf
dienen.
Smarte Stromversorgungen,
die in Netzwerken als Datenquellen
agieren, tragen dazu bei, in
den jeweiligen Applikationen eine
Überdimensionierung zu vermeiden.
Dies ist eine essenzielle Maßnahme,
um die Anschaffungs- und
Betriebskosten, beispielsweise für
vernetzte Anlagen der industriellen
Fertigung, gering zu halten.
Smartes Licht
meditronic-journal 1/2022
Vernetzte elektronische Systeme
sind in Überwachungseinrichtungen,
Zugangskontrollen und Schließanlagen
bis hin zur ausfallsicheren
Energieversorgung. Wie in den Fertigungsstraßen
der Industrie, sind
auch hier cyberphysische Systeme
zur Datenerfassung allgegenwärtig,
darüber hinaus vernetzte Aktoren
und Steuergeräte. Sie kommunizieren
mit Hilfe von Feldbusprotokollen
und benötigen hocheffiziente,
idealerweise maßgeschneiderte
Stromversorgungen.
In den häufig weit verteilten
Anwendungen kommt es beispielsweise
auf lange Betriebszeiten und
Wartungsintervalle an, womit Eigenschaften
wie Energieeffizienz und
der Verzicht auf verschleißbehaftete
Baugruppen, wie Lüfter zur aktiven
Kühlung, zu zentralen Forderungen
werden. Dank umfassender
Erfahrung, auch mit internationalen
Zulassungen und Standards,
sowie eines fundierten Applikationswissens
ist inpotron auch hier
in der Lage, projektspezifisch maßgeschneiderte
Stromversorgungen
anzubieten.
Moderne LED-Treiber
Heute sind verlustarme LED-Treiber
für High-Power-LEDs sowie
hybride analog-digitale Ansteuerfunktionen
gefragt. Moderne LED-
Treiber (Bild 2) haben zwar nach wie
vor die Aufgabe, Energie zuverlässig
bereitzustellen. Darüber hinaus
fungieren sie aber als Steuereinheiten,
die verschiedene Kommunikationsprotokolle
beherrschen müssen.
Modularer Aufbau
Schon heute sind viele LED-Treiber
modular aufgebaut. Die Module
lassen sich miteinander vernetzen
und ohne weitere Steuergeräte, je
nach Einsatzzweck, zu geeigneten
Leistungsstufen zusammenfassen.
Software ist in den intelligenten
Beleuchtungsapplikationen
zum entscheidenden Element
geworden: Zum einen lassen sich
die Endprodukte mit ihrer Hilfe in
der Fertigung nach spezifischen
Kundenwünschen konfektionieren.
Zum anderen ist
es möglich, im
laufenden Betrieb
die Firmware zu
aktualisieren, um
etwa bei verändertem
Einsatzort
oder für ein
abweichendes
Lichtspektrum
den Funktionsumfang
zu variieren.
Herstellerseitig
ist es möglich,
die Schaltungen
nach einem Baukastenprinzip
zu
entwickeln. So
können sie einen
sehr hohen Individualisierungsgrad
erreichen,
aber dennoch die
Entwicklungskosten
eines kundenspezifischen
Schaltnetzteils so niedrig halten,
dass sie auch bei geringen Stückzahlen
wirtschaftlich vernünftig
bleiben. Die Anwendungsfelder
kundenspezifischer inpotron-
Schaltnetzteile für die LED-Technik
reichen von Industrie- und Studio-
über Schienenfahrzeug- und
Design-Innenraumbeleuchtungen
– bis hin zu medizinischen Untersuchungsleuchten.
Rückgrat der medizinischen
Gerätetechnik
Hocheffiziente LED-Beleuchtungen
im Operationssaal, aber auch Stromversorgungen
für die Notfallmedizin
und das Patienten-Monitoring oder
robuste Ladegeräte in dediziertem
Medizin equipment: Hier unterliegt
die Entwicklung unter anderem den
Vorgaben der IEC-Norm 60601-1 für
die Sicherheit elektrischer Medizinprodukte.
Deshalb ist, neben Nennund
Spitzenleistung, Wirkungsgrad,
Zuverlässigkeit und Lebensdauer,
das Gewährleisten der Patientensicherheit
gemäß der sogenannten
2x MOPP-Einstufung ein Schlüsselkriterium.
Es hat beispielsweise definierte
Bedingungen für elektrische
Parameter wie Isolation, Luft- und
Kriechstrecken oder Ableitströme
zur Folge.
Diese kombinierten Anforderungen
der Medizintechnik hinsichtlich der Leistungsparameter,
des Funktionsumfangs,
der Effizienz und der Sicherheit
lassen sich in der Regel nicht mit
Standardprodukten erfüllen. Vielmehr
sind Individuallösungen (Bild 3) in den
meisten Fällen unausweichlich. Nach
Einschätzung von inpotron-Experten
sind sie ab einer Bedarfsmenge von
1000 Stück jährlich der technologisch
und wirtschaftlich sinnvollste Ansatz,
um in der medizinischen Gerätetechnik
eine optimierte Stromversorgung
umzusetzen.
Fazit: technisch vorteilhaft
und wirtschaftlich sinnvoll
Netzteile sind anspruchsvoll
und unverzichtbar – trotzdem liegen
sie meist nicht im Fokus der
Applikationsentwickler. Tragen sie
doch auf den ersten Blick nichts
zur eigentlichen Kernfunktion der
Geräte oder Anlagen bei, die sie
speisen. Dennoch ist der Entwicklungsaufwand
in der Regel hoch,
weil neben Leistung und Wirkungsgrad
auch Merkmale wie
Bauraum, Konnektivität, Ausfallsicherheit
und EMV sowie marktspezifische
Standards und Zulassungen
zu berücksichtigen sind.
Angesichts der Komplexität eines
Stromversorgungs designs sind
Applikationsentwickler gut beraten,
diese Aufgabe einem Netzteilexperten
zu übertragen.
In manchen Fällen eignen sich
Standardprodukte, deren große
Auswahl eine schnelle und ausreichende
Lösung verspricht. Sind
allerdings Bauraum und Wärmemanagement
kritische Punkte der
Entwicklung, kommen spezifische
normative Vorgaben ins Spiel oder
kann eine optimierte Stromversorgung
die Produkteigenschaften verbessern
und einen Wettbewerbsvorsprung
ergeben, dann ist das Zukaufen
keine Option. Ein vermeintlicher
Preisvorteil gegenüber der kundenspezifischen
Entwicklung geht oft
verloren, weil die meist nicht perfekt
abgestimmten Spezifikationen
eines Standardnetzgeräts eine vorsorglich
überdimensionierte Auslegung
erforderlich machen.
All dies hat zur Folge, dass
passgenaue, auf eine Applikation
präzise zugeschnittene Stromversorgungen
von einem spezialisierten
Anbieter wie inpotron nicht nur
unter technischen Gesichtspunkten
die bessere Wahl sind. In sehr
vielen Fällen sind sie auch unter
wirtschaft lichen Aspekten eine sehr
sinnvolle Alternative. ◄
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