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medizin&technik 06.2023

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<strong>06.2023</strong><br />

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

EVK 13,30 €<br />

Ingenieurwissen<br />

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

TITELTHEMA<br />

Qualität im 3D-Druck<br />

Arbeiten zu Standards laufen:<br />

Was schon geht und was entsteht<br />

Seite 58<br />

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

Erbe Elektromedizin-CTO Dr. Scherer<br />

über KI, Roboter und PFAS Seite 46<br />

SPECIAL<br />

Automatisierung: Daten sammeln,<br />

Roboter, Sondermaschinen Seite 73<br />

Messe<br />

MEDICA/COMPAMED<br />

Neue Produkte und Trends<br />

13. -16. 11. 2023 Seite 17


COMPAMED Düsseldorf<br />

13.11. – 16.11.2023<br />

Halle 8a, Stand G16<br />

Für medizinische Powertools<br />

In der Medizin<strong>technik</strong> hat Sauberkeit höchste Priorität. Deshalb ist dieses Antriebssystem<br />

vollständig sterilisierbar – vom Motor über das Getriebe bis zum Encoder.<br />

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Precision 2 medizin&<strong>technik</strong> Drive Systems 06/2023


Medizinischer<br />

Fortschritt.<br />

Mit Hochleistungs-<br />

Kunststoffen.<br />

Viele neue Ideen – und<br />

Standards für die Praxis<br />

Was sind Normen und Standards wert? Das zeigt sich<br />

besonders dort, wo es weder das eine noch das andere<br />

gibt. Ein Beispiel dafür ist die Qualitätssicherung rund um die<br />

additive Fertigung. Die gute Nachricht ist: An einheitlichen Vor -<br />

gaben wird schon gearbeitet. Wie die Dinge stehen, zeigt das<br />

Titelthema unserer November-Ausgabe ab Seite 58.<br />

Doch nicht nur rund um die Qualität entstehen neue Ideen. Das<br />

Start-up Flipoq will gleich den 3D-Druck insgesamt auf den Kopf<br />

stellen – und nutzt ein Verfahren, das komplexe Formen auch<br />

ohne Stützstrukturen herstellen kann. Was wiederum Material<br />

spart, wie ab Seite 66 zu lesen ist.<br />

Zur Zukunft der Medizin<strong>technik</strong> haben wir zwei Experten befragt.<br />

Dr. Helmut Scherer, CTO bei Erbe Elektromedizin, berichtet<br />

über erste An sätze, ohne PFAS auszukommen – aber auch<br />

über Roboter und Erfahrungen mit der Digitalisierung (Seite<br />

46). Was Daten für Medtech-Unternehmen bringen können,<br />

fasst Digitalisierungsexperte Dr. Sebastian Grundstein ab Seite<br />

74 zusammen. Er bildet demnächst den Nachwuchs zu Fachleuten<br />

für Cyberphysische Systeme aus – und fragt, welche Unternehmen<br />

spannende Technologien wohl als erste nutzen.<br />

Um neue Ideen rund um das Thema Audio geht es dem Herzchirurgen<br />

PD Dr. Martin Friedrich. Er möchte mit einem eigenen<br />

Audio-System die Kommunikation im OP revolutionieren (Seite<br />

14). Den Sound der Medizingeräte selbst hingegen nimmt<br />

Bertrandt Medical ins Visier (S. 44). Das geht doch leiser, oder?<br />

Und last, but not least: Der Messe Compamed widmen wir ab<br />

Seite 17 einen Sonderteil, stellen neue Bearbeitungsmöglichkeiten,<br />

umgesetzte Forschungsergebnisse und bioresorbierbare<br />

Werkstoffe vor. Das Team von medizin&<strong>technik</strong> finden Sie in<br />

Halle 8b, Stand H17 – bis bald also! Wir freuen uns auf Sie.<br />

• Für Minimalinvasive Chirurgie, Analytik,<br />

Geräte<strong>technik</strong> sowie Microextrusion<br />

und -spritzguss aus PTFE und thermoplastischen<br />

Werkstoffen<br />

• Zertifiziert gemäß ISO 13485<br />

• Fertigung im Reinraum Klasse 8<br />

Besuchen Sie uns auf der<br />

COMPAMED in Düsseldorf<br />

in Halle 8A, Stand E26,<br />

vom 13.– 16. November 2023<br />

www.ek-kt.de/medizin<br />

lifescience@elringklinger.com<br />

Fon +49 7142 583-0<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

Mehr zum Thema Digitalisierung in Medizin<strong>technik</strong> und Gesundheitsweisen<br />

finden Sie im Online-Magazin unter:<br />

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

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 3


14<br />

■ Medizin im Dialog<br />

Audio-Plattform für den OP<br />

Herzchirurg Dr. Martin G. Friedrich will<br />

mit Audio-Technik die Arbeit im OP<br />

verbessern . Dafür hat er ein Start-up gegründet<br />

und hofft auf Zusammenarbeit<br />

mit Medizinprodukteherstellern ........14<br />

(Bild: Universitätsmedizin Göttingen)<br />

Herzchirurg<br />

Dr. Martin G.<br />

Friedrich über<br />

die Vorteile von<br />

Audio-Plattformen<br />

im OP<br />

Messe<br />

Compamed/Medica<br />

Übersicht ...........................................17<br />

Messe Compamed bietet Hightech und<br />

Fachwissen für Medizinprodukte .......18<br />

Schneller am Markt durch Designund<br />

Fertigungsservice ........................20<br />

Verpackung für Low-risk-Produkte .....22<br />

Fußschalter: User Interface mit<br />

integrierter Sensorik ..........................24<br />

Medizinische Schläuche ohne Drall<br />

wickeln ..............................................26<br />

Mit Tiefziehen plus Laser<br />

zur Kanüle mit Bohrungen .................28<br />

Mit Sensorik Leckagen im Blick ..........31<br />

Biokompatibler Klebstoff für Wearables<br />

und Minidiagnostik ............................32<br />

Hybride Biokeramik als<br />

Knochenimplantat .............................33<br />

Zahnräder: Zähne<br />

so fein wie ein Haar ...........................34<br />

Dosiersensor: Im Mikroliterbereich<br />

sehr präzise dosieren .........................36<br />

■ Technik<br />

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

Erbe Elektromedizin-CTO Dr. Scherer zu<br />

Entwicklungstrends, KI und PFAS ......46<br />

Entwicklung und Komponenten<br />

Servobremsen: Wenn Präzision<br />

entscheidet ........................................40<br />

Design und Entwicklung – bediensicher<br />

angepasst an Nutzer und Patient ........42<br />

Sounddesign für Medizingeräte .........44<br />

Einhändige Steuerung für<br />

minimal-invasive Eingriffe .................50<br />

Vitalmonitoring: Für Bäume entwickelt,<br />

auf Menschen übertragbar .................52<br />

Elektrische Bauteile<br />

Elektronik: flexibel, biokompatibel<br />

oder sogar vom Körper resorbierbar ...54<br />

17<br />

58<br />

Steckverbinder gemäß IEC 60601-1 auch<br />

für Hochspannung geeignet ...............56<br />

3D-Druck<br />

Implantate aus amorphem Metall:<br />

Rippenersatz passend zum Patient .....64<br />

Additive Fertigung: Mit einem Dreh<br />

beim 3D-Druck Ressourcen schonen ..66<br />

3D-Druck im Fließband: Neue Formen<br />

für Gradierwerke ...............................68<br />

Reinraum<br />

Hohe Hygieneanforderungen im<br />

Kunststoffspritzguss erfüllen ..............70<br />

Hydraulische Bremszylinder<br />

vereinfachen Partikelüberwachung ....72<br />

Bioresorbierbares Material für ein<br />

Gefäßverschlusssystem ......................38<br />

Medica und<br />

Compamed:<br />

Branchentreff<br />

für<br />

Medizin<br />

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

(Bild: Messe Düsseldorf/Constanze Tillmann)<br />

4 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Titelthema<br />

Qualitätssicherung<br />

im 3D-Druck<br />

In der additiven Fertigung fehlt es noch<br />

an Normen und Standards für die Qualitätssicherung.<br />

Ein Überblick zeigt, woran<br />

sich Medizin<strong>technik</strong>-Hersteller, die Prozessfähigkeitsnachweise<br />

erbringen müssen,<br />

heute schon orientieren können ..58<br />

(Bild: Trumpf)<br />

Special<br />

Automatisierung<br />

Übersicht ...........................................73<br />

Fabrik der Zukunft: Wie die<br />

Medizin<strong>technik</strong> Daten nutzt ...............74<br />

Starke Kleinstantriebe<br />

für die Robotik ...................................77<br />

Messe SPS: Von Digital Transformation<br />

bis zur Nachhaltigkeit ........................78<br />

Hyperautomation: Neues Projekt<br />

soll KMU unterstütze .........................79<br />

Sondermaschinen, passend für den<br />

Life-Science-Sektor ............................80<br />

Roboter schafft Tempo und Präzision<br />

beim Vial-Handling ............................82<br />

Robotertechnologie hilft beim Einsetzen<br />

des künstlichen Kniegelenks ..............84<br />

73<br />

■ Management<br />

Internationalisierung<br />

Wie Healthtech-Start-ups<br />

international durchstarten .................86<br />

■ Fokus Forschung<br />

Bio-Werkstoffe<br />

Mit Spinnenseide in der Gefäßprothese<br />

gegen das Aneurysma ........................90<br />

Qualitätssicherung<br />

Mit KI und Kamera Werkzeugverschleiß<br />

erkennen ...........................................91<br />

Medikamentenabgabe<br />

Anstelle der Spritze gibt ein Saugnapf das<br />

Medikament an den Körper ab ...........92<br />

Rubriken<br />

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

Nachrichten .......................................06<br />

Innovationen .....................................94<br />

Firmenscout ......................................96<br />

Impressum .........................................98<br />

SAUBER<br />

GEMACHT!<br />

Mit dem neuen Edelstahlaktuator für<br />

Hygienebereiche der Baureihe HHA<br />

haben Keime und Bakterien keine<br />

Chance: Verlässliche Präzision in<br />

höchster Reinheit.<br />

14. - 16.11.2023<br />

SPS<br />

Halle 4 | Stand 248<br />

(Bild: Contexo)<br />

Automatisierung: Fabrik der<br />

Zukunft, Roboter in Labor und OP,<br />

Messe SPS<br />

Zum Titelbild: Das Swiss m4m Center hat<br />

diese medizinischen Zangen mit der<br />

Truprint Maschine von Trumpf im LPBF-<br />

Verfahren gefertigt<br />

Innentitel zu Automatisierung: Contexo<br />

harmonicdrive.de<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 5


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Spectaris bündelt<br />

Medtech-Kompetenz<br />

Spectaris hat das neue Kompetenznetzwerk Medizin<strong>technik</strong><br />

ins Leben gerufen. Ihm gehören neben der Medizin<strong>technik</strong><br />

im deutschen Industrieverband auch zehn<br />

international tätige Unternehmensberatungen an.<br />

Die Partner im Spectaris-Kompetenznetzwerk Medizin<strong>technik</strong><br />

wollen künftig Medtech-Hersteller bei operativen und strategischen<br />

Herausforderungen unterstützen<br />

(Bild: Thanadon88/stock.adobe.com)<br />

Fachkräftemangel, Investitionsstau, Digitalisierung und immer<br />

weiter zunehmende regulatorische Anforderungen: die<br />

Medizin<strong>technik</strong>branche befindet sich in einem nie dagewesenen<br />

Wandel. Bisherige Standardrezepte zur Bewältigung dieser Herausforderungen<br />

reichen nicht mehr aus, um international wettbewerbsfähig<br />

zu bleiben. Um im Unternehmensalltag nicht die<br />

Orientierung zu verlieren, ist daher entscheidend, von den Erfolgsrezepten<br />

der Besten zu profitieren“, betont Spectaris-Geschäftsführer<br />

Jörg Mayer. „Aus diesem Grund haben wir das<br />

Kompetenznetzwerk ins Leben gerufen. Unsere Mitglieder erhalten<br />

aggregiertes Top-Wissen für ihre Entscheidungen. ‚Learn<br />

from the best‘ lautet das Motto unseres neuen Netzwerks.“<br />

Die starke Partnerschaft steht dabei ganz im Dienst der rund 130<br />

deutschen, überwiegend mittelständischen Mitgliedsunternehmen<br />

von Spectaris aus dem Investitionsgüter- und Hilfsmittelsektor,<br />

die sich durch einen hohen Innovationsgrad und eine<br />

starke Exportorientierung auszeichnen. Das Netzwerk soll die<br />

deutsche Medizin<strong>technik</strong>-Industrie bei operativen und strategischen<br />

Herausforderungen unterstützen. Partner des Kompetenzzentrums<br />

Medizin<strong>technik</strong> sind neben der Medizin<strong>technik</strong> bei<br />

Spectaris: Cisema (Hong Kong) Limited, Dierks+Company,<br />

Durch Denken Vorne Consult, EAC – International Consulting,<br />

ISS International Business School of Service Management, Kienbaum<br />

Consultants International, Luther Rechtsanwaltsgesellschaft,<br />

Novineon CRO, Roland Berger sowie Summary Seven<br />

Healthcare Consulting.<br />

An gemeinsamen Herausforderungen mangelt es nicht: Das geplante<br />

PFAS-Verbot und das europäische Lieferkettengesetz werfen<br />

bereits ihre Schatten voraus. Umso wichtiger sei es, in einem<br />

starken Netzwerk diesen Aufgaben gemeinsam zu begegnen und<br />

der Konkurrenz immer einen Schritt voraus zu sein, so Spectaris.<br />

Neues aus dem<br />

Online-Magazin<br />

Innovationstage Medizin<strong>technik</strong> Herbst 2023<br />

Expertenwissen digital – als Download verfügbar<br />

Wie die Medizin<strong>technik</strong> von der Kombination 3D-Druck und<br />

Spritzguss profitieren kann und warum Digitalisierung in der<br />

Medizin<strong>technik</strong> immer mehr Prozesse unterstützen sollte, waren<br />

zwei der spannenden Themen bei den Web-Sessions der<br />

Innovationstage Medizin<strong>technik</strong> am 26. und 27. September.<br />

Sie haben die Veranstaltung verpasst? Alle Webcasts mit den<br />

Schwerpunkten 3D-Druck, Fertigung, Digitalisierung sowie<br />

Elektronik in der Medizin<strong>technik</strong> sind nun als Download verfügbar<br />

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

Die nächsten digitalen Innovationstage Medizin<strong>technik</strong> von<br />

medizin&<strong>technik</strong> zu den wichtigsten Trends der Branche mit<br />

praxisorientierten Informationen und Vorträgen finden am<br />

19. und 20. März 2024 statt.<br />

Abonnieren Sie jetzt unseren Newsletter auf:<br />

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

Für mehr News zur Branche folgen Sie medizin&<strong>technik</strong><br />

auch auf LinkedIn: @medizin & <strong>technik</strong><br />

Krankenhausreform<br />

Investitionsfinanzierung muss<br />

berücksichtigt werden<br />

Der Bundesverband Medizintechnologie<br />

(BVMed) spricht sich dafür aus, die Investi -<br />

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

Diskussion der Krankenhausreform einzubeziehen.<br />

„Es ist gut, dass die zukünftige Finanzierung<br />

der Gesundheitsversorgung gesichert<br />

werden soll. Die angedachten Maßnahmen<br />

der Krankenhausreform zur Konzentration<br />

von komplexeren Leistungsgruppen lassen<br />

aber den zentralen Baustein, die Investi -<br />

tionsfinanzierung der für die einzelnen Leistungsgruppen<br />

erforderlichen medizintechnischen<br />

Anlagegüter, bislang unberücksichtigt“,<br />

bemängelt BVMed-Geschäftsführer und<br />

Vorstandsmitglied Dr. Marc-Pierre Möll. Für<br />

die einem Krankenhaus zugewiesenen Leistungsgruppen<br />

müssten ausreichende Investitionsmittel<br />

für die räumliche und die medizintechnische<br />

Ausstattung bereitgestellt werden,<br />

um die vorgegebenen Qualitätskriterien<br />

erfüllen zu können. Das fordert der BVMed in<br />

einem Positionspapier zur Investitionsfinanzierung.<br />

6 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


(Bild: Bosch)<br />

Quantentechnologie<br />

Bosch will mit Quantensensoren-Start-up künftig verstärkt<br />

dazu beitragen, Leben zu retten<br />

Quantentechnologien haben großes Potenzial,<br />

sind heute jedoch weitgehend<br />

noch Zukunftsmusik. Bosch forscht seit<br />

zehn Jahren in diesem Feld und will bereits<br />

in den kommenden zwei Jahren mit<br />

ersten Pilot-Kunden aus den Bereichen<br />

Medizin und Mobilität an konkreten Anwendungen<br />

arbeiten. Damit beschäftigen<br />

sich derzeit rund 30 Mitarbeiter des Anfang<br />

2022 gegründeten Start-ups Bosch<br />

Quantum Sensing. Das globale Marktpotenzial<br />

von Anwendungen für Medizin<br />

und Mobilität schätzt Bosch zur Mitte der<br />

kommenden Dekade auf einen mittleren<br />

einstelligen Milliardenbetrag jährlich. Allein<br />

das Zukunftsthema Brain-Computer<br />

Interface (BCI), ein mögliches Anwendungsfeld<br />

für Quantensensoren, wird sich<br />

demnach langfristig auf jährlich über 5<br />

Mrd. US-Dollar belaufen. Ein Beispiel<br />

hierfür sind Sensoren, die künftig Nervenimpulse<br />

erfassen, um medizinische<br />

Prothesen zu steuern und so die Lebensqualität<br />

der Betroffenen erhöhen. „In der<br />

Medizin schaffen wir mit Quantensensoren<br />

Technik fürs Leben ganz im Sinne unseres<br />

Leitmotivs. Bis zum Ende der Dekade<br />

möchten wir mit unserer Technologie<br />

eine führende Position einnehmen“, sagt<br />

Dr. Stefan Hartung, Vorsitzender der<br />

Bosch-Geschäftsführung. In der Medizin<br />

könnten Quantensensoren Menschenleben<br />

retten: Sie messen das natürliche<br />

Magnetfeld des Herzens, ermöglichen unkomplizierte<br />

Messungen über einen längeren<br />

Zeitraum und liefern dadurch weit<br />

mehr Daten als heutige EKGs.<br />

Ihr Entwicklungspartner<br />

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

Unser Produktspektrum:<br />

• Tiefziehteile<br />

• Stanz- und Stanzbiegeteile<br />

• Kunststoffumspritzte Bauteile<br />

• Baugruppen und Montagen<br />

Anwendungsgebiete:<br />

• Medizinische Geräte,<br />

z.B. Pumpen<br />

• Applikation von Medikamenten,<br />

z.B. Insulinstifte<br />

• Primärverpackungen von<br />

Medikamenten<br />

• Medizinische Gehäuse<br />

und Verpackungen,<br />

z.B. für Herzschrittmacher<br />

Medizinische Verpackungen<br />

Neue Werkseröffnung in Kunshan: Sanner baut Produktion<br />

in China weiter aus<br />

Die Sanner Gruppe, Bensheim, erweitert<br />

ihre Produktionskapazitäten in China.<br />

Das neue Werk Kunshan II wird dort neben<br />

der bestehenden Produktionsstätte<br />

von Sanner betrieben. Das soll die Flexibilität<br />

erhöhen und die Produktionskapazität<br />

um 80 % steigern, teilt das Unternehmen<br />

mit. Das neue, hochmoderne Werk<br />

sei ein Schlüsselelement in den umfassenden<br />

Expansionsplänen des Unternehmens.<br />

Es werde ausreichende Kapazitäten<br />

schaffen, um die Nachfrage nach innovativen<br />

und hochwertigen pharmazeutischen<br />

und medizintechnischen Produkten<br />

in der gesamten Region abzudecken.<br />

Die zusätzliche Produktionsflächen von<br />

mehr als 4000 m 2 entsprechen dem Reinraumstandard<br />

Klasse D für die GMP-konforme<br />

Produktion von Verabreichungssystemen<br />

sowie pharmazeutischen und medizinischen<br />

Verpackungen. Zudem wurde<br />

in energiesparende Spritzgießmaschinen<br />

sowie moderne Lager-, Werkstatt- und<br />

(Bild: Sanner)<br />

Büroflächen investiert. Darüber hinaus<br />

bietet das Gelände Platz für weitere Expansion.<br />

Neben der Entwicklung im asiatisch-pazifischen<br />

Raum wird auch die Expansion in<br />

Deutschland vorangetrieben. Im September<br />

2024 soll am Standort Bensheim der<br />

neue Hauptsitz und die neue Produk -<br />

tionsstätte in Betrieb genommen werden.<br />

Damit will Sanner die derzeitige Produktionskapazität<br />

in Deutschland mehr als<br />

verdoppeln.<br />

Sauberkeit<br />

garantiert<br />

MEDICAL<br />

ISO<br />

13485<br />

• Mehrstufige und effiziente<br />

Reinigungssysteme<br />

• Reinräume der Klasse 7 nach<br />

DIN EN ISO 14644 und<br />

EU GMP-Leitfaden Klasse C<br />

• Rückstandsfreie Bauteile und<br />

Biokompatibilität durch<br />

validierte Waschprozesse<br />

Ein Geschäftsbereich der<br />

Hubert Stüken GmbH & Co. KG<br />

Alte Todenmanner Str. 42<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 7


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

In Kürze<br />

Reinraum<strong>technik</strong><br />

Durch die Ernennung von Fabian<br />

Holzner und Ruth Rickert-Kreikemeier<br />

in die Geschäftsführung wurde bei<br />

der Spetec GmbH der Übergang in die<br />

zweite Generation eingeläutet. In den<br />

Jahren seit der Gründung 1987 ist das<br />

Unternehmen vom Ein-Mann-Betrieb<br />

zu einem Unternehmen mit derzeit<br />

rund 80 Mitarbeiter gewachsen. Aufgrund<br />

des Wachstums sowie der anhaltend<br />

hohen Nachfrage wurde<br />

2022 ein neues Betriebsgebäude mit<br />

2500 m 2 Produktion- und Bürofläche<br />

sowie Lagerfläche auf einem 9000 m 2<br />

großen Areal im Industriegebiet in<br />

Erding in Betrieb genommen. Im gleichen<br />

Jahr jährte sich die Gründung<br />

von Spetec zum 35. Mal.<br />

Chirurgisches Schulungszentrum<br />

Smith+Nephew, das auf Orthopädie,<br />

modernes Wundmanagement und<br />

Sportmedizin spezialisierte weltweit<br />

tätige Medizin<strong>technik</strong>unternehmen,<br />

hat seine Smith+Nephew Academy<br />

Munich eröffnet. Das im Herzen<br />

Münchens gelegene neue Zentrum<br />

für chirurgische Innovation und Schulung<br />

soll zentrale europäische Anlaufstelle<br />

für Chirurginnen und Chirurgen<br />

aus Europa, dem Nahen Osten und<br />

Afrika werden. Sie können dort die<br />

neuesten chirurgischen Techniken<br />

unter Verwendung der fortschrittlichsten<br />

Technologie erlernen und<br />

dabei sowohl praktische als auch<br />

digitale Erfahrungen machen.<br />

Prüf<strong>technik</strong><br />

Der Prüfmaschinenhersteller Zwick<br />

Roell richtet sich weiter international<br />

aus: Ausdruck dessen ist die Umwandlung<br />

der Muttergesellschaft von<br />

der Rechtsform Aktiengesellschaft<br />

(AG) hin zu einer europäischen<br />

Aktiengesellschaft (Societas Europaea,<br />

kurz: SE). Die zuständigen<br />

Gremien haben der Umwandlung<br />

zugestimmt . Die SE hat ihren Sitz<br />

weiterhin in München, Produktionsund<br />

Verwaltungsstandort bleibt Ulm.<br />

Zudem bleibt die bisherige Struktur<br />

der Organtrennung von Aufsichtsrat<br />

und Vorstand bestehen.<br />

Entwicklungspartnerschaft<br />

Phillips-Medisize und Glucomodicum kooperieren für die<br />

Entwicklung eines neuen Produkts zur Blutzuckermessung<br />

Phillips-Medisize, ein Unternehmen der<br />

Molex-Gruppe, Hersteller von Geräten<br />

zur Verabreichung pharmazeutischer Arzneimittel,<br />

In-vitro-Diagnostik und medizintechnischen<br />

Geräten, kooperiert künftig<br />

mit der finnischen Medizin<strong>technik</strong>anbieter<br />

Glucomodicum Oy. Ziel der Zusammenarbeit<br />

sind das Design und die spätere<br />

Kommerzialisierung eines proprietären<br />

nicht-invasiven tragbaren Geräts, das<br />

technologische und patientenbezogene<br />

Hürden bei der kontinuierlichen Blutzucker-/Glukosemessung<br />

beseitigt.<br />

Jokke Mäki, Managing Director bei Glucomodicum<br />

in Helsinki: „Wir wollten eine<br />

Lösung schaffen, die nadelfrei, genau und<br />

erschwinglicher ist, sodass die Menschen<br />

ihren Blutzucker besser überwachen können.<br />

“ Bei der Entwicklung des neuen Produkts<br />

hat Phillips-Medisize sein Knowhow<br />

in den Bereichen Industriedesign,<br />

Maschinenbau und Elektro<strong>technik</strong>, Datenanbindung,<br />

Materialwissenschaft, Miniaturisierung,<br />

Lieferkettenmanagement,<br />

Software-Entwicklung, Herstellung, Test,<br />

Qualitätssicherung und gesetzliche Vorschriften<br />

mit eingebracht.<br />

Aktuell laufen Vorbereitungen, die globale<br />

Fertigungspräsenz von Phillips-Medi -<br />

size, deren Lieferkette und Fähigkeiten in<br />

der Fertigungsautomatisierung zu nutzen,<br />

um Geräte und Biosensoren zu produzieren,<br />

sobald die klinischen Studien<br />

abgeschlossen sind und die behördliche<br />

Genehmigung erteilt wurde.<br />

Neue Studie zu Digital Health<br />

Zugang zu digitalen Gesundheitsdaten ist für Hersteller<br />

wichtiger Standortfaktor<br />

(Bild: greenbutterfly/stock.adobe.com)<br />

(Bild: Glucomodicum)<br />

Der Wert digitaler Gesundheitsdaten für<br />

die Gesellschaft ist enorm. Doch Deutschland<br />

hinkt im internationalen Vergleich<br />

hinterher. Dies untermauert die Studie<br />

„Standortfaktor Gesundheitsdaten” der<br />

bayerischen Cluster für Medizin<strong>technik</strong><br />

und Biotechnologie zusammen mit der<br />

ZD.B Themenplattform Digitale Gesundheit<br />

und Medizin. Für die Studie wurden<br />

106 Vertreter von Unternehmen in<br />

Deutschland befragt, welche Rolle der<br />

Datenzugang für die Unternehmensentwicklung<br />

der Medizinproduktehersteller<br />

aktuell und künftig spielen wird.<br />

Das Fazit: Der Zugang zu Gesundheitsdaten<br />

ist ein kritischer Standortfaktor mit<br />

hohem Handlungsbedarf. Die Befragten<br />

sehen für alle Phasen des Produktlebenszyklus<br />

einen hohen Bedarf an externen<br />

Gesundheitsdaten, von der Grundlagenforschung<br />

über die Entwicklung bis hin zu<br />

After-Market-Kontrollen. Jedoch gaben<br />

nur etwa 20 % der Befragten an, in<br />

Deutschland den benötigten Zugriff auf<br />

relevante Gesundheitsdaten zu erhalten.<br />

Aus der Sicht von vier von fünf Unternehmensvertretern<br />

entspricht der derzeitige<br />

Zugang somit nicht dem Unternehmensbedarf.<br />

Als Gründe für diesen Mangel<br />

werden generell beschränkte Verfügbarkeit,<br />

ein stark eingeschränkter Zugang zu<br />

vorhandenen Daten sowie die strengen<br />

Vorgaben der DSGVO und anderer Datenschutzverordnungen<br />

genannt. Als weitere<br />

erhebliche Hürde in Deutschland wird der<br />

hohe zeitliche Aufwand gesehen, den Zugriff<br />

tatsächlich zu realisieren.<br />

8 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 9


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Mehr Aussteller zur<br />

Formnext erwartet<br />

AM-Industrie | Im Rahmen der Formnext treffen Anfang<br />

November über 800 Aussteller und mehr als 30 000 Besucher<br />

aufeinander und verwandeln Frankfurt wieder in die<br />

Hauptstadt der Additiven Fertigung.<br />

Die Veranstalter der Formnext 2023 sind zufrieden: Die<br />

Fachmesse zeige entgegen der eher verhaltenen wirtschaftlichen<br />

Entwicklung in den meisten Industrieländern gute Anmeldezahlen<br />

und spiegele die hohe Dynamik der AM-Branche<br />

wider. „In wirtschaftlich herausfordernden Zeiten spielt die Additive<br />

Fertigung für die weitere Entwicklung der industriellen<br />

Produktion eine herausragende Rolle“, freut sich Sascha F.<br />

Wenzler, Vice President Formnext bei der Mesago Messe Frankfurt<br />

GmbH. „Denn mit modernsten Fertigungsmethoden wie<br />

dem industriellen 3D-Druck können sich Unternehmen einen<br />

echten Wettbewerbsvorteil verschaffen sowie den zunehmenden<br />

Anforderungen zum nachhaltigeren Wirtschaften begegnen.<br />

Wie man das erfolgreich umsetzt, erfährt man auf der Formnext<br />

– und findet gleich die richtigen Partner dafür.“<br />

Besucher können sich für die Formnext vom 7. bis 10. November<br />

2023 auf rund 800 Aussteller und zahlreiche Innovationen und<br />

(Bild: Mesago/Marc Jacquemin)<br />

Anfang November wird die Formnext wieder neue Maßstäbe für die<br />

Additive Fertigung und moderne industrielle Produktion setzen<br />

Weltpremieren freuen. Namhafte AM-Anbieter aus der ganzen<br />

Welt sowie zahlreiche Start-ups und etablierte Industrieunternehmen<br />

bilden den gesamten additiven Fertigungsprozess ab –<br />

einschließlich Material, Software, Design, Hardware, Produk -<br />

tionslösungen, Nachbearbeitung und Qualitätssicherung.<br />

Die Formnext hat auch ihr Konferenzkonzept weiterentwickelt.<br />

In diesem Jahr wird das Vortragsprogramm erstmals auf drei<br />

Bühnen verteilt in den Messehallen stattfinden. Die unterschiedlichen<br />

Schwerpunkte umfassen wichtige AM-Trends, Anwendungen<br />

und Neuheiten der Aussteller. Im Rahmen der internationalen<br />

Start-up Challenge hat die Formnext zudem wieder junge<br />

Unternehmen für ihre innovativen Geschäftsideen und technischen<br />

Entwicklungen ausgezeichnet. Diese reichen von medizinischen<br />

Anwendungen über das Materialrecycling von Titan bis<br />

hin zu neuen 3D-Drucktechnologien, die sich unter anderem an<br />

die Elektronik-, Dental- und Maschinenbauindustrie richten.<br />

Ophthalmologie<br />

Zeiss und Boehringer Ingelheim arbeiten gemeinsam an<br />

der Erkennung und Behandlung von Augenkrankheiten<br />

Stabwechsel<br />

Manfred Hinz ist neues<br />

BVMed-Vorstandsmitglied<br />

(Bild: Zeiss Meditec)<br />

Die Medizin<strong>technik</strong> von Zeiss und die Boehringer<br />

Ingelheim GmbH, Ingelheim/<br />

Rhein, wollen künftig langfristig strategisch<br />

zusammenarbeiten. Ziel ist es, prädiktive<br />

Analysen zu entwickeln, die eine<br />

Früherkennung von Augenkrankheiten<br />

und individuelle Behandlungen ermöglichen,<br />

um den Verlust der Sehkraft bei Personen<br />

mit schweren Augenerkrankungen<br />

zu verhindern, teilt die Carl Zeiss Meditec<br />

AG, Jena, mit. In dieser Partnerschaft vereinen<br />

die beiden Unternehmen ihre Fachkompetenz<br />

in den Bereichen ophthalmologische<br />

Technologie, Datenanalyse, Algorithmen<br />

und in der Entwicklung erstklassiger<br />

Behandlungsmethoden zur frühzeitigen<br />

Erkennung und Behandlung von<br />

Netzhauterkrankungen, bevor ein irreversibler<br />

Sehverlust eintreten kann.<br />

Die Anzahl der Menschen, die von einem<br />

Sehkraftverlust betroffen sind, steigt aufgrund<br />

der alternden Bevölkerung und der<br />

Unausgewogenheit in der Gesundheitsversorgung<br />

kontinuierlich an. Die neue<br />

Partnerschaft wird sich auf die Identifizierung<br />

von Markern für frühe Stadien<br />

von Netzhauterkrankungen konzentrieren,<br />

indem sie die mit der Cloud verbundenen<br />

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

Zeiss und die KI-gestützte Analyse großer<br />

Bilddatensätze nutzt. Damit wird die<br />

Grundlage für klinische Studien geschaffen,<br />

die der Entwicklung personalisierter<br />

und präziserer Behandlungen in frühen<br />

Stadien chronischer Netzhauterkrankungen<br />

dienen.<br />

Im neunköpfigen BVMed-Vorstand gibt es<br />

seit Oktober 2023 ein neues Gesicht:<br />

Manfred Hinz von 3M Deutschland folgt<br />

auf Ben Bake von Sanitätshaus Aktuell,<br />

der aus dem Unternehmen ausscheiden<br />

wird. Hinz ist Vice President Medical Solutions<br />

der 3M Division Europe Middle<br />

East Africa (EMEA). Er verantwortet das<br />

Medizin<strong>technik</strong>-Geschäft in Europa. 3M<br />

forscht und produziert in Deutschland an<br />

mehreren Standorten. Im BVMed-Vorstand<br />

will sich Hinz dafür einsetzen, Innovationen<br />

und Nachhaltigkeit in der Medizin<strong>technik</strong><br />

zu ermöglichen, Digitalisierung<br />

im Gesundheitswesen zu fördern<br />

und den Produktions- und Entwicklungsstandort<br />

Deutschland zu stärken. Hinz<br />

verfügt über 15 Jahre Erfahrung in der<br />

Medizin- und Dental<strong>technik</strong> und hatte<br />

verschiedene nationale und internationale<br />

Geschäftsleitungsrollen inne. Ben Bake,<br />

der den BVMed-Vorstand verlässt, war<br />

seit 2018 Vorstandsmitglied und setzte<br />

sich aktiv für die Weiterentwicklung der<br />

ambulanten Versorgungsstrukturen ein.<br />

10 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Wachstum in<br />

schwierigem Umfeld<br />

Deutsche Medizin<strong>technik</strong>-Industrie | Zur Medica 2023<br />

präsentiert der Industrieverband Spectaris die 16. Ausgabe<br />

seines Jahrbuchs . Seit 2007 hat sich das Jahrbuch<br />

zum Standardwerk der Medtech-Branche entwickelt.<br />

(Bild: Spectaris)<br />

Das rund 130 Seiten<br />

umfassende Jahrbuch<br />

„Die deutsche<br />

Medizin<strong>technik</strong>-Industrie“ist<br />

über die<br />

Spectaris-Website<br />

erhältlich<br />

Angesichts einer Exportquote von rund 67 % kommt dem<br />

Auslandsgeschäft eine hohe Bedeutung zu. Deutschlands<br />

Auslandsumsatz legte auch im Jahr 2022 wieder um 2,7 % auf<br />

rund 26 Mrd. Euro zu. Experten prognostizieren einen jähr -<br />

lichen Anstieg des Weltmarkts für Medizin<strong>technik</strong> um etwa 5 %<br />

in den kommenden Jahren, von dem Deutschland nach wie vor<br />

profitieren wird. Dennoch trüben geopolitische Herausforderungen<br />

die guten Aussichten, gerade im Hinblick auf China, einen<br />

für die deutsche Medizin<strong>technik</strong> nach wie vor sehr wichtigen<br />

Markt. Zu diesen Ergebnissen kommt der Industrieverband<br />

Spectaris in seinem Jahrbuch „Die deutsche Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Industrie 2023/2024“, das erneut Schwerpunktthemen aus den<br />

letzten zwölf Monaten aufgreift.<br />

So widmet der Industrieverband beispielsweise der Krankenhausreform<br />

ein Kapitel im Jahrbuch: Eine vom Bundesministerium<br />

für Gesundheit eingesetzte Regierungskommission legte am<br />

10. Juli 2023 das so genannte Eckpunktepapier für eine Krankenhausreform<br />

vor. Unter anderem ist vorgesehen, die Anzahl<br />

der Kliniken in Ballungsräumen zu reduzieren, jedoch dafür spezialisierte<br />

Einrichtungen zu fördern. Indirekt wäre die Medizin<strong>technik</strong>branche<br />

von der Reform mitbetroffen. Spectaris berichtet<br />

über den Status Quo des gesetzlichen Vorhabens.<br />

Zudem wirft die aktuelle Ausgabe des Branchenbuchs einen<br />

Blick auf die internationalen Medtech-Märkte und gibt unter anderem<br />

ein Update zu Schweden, Schottland, Afrika und Indien<br />

sowie zur Situation in der Ukraine. Weitere Themen der Branchenpublikation<br />

sind das drohende PFAS-Verbot, Neuigkeiten<br />

zur MDR und zu Telemonitoring. Außerdem gibt Spectaris Auskunft<br />

über den neuen Kostenindex für Hilfsmittel.<br />

Beiträge zu Forschungsprojekten runden die Publika tion ab, die<br />

auf der Spectaris-Website zum Download bereit steht.<br />

ROBOTICS<br />

Hochpräzise Medizinrobotik<br />

Roboter im Zentrum der klinischen Behandlung<br />

Die Medizinausführungen der Stäubli Roboter sind<br />

perfekt auf den Einsatz an Patienten ausgerichtet.<br />

Dabei werden Roboter zu Wegbereitern neuer<br />

Behandlungsmethoden und tragen dank<br />

ihrer beeindruckenden Genauigkeit und ihres<br />

Hygienedesigns zum medizinischen Fortschritt bei.<br />

MEDICA<br />

13. – 16. November 2023<br />

Halle 10, Stand 10A27<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 11


■ [ NACHRICHTEN ]<br />

Pharmapack Europe<br />

wirft Schatten voraus<br />

Pharmapack Europe | Die Fachmesse für Pharmaverpackungen,<br />

Arzneimittel und Medizinprodukte bietet<br />

auch 2024 eine Plattform für Innovationen, Networking<br />

und Wissensaustausch.<br />

Die Pharmapack Europe konzentriert sich als jährliche Messe<br />

auf die Unternehmen aus den Bereichen pharmazeutische<br />

Verpackungen, Arzneimittelverabreichung, Medizinprodukte<br />

und Maschinen. Die nächste Veranstaltung findet vom 24. bis 25.<br />

Januar 2024 im Pariser Messegelände Porte de Versailles statt.<br />

Jedes Jahr lockt die Messe mehr als 5000 Fachbesucher und 350<br />

Aussteller aus über 75 Ländern an. Laut Informa Markets, dem<br />

Veranstalter der Pharmapack Europe, bietet die Messe eine gute<br />

Gelegenheit, um die neuesten Entwicklungen und Lösungen für<br />

die Pharmaverpackungs- und Arzneimittelverabreichungsbranche<br />

zu entdecken. Die Aussteller präsentieren ihre Produkte und<br />

Dienstleistungen in den folgenden Kategorien:<br />

• Verpackungsmaterialien, wie Glas, Kunststoff, Aluminium,<br />

Papier und Kartonagen.<br />

• Verpackungslösungen, wie Blister, Flaschen , Spritzen,<br />

Ampullen und Beutel.<br />

Die Pharmapack Europe vereint führende internationale Anbieter<br />

von Verpackungs- und Medikamentenverabreichungsgeräten mit<br />

Entscheidungsträgern aus der End-to-End-Pharmaindustrie<br />

• Drug Delivery Systems, wie Autoinjektoren, Inhalatoren,<br />

Nasensprays und transdermale Pflaster.<br />

• Maschinen und Ausrüstungen für die Herstellung von<br />

Verpackungen und Arzneimitteln.<br />

Zudem wurden mit Packaging Services und dem French & Swiss<br />

Pavillon zwei neue Ausstellungsbereiche geschafften.<br />

Das komplette Veranstaltungsangebot der Pharmapack Europe<br />

umfasst neben der Ausstellung außerdem das International Meetings<br />

Programm (Business Matching), eine zweitägige Fachkonferenz,<br />

ein zweitägiges Symposium, Learning-Lab-Präsenta -<br />

tionen, Preisverleihungen, einen Start-up Hub sowie eine<br />

Innova tion Gallery. An beiden Tagen finden darüber hiaus geführte<br />

Touren über die Messe statt.<br />

www.pharmapackeurope.com<br />

(Bild: Kadmy/stock.adobe.com)<br />

Versorgungssicherheit in der Schweiz<br />

Schweizer Bundesrat verlängert Übergangsfristen für die<br />

Zertifizierung von Medizinprodukten<br />

Chirurgische Instrumente<br />

Acrotec baut Medtech-Sparte<br />

durch Übernahme aus<br />

Der Schweizer Bundesrat will die Übergangsfristen<br />

für die Zertifizierung von<br />

Medizinprodukten nach der entsprechenden<br />

EU-Verordnung verlängern. Damit<br />

soll die Versorgungssicherheit bei Medizinprodukten<br />

in der Schweiz gewahrt<br />

werden. Der Bundesrat hat die dazu erforderlichen<br />

Änderungen der Medizinprodukteverordnung<br />

(MepV) und der Verordnung<br />

über In-vitro-Diagnostika (IvDV)<br />

verabschiedet. Die Änderungen treten<br />

demnach am 1. November 2023 in Kraft.<br />

(Bild: niyazz/stock.adobe.com)<br />

Seit 2001 verfügt die Schweiz über eine<br />

mit der Europäischen Union gleichwertige<br />

Regulierung im Bereich der Medizinprodukte.<br />

Damit sollen sowohl die Patientensicherheit<br />

als auch die Versorgung mit<br />

Medizinprodukten gewährleistet werden.<br />

Für die neue, seit Mai 2021 in der EU und<br />

der Schweiz geltende Medizinprodukteregelung<br />

war ursprünglich eine Übergangsfrist<br />

bis zum 26. Mai 2024 vorgesehen.<br />

Die Kapazität der Stellen, die in der EU für<br />

die Konformitätsbewertung von Medizinprodukten<br />

zuständig sind, reicht jedoch<br />

nicht aus, um alle Produkte bis zu diesem<br />

Datum neu zu zertifizieren. Deshalb wurden<br />

die Übergangsfristen unter bestimmten<br />

Voraussetzungen verlängert.<br />

Um die Versorgung mit Medizinprodukten<br />

in der Schweiz sicherzustellen und die<br />

Äquivalenz mit der EU-Gesetzgebung zu<br />

wahren, verlängert die Schweiz die Übergangsfristen<br />

je nach Produkt-Risikoklasse<br />

ebenfalls bis zum 31. Dezember 2027 beziehungsweise<br />

bis zum 31. Dezember<br />

2028.<br />

Die Acrotec-Gruppe baut ihre Präsenz in<br />

Deutschland aus: Der in der Schweiz ansässige<br />

Hersteller von Hochpräzisionskomponenten<br />

hat mit der Friedrich Daniels<br />

AG aus Solingen einen Hersteller<br />

chirurgischer Instrumente und Komplettlösungen<br />

übernommen. „Die Übernahme<br />

von Friedrich Daniels ist für Acrotec ein<br />

weiterer strategischer Schritt, der unser<br />

Portfolio um marktführende technologische<br />

Lösungen in Design und Produktion<br />

chirurgischer Instrumente ergänzt“, erklärt<br />

Sébastien Virtel, CEO der Medtech<br />

Division der Acrotec SA, Develier. „Gleichzeitig<br />

bedeutet sie für Acrotec signifikante<br />

Präsenz im wichtigen deutschen Markt.“<br />

Außerdem arbeite Friedrich Daniels bereits<br />

mit den größten medizinischen Erstausrüstern<br />

in den USA zusammen und<br />

trage damit zur weiteren Positionierung<br />

von Acrotec auf diesem Markt bei, so Virtel.<br />

Auch bei Friedrich Daniels in Solingen<br />

freut man sich, Mitglied der Acrotec-<br />

Gruppe zu sein und hofft, künftig von den<br />

industriellen Synergien zu profitieren.<br />

12 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


FULLY EMBEDDED,<br />

TOTALLY COMMITTED<br />

Engineering &<br />

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Kraftvolle Ingenieurskunst,<br />

Weitblick in Beratung.<br />

Services /<br />

Maintenance<br />

Service: Ihr Schlüssel zur<br />

kontinuierlichen Spitzenleistung.<br />

Manufacturing<br />

Herstellung auf höchstem<br />

Niveau – Qualität, Präzision,<br />

Innovation<br />

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Dokumentation und Logistik: Ihr Weg zu<br />

Effizienz und Präzision.<br />

Als Full-Service-Anbieter<br />

unterstützen wir mit<br />

Fachwissen und<br />

Markterfahrung in allen<br />

Pre-Manufacturing-<br />

Prozessen, mit<br />

Entwicklungs- und<br />

Realisierungslösungen<br />

jeder Größe und<br />

Komplexität, von der<br />

Erstberatung bis zur<br />

Produktionsreife.<br />

Full Service bedeutet für uns,<br />

unseren Kunden bis ans Ende von<br />

Lieferkette und<br />

Produktlebenszyklus<br />

zur Seite zu stehen – mit einem<br />

breiten Portfolio an<br />

Dienstleistungen, die ebenso<br />

flexibel wie kundenindividuell<br />

angepasst sind.<br />

Höchste Ansprüche an<br />

Präzision, Sicherheit und<br />

Qualität zeichnen alle<br />

unsere Manufacturing-<br />

Prozesse aus. Nur so<br />

schaffen wir innovative,<br />

smarte und<br />

leistungsstarke<br />

Systemlösungen für<br />

hochkomplexe<br />

Anwendungsbereiche,<br />

von Medizin<strong>technik</strong> bis<br />

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Ein verlässlicher Partner zu<br />

sein, heißt für uns,<br />

sicherzustellen, dass alle<br />

Prozesse rund um einen<br />

Auftrag stets transparent,<br />

nachvollziehbar und<br />

einwandfrei dokumentiert<br />

sind. So schaffen wir<br />

Vertrauen und langjährige<br />

Beziehungen.<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 13


■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

ICH WILL IM OP NUR DAS HÖREN,<br />

WAS MICH AUCH BETRIFFT<br />

Audio- und Informationsmanagement | Radio im OP? Das lenkt zu sehr ab, fand vor<br />

einigen Jahren der Herzchirurg PD Dr. Martin G. Friedrich. Er kam schnell auf die Idee,<br />

mit einer eigenen Audio-Plattform dieses Vakuum im Hightech-Umfeld zu füllen. Das<br />

entsprechende Start-up gibt es bereits. Hier erläutert er, was sich mit Audio-Technik<br />

erreichen lässt und was er mit Medizinprodukteherstellern entwickeln will.<br />

PD Dr. med. Martin G. Friedrich leitet die Abteilung Klinische Forschung und Entwicklung<br />

an der Universitätsmedizin Göttingen und ist Oberarzt der Klinik für<br />

Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie. Neben seiner medizinischen Tätigkeit lehrt er<br />

im Fach Medizin<strong>technik</strong> und ist im Technologietransfer aktiv<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Audio-Plattform für den OP und<br />

andere Hightech-Umgebungen<br />

Digitales System<br />

Mehr Sicherheit und Hygiene<br />

Informationsmanagement mit KI<br />

(Bild: Universitätsmedizin Göttingen)<br />

■ Herr Dr. Friedrich, sehen Sie sich vorwiegend<br />

als Mediziner oder eher als<br />

Medizin<strong>technik</strong>er?<br />

Mir liegt beides am Herzen. Als Mediziner<br />

möchte ich die besten Ergebnisse<br />

für den Patienten erreichen – und dafür<br />

brauche ich die geeignete Technik. Umgekehrt<br />

hat mich die technische Seite<br />

schon immer begeistert. Wenn Ingenieure<br />

die Erfahrungen und Anforderungen<br />

der Ärzte kennen, entstehen am<br />

Ende die besten Produkte. Dafür setze<br />

ich mich ein – und daran arbeite ich<br />

mit und habe inzwischen ein Start-up<br />

ausgegründet, die Silent Hightech Solu -<br />

tions GmbH. Dieses bewegt sich an der<br />

Schnittstelle zwischen Arzt und Ingenieur,<br />

und wir arbeiten unter anderem<br />

an einer Audio-Plattform für den OP<br />

oder andere Hightech-Umgebungen.<br />

■ Wie kann ein Audio-System die Arbeit<br />

des OP-Teams verbessern?<br />

Um unseren Ansatz zu verstehen, muss<br />

man sich kurz die Situation vorstellen.<br />

Im OP sind mehrere Akteure, die Informationen<br />

austauschen und dann abwechselnd<br />

zu tun haben oder auch abwarten<br />

müssen. Parallel laufen viele<br />

Geräte und erzeugen Geräusche, oft<br />

spielt im Hintergrund das Radio oder eine<br />

Musik-CD. Wenn ich als Operateur<br />

gerade sehr konzentriert arbeite, kann<br />

der Lärmpegel insgesamt störend sein –<br />

oder es lenkt mich ab, wenn die OP-<br />

Schwester dem Springer erklärt, in welchem<br />

Schrank ein benötigtes Produkt<br />

zu finden ist. Unser Ziel ist es, mit moderner<br />

Audio<strong>technik</strong> dafür zu sorgen,<br />

dass jeder im OP nur das hört, was er<br />

gerade wissen muss. Mit unserem System<br />

Sotos lässt sich das erreichen.<br />

14 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Visuell läuft viel im OP –<br />

aber der Audio-Bereich<br />

geht bisher ziemlich unter<br />

■ Was bietet Ihr Audiosystem bisher?<br />

Alle Anwesenden tragen Kopfhörer und<br />

sind digital bestimmten Audio-Gruppen<br />

zugeordnet. Diese managt ein zentrales<br />

System. Alle hören den Chef-Operateur<br />

– das ist aus Sicherheitsgründen erforderlich.<br />

Und wenn der leitende Chirurg<br />

spricht, werden alle anderen Quellen<br />

automatisch leiser geschaltet. Ansonsten<br />

aber kann sich jeder beliebig mit<br />

den Mitgliedern seiner jeweiligen Gruppe<br />

austauschen, wenn der Verlauf der<br />

OP das zulässt, kann auch seine Lieblingsmusik<br />

hören, ohne dass es jemand<br />

anders stört.<br />

■ Welche konkreten Vorteile ergeben<br />

sich daraus?<br />

Insgesamt ist der Geräuschpegel deutlich<br />

niedriger, jeder bekommt sofort<br />

und gut verständlich alle erforderlichen<br />

Informationen. Das ist sicherer, weil<br />

keine Details verlorengehen oder wiederholt<br />

werden müssen. Und es ist hygienischer,<br />

weil wir weniger und leiser<br />

sprechen und damit das Risiko sinkt,<br />

dass Partikel oder Keime ins OP-Feld gelangen.<br />

Sogar die Operationsdauer verkürzt<br />

sich so.<br />

■ Wie lange testen Sie das System<br />

schon, und gibt es bereits Anwender?<br />

Die ersten Tests mit selbstgebauten<br />

Lösungen haben wir schon vor einigen<br />

Jahren durchgeführt. Da bin ich zunächst<br />

auch auf große Skepsis gestoßen.<br />

Die praktische Anwendung und die<br />

Vorteile, die sich daraus ergeben, haben<br />

die anfänglichen Zweifel aber schnell<br />

überwunden. Inzwischen gibt es als<br />

erstes Produkt ein Audio-System für<br />

den OP, das auf dem Markt ist und abgesehen<br />

von uns im Uniklinikum Göttingen<br />

auch schon in Eindhoven und<br />

München genutzt wird. Dass unser System<br />

Sotos – die Abkürzung für Silent<br />

Operating Theatre Optimization System<br />

– die erwähnten Vorteile bringt, können<br />

wir mittlerweile durch Studien belegen.<br />

Andere Kliniken haben ebenfalls Interesse<br />

geäußert, aber die finanzielle Lage<br />

ist zum Teil schwierig.<br />

■ Gilt so eine Audio-Plattform bereits<br />

als Medizinprodukt?<br />

Nein, in der beschriebenen Form ist es<br />

lediglich eine neue Kommunikationsmöglichkeit.<br />

Aber wir haben eine Menge<br />

Ideen, was wir mit so einer Audio-<br />

Plattform noch alles tun können, um<br />

die Abläufe zu verbessern. Sobald wir<br />

das umsetzen, würde das System selbst<br />

zum Medizinprodukt und muss dann<br />

auch als solches gemäß Medical Device<br />

Regulation zertifiziert werden.<br />

■ Welche zusätzlichen Aufgaben könnte<br />

Ihre Plattform Sotos übernehmen?<br />

Wir können heute die Sprache nicht nur<br />

direkt am Mund aufnehmen und nach<br />

Bedarf an die Kopfhörer verteilen. So<br />

ein System könnte zum Beispiel auch<br />

Protokoll führen während eines Eingriffes.<br />

Im einfachsten Fall würde es dabei<br />

ein Transkript des gesprochenen Wortes<br />

erstellen, das dann im Nachgang nur<br />

noch überarbeitet werden muss. Oder,<br />

im fortgeschrittenen Fall, unter Einsatz<br />

einer KI sogar den OP-Bericht weitgehend<br />

eigenständig erfassen. Oft laufen<br />

die Eingriffe ja mit einer Reihe von Routineschritten<br />

ab, für die es angemessen<br />

formulierte Textblöcke geben kann –<br />

die das System gemäß der erkannten<br />

Kommunikation zusammenstellt. Aber<br />

das ist nicht alles. Ich würde gern auch<br />

Alarme und die Kommunikation mit der<br />

Technik mit einbeziehen.<br />

■ Hat es dazu schon Anläufe gegeben?<br />

Erste Versuche von Sprachsteuerungen<br />

im OP sind vor Jahren daran geschei-<br />

Bremsentechnologie 4.0<br />

für höchste Ansprüche<br />

ROBA ® -servostop ® — kompakte,<br />

leistungsdichte Sicherheitsbremse<br />

für Robotergelenke<br />

Besuchen Sie uns auf der SPS: Halle 4, Stand 278<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 15<br />

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■ [ MEDIZIN IM DIALOG ]<br />

tert, dass es in der Umgebung einfach<br />

insgesamt zu laut ist. Das Problem<br />

könnten wir mit den Mikrofonen und<br />

Kopfhörern allerdings lösen.<br />

■ Beschäftigen sich Medizinprodukte-<br />

Hersteller ausreichend mit dem Thema?<br />

Start-up entwickelt<br />

Audio-Plattform für den OP<br />

Ich denke nicht. Wir sind auf dem Weg<br />

zu Medizin 4.0 – aber dahin müssen wir<br />

uns erst noch entwickeln und sind heute<br />

noch weit entfernt davon, wenn man<br />

ehrlich ist. Es wird aber ein hoher Bedarf<br />

für integrative Lösungen entstehen.<br />

Und mein Eindruck ist, dass die<br />

Das 2021 gegründete Start-up Silent<br />

Hightech Solutions GmbH ist eine Ausgründung<br />

aus der Universitätsmedizin<br />

Göttingen. Es bietet als Produkt unter anderem<br />

eine hochspezialisierte Audio-<br />

Plattform für Hightech-Umgebungen an.<br />

Diese soll die Kommunikation im Team<br />

verbessern und ist bereits in Deutschland<br />

patentiert. Die Internationalisierung des<br />

Patentes läuft gerade.<br />

Um die Audio-Plattform namens Sotos<br />

zu nutzen, tragen alle Beteiligten In-Earoder<br />

On-Ear-Kopfhörer sowie hochwertige<br />

Richtmikrofone direkt in Mundnähe.<br />

Was gesprochen wird, überträgt das System<br />

kabellos. Dafür tragen die Anwender<br />

zwei Body-Packs mit Sender und Empfänger.<br />

Jemand, der den Arbeitsbereich<br />

spontan betritt, kann einen zusätzlichen<br />

kabelgebundenen Kopfhörer verwenden<br />

und so ebenfalls an der Unterhaltung<br />

teilnehmen.<br />

Im digitalisierten Herzstück hat ein Team,<br />

das dieses System nutzt, diverse Wahlmöglichkeiten.<br />

Jeder Teilnehmer kann individuell<br />

die Musik auswählen, die er<br />

hört. Er ist einer Audio-Gruppe zugeordnet,<br />

in der alle für seine Tätigkeit wichtigen<br />

Informationen hörbar sind. Die Einstellungen<br />

können an einem Touch -<br />

screen erfolgen oder über eine App.<br />

Eine Notfall-Funktion unterbindet alle<br />

Übertragungen von Musik und sorgt sofort<br />

dafür, dass die Anweisungen des<br />

Teamleiters für alle akustisch in den Vordergrund<br />

gerückt sind – aber jeder kann<br />

sich am Austausch mit allen anderen beteiligen.<br />

Eine Vernetzung der Sotos-Plattform mit<br />

den Geräten im (Hybrid-)OP-Saal, auf einer<br />

Intensivstation oder in einem modernen<br />

Labor ist möglich.<br />

Um die Lautstärke geht es auch bei einem<br />

anderen Projekt des Start-ups: So<br />

entsteht ein „Sauger, der nicht schlürft“,<br />

wie es Geschäftsführer PD Dr. Martin<br />

Friedrich beschreibt. Abgesehen vom Geräusch<br />

habe so ein Sauger auch den Vorteil,<br />

dass er das angesaugte Blut nicht<br />

zerstört. Dafür sorgen Sensoren, die Turbulenzen<br />

erkennen. Das ermögliche es,<br />

den Saugvorgang blutschonend zu gestalten.<br />

https://silent-ht-solutions.com<br />

Alle Akteure im OP tragen Kopfhörer und Mikrofon. Die Plattform Sotos verteilt die<br />

akustischen Botschaften an alle Teilnehmer aus der gleichen Audio-Gruppe<br />

(Bild: Silent Higtech Sollutions)<br />

Hersteller solche Entwicklungen noch<br />

nicht ausreichend umsetzen.<br />

■ Welche Audio-Kanäle würden Sie sich<br />

bei Medizinprodukten wünschen?<br />

Im Ist-Zustand läuft vieles über Monitore,<br />

Anzeigen oder Alarmsignale. Das<br />

muss ich alles integrieren, während ich<br />

operiere. Nehmen wir das Beispiel der<br />

Alarme: In der Summe ist das eher eine<br />

Form von Lärm, der sich im OP verbreitet.<br />

Aber wenn die Geräte mit dem Audio-System<br />

vernetzt wären, könnte sich<br />

eine Maschine auch angenehm akustisch<br />

und präzise beim Team melden.<br />

Uns durch Sprache mitteilen, was genau<br />

los ist. Und wenn man das zu Ende<br />

denkt, könnte sogar jedes Gerät eine erkennbare<br />

eigene Stimme haben. Dann<br />

müsste es sich nicht einmal mit den<br />

Worten ‚Hier ist der Perfusor XY‘ anmelden,<br />

sondern das Team hört schon an<br />

der Stimme, wer oder besser welches<br />

Gerät etwas mitteilt. So etwas können<br />

Menschen sehr gut unterscheiden.<br />

Nehmen Sie als Beispiel die Stimme<br />

und Sprechweise von Angela Merkel:<br />

Beides würden Sie erkennen, auch<br />

wenn Sie kein Bild dazu sehen, und ohne<br />

dass jemand erklärt, wer spricht.<br />

■ Werden Sie mit dem Start-up Silent<br />

Hightech Solutions demnächst Weiterentwicklungen<br />

auf den Weg bringen?<br />

Wie möchten das System sehr gern<br />

weiterentwickeln, sind uns aber auch<br />

darüber im Klaren, dass es eine große<br />

Aufgabe wäre, es eines Tages als Medizinprodukt<br />

zu zertifizieren. Daher<br />

möchten wir mit Partnern aus der Medizin<strong>technik</strong>-Industrie<br />

zusammenarbeiten<br />

– es gibt ja eine Reihe von Akteuren,<br />

die mit ihrer Technik im OP präsent<br />

sind. Wir haben auch durchaus weitere<br />

Anwendungen im Hightech-Umfeld im<br />

Blick: Es gibt ja nicht nur verschiedene<br />

Typen von OPs, sondern auch Laborumgebungen,<br />

in denen ein Audio-System<br />

sinnvoll sein könnte. Da sind der Fantasie<br />

auf dem Weg zur Medizin 4.0 ja beinahe<br />

keine Grenzen gesetzt. Und daran<br />

wollen wir mitarbeiten.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

16 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


■ [ MESSE ]<br />

Messe<br />

Compamed/Medica 2023<br />

(Bild: Messe Düsseldorf/Constanze Tillmann)<br />

Branchentreff für Hersteller und Zulieferer<br />

Trends aus Entwicklung und Fertigung | Digitalisierung und KI | Sensorik | Klebstoffe | Bioresorbierbare Implantate<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 17


■ [ MESSE ]<br />

HIGHTECH UND FACHWISSEN FÜR<br />

BESSERE MEDIZINPRODUKTE<br />

Compamed und Medica 2023 | Vom 13. bis 16. November zeigen mehr als 700 ausstellende<br />

Unternehmen aus rund 40 Nationen Know-how und Neuheiten für den Einsatz<br />

in der Medizin<strong>technik</strong>, in Medizinprodukten und der medizintechnischen Fertigung.<br />

Zeitgleich findet auf dem Düsseldorfer Messegelände die Medizinmesse Medica statt.<br />

Die Fachmessen Compamed und Medica ermöglichen<br />

Experten aus Medizin und Medizin<strong>technik</strong><br />

den Austausch über neueste<br />

Trends, Entwicklungen und Best Practices<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Internationale Branchenmessen<br />

Trends und neue Produkte aus Medizin<br />

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

Foren und Konferenzen<br />

Plattform für Start-ups<br />

(Bild: Messe Düsseldorf/Constanze Tillmann)<br />

Der Markt für Medizin<strong>technik</strong> ist weltweit<br />

in Bewegung: Die Preise für<br />

Energie, Rohstoffe, Dienstleistungen und<br />

viele Güter steigen. Gleichzeitig bleiben<br />

die Budgets für die Gesundheitsversorgung,<br />

insbesondere in den öffentlich finanzierten<br />

Gesundheitssektoren vieler<br />

Nationen, stark begrenzt. Dennoch lassen<br />

zum Teil markante Technologiesprünge,<br />

etwa im Bereich der künstlichen Intelligenz,<br />

Investitionen in neue Verfahren lohnend<br />

erscheinen. „Angesichts dieser Rahmenbedingungen<br />

werden Geschäftsbeziehungen<br />

überdacht und neu ausverhandelt.<br />

Deshalb ist es für alle, die in der Gesundheitswirtschaft<br />

etwas zu sagen und<br />

zu entscheiden haben, wichtig, auf dem<br />

Laufenden zu bleiben. Die Medica und die<br />

Compamed werden einmal mehr beste<br />

Optionen für den fachlichen Dialog, gute<br />

Geschäfte und die Erweiterung des eigenen<br />

Netzwerks bieten“, blickt Christian<br />

Grosser, Director Health & Medical Technologies<br />

der Messe Düsseldorf, beiden<br />

Veranstaltungen mit Vorfreude entgegen.<br />

Die beiden komplett ausgelasteten<br />

Messehallen 8a und 8b der Fachmesse<br />

Compamed, gegliedert in fünf Erlebniswelten,<br />

sind in diesem Jahr wieder Branchentreffpunkt<br />

für die Zulieferindustrie<br />

in der Medizin<strong>technik</strong>. Mehr als 700 Aussteller<br />

zeigen neue Produkte, innovative<br />

Lösungen und ihr Dienstleistungsangebot.<br />

Wie immer geschieht dies thematisch<br />

passend in fester Parallelität zur Medica,<br />

die mit mehr als 5000 Beteiligungen aus<br />

70 Staaten führenden Medizinmesse. Die<br />

fünf Erlebniswelten der Compamed sind<br />

Manufacturing & Devices (Komponenten,<br />

Bauteile, Fertigungsverfahren), Services<br />

& Advice (Forschung, Entwicklung,<br />

Dienstleistungen), Materials (Kunststoffe,<br />

Glas, Keramik, Metalle, Verbundwerkstoffe,<br />

Klebstoffe, Verpackungen), Micro Tech<br />

(Mikrokomponenten, Mikrofluidik) sowie<br />

IT in Tech (Software-Entwicklung und<br />

Wartung für die Medizin<strong>technik</strong>).<br />

Rahmenprogramm für die<br />

Trendthemen der Branche<br />

Neben vielen Innovationen werden dem<br />

Fachpublikum auch spannende Programmformate<br />

geboten. Dazu gehören<br />

das Compamed Hightech-Tech Forum by<br />

IVAM und das Compamed Suppliers Forum.<br />

Das vom Fachverband für Mikro<strong>technik</strong><br />

IVAM, Dortmund, organisierte<br />

Forum gibt in Halle 8a einen Einblick in<br />

Forschung und Entwicklung der in der<br />

Fachmesse ausgestellten Verfahren und<br />

Produkte, erläutert Technologietrends<br />

der Branche und übermittelt Informationen<br />

zu den relevanten Auslandsmärkten<br />

für Medizin<strong>technik</strong>. Der Gemeinschaftsstand<br />

des IVAM umfasst in diesem Jahr 48<br />

Beteiligungen aus Industrie und Forschung,<br />

die elf Nationen repräsentieren<br />

(Deutschland, Schweden, Frankreich,<br />

Griechenland, Schweiz, Niederlande, Taiwan,<br />

UK, USA, Japan Finnland).<br />

Neben dem Dauerbrenner Nachhaltigkeit<br />

dürfte auf der diesjährigen Compamed<br />

erstmalig auch das Thema PFAS intensiv<br />

diskutiert werden. Innerhalb der<br />

EU droht ein pauschales Verbot dieser Industriechemikalien,<br />

die gerade in der Me-<br />

18 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Compamed und Medica 2023 auf einen Blick<br />

Öffnungszeiten der Messen:<br />

Compamed und Medica 2023 sind vom<br />

13. bis 16. November täglich geöffnet<br />

von 10 bis 18 Uhr.<br />

Hallen Compamed: 8a und 8b<br />

Hallen Medica: 1, 3-7, 9-12 und 14-17<br />

Schwerpunkte der Compamed:<br />

■ Auftragsfertigung von Komponenten<br />

■ Endproduktefertigung und<br />

Dienstleistungen<br />

■ Produktionsausrüstung<br />

■ Bauteile, Module, OEM-Ausrüstung<br />

■ Elektrische und elektronische<br />

Komponenten<br />

■ Mikro<strong>technik</strong><br />

■ Rohmaterialien, Werkstoffe, Klebstoffe<br />

■ Software & IT<br />

Fünf Compamed Erlebniswelten:<br />

■ Manufacturing & Devices<br />

■ Services & Advice<br />

■ Materials<br />

■ Micro Tech<br />

■ IT in Tech<br />

Schwerpunkte der Medica:<br />

■ Bildgebung und Diagnostik<br />

■ Medizinische Ausrüstung und Geräte<br />

■ Laborausstattung und Diagnostika<br />

■ Physiotherapie, Orthopädie<strong>technik</strong><br />

■ Bedarfsartikel und Verbrauchsartikel<br />

■ IT-Systeme und IT-Lösungen<br />

■ Elektromedizin<br />

Fünf Medica Erlebniswelten:<br />

■ Med Tech & Devices<br />

■ Digital Health<br />

■ Lab & Diagnostics<br />

■ Physio Tech<br />

■ Disposables<br />

Foren, Konferenzen, Sonderschauen:<br />

■ Compamed Innovationsforum<br />

■ Compamed High-Tech Forum by IVAM<br />

■ Compamed Suppliers Forum<br />

■ Medica Connected Healthcare Forum<br />

■ Medica Health IT Forum<br />

■ Medica Labmed Forum<br />

■ Medica Econ Forum by TK<br />

■ Medica Tech Forum<br />

■ Deutscher Krankenhaustag<br />

■ Medica Medicine + Sports Conference<br />

■ Dimimed – Conference on Disaster &<br />

Military Medicine<br />

■ Start-up Park/Start-up Competition<br />

■ WT Wearable Technologies Show<br />

Weitere Informationen zur Messe:<br />

www.compamed.de<br />

www.medica.de<br />

Entwicklung<br />

von Medizingeräten<br />

Suchen Sie einen innovativen,<br />

schnellen und zuverlässigen<br />

Partner für die Entwicklung Ihrer<br />

Medizinprodukte – vom Konzept<br />

bis zur Markteinführung?<br />

Beispielprojekte:<br />

dizin<strong>technik</strong> häufig angewendet werden.<br />

Die per- und polyfluorierten Alkylverbindungen<br />

mit hoher Langlebigkeit verursachen<br />

nachweislich Schäden für Umwelt<br />

und Gesundheit, retten andererseits aber<br />

Leben in vielen Hightech-Produkten.<br />

PFAS-Regulierung und MDR<br />

sorgen für Gesprächsstoff<br />

„Die breite Regulierung ganzer Stoffgruppen<br />

– unabhängig von deren nachgewiesenem<br />

Risiko – würde Europa, seinen Bürgerinnen<br />

und Bürgern und seiner Industrie<br />

irreparable Schäden zufügen“, sagt<br />

Jörg Mayer, Geschäftsführer des Industrieverbands<br />

Spectaris. In Summe gibt es<br />

rund 3000 betroffene Produkte in der Medizin<strong>technik</strong><br />

– vom Endoskop über den<br />

Stent bis zur Dialysemaschine. In vielen<br />

Fällen fehlen Alternativen zu den bisher<br />

eingesetzten PFAS. Anzustreben wäre<br />

deshalb eine Lösung, die alle Interessen<br />

gleichermaßen berücksichtigt und sorgfältig<br />

Nutzen und Risiken gegeneinander<br />

abwägt, so Mayer.<br />

Ein weiteres Regulierungsthema dürfte<br />

auch 2023 wieder für Gesprächsbedarf<br />

sorgen: die Verordnungen über Medizinprodukte<br />

(MDR) und In-vitro-Diagnostika<br />

(IVDR), die von der EU erlassen wurden<br />

und seit 2021 beziehungsweise 2022<br />

gelten. Hier fordern Unternehmen und<br />

Verbände weiterhin einen Ausbau der arbeitsfähigen<br />

Benannten Stellen, weitere<br />

Unterstützung bei der Umsetzung, mehr<br />

Transparenz und Effizienz, mehr Schnelligkeit,<br />

mehr internationale Wettbewerbsfähigkeit<br />

sowie eine gute Verwaltungspraxis.<br />

Die Themen werde auch im Forenund<br />

Konferenzprogramm der beiden Messen<br />

zu finden sein.<br />

(su) ■<br />

In eigener Sache<br />

Ausnahmsweise finden Sie das<br />

Team von medizin&<strong>technik</strong> in<br />

diesem Jahr auf der Compamed in<br />

Halle 8b, Stand H17<br />

∙ Beatmungsgeräte für Patienten<br />

∙ Chirurgische Mikroskope<br />

∙ Anästhesiegerät<br />

∙ Blutstillendes Gerät<br />

∙ Vakuumpumpe für die Wundbehandlung<br />

∙ Patientenmonitor<br />

∙ Netzhaut- und Kataraktlaser<br />

∙ Dental-Ofen<br />

∙ IoT-Fernüberwachung von Geräten<br />

∙ und mehr auf www.imt.ch<br />

Besuchen Sie uns:<br />

MEDICA 2023<br />

in Düsseldorf<br />

Halle 11 Stand A09<br />

13. bis 16. November 2023<br />

IMT Information Management Technology AG<br />

Gewerbestrasse 8, 9470 Buchs, Schweiz<br />

T +41 81 750 06 40 E imt@imt.ch<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 19<br />

www.imt.ch


■ [ MESSE ]<br />

SCHNELLER AM MARKT DURCH<br />

DESIGN - UND FERTIGUNGSSERVICE<br />

Produktentwicklung | Um Produkte in kürzester Zeit bis zur Marktreife zu führen, greifen<br />

Medizin<strong>technik</strong>-Unternehmen gerne auf das Know-how von Advantech zurück. Für eine<br />

vollwertige bildgesteuerte Roboterchirurgie-Plattform stellte der Entwicklungspartner<br />

beispielsweise eine kombinierte Grafik-/Rechnerlösung zur Verfügung.<br />

(Bild: Advantech)<br />

Immer mehr Anbieter von Medizin<strong>technik</strong><br />

wollen Robotik und KI integrieren.<br />

So auch ein Hersteller orthopädischer chirurgischer<br />

Geräte, der sein stereoskopisches<br />

chirurgisches Navigationssystem zu<br />

einer vollwertigen bildgesteuerten Roboterchirurgie-Plattform<br />

aufrüsten wollte.<br />

Ziel war es, die chirurgische Navigation<br />

mit prä- und intraoperativer Bildgebung<br />

zu kombinieren und dem Roboter ein gewisses<br />

Maß an Autonomie zu verleihen.<br />

Die Umstellung von einem herkömmlichen<br />

Navigationssystem auf eine bildgesteuerte<br />

Roboterlösung erforderte einen<br />

neuen Rechner, der Highend-Visualisierungs-<br />

und Rendering-Funktionen sowie<br />

eine fortschrittliche Bildverarbeitung bietet.<br />

Die kombinierte Grafik-/Rechnerlösung<br />

sollte große multimodale Bilder in<br />

Echtzeit zusammenführen und diese mit<br />

intelligenten Überlagerungen anreichern,<br />

die aus der Inferenz von Deep-Learningbasierten<br />

Algorithmen stammen – und<br />

das in hoher Qualität. Die Lösung musste<br />

auch die strengen Anforderungen an die<br />

Wärmeableitung und die Akustik in Operationssälen<br />

erfüllen.<br />

Zusammen mit Advantech konnte der<br />

Systementwickler die optimale Wahl des<br />

Rechners sicherstellen: eine RTX-<br />

A4000-Grafikkarte von NVIDIA, in einem<br />

Medical-Box-PC von Advantech (gemäß<br />

ISO 13485, UL und IEC 60601-1). Der<br />

Desktop-PC auf Basis aktueller Intel-Prozessoren<br />

in Kombination mit der GPU-<br />

Ampere-Architektur bietet die erforderliche<br />

schnelle Rendering-, KI-, Grafik- und<br />

Rechenleistung durch kombinierte CU-<br />

DA-, Tensor- und Ray-Tracing-Cores. Bis<br />

zu 64 GB Speicher mit ECC und PCIe Gen<br />

4 sorgen für den erforderlichen Datendurchsatz<br />

und Sicherheit im Single-Slot-<br />

Formfaktor, der den PC kompakt hält. Zudem<br />

erwies sich das bereits zertifizierte<br />

KI-gestützte medizinische Bildgebung im OP-Saal unterstützt die Diagnosegenauigkeit<br />

Design von Advantech als ideale Lösung<br />

für den intraoperativen Einsatz in der Nähe<br />

des Operationstisches. Die meisten<br />

Entwicklungsprozesse beruhen auf dem<br />

Know-how des Bereichs Medical Equipment<br />

Builder (MEB) bei Advantech, der<br />

als Entwicklungspartner und One-Stop-<br />

Shop für Embedded-Lösungen in der Medizin<strong>technik</strong><br />

dient.<br />

Integrierte Entwicklungslösung<br />

– angepasst an das Produkt<br />

DMS (Design & Manufacturing Services)<br />

bietet integrierte Entwicklungslösungen<br />

auf der Basis von Kundenspezifikationen<br />

und stellt gleichzeitig Zertifizierungen<br />

während des gesamten Produktlebenszyklus<br />

sicher. Mit Blick auf kommende Medizin<strong>technik</strong>-<br />

und Gesundheitsanwendungen<br />

bietet DMS Anpassungen an, um<br />

die Einführung von KI im Gesundheitswesen<br />

zu beschleunigen. Zu diesen Adaptionen<br />

zählt die MEB-AI Suite, die das Integrations-Know-how<br />

von Advantech mit<br />

dem Computing- und KI-Software-Stack<br />

von NVIDIA kombiniert. Bald wird Advantech<br />

die NVIDIA-AGX-Plattform in seiner<br />

medizinisch zertifizierten Desktop-Reihe<br />

für Anwendungen im Gesundheitswesen<br />

einsetzen, die geringe Latenz und Echtzeit-Verarbeitung<br />

erfordern. AGX wird<br />

vom leistungsstärksten KI-Rechner für<br />

energieeffiziente autonome Maschinen<br />

mit einer KI-Leistung von 248 Billionen<br />

Operationen pro Sekunde (TOPS) angetrieben.<br />

Hersteller medizinischer Geräte,<br />

die modernste Computer<strong>technik</strong>, schnelle<br />

Datenanbindung, GPU-beschleunigte<br />

Plattformen, KI-gestützte Präzisionsverarbeitung<br />

und Design-in-Services integrieren<br />

wollen, profitieren davon. (su) ■<br />

www.advantech.eu<br />

Auf der Medica: Halle 17, Stand C22-F<br />

20 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


INNOVATION IN MINIATURE<br />

LERNEN SIE<br />

UNSERE NEUEN<br />

MIKROPUMPEN<br />

KENNEN<br />

DIE KOMFORTABLE UND GERÄUSCH-<br />

LOSE LÖSUNG FÜR DIE AMBULANTE<br />

BLUTDRUCKMESSUNG<br />

Die Disc Pump von LEE Ventus ist eine neuartige piezoelektrische<br />

Mikropumpe, deren einzigartige Kombination von Eigenschaften<br />

viele der Nachteile von klassischen Membranpumpen<br />

beseitigt und somit die ambulante Blutdruckmessung optimiert:<br />

kompakte und leise am Arm zu tragende Module mit geringem<br />

Kompressionsdruck, die präzise Messungen schon während des<br />

Aufpumpens ermöglichen.<br />

Interesse? Kontaktieren Sie uns!<br />

+49 6196 77369-0 | info@lee.de | www.lee.de<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 21


■ [ MESSE ]<br />

Sichere Verpackung<br />

für Low-risk-Produkte<br />

(Bild: Multivac)<br />

Verpackung | Mit der Tiefziehverpackungsmaschine R 3<br />

von Multivac können Low-risk-Produkte automatisiert<br />

verpackt werden. Zudem zeigt der Hersteller Sterilverpackungen<br />

und nachhaltige Verpackungskonzepte.<br />

Die Tiefziehverpackungsmaschine R 3, die der Medizinbranche<br />

erstmals vorgestellt wird, eignet sich für das Verpacken<br />

von Low-risk Medizinprodukten, wie beispielsweise Einwegspritzen,<br />

Laborbedarf oder Konnektoren, die häufig in großen<br />

Mengen produziert und in marktüblichen Tiefziehverpackungen<br />

verpackt werden. Auf der Compamed zeigt die Multivac Sepp<br />

Haggenmüller SE & Co. KG eine Weichfolienpackung mit unbeschichtetem<br />

Papier als Oberfolie zum Verpacken von Einwegartikeln.<br />

Die Oberfolie wird vor dem Siegeln mit einem Bell-Mark Intelijet<br />

Traverse HD Printer bedruckt, anschließend wird das<br />

Druckbild durch ein Vision System überprüft. Weitere Exponate<br />

des Verpackungsspezialisten aus Wolfertschwenden umfassen<br />

den Traysealer T 260, ein mobiles Kompaktmodell, das für die<br />

Verarbeitung eines breiten Spektrums an Trays ausgelegt ist. Er<br />

Verpackungsmaschine R 3 für Medizinprodukte, die in großen<br />

Mengen produziert werden<br />

bietet beim Verpacken in kleinen bis mittleren Chargen ein hohes<br />

Maß an Prozesssicherheit, Reproduzierbarkeit und Flexibilität<br />

bietet. Das Siegelwerkzeug gewährleistet einen kontrollierten<br />

Siegeldruck und eine genaue Temperaturverteilung. Kritische<br />

Parameter werden permanent durch Sensoren überwacht.<br />

Für das Verpacken von medizinischen Sterilgütern in Beuteln<br />

zeigt Multivac die Kammermaschine C 300 TC. Sie ermöglicht<br />

die Herstellung von Verpackungen unter Vakuum oder modifizierter<br />

Atmosphäre und mit reduziertem Restsauerstoffgehalt.<br />

Ein weiteres Messethema sind nachhaltige Verpackungslösungen.<br />

Am Stand werden verschiedene Konzepte präsentiert, die<br />

zur Einsparung von Verbrauchsmaterial und Ressourcen im Verpackungsprozess<br />

beziehungsweise zu einer besseren Recyclingfähigkeit<br />

der Packungen beitragen.<br />

www.multivac.com, Auf der Compamed: Halle 8a, Stand H01<br />

Innovative solutions. Engineered to your specific requirements.<br />

22 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023<br />

Working together to create quality medical products that enhance lives.<br />

MicroLumen.com


Sensorik<br />

Integrierbares Feedback-Modul Push für Defibrillationsund<br />

Monitoringsysteme verbessert die Reanimation<br />

Steckverbinder<br />

für Ihr System!<br />

Zertifiziert nach DIN EN ISO 13485<br />

(Bild: Corscience)<br />

Push lässt sich leicht in Defibrillations- und<br />

Monitoringsysteme integrieren<br />

Mit Push hat die Corscience GmbH & Co.<br />

KG, Erlangen, eine eigene individualisierbare<br />

CPR-Feedback-Lösung zur Verbesserung<br />

von Reanimationsmaßnahmen auf<br />

den Markt gebracht. Der Sensor im robusten<br />

Kunststoff-Gehäuse lässt sich dank<br />

standardisierter Schnittstellen und Protokolle<br />

einfach an bestehende Defibrillatoroder<br />

Monitoringsysteme anschließen.<br />

Während der Reanimation ermittelt Push<br />

Datenwerte wie beispielsweise die Drucktiefe<br />

und -frequenz der Herzdruckmassage<br />

und kommuniziert diese in Echtzeit an<br />

das angeschlossene Host-System. Sind<br />

Rhythmus und Druck nicht optimal, erhält<br />

der Anwender ein direktes Feedback<br />

zur Anpassung seiner Maßnahmen – je<br />

nach Hersteller über LEDs, ein Display<br />

oder als akustisches Signal. Als Verbindungsprotokolle<br />

kommen die Standards<br />

USB und UART zum Einsatz. Über die<br />

Schnittstelle erhalten die Host-Systeme<br />

einen konstanten Rohdaten-Livestream.<br />

Jeder Hersteller entscheidet selbst, wie er<br />

diese Werte anschließend verarbeitet.<br />

Corscience bietet hierzu individuell anpassbare<br />

Anschlussoptionen für die Systemintegration.<br />

Als Standard ist Push mit<br />

USB-Schnittstelle ausgestattet. Mit einer<br />

Toleranz von ± 3 Kompressionen pro Minute<br />

und einer Messgenauigkeit von unter<br />

0,5 cm bei der Kompressionstiefe liefert<br />

Push sehr präzise Messwerte.<br />

www.corscience.com<br />

Auf der Medica: Halle 9, Stand D62<br />

Entwicklung<br />

und Produktion<br />

von Steckver-<br />

bindersystemen<br />

Hybridstecker<br />

Kabel- und<br />

Steckverbinder-<br />

konfektion<br />

Umspritzte<br />

Kabel und<br />

Steckverbinder<br />

Produktion auch<br />

im Reinraum<br />

kundenspezifisch<br />

Thermoformen<br />

Neue Form-Fill-Seal-Maschine fertigt, befüllt und verschließt<br />

medizinische und pharmazeutische Polyolefinbeutel<br />

Die Kiefel GmbH, Freilassing, bietet die<br />

neue modulare Form-Fill-Seal-Maschine<br />

Solutionperformer KFS für die vollautomatische<br />

Fertigung von Infusions-, Parenterale-Ernährungs-<br />

oder Dialyse-Beutel.<br />

Die Herstellung des Beutels inklusive Befüllen<br />

und Verschließen erfolgen bei der<br />

KFS-Linie in einer einzigen Maschine. Je<br />

nach Maschinenausführung und Beutelgröße<br />

können auf der Basisversion bis zu<br />

4500 Beutel pro Stunde vollautomatisch<br />

konfektioniert und befüllt werden, auf<br />

der leistungsstärksten Version sogar bis<br />

zu 6000 Beutel pro Stunde. Durch die Option<br />

der Bedruckung mit statischen und<br />

variablen Daten und deren Prüfung, sind<br />

Produkte gekennzeichnet und zu 100 %<br />

rückverfolgbar.<br />

Ob Schlauch- oder Spritzgussport-Anschluss,<br />

ob Einkammer- oder Mehrkammerbeutel<br />

– der Gestaltung der Beutel<br />

sind nahezu keine Grenzen gesetzt. Die<br />

Füllmenge umfasst nach Bedarf 50 bis<br />

6000 ml. Durch die solide Bauweise und<br />

Prozessführung ist die KFS-Linie auf<br />

(Bild: Kiefel)<br />

höchstmögliche Produktqualität und Produktsicherheit<br />

ausgerichtet, teilt der Hersteller<br />

mit. Der Füllbereich der Anlage<br />

wurde für Cleaning in Place (CIP) und<br />

Sterilisation in Place (SIP) vorbereitet.<br />

Hochgenaue Massendurchflussmesser,<br />

optionale Kontrolle des Restsauerstoffgehalts<br />

und der automatische Verschluss der<br />

Beutel sorgen für maximalen Ausstoß bei<br />

ständiger Qualitätsüberwachung.<br />

www.kiefel.com<br />

Auf der Compamed: Halle 8b, Stand H18<br />

Solutionperformer KFS fertigt bis 6000 Einoder<br />

Mehrkammerbeutel pro Stunde<br />

Made in Germany<br />

wirtschaftlich<br />

Mehr Infos unter: www.phg.de.<br />

Oder besuchen Sie uns auf der sps:<br />

14. - 16. November 2023 · Nürnberg<br />

Halle 10.0 · Stand 316<br />

phg Peter Hengstler<br />

GmbH + Co. KG<br />

78652 Deißlingen<br />

Tel.: 07420 89-006/2023 medizin&<strong>technik</strong> 23<br />

verbindungs<strong>technik</strong>@phg.de


■ [ MESSE ]<br />

USER INTERFACE<br />

MIT INTEGRIERTER SENSORIK<br />

Mehr Funktionen für Fußschalter | User Interfaces im OP werden künftig als Mechatronic Integrated<br />

Devices (MID) besondere Oberflächen haben. Denn elektrische Leiterbahnen, Sensoren oder Antennen<br />

lassen sich dank neuer Fertigungsverfahren in die Oberflächen integrieren. Beispiele dafür sind auf der<br />

Medica zu sehen.<br />

Fußschalter mit neuen Technologien weiterentwickeln: Diesem Ziel will sich Steute<br />

Meditec durch die Mitarbeit in Verbundprojekten nähern. Erste Ergebnisse sind<br />

vielversprechend<br />

Wird ein Fußschalter im täglichen<br />

OP-Einsatz beschädigt, könnte bei<br />

der Reinigung Feuchtigkeit ins Bediensystem<br />

eindringen und die Funk tion des zugehörigen<br />

Medizingerätes beeinträchtigen.<br />

Der klassische Weg, das zu verhindern,<br />

sind gut abgedichtete Schalter, typischerweise<br />

in Schutzart IP X8. Auch wird<br />

jeder Schalter am Ende des Fertigungsprozesses<br />

sorgfältig auf Dichtigkeit geprüft.<br />

Aber wie lässt sich das Risiko eventuell<br />

ganz vermeiden – mit einfachen, zuverlässigen<br />

Mitteln und vertretbaren Kosten?<br />

Diese Frage stellten sich die Entwickler<br />

von Steute Meditec in Löhne. Und sie<br />

fanden gleich mehrere Antworten darauf.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Mechatronic Integrated Devices (MID)<br />

Laserdirektstrukturierung,<br />

kombiniert mit 3D-Druck<br />

Feuchtemessung im Fußschalter<br />

Fußschaltergehäuse: Antenne integriert<br />

(Bild: Steute)<br />

Die Gelegenheit dazu bot sich über ein<br />

Verbundprojekt: Darin ging es um Molded<br />

Integrated Devices oder auch Mechatronic<br />

Integrated Devices, kurz MID. Das<br />

sind Geräte oder Komponenten mit selektiv<br />

metallisierten Oberflächen – ein Beispiel<br />

dafür sind Kunststoffgehäuse von<br />

Smart phones. Darin werden dreidimensionale<br />

Leiterbahnen, Sensoren und Antennen<br />

mit dem Verfahren der Laser -<br />

direktstrukturierung (LDS) direkt in das<br />

Spritzgussteil integriert.<br />

Geeignet dafür ist ein mit metallischen<br />

Additiven versetztes Kunststoffgranulat.<br />

Ein Laser „schreibt“ daraus das elektrische<br />

Layout auf das Kunststoffbauteil. Dabei<br />

werden die Additive im Werkstoff aktiviert<br />

und binden in einem chemischen<br />

Bad Kupfer an sich. In den aktivierten Bereichen<br />

bilden sich also dreidimensionale<br />

Leiterbahnen, die durch eine Nickel- oder<br />

Goldschicht konserviert und bei Bedarf<br />

überlackiert werden – je nachdem, ob die<br />

leitfähige Schicht an der Oberfläche bleiben<br />

oder geschützt werden soll. So entstehen<br />

Antennen von Smartphones oder anderen<br />

„Smart Devices“.<br />

Das Verfahren ist bewährt, basiert aber<br />

auf dem Kunststoff-Spritzguss. Bei kleineren<br />

Serien lässt es sich nicht wirtschaftlich<br />

anwenden. Für Unternehmen, die etwa<br />

Schaltgeräte oder Antriebselemente in<br />

kleinen bis mittleren Stückzahlen produzieren,<br />

stellte sich die Frage: Lassen sich<br />

Leiterbahnen auch mit anderen Verfahren<br />

auf Kunststoffgehäuse aufbringen oder<br />

integrieren, um zu MIDs zu kommen?<br />

Oder lassen sich die Vorteile der Laserdirektstrukturierung<br />

kombiniert mit anderen<br />

Technologien verwenden, um sie für<br />

kleinere Stückzahlen zu nutzen?<br />

Um diese Fragen ging es im Projekt<br />

„Smarte drahtlose MID-Sensorsysteme<br />

für IOT-Anwendungen“ (Merlin) im Rahmen<br />

des Spitzenclusters „Intelligente<br />

technische Systeme – It´s OWL“. Beteiligt<br />

waren das Fraunhofer IEM, Paderborn,<br />

und die TH OWL, Lemgo sowie vier Unternehmen,<br />

darunter Steute. Gefördert wurde<br />

das Projekt vom Land NRW mit Mitteln<br />

durch das Ministerium für Wirtschaft, Industrie,<br />

Klimaschutz und Energie.<br />

Laserdirektstrukturierung<br />

kombiniert mit dem 3D-Druck<br />

Dass sich auch ohne Kunststoffspritzguss<br />

MID herstellen lassen, haben die Ergebnisse<br />

im Projekt gezeigt. Ein vom Fraunhofer<br />

IEM entwickeltes und patentiertes<br />

Verfahren kombiniert die LDS mit der additiven<br />

Fertigung, sprich dem 3D-Druck.<br />

Damit ist die Voraussetzung geschaffen,<br />

um die Laserdirektstrukturierung in vielfältiger<br />

Form zu nutzen.<br />

Dabei wird ein additiviertes Kunststoffpulver<br />

verwendet, um das dreidimensionale<br />

Bauteil zu „drucken“. Anschließend<br />

wird – ganz ähnlich wie bei der bekannten<br />

LDS für Spritzgussteile – mit dem<br />

Laser das Layout auf die Oberfläche des<br />

Bauteils „gebrannt“ und mit Kupfer-Ionen<br />

metallisiert. Und auch hier kann die leitfähige<br />

Schicht mit einer Lackschicht überzogen<br />

und geschützt werden.<br />

24 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Weitere Informationen<br />

Auch unabhängig vom It´s-OWL-<br />

Projekt haben sich die Entwickler<br />

von Steute Meditec mit Möglichkeiten<br />

befasst, das Eindringen von Flüssigkeiten<br />

oder Feuchtigkeit in das<br />

User Interface mit anderen (klein -<br />

serientauglichen) Verfahren zu<br />

erfassen . Die Ergebnisse dieser<br />

Arbeiten wird Steute Meditec auf<br />

der Medica 2023 vorstellen.<br />

Auf der Messe Medica:<br />

Halle 10, Stand E39<br />

Das ist aber nur eine von zwei Möglichkeiten,<br />

die die Partner im Projekt bearbeitet<br />

haben. Die zweite: Die Technische<br />

Hochschule OWL (Lemgo) verwendet einen<br />

Pulverlack, der den Aufbau von<br />

Schaltungen auf beliebigen metallischen<br />

Grundkörpern erlaubt. Auch hier lässt<br />

sich das LDS-Verfahren nutzen.<br />

Für den Partner Steute war im Merlin-<br />

Projekt eine spezielle Fragestellung interessant.<br />

Dabei ging es um die Feuchtemessung<br />

in einem Schaltergehäuse. Bei<br />

einem Demonstrator wurden dafür parallel<br />

verlaufende, aber nicht verbundene<br />

Leiterbahnen im Grundkörper des Gehäuses<br />

mit dem Laser aktiviert. Sobald ein<br />

Wassertropfen in ein solches Gehäuse eindringt,<br />

verbindet er – nach dem Grundsatz<br />

der resistiven Messung – die Leiterbahnen<br />

und erzeugt einen Kurzschluss.<br />

Der folgende Spannungsabfall liefert das<br />

Signal für das Eindringen von Nässe.<br />

Bei einem zweiten Demonstrator wurde<br />

die kapazitive Feuchtemessung genutzt<br />

und ein Sensor via Laser erzeugt.<br />

Auch hier ist der Eintritt von Feuchtigkeit<br />

messbar, da sich die Dielektrizitätskonstante<br />

verändert. Die Erfassung war aber<br />

im Vergleich zur resistiven Messung weniger<br />

zuverlässig. Eine mögliche Erklärung<br />

dafür ist, dass einzelne Tropfen nur kleine<br />

messtechnische Auswirkungen auf großflächige<br />

Kapazitäten haben. Ein saugfähiges<br />

Vlies, das auf der kapazitiven Sensor -<br />

fläche aufliegt, schafft hier Abhilfe.<br />

Zwei parallel verlaufende aufgedruckte<br />

Leiterbahnen ermöglichen die resistive<br />

Feuchtemessung<br />

Aus Sicht von Steute Meditec lassen<br />

sich die Projektergebnisse sehr gut für andere<br />

Aufgaben nutzen. Ein Beispiel: Aktuell<br />

arbeiten die Entwickler an der Integration<br />

von Antennen in den Gehäuse-Oberflächen<br />

von Funkfußschaltern. ■<br />

Julia Mönks<br />

Steute Technologies, Löhne<br />

www.steute.com<br />

(Bild: Steute)<br />

We make ideas flow.<br />

Tel. +49 7940 10 0<br />

info@buerkert.de<br />

www.buerkert.de<br />

13. - 16.11.2023<br />

Halle 8b<br />

Stand H07<br />

Medizin<strong>technik</strong> / Tropfen für Tropfen höchste Präzision.<br />

Gerade in der Medizin<strong>technik</strong> ist die zuverlässige und exakte Steuerung, Regelung und Dosierung<br />

von Fluiden und Gasen lebensnotwendig. Wir entwickeln und fertigen hierfür passgenaue Systeme<br />

und Komponenten – auch für spezifische Fluid<strong>technik</strong>-Anwendungen. Finden Sie heraus, wie Sie<br />

das Know-how unserer Experten bei Ihren individuellen Anwendungen unterstützt. Wir freuen uns<br />

auf Ihre Kontaktaufnahme!<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 25


■ [ MESSE ]<br />

Endgegner „Drall“<br />

beim Wickeln im Griff<br />

Medizinische Schläuche | Schläuche als biegeschlaffe<br />

Teile vollständig oder teilautomatisiert zu wickeln, ist<br />

eine Herausforderung. Endgegner ist der Drall. Lösung<br />

bietet die Knoll Feinmechanik<br />

Ein Wickelteller bringt die Schläuche in eine vordefinierte Spiralform<br />

Wenn Schläuche Teil eines Medizinprodukts sind, kommen<br />

sie bei den Anwendern in Klinik, Praxis und Labor praktisch<br />

immer gewickelt in ihren Verpackungen daher: Vom filigranen<br />

Schlauch, der eng gewickelt in einer Blister-Vertiefung Platz<br />

finden soll, bis zum wilden Wickel, der mittels einer Banderole<br />

fixiert und über einem Dorn abgeworfen wird, wo er auf seine<br />

Weiterverarbeitung wartet. In den entsprechenden Anlagenmodulen<br />

der Ernst Knoll Feinmechanik GmbH, Umkirch, lassen sich<br />

unterschiedlichste Wickelvorgänge realisieren.<br />

Um einen Schlauch so zu wickeln, dass er sich als ein aufgerolltes<br />

Bündel problemlos in einem Blister platzieren lässt, darf er dabei<br />

keinen Drall bekommen. Sonst springen einzelne Schlaufen oder<br />

das ganze Bündel wieder heraus. In den Wickelmodulen der Anlagen<br />

von Knoll Feinmechanik lassen sich die Schläuche mit präziser,<br />

konstanter Länge konfektionieren und wild oder geführt<br />

wickeln. Fixiert werden sie entweder per Verschweißen oder mit<br />

einer Banderole aus Papier. Knoll realisiert sowohl kundenspezifische<br />

Anlagen als auch Projekte, bei denen lediglich das gewünschte<br />

Endergebnis spezifiziert ist. Bewährte Module bilden<br />

mit jeweils eigener Steuerung einen Prozessschritt ab und können<br />

in einer Linie oder innerhalb einer Insel konfiguriert werden.<br />

Um biegeschlaffe Teile sicher zu greifen, sind die Maschinen<br />

unter anderem mit dem Handling-Head ausgestattet, einem speziellen<br />

Greifersystem für den sicheren und reproduzierbaren<br />

Handlingprozess. Die Lösungen von Knoll Feinmechanik erfüllen<br />

alle Voraussetzungen, um im Reinraum eingesetzt zu werden.<br />

www.knoll-feinmechanik.de, Auf der Compamed: Halle 8b, Stand L36<br />

(Bild: Knoll Feinmechanik)<br />

Thomapren®-EPDM/PP-<br />

Schläuche – FDA konform<br />

www.rct-online.de<br />

Elastischer Pumpen-, Pharma- und<br />

Förderschlauch für höchste Ansprüche<br />

• High-Tech-Elastomer EPDM/PP: Temperaturbeständig<br />

bis +135 °C, UV-beständig, chemikalienresistent,<br />

niedrige Gaspermeabilität<br />

• Für Schlauchquetschventile und Peristaltikpumpen: Bis zu<br />

30 mal höhere Standzeiten gegenüber anderen Schläuchen<br />

• Biokompatibel und sterilisierbar: Zulassungen nach FDA,<br />

USP Class VI, ISO 10993, EU 2003/11/EG<br />

Reichelt<br />

Chemie<strong>technik</strong><br />

GmbH + Co.<br />

Englerstraße 18<br />

D-69126 Heidelberg<br />

Tel. 0 62 21 31 25-0<br />

Fax 0 62 21 31 25-10<br />

rct@rct-online.de<br />

Unsere Kompetenzen – Ihr Nutzen<br />

Entwicklung | Formenbau | Spritzguss | Additive Manufacturing | Medizin<strong>technik</strong> | Implantate<br />

Wir entwickeln und fertigen Präzisionsteile und Baugruppen im Spritzgussverfahren und<br />

additive Fertigung aus Kunststoffen aller Art.<br />

Wir sind spezialisiert auf die Reinraumfertigung von Medizinprodukten und Implantaten<br />

inklusive Endverpackung und Sterilisation.<br />

www.samaplast.ch<br />

SWISS MADE<br />

BY SAMAPLAST AG<br />

26 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Drucksensoren<br />

Neue Einsatzmöglichkeiten für Sensoren durch Druckbereiche bis 2 bar<br />

Die Analog Microelectronics GmbH,<br />

Mainz ergänzt ihre hochpräzise Drucksensorserie<br />

AMS 5935 um weitere Modelle<br />

mit Druckbereichen bis zu 2 bar. Bislang<br />

waren die Sensoren der Serie AMS<br />

5935 nur für Differenzdruckmessungen<br />

im Niedrigst- und Niederdruckbereich bis<br />

zu 100 mbar verfügbar. Nun kommen<br />

neue Druckbereiche hinzu, mit denen<br />

Überdruck- und Vakuummessungen bis<br />

zu 1 bar sowie Absolutdruckmessungen<br />

bis zu 2 bar möglich sind. Hierdurch erweitern<br />

sich die Einsatzmöglichkeiten der<br />

AMS 5935 beträchtlich.<br />

In der Medizin<strong>technik</strong> ist der AMS 5935<br />

nun für Insufflatoren, IPK-Systeme, hyperbare<br />

Sauerstofftherapie oder Blutdruckmessungen<br />

einsetzbar. Weitere Anwendungen<br />

finden sich in Beatmungsgeräten,<br />

CPAP-Systemen und Spirometern.<br />

Die extrem geringe Stromaufnahme der<br />

AMS 5935 ermöglicht auch den Einsatz in<br />

mobilen, batteriebetriebenen Endgeräten<br />

mit drahtloser Übertragungs<strong>technik</strong>.<br />

www.analog-micro.com<br />

Auf der Compamed: Halle 8a, Stand M04<br />

Piezokeramiken<br />

Ultraschall-Wandler<br />

für die Mikrofluidik<br />

Die PI Ceramic GmbH, Lederhose,<br />

stellt am IVAM-Gemeinschaftsstand<br />

ihr Lösungspotenzial<br />

von Piezokeramiken<br />

für die Mikrofluidik vor. Erstmalig<br />

präsentiert das Unternehmen<br />

eine neue Klasse an<br />

Leistungsultraschall-Wandlern<br />

für die mikrofluidische<br />

Probenaufbereitung: so genannte<br />

Langevin-Transducer.<br />

In diesen Wandlern erzeugen<br />

piezoelektrische Ringe Ultraschallwellen,<br />

die bis zur Spitze<br />

des Geräts verstärkt werden<br />

und in den Zielmedien<br />

Schwingungen auslösen.<br />

Neben der Mikrofluidik kann<br />

dieses Prinzip auch in vielen<br />

anderen medizintechnischen<br />

Anwendungen genutzt werden,<br />

etwa für Gewebeaspiration,<br />

Phakoemulsifikation<br />

oder in Ultraschallskalpellen.<br />

Die Anpassung der Langevin-<br />

Transducer an den jeweiligen<br />

Einsatz ist für Parameter wie<br />

Leistungsverbrauch, Transducer-Material,<br />

Resonanzfrequenz<br />

oder Amplitude möglich.<br />

Auch die Bereitstellung<br />

passender Treiberelektronik<br />

gehört zum Angebot. Um<br />

bestmögliche Piezosysteme<br />

zu erhalten, bietet PI Ceramic<br />

virtuelle Prototypen an.<br />

www.physikinstrumente.de<br />

Auf der Compamed:<br />

Halle 8a, Stand H23<br />

Steril. Sicher. Reproduzierbar.<br />

Kompromisslos patientensicher<br />

» Kombinationsprodukte<br />

» Diagnostik<br />

» Implantate<br />

» Laborbedarf<br />

Chirurgische Werkzeuge<br />

» Einwegprodukte<br />

Als Hersteller hochwertiger Medizinprodukte zählen für<br />

Sie Angebote, die Ihre Produkte schützen und gleichzeitig<br />

deren Integrität und Sterilität gewährleisten. Unser umfassendes<br />

Portfolio innovativer Technologien deckt unterschiedlichste<br />

Anforderungen ab – von der Verpackung kleiner<br />

Chargen bis hin zur Großserienproduktion. Das Beste<br />

daran: Jede MULTIVAC Verpackungslösung ist perfekt auf<br />

Ihre spezifischen Wünsche hinsichtlich Prozesssicherheit,<br />

Reproduzierbarkeit und Rückverfolgbarkeit zugeschnitten.<br />

Besuchen Sie uns:<br />

COMPAMED Düsseldorf | 13.–16. November 2023<br />

multivac.link/md_de<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 27


■ [ MESSE ]<br />

MIT TIEFZIEHEN PLUS LASER<br />

ZUR KANÜLE MIT BOHRUNGEN<br />

Komplexe Bauteile fertigen | Eine Kanüle ist ein langes hohles Bauteil aus Metall. Sie<br />

am einen Ende zu verschließen und Öffnungen einzubringen, ist mit der Kombination<br />

zweier Verfahren gut machbar. Was Tiefziehen plus Ultrakurzpulslaser an Möglichkeiten<br />

bieten, loten derzeit Stüken und LLT Applikation gemeinsam aus.<br />

■ Musterteile auf der Messe Compamed und der Medtech-Branche durch die Kombination<br />

Nahe des geschlossenen<br />

Endes der Kanüle lassen<br />

sich mit dem Laser feine<br />

Öffnungen einbringen. Die<br />

Form kann je nach Vorgabe<br />

variiert werden<br />

Wenn es um mikrochirurgische Anwendungen<br />

geht, ist alles filigran – be der Anwender vor, dass eine Seite mit<br />

au das Applikationslabor leitet. Häufig ge-<br />

auch die Kanülen. Sie haben vielleicht<br />

1 mm Durchmesser und sind wenige Zentimeter<br />

lang. Üblicherweise gehören zum<br />

Herstellprozess einer solchen Kanüle eine<br />

Reihe von Schritten, angefangen mit dem<br />

Ablängen eines Bauteils von einem Rohr.<br />

Das Ergebnis: das erhaltene Rohr ist an<br />

beiden Enden offen.<br />

„Das ist aber nicht immer gewünscht“,<br />

sagt Thomas Schonlau, der beim Laser -<br />

experten LLT Applikation GmbH in Ilmen-<br />

einem Boden zu verschließen ist – der<br />

flach, zu einer Kuppe gewölbt oder mit einer<br />

Spitze ausgeführt sein soll. „Das zu erreichen,<br />

ist fertigungstechnisch mit großem<br />

Aufwand verbunden.“ Einfacher<br />

kommt man hingegen zu solchen Eigenschaften,<br />

wenn man einen anderen Weg<br />

einschlägt: den über das Tiefziehen.<br />

Auf diesem Gebiet hat die Hubert Stüken<br />

GmbH & Co. KG aus Rinteln jahrzehntelange<br />

Erfahrung vorzuweisen. Auch<br />

Bauteile mit einem Verhältnis von Länge<br />

zu Durchmesser, das dem bei der Kanüle<br />

entspricht, lassen sich durch Tiefziehen<br />

herstellen. „In einem Fertigungsvorgang“,<br />

IHR STICHWORT<br />

wie Andreas Hellmann betont, der als Leiter<br />

Verkauf bei Stüken Medical tätig ist.<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Tiefziehen für filigrane Metall-Bauteile<br />

UKP-Laser für Mikrobohrungen<br />

Verfahrenskombination soll neue<br />

Möglichkeiten eröffnen<br />

Sowohl LLT Applikation als auch Stüken<br />

haben mit Anfragen aus dem Medizin<strong>technik</strong>-Umfeld<br />

zu tun und auch schon<br />

gemeinsame Projekte bearbeitet. Nun<br />

wollen sie den umgekehrten Weg gehen<br />

von Tiefziehen und<br />

Ultrakurz-<br />

(Bild: LLT Applikation)<br />

pulslaser neue Möglichkeiten in der Fertigung<br />

kleiner Bauteile aufzeigen.<br />

„Wir arbeiten daran, in sehr feine tiefgezogene<br />

Hülsen Mikrobohrungen einzubringen“,<br />

erläutert Schonlau. Damit lassen<br />

sich Flüssigkeiten dosieren oder absaugen.<br />

Auch das Durchleiten von Heißdampf<br />

ist eine Option. „Ein Port für die<br />

Chemotherapie mit einer seitlichen Öffnung,<br />

die eine Spezialgeometrie aufweist,<br />

ist eine weitere denkbare Anwendung“,<br />

ergänzt Andreas Hellmann.<br />

Um solche Bohrungen in den Bauteilen<br />

zu erzeugen, ist der Ultrakurzpulslaser<br />

mit seinem geringen Wärmeeintrag laut<br />

Thomas Schonlau genau das richtige<br />

Werkzeug. Er verändere das Gefüge nicht,<br />

der Prozess komme ohne eine chemische<br />

Nachbehandlung aus und es gebe keine<br />

Schädigungen an der gegenüberliegenden<br />

Innenwand des Bauteils. Die Kontur<br />

der Öffnung lasse sich frei wählen und daher<br />

der Anwendung anpassen.<br />

Bohrungen – eine Option<br />

auch für tiefgezogene Teile<br />

„Interesse an tiefgezogenen Bauteilen dieser<br />

Art, die mit Löchern versehen sind, ist<br />

aus Anfragen schon zu erkennen“, sagt<br />

Hellmann. „Da wir wissen, dass das möglich<br />

ist, möchten wir diese zusätzliche Option<br />

nun auch in der Branche bekannt machen.“<br />

Musterteile, die zeigen sollen, was<br />

alles geht, sind in Bearbeitung und werden<br />

auf der Messe Compamed im November<br />

in Düsseldorf zu sehen sein.<br />

Angefangen haben die Kooperationspartner<br />

mit Hülsen- oder Kanülenbauteilen.<br />

Doch auch andere Bauformen sind<br />

denkbar. Ein Beispiel sind filterähnliche<br />

Strukturen, in die eine große Anzahl winziger<br />

Löcher eingebracht werden. Hellmann<br />

erläutert: „So etwas haben wir vor<br />

einigen Jahren schon umgesetzt, in etwas<br />

größeren Dimensionen.“ Größer war dabei<br />

das Bauteil an sich. Die über 2000 Lö-<br />

28 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


(Bild: Stüken)<br />

cher, die der Laser darin bohrte, hatten<br />

auch nur einen Durchmesser von 70 µm.<br />

„So etwas lässt sich natürlich auch<br />

durch Erodieren fertigen“, räumt Schonlau<br />

ein. Der entsprechende Prozess bedeute<br />

aber mehr Aufwand und dauere in<br />

der Regel länger als das Einbringen der<br />

Mikrobohrungen mit dem UKP-Laser.<br />

Erforderliche Qualität der<br />

Öffnungen gibt Verfahren vor<br />

„Wobei es immer abzuwägen gilt, welche<br />

Technik man verwendet“, ergänzt Hellmann.<br />

Um eine Filterfunktion umzusetzen,<br />

müssen die erzeugten Öffnungen eine<br />

ausreichende Qualität aufweisen und<br />

sich durch einen effizienten Prozess erzeugen<br />

lassen. „Nicht für jede Aufgabe ist<br />

maximale Qualität und damit der Einsatz<br />

eines UKP-Lasers erforderlich – wo das<br />

der Fall ist und wo nicht, haben wir mit<br />

den Fachleuten von LLT Applikation aber<br />

Viele Bohrungen dicht an dicht:<br />

Auch das kann in einem Bauteil<br />

erforderlich sein, um eine Sieboder<br />

Filterfunktion umzusetzen.<br />

Entscheidend: die Kontur<br />

der Öffnung muss gut genug<br />

sein – aber aus Gründen der<br />

Wirtschaftlichkeit ist Perfektion<br />

nicht zwingend<br />

immer sehr gut klären können.“<br />

Das Spektrum an Werkstoffen, die sich<br />

mit Tiefziehen plus Lasereinsatz bearbeiten<br />

lassen, umfasst neben Edelstahl auch<br />

Titan. „Meist geht es bei Anfragen aus der<br />

Medizin<strong>technik</strong> um Edelstahl. Vor allem<br />

bei Single-Use-Produkten scheuen Hersteller<br />

die Kosten und den zusätzlichen<br />

Aufwand, den Titan mit sich bringt“, sagt<br />

Benny Wagner, Leiter Marketing und Vertrieb<br />

bei LLT Applikation. „Für implantierbare<br />

Produkte wiederum ist Titan sehr interessant“,<br />

fügt Andreas Hellmann hinzu,<br />

„und das Tiefziehen von Titan haben wir<br />

schon umgesetzt.“ Bei hohen Stückzahlen<br />

sei das auch finanziell interessant.<br />

Die Know-how-Kombination von LLT<br />

Applikation und Stüken kommt vor allem<br />

für Bauteile mit Durchmesser von 1 mm<br />

oder weniger in Frage. „Wenn es um größere<br />

Teile geht, sind andere Fertigungsansätze<br />

möglich“, räumt Benny Wagner ein.<br />

„Interessenten können sich gern zunächst<br />

an uns wenden“, bietet Andreas<br />

Hellmann von Stüken Medical an. Dann<br />

ließe sich entscheiden, wie sich die gewünschte<br />

Geometrie im anvisierten Material<br />

mittels Tiefziehen herstellen lässt.<br />

„Die Fachleute von LLT Applikation holen<br />

wir von Anfang an mit hinzu.“ Ob das<br />

Bohren der Öffnungen per Laser dann als<br />

Dienstleistung in Ilmenau erfolge oder<br />

Stüken eine dort hergestellte Laseranlage<br />

samt Prozess in Betrieb nimmt, hängt von<br />

den geplanten Stückzahlen ab.<br />

„Im Moment geht es uns vor allem darum,<br />

die technische Möglichkeit in der<br />

Branche bekannt zu machen“, sagt Hellmann.<br />

Er möchte die Entwickler auf Ideen<br />

bringen – und sich, mit den Fachleuten<br />

von LLT Applikation, von Ideen aus der<br />

Medizin<strong>technik</strong> herausfordern lassen. ■<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

www.stueken.de, www.llt-applikation.de<br />

Weitere Informationen<br />

Auf der Messe Compamed 2023<br />

sind die Kooperationspartner im<br />

November in Düsseldorf vertreten:<br />

Hubert Stüken, Halle 8a, Stand M14<br />

LLT Applikation, Halle 8a, Stand K13<br />

KOMPONENTEN<br />

UND LÖSUNGEN<br />

FÜR LIFE SCIENCE<br />

Biotechnologie<br />

Medizinische<br />

Geräte<br />

Mehr Info? Scannen Sie den QR-Code<br />

· Miniaturisierte Magnetventile<br />

· Proportionaltechnologie<br />

· Standard oder maßgeschneidert<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 13.-16.11.2023 29<br />

Halle 8b - Stand H02


■ [ MESSE ]<br />

Optimieren<br />

Sie Ihr Design<br />

Silikon-Mikrospritzguss<br />

Feine Membrane entstehen aus Thermoplast<br />

und Flüssigsilikon<br />

Anhand einer Membrane für<br />

einen Kleinst-Lautsprecher<br />

aus Thermoplast und Flüssigsilikon<br />

zeigt die Wittmann<br />

Battenfeld GmbH, Kottingbrunn,<br />

ihre Kompetenz im Bereich<br />

der LSR-Verarbeitung.<br />

Die Membrane wird auf einer<br />

Micropower 15/10H/10H<br />

Combimould mit 1-fach-Werkzeug<br />

der Starlim Spritzguss<br />

GmbH produziert.<br />

Die Micropower in Mehrkomponenten-Ausführung<br />

ist mit<br />

einem 2-stufigen Schnecken-<br />

Kolben-Thermoplastaggregat<br />

und einem 2-stufigen Schnecken-Kolben-LSR-Aggregat<br />

sowie<br />

einem in die Maschine integrierten<br />

Drehteller ausgestattet.<br />

Dies ermöglicht das<br />

Nachdrehen des Teils zum<br />

zweiten Spritzaggregat und<br />

zurück. Der Drehteller der Maschine<br />

ist komplett gekapselt.<br />

Der Hersteller hat die Maschine<br />

für den Spritzguss im Reinraum<br />

ausgelegt.<br />

www.wittmann-group.com<br />

Auf der Compamed:<br />

Halle 8b, Stand F03<br />

Mit maßgefertigten<br />

Ringen und Federn<br />

helfen wir Ihnen, noch<br />

bessere Konstruktionen<br />

zu realisieren.<br />

Membrane aus Thermoplast und Flüssigsilikon<br />

(Bild: Wittmann Battenfeld)<br />

• Kostengünstige Prototypenentwicklung<br />

(No-Tooling-Charges)<br />

• Schnelle Lieferzeiten<br />

• Durchmesser von 3 mm bis 3000 mm in<br />

über 40 Werkstoffen<br />

• Fachmännische<br />

Konstruktionsunterstützung<br />

Sicherungsringe und Wellenfedern in<br />

Sonderausführung<br />

IN DEUTSCHLAND VERTRETEN DURCH<br />

tfcdeutschland.com<br />

30 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023<br />

Fordern Sie telefonisch +49 (0) 234 97849-011 oder auf<br />

unserer Website smalley.com/de kostenlose Muster an<br />

(Bild: Kern &Sohn)<br />

Waagen<br />

Digital vernetzbare Waagen entlasten das<br />

Personal und beschleunigen Prozesse<br />

Die neue Babywaage Kern MBA<br />

ist digital vernetzbar<br />

Die Kern & Sohn GmbH, Balingen,<br />

stellt mit der Kern Premium<br />

Line eine neue Produktreihe<br />

digital vernetzbarer Waagen<br />

vor. Die Baby- und Personenwaagen,<br />

Stuhl- und Rollstuhlwaagen<br />

dieser Serie verfügen<br />

über mehrere Schnittstellen,<br />

wie zum Beispiel<br />

WLAN, USB, Bluetooth und<br />

Ethernet. Dadurch können sie<br />

je nach Bedarf nahtlos in bestehende<br />

IT-Netzwerk integriert<br />

werden. Die Wägedaten<br />

der Patienten lassen sich von<br />

allen Waagen der Premium<br />

Line kabellos per Knopfdruck<br />

oder Fernsteuerbefehl in die<br />

digitale Patientenakte übertragen,<br />

zum Beispiel via<br />

WLAN.<br />

Die Waagen sind hygienisch<br />

und leicht zu bedienen. Zudem<br />

können sie je nach Bedarf<br />

mobil genutzt werden, mit<br />

Batterie, Netzadapterstecker<br />

oder optional mit Akku. Alle<br />

Modelle verfügen über eine<br />

Medizinzulassung nach<br />

93/42/EWG.<br />

www.kern-sohn.com<br />

Auf der Medica:<br />

Halle 9, Stand B25


Luftblasen und<br />

Leckagen im Blick<br />

Sensorik | Auf der Compamed zeigt Sonotec seine<br />

nicht-invasiven Flow-Bubble Sensoren, Luftblasen- und<br />

Blutleckdetektoren zur Integration in medizinische<br />

Geräte sowie Sensoren zur Füllstandserkennung.<br />

Clamp-On-Sensor BLD03 für den Einsatz in der Dialyse zur nicht-invasiven<br />

Detektion kleinster Blutmengen<br />

Die Sonotec GmbH aus Halle (Saale) stellt Sensorik her, die<br />

unter anderem in lebenserhaltenden Systemen eingesetzt<br />

wird. Die nicht-invasiven Sensoren spielen eine entscheidende<br />

Rolle in Therapien, bei denen Herz, Lunge oder Nieren eines Patienten<br />

schwer geschädigt sind und eine ausreichende Organfunktion<br />

ohne zusätzliche Unterstützung nicht gewährleistet<br />

werden kann. In Düsseldorf präsentiert der Sensorhersteller sein<br />

umfassendes Produktportfolio, darunter die erweiterte Palette<br />

an nicht-invasiven Flow-Bubble-Sensoren und Luftblasendetektoren.<br />

Durch die Erweiterung um zusätzliche Baugrößen sind<br />

die Sensoren für verschiedene Anwendungen in der Medizin<strong>technik</strong><br />

geeignet. Die berührungslos arbeitenden Sonoflow<br />

CO.56 Pro V2.0 Flow-Bubble Sensoren wurden für die Integration<br />

in medizinische Geräte wie beispielsweise extrakorporale Lebenserhaltungssysteme<br />

(ECLS) entwickelt. Ihr mehrstufiges Sicherheitskonzept<br />

gewährleistet jederzeit höchste Patientensicherheit.<br />

Der hybride Flow-Bubble-Sensor misst die Durchflussrate<br />

und erkennt gleichzeitig Luftblasen in flüssigkeitsgefüllten<br />

medizinischen Schläuchen. Der frei hängende Sensor kann in<br />

Operationssälen, auf Intensivstationen und in der mobilen Notfallversorgung<br />

eingesetzt werden. Darüber hinaus zeigt Sonotec<br />

seine medizinischen Luftblasendetektoren der Serie Sonocheck<br />

ABD sowie den Blutleckdetektor BLD03.<br />

www.sonotec.de<br />

Auf der Compamed: Halle 8a, Stand N08<br />

(Bild: Sonotec)<br />

Produktion von<br />

individuellen<br />

Spritzgussteilen<br />

Serienfertigung von qualitativ hochwertigen<br />

Silikonteilen in der Ein- und<br />

Mehrkomponenten-Technologie.<br />

Bei RICO ist die Verwendung von<br />

Standardequipment bei der Fertigung<br />

von kleinvolumigen Teilen die<br />

oberste Prämisse. Der Fokus liegt<br />

auf hohen Stückzahlen und einer<br />

weitestgehend abfallfreien Produktion<br />

für das hochwertige Flüssigsilikon.<br />

Mehr dazu auf www.rico.at.<br />

RICO Elastomere Projecting GmbH<br />

Thalheim bei Wels/Austria, www.rico.at<br />

COMPAMED<br />

Düsseldorf/DE<br />

13.-16.11.2023<br />

Halle 8b, Stand 8BJ07<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 31


■ [ MESSE ]<br />

BIOKOMPATIBLE KLEBSTOFFE FÜR<br />

WEARABLES UND MINIDIAGNOSTIK<br />

Klebe<strong>technik</strong> | Die Medizin<strong>technik</strong> stellt hohe Anforderungen an Klebstoffe. Gemeinsam mit<br />

einem Dosiergerätehersteller und einem Hersteller von UV-Geräten hat Panacol ein Anlagenkonzept<br />

erprobt, das eine präzise Dosierung für den Auftrag von UV-Klebstoffen mit integrierter<br />

LED-UV-Härtung in kleinen Mengen ermöglicht.<br />

Medical Wearables und Minidiagnosegeräte<br />

wie Diabetessensoren zur<br />

Überwachung des Blutzuckerspiegels<br />

müssen jederzeit zuverlässig und gleichzeitig<br />

sicher für den Einsatz in unmittelbarer<br />

Körpernähe sein. Die Qualität beginnt<br />

bereits bei der Herstellung. Jeder<br />

Fertigungsprozess erfordert wiederum<br />

speziell entwickelte Klebstoffe.<br />

Von UV-Acrylaten über UV-Epoxide bis<br />

hin zu elektrisch leitfähigen Produkten und<br />

konventionellen warmhärtenden Epoxiden<br />

bietet die Panacol-Elosol GmbH Klebstoffe<br />

für alle Anwendungen. Ganz gleich, ob es<br />

sich um Gehäuseverklebungen, Nadelverklebungen<br />

oder klebtechnische Lösungen<br />

auf der Leiterplatte handelt. Die medizinischen<br />

Klebstoffe des Unternehmens aus<br />

Steinbach/Taunus weisen eine sehr gute<br />

Haftung auf den am häufigsten verwendeten<br />

Materialien auf, meist Kunststoff, Edelstahl,<br />

Glas oder Keramik. Zudem sind sie<br />

nach ISO 10993-4/-5/-10/-23 und USP<br />

Class VI geprüft und biokompatibel.<br />

(Bild: Panacol)<br />

Die Klebstoffe von<br />

Panacol eignen sich<br />

sowohl für Verklebungen<br />

auf Leiterplatten,<br />

als auch für<br />

Gehäuseverklebungen<br />

oder das Ein -<br />

kleben von Spritzennadeln<br />

Für die Verklebung von Nadeln oder<br />

Gehäusen von Wearables bieten sich UV-<br />

Klebstoffe an, die unter UV-Bestrahlung<br />

sehr schnell aushärten und damit ideal<br />

für schnelle Taktzeiten und hohe Stückzahlen<br />

sind. Zur optischen Qualitätskontrolle<br />

der Verklebung sind einige Klebstoffe<br />

zusätzlich mit Fluoreszenzmarkern erhältlich,<br />

die mit kurzwelliger UVA-Strahlung<br />

angeregt werden.<br />

Leitfähige Klebstoffe als<br />

Lötstellen nutzen<br />

Für Verklebungen auf Leiterplatten werden<br />

neben UV-Klebstoffen auch thermisch<br />

härtende Epoxidharzklebstoffe verwendet.<br />

Hier ist je nach Anwendung auf<br />

eine hohe Ionenreinheit des Klebstoffs zu<br />

achten, um Korrosion zu vermeiden. Elektrisch<br />

leitfähige Klebstoffe hingegen sind<br />

meist silbergefüllt und können somit Lötstellen<br />

ersetzen oder als flexible Leiterbahnen<br />

sogar auf biegsame Wearables appliziert<br />

werden.<br />

Ein präziser und gleichmäßiger Klebstoffauftrag<br />

ist bei der Herstellung von<br />

Wearables unerlässlich. Für die kleinen<br />

Dosiervolumina eignet sich am besten der<br />

hochpräzise Kleinstmengen-Dosierkopf<br />

DosPL DPL2001 der Scheugenpflug<br />

GmbH, Neustadt/Donau, Part of the Atlas<br />

Copco Group. Dieser ermöglicht einen<br />

hochpräzisen Klebstoffauftrag auch bei<br />

kleinsten Volumina bis in den µl-Bereich.<br />

Durch seinen Einsatz können schützende<br />

Glob Tops bis zu 0,003 ml zuverlässig gesetzt,<br />

Dosiergenauigkeiten von unter<br />

0,5 % erreicht und feinste Linien auf dem<br />

Kunststoffgehäuse mit exaktem Start und<br />

Stopp aufgebracht werden.<br />

Der Dosierkopf arbeitet nach dem volumetrischen<br />

Dosierprinzip. Ein Kontrollsystem<br />

erkennt zuverlässig Viskositätsschwankungen<br />

und sorgt für eine gleichbleibend<br />

hohe Präzision der Klebekontur.<br />

Die sekundenschnelle Vernetzung wird<br />

durch die UV-Epoxid- und Acrylat-Härtungstechnologie<br />

der Dr. Hönle AG, Gilching,<br />

erreicht. Die kompakte Bauform ermöglicht<br />

es, den hochintensiven Kleinflächenstrahler<br />

zusammen mit dem Dosierkopf<br />

in die Multifunktionszelle Dispensing<br />

Cell DC803 von Scheugenpflug zu<br />

integrieren.<br />

(su) ■<br />

Weitere Informationen<br />

Die One-Stop-Lösung für die<br />

Herstellung von Wearables zeigt<br />

Panacol auf der Compamed:<br />

www.panacol.de<br />

Halle 8b, Stand A09<br />

Mehr zu den beteiligten Partnern:<br />

www.scheugenpflug-dispensing.<br />

com<br />

www.hoenle.de<br />

32 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Hybride Biokeramik<br />

als Knochenimplantat<br />

Knochenregeneration | Knochendefekte im Gesicht beeinträchtigen<br />

Patienten funktionell und ästhetisch. Das<br />

Projekt Hybrid-Bone will Abhilfe schaffen.<br />

Hybrid-Knochen-Testbauteile mit Bohrlöchern für<br />

die Schraubenfixierung<br />

(Bild: Fraunhofer IKTS)<br />

Zur Rekonstruktion von Knochendefekten am Schädel werden<br />

bislang körpereigene Knochentransplantate, beispielsweise<br />

vom Wadenbein oder aus dem Beckenknochen, verwendet.<br />

Im Projekt Hybrid-Bone am Fraunhofer-Institut für Keramische<br />

Technologien und Systeme IKTS, Dresden, entwickeln Forscher<br />

nun personalisierbare und somit passgenaue, mechanisch<br />

stabile Knochenersatzmaterialien.<br />

Der Hybrid-Knochen besteht aus additiv gefertigten, lastaufnehmenden<br />

Stützstreben, die mit porösem Schaum verfüllt sind. Die<br />

Schaumstruktur dient als bioabbaubare Leitstruktur dem Einwachsen<br />

von Zellen. Als biokeramische Materialien werden degradierbares<br />

Tricalciumphosphat (TCP) und bioinertes Zirkondioxid<br />

eingesetzt. Für die additive Fertigung wurde das Ceram-<br />

VPP-Verfahren ausgewählt (Ceramic Additive Manufacturing Vat<br />

Photopolymerisation) und zur Herstellung der druckbelastbaren<br />

Stützstreben aus einem TCP-ZrO2-Kompositmaterial eingesetzt.<br />

Zur späteren Schrauben-Fixierung im Knochen wurden Bohrlöcher<br />

vorgesehen.<br />

An den hybriden Test-Scaffolds wurde anhand von In-vitro-Analysen<br />

eine gute Biokompatibilität nachgewiesen. Es bildeten sich<br />

lebende primäre humane Osteoblasten im Hybrid-Knochen. Ergebnisse<br />

des ersten In-vivo-Tests zeigten, dass bereits innerhalb<br />

von drei Monaten das künstliche Scaffold abgebaut wurde und<br />

sich körpereigener Knochen an derselben Stelle neu bildete.<br />

Projektziel ist ein humaner personalisierter Kieferknochen zum<br />

potenziellen Einsatz im Patienten.<br />

www.ikts.fraunhofer.de, Auf der Compamed: Halle 8a, Stand G10<br />

Premier Manufacturer of<br />

Medical Optical Fiber Solutions<br />

PYROCOAT® Polyimide Coated Fiber<br />

Crimp & Cleave SMA Connector<br />

RFID Enabled Assembly<br />

Visit OFS in Düsseldorf, Germany<br />

November 13-16, 2023<br />

Hall 8A / N35<br />

www.ofsoptics.com/medical<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 33


■ [ MESSE ]<br />

Zähne so fein wie ein<br />

menschliches Haar<br />

Mikro-Zahnräder | Für den Bau immer kleinerer Produkte<br />

fertigt Igus Mikro-Zahnräder aus Hochleistungskunststoffen.<br />

Sie arbeiten verschleißarm und präzise.<br />

Zoomt ein Fotograf mit seiner Kamera heran, bewegt sich im<br />

Inneren des Objektivs ein Getriebe, das sich aus winzig kleinen<br />

Zahnrädern zusammensetzt. Wenige Millimeter groß. Die<br />

Zähne dieser Zahnräder sind noch viel kleiner, mit dem bloßen<br />

Auge kaum zu erkennen. „Für solche Anwendungen der Feinmechanik<br />

benötigen Konstrukteure Mikro-Zahnräder, die trotzdem<br />

stabil und verschleißfest genug sind, um über Jahre hinweg verlässlich<br />

zu laufen“, erklärt Steffen Schack, Leiter des Geschäftsbereichs<br />

Iglidur Zahnräder bei der Igus GmbH. „Wir haben unsere<br />

Fertigung deshalb dahingehend optimiert, dass es uns nun<br />

möglich ist, Mikro-Zahnräder mit einem Modul von bis zu 0,2<br />

mechanisch aus Hochleistungskunststoff zu fertigen.“ Das Unternehmen<br />

setzt dabei auf Iglidur Halbzeuge, unter anderem Iglidur<br />

A180 oder Iglidur A500. Die Materialien sind tribologisch<br />

optimiert. Sie besitzen gute Eigenschaften hinsichtlich Reibung<br />

Für besonders präzise Anwendungen eignen sich verschleißfeste<br />

Mikro-Zahnräder aus Hochleistungskunstoffen<br />

und Verschleiß gepaart mit Robustheit. Gleichzeitig sind sie<br />

deutlich leichter als Zahnräder aus Metall. Trotz der geringen<br />

Größe sollen die Zähne den Angaben zufolge gute mechanische<br />

Eigenschaften aufweisen und in der Feinmechanik präzise und<br />

verlässliche Bewegungen ermöglichen.<br />

Das Kölner Unternehmen bietet auch die kundenindividuelle<br />

Fertigung von Mikro-Zahnrädern aus Hochleistungskunststoffen<br />

an. Geeignet seien die Zahnräder für zahlreiche Anwendungen,<br />

in denen fein abgestimmte Bewegungen auf engstem Bauraum<br />

gefragt seien – etwa für Mikroskope und andere optische Instrumente<br />

sowie für Miniaturmotoren und Mikroantriebe.<br />

www.igus.de<br />

Auf der Compamed: Halle 8b, Stand P01<br />

(Bild: Igus)<br />

INTERNATIONALE FACHMESSE<br />

11.-14. JUNI 2023<br />

34 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023<br />

WWW.EPHJ.CH


Medizinelektronik<br />

Störungsfreie Signalübermittlung für<br />

Diagnostik und Patientenüberwachung<br />

www.dosieren.de<br />

VIEWEG<br />

simply dispensing<br />

(Bild: Hy-Line)<br />

Die Medizin stellt hohe Anforderungen<br />

an Displays<br />

Der Value-Added-Distributor<br />

Hy-Line Technology GmbH<br />

aus Unterhaching stellt auf der<br />

Medica seine Produktlösungen<br />

und Services für Hersteller<br />

von Medizinelektronik vor.<br />

Dazu gehören auch Komponenten<br />

für das Signalmanagement<br />

vom Kabel bis zum Konverter<br />

und Lösungen für die<br />

Energieversorgung. Ein Highlight<br />

sind kundenspezifische<br />

und kompakte Geräte mit Display<br />

und Touchscreen zum Bedienen<br />

und Steuern medizinischer<br />

Geräte. Dabei ist eine<br />

hohe Auflösung nicht alles:<br />

Der erweiterte Farbraum und<br />

die detailgetreue Abbildung<br />

ermöglichen dem Facharzt die<br />

Befundung kleinster Details<br />

und Anomalien.<br />

Eine sichere Stromversorgung<br />

für kritische Geräte leistet das<br />

Hy-Di Smart Battery System.<br />

Es besteht aus smarten Batterien<br />

und Analysesoft- und<br />

Hardware zur Überwachung<br />

von Li-Ionen-Batteriepacks.<br />

www.hy-line-group.com<br />

Auf der Medica:<br />

Halle 10, Stand G58<br />

www.dosieren.de<br />

Dosier<strong>technik</strong> – Ganz einfach<br />

Der Online-Shop für<br />

Dosier<strong>technik</strong> & Zubehör<br />

bequem – einfach – schnell!<br />

Prüfgeräte<br />

Dichtheits- und Durchflussprüfung für<br />

Medizinprodukte im Produktionsprozess<br />

Medizinprodukte müssen unter<br />

den unterschiedlichsten<br />

Bedingungen zuverlässig<br />

funktionieren. Medienführende<br />

Produkte, wie Pipetten, Katheter,<br />

Spritzen oder Insulinpumpen,<br />

müssen dicht sein,<br />

während bei anderen Produkten<br />

die Dichtheit gegen den<br />

Eintritt von Flüssigkeiten oder<br />

Feuchtigkeit gefordert wird.<br />

Dazu gehören Kameras, Endoskope<br />

und Verpackungen. Zudem<br />

muss der korrekte Durchfluss<br />

beispielsweise bei Membranen,<br />

Filterelementen und<br />

Ventilen zuverlässig und präzise<br />

gewährleistet werden. Mit<br />

den Prüfgeräten der Ceta Testsysteme<br />

GmbH, Hilden, lassen<br />

sich Leckraten bis hinab zu<br />

10 –6 mbar*l/s und Durchflüsse<br />

bis zu 220 l/min detektieren.<br />

Als Prüfmedien werden<br />

Druckluft, Stickstoff oder<br />

Wasserstoff (Formiergas: 5 %<br />

Wasserstoff, 95 % Stickstoff)<br />

eingesetzt.<br />

www.cetatest.com<br />

Auf der Medica:<br />

Halle 3, Stand C80<br />

Surface Finishing is our DNA<br />

Professional mass finishing<br />

for the medical industry<br />

before:<br />

Ra = approx. 0,6 µm<br />

Rz = approx. 3,5 µm<br />

Rösler Surf-Finisher –<br />

for the automated,<br />

precision finishing<br />

of single components<br />

after:<br />

Ra = approx. 0,03 µm<br />

Rz = approx. 0,25 µm<br />

Medizinprodukte in<br />

der Fertigung auf<br />

Dichtheit und<br />

Durchfluss geprüft<br />

(Bild: Ceta Testsysteme)<br />

Mass Finishing | Shot Blasting | AM Solutions<br />

Rösler Oberflächen<strong>technik</strong> GmbH<br />

info@rosler.com | www.rosler.com<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 35


■ [ MESSE ]<br />

IM MIKROLITERBEREICH<br />

SEHR PRÄZISE DOSIEREN<br />

Dosiersensor | Im Bereich Life Sciences spielt exaktes Dosieren von Flüssig keiten eine<br />

große Rolle – zum Beispiel für Tests oder Diagnosen. Ein neuer Dosiersensor ermöglicht<br />

hochgenaues Dosieren im einstelligen Mikroliterbereich.<br />

(Bild: Bürkert)<br />

Der neue Dosiersensor<br />

erreicht<br />

eine Wiederholgenauigkeit<br />

von<br />

1 % auch im<br />

einstelligen<br />

µl-Bereich. Dies<br />

bietet neue<br />

Möglichkeiten<br />

für sehr präzise<br />

Prozesse<br />

Moderne Laborgeräte funktionieren<br />

nur so gut wie ihre Komponenten.<br />

Genaues Dosieren von Reagenzien oder<br />

Proben ist dabei die Grundlage für gute,<br />

reproduzierbare Testergebnisse. Hierbei<br />

sind zwei Aspekte zu berücksichtigen: die<br />

Präzision jedes Dosierprozesses und die<br />

Reproduzierbarkeit über viele Dosierungen<br />

hinweg.<br />

In der Welt der Genomik beispielsweise<br />

muss präzise dosiert werden: Wenn zu<br />

wenig dosiert wird, kann der Prozess fehlschlagen.<br />

Zu viel bei der Dosierung teurer<br />

Reagenzien abzugeben hingegen beeinträchtigt<br />

die Wirtschaftlichkeit.<br />

Weitere Informationen<br />

Bürkert stellt aus auf der Messe<br />

Compamed in Halle 8B, Stand 07.<br />

www.buerkert.de<br />

Für winzige Dosiermengen im Bereich<br />

von etwa 1 µl bietet der Fluidspezialist<br />

Christian Bürkert GmbH & Co. KG aus Ingelfingen<br />

nun eine Lösung. Der neue Dosiersensor<br />

des Herstellers ist das erste Gerät<br />

auf dem Markt, das zuverlässig und<br />

mit einer Wiederholgenauigkeit von 1 %<br />

Dosierungen im einstelligen µl-Bereich ermöglicht.<br />

Das Gerät verfügt über eine digitale<br />

Schnittstelle, wodurch die Integration in<br />

bestehende Maschinen und Anlagen erleichtert<br />

wird. Auch eine direkte Verifikation<br />

und Dokumentation der Prozesse ist<br />

möglich. Durch den Einsatz mehrerer dieser<br />

Einheiten lässt sich die Anlagen -<br />

produktivität erheblich steigern, und der<br />

Aufwand für manuelle Prozessüberwachung<br />

und Dokumentation entfällt.<br />

Auch klassische Druck-Zeit-Dosiersysteme<br />

sind heute mit einer Genauigkeit<br />

von 1 % für eine einzelne Dosierung umsetzbar.<br />

Das Medium wird dabei aus einem<br />

Druckbehälter durch ein Ventil und<br />

über eine Dosiernadel dispensiert. Die<br />

Dosiermenge lässt sich durch die Steuerung<br />

des Tankdrucks und die Öffnungszeit<br />

des Ventils beeinflussen. Mit dem<br />

Druck-Zeit-Dosieren können sehr gleichmäßige<br />

Dosierungen von wenigen Mikrolitern<br />

bis zu mehreren Millilitern erreicht<br />

werden, und unerwünschte Satellitentropfen<br />

und Spritzer gehören der Vergangenheit<br />

an.<br />

Anwendungen mit sehr hohen Anforderungen<br />

an Präzision und Dokumenta -<br />

tion lassen sich auch hier mit einem zusätzlichen<br />

Durchflusssensor bedienen. So<br />

ist das Dosieren im geschlossenen Regelkreis<br />

möglich – für Prozesssicherheit und<br />

die Dokumenta tion jedes Tropfens.<br />

Hohe Dosiergeschwindigkeit,<br />

flexibel bei der Dosiermenge<br />

Wichtig ist es in jedem Fall, den Tankdruck<br />

genau zu regeln und ein Ventil mit<br />

präziser Schaltcharakteristik zu verwenden<br />

– das garantiert einen stabilen Dosierprozess.<br />

Das Verfahren ist auch sehr flexibel<br />

hinsichtlich der Dosiermenge und erreicht<br />

hohe Dosiergeschwindigkeiten.<br />

Bürkert bietet für diese Technologie eine<br />

Plattform mit allen Komponenten an,<br />

was den reibungslosen und schnellen<br />

Testaufbau ermöglicht. Alle Komponenten<br />

sind aufeinander abgestimmt. Eine<br />

Software des Herstellers gewährleistet die<br />

Kommunikation untereinander. Dank einheitlicher<br />

Schnittstellen ist das System<br />

mit gängigen Feldbussen kompatibel. Als<br />

Standard sind eine Einzeldosierstation<br />

oder ein Achtfachverteiler verfügbar, so<br />

kann der Anwender flexibel entscheiden.<br />

Für die Plattform entwickelt Bürkert maßgeschneiderte,<br />

spritzgegossene Ventilblöcke<br />

aus Kunststoff, die für das Dosieren<br />

konzipiert sind.<br />

■<br />

Daniela Krahn<br />

Bürkert, Ingelfingen<br />

36 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


?<br />

SIE SUCHEN:<br />

- einen Entwicklungsdienstleister ?<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 37


■ [ MESSE ]<br />

BIORESORBIERBARES MATERIAL<br />

FÜR EIN GEFÄßVERSCHLUSSSYSTEM<br />

Implantierbarer Kunststoff | Bei der Entwicklung und Fertigung eines neuen Gefäßverschlusssystem<br />

zum Verschluss von Punktionen großer arterieller Gefäße unterstützt die Samaplast<br />

AG den irischen Hersteller Vivasure Medical. Das bioresorbierbare Kunststoffmaterial wird dabei<br />

im Reinraum verarbeitet.<br />

Die Vivasure Medical Ltd ist ein irisches<br />

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

mit Sitz in Galway, das die Produktinnovation<br />

Perqseal Gefäßverschlusssystem<br />

entwickelt hat. Das erste vollständig resorbierbare,<br />

synthetische Implantat ist ein<br />

intravaskulärer Patch, der von der Gefäßinnenseite<br />

auf die Punktion aufgebracht<br />

wird und sich innerhalb von 180 Tagen<br />

vollständig auflöst. Das Pflaster kommt<br />

ohne Nähte aus und soll die Wahrscheinlichkeit<br />

postoperativer Probleme wie Blutungskomplikationen<br />

verringern.<br />

Perqseal besteht aus einem Einführsystem<br />

mit Implantat, Führungsdraht und<br />

Spritze. Das Gefäßverschlusssystem soll<br />

für die perkutane Verabreichung eines resorbierbaren<br />

Gefäßimplantats zum Verschluss<br />

von Punktionslöchern großer arterieller<br />

Gefäße, wie der Oberschenkelarterie,<br />

nach endovaskulären Eingriffen<br />

eingesetzt werden können. Das Implantat<br />

mit intra- und extraarteriellen Komponenten<br />

wird über eine Einführschleuse<br />

und einen Führungsdraht in die Arterie<br />

eingebracht. Dabei ist es so konzipiert,<br />

dass es in Bezug auf die Arteriotomie positioniert<br />

wird, um einen Verschluss zu bewirken.<br />

Ziel ist, dass es innerhalb von 180<br />

Tagen vollständig resorbiert wird.<br />

Ein Schlüssel zum Erfolg liegt in der<br />

Fertigung des Verschlusssystems: Die hohen<br />

Anforderungen an Oberflächengüte<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Spritzguss und Additive Fertigung<br />

■ Implantierbarer Gefäßverschluss<br />

■ Bioresorbierbares Polylactid (PLA)<br />

■ Reinraumfertigung<br />

■ Partnerschaftliche Entwicklung<br />

Im Reinraum bei Samaplast werden keimarme Produkte gefertigt<br />

und Formgenauigkeit beziehungsweise<br />

Toleranzen der Verschlüsse erfüllte die<br />

Samaplast AG aus St. Margrethen durch<br />

• partnerschaftliche Entwicklungsarbeit,<br />

• den Einsatz von Additive Manufacturing<br />

unter Reinraumbedingungen,<br />

• die im eigenen Haus hergestellten<br />

hochpräzisen Spritzgießwerkzeuge<br />

• sowie das langjährige Know-how in der<br />

Verarbeitung von Polylactid (PLA) im<br />

Spritzgießverfahren und im Additive<br />

Manufacturing unter kontrollierten Bedingungen<br />

und im normativen Umfeld.<br />

Verarbeitung resorbierbarer<br />

Kunststoffe im Reinraum<br />

Ein wichtiger Teil des Perqseal-Verschlusssystems,<br />

das Implantat selbst, wird<br />

von den Schweizer Kunststoffspezialisten<br />

aus bioresorbierbarem Kunststoff hergestellt.<br />

Dieser lagert sich bei der Anwendung<br />

wie ein Pflaster an die Arterienwand<br />

an und fördert so die Heilung. Das verwendete<br />

resorbierbare Material wird<br />

nach einer gewissen Zeit – in diesem Fall<br />

innerhalb von 180 Tagen – durch die<br />

Stoffwechselprozesse des Körpers abgebaut.<br />

Um die Sauberkeit und Rückstandsfreiheit<br />

eines solchen implantierbaren<br />

Kunststoffes entsprechend zu gewährleisten,<br />

fertigt Samaplast solche Produkte in<br />

Reinräumen der ISO-Klasse 7 (in operation)<br />

und überwacht permanent die Umgebungsbedingungen<br />

wie Luftfeuchtigkeit,<br />

Temperatur, Luftdruck und Partikel. Dabei<br />

können die Schweizer auf mehr als 20<br />

Jahre Erfahrung in der Verarbeitung von<br />

resorbierbaren Kunststoffen für die Implantatherstellung<br />

zurückblicken. Gerade<br />

diese langjährige Erfahrung ermöglicht es<br />

Samaplast, die geforderten IV-Werte und<br />

Toleranzen zu erreichen, die für eine erfolgreiche<br />

medizinische Anwendung entscheidend<br />

sind.<br />

(Bild: Samaplast)<br />

38 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


(Bild: Vivasure Medical)<br />

Das Perqseal-Verschlusssystem besteht aus<br />

Einführsystem mit Implantat, Führungsdraht<br />

und Spritze<br />

Stoffwechselprozesse im Körper<br />

lösen das verwendete resorbierbare<br />

Material auf<br />

(Bild: Vivasure Medical)<br />

Im Idealfall wird Samaplast so früh wie<br />

möglich in die Produktentwicklung eingebunden.<br />

Durch Design- und Entwicklungsunterstützung<br />

(auch mit Hilfswerkzeugen<br />

wie beispielsweise Moldflow-Simulationen)<br />

und Konstruktion von Bauteilen<br />

und Werkzeugen können Schwachstellen<br />

und Fehler von Anfang an eliminiert<br />

werden. Die für eine fehlerfreie Produktion<br />

notwendigen hochpräzisen Stahlwerkzeuge<br />

werden im eigenen Werkzeugbau<br />

hergestellt. Auch hier verfügt das Unternehmen<br />

über spezielle Technologien<br />

wie zum Beispiel eine eigene Drahtschneidemaschine.<br />

Neben resorbierbaren Implantaten verarbeitet<br />

Samaplast auch andere Implantatmaterialien<br />

wie PEEK, PSU oder PPSU<br />

sowie weitere Kunststoffe für Instrumente<br />

für den Medizinproduktemarkt. Die hergestellten<br />

Produkte werden auf Wunsch<br />

aseptisch verpackt.<br />

Basierend auf diesen Erfahrungen<br />

konnte Samaplast in Zusammenarbeit mit<br />

Vivasure Medical die Komponenten der 2.<br />

Generation der Einführhilfe des Perqseal<br />

Verschlusssystems mitentwickeln, optimieren<br />

und schließlich unter kontrollierten<br />

Bedingungen herstellen. Nun bleibt<br />

abzuwarten, wie schnell sich das Verfahren<br />

verbreitet. Vivasure Medical hat mit<br />

der CE-Zulassung den ersten Schritt für<br />

den Marktzugang in Europa getan. Derzeit<br />

wird an Studien für den Markteintritt<br />

in den USA gearbeitet.<br />

■<br />

Boris Scheffknecht, Stefan Okle<br />

Samaplast, St. Margrethen, Schweiz<br />

www.samaplast.ch<br />

Auf der Compamed: Halle 8b, Stand D30<br />

albis.com<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 39


■ [ TECHNIK ]<br />

(Bild: Maksym Povozniuk/stock.adobe.com)<br />

In der Strahlentherapie<br />

wird durch<br />

Verschieben der<br />

Lamellen am Multi-<br />

Leaf-Collimator das<br />

Bestrahlungsfeld<br />

definiert<br />

Wenn Präzision entscheidet<br />

Servobremsen | Die Strahlentherapie ist eine wichtige Säule in der Krebs- und Tumorbehandlung.<br />

Zum Einsatz kommen Multi-Leaf-Collimatoren, die dazu dienen, gesundes<br />

Gewebe zu schonen. LAP Sued hat sich auf die Entwicklung dieser hochkomplexen<br />

Technik spezialisiert. Um die Sicherheit für Patienten und Material zu gewährleisten,<br />

sind in den Geräten Servobremsen von Mayr Antriebs<strong>technik</strong> eingebaut.<br />

Etwas Gutes zur Krebsbehandlung beitragen,<br />

die Wahrscheinlichkeit einer<br />

positiven Behandlung erhöhen, also Hilfestellung<br />

für Medizin und Patienten geben“,<br />

das sind die Grundsätze, die Joachim<br />

Schindler, Entwicklungsingenieur<br />

bei Lap Sued GmbH, und seine Kolleginnen<br />

und Kollegen tagtäglich antreiben.<br />

Das Unternehmen entstand 2016 aus<br />

der Euromechanics Medical GmbH, die<br />

im Jahr 2000 gegründet wurde, und gilt<br />

seitdem als Spezialist für die Entwicklung<br />

von Multi-Leaf-Collimatoren (MLC). Zusätzlich<br />

hat das Unternehmen auch Produkte<br />

für die Qualitätssicherung (QA) in<br />

der Röntgendiagnostik, Strahlentherapie<br />

und im Bereich der Magnetresonanz-Tomographie<br />

(MRT) im Portfolio. „Einige<br />

unserer Produkte entstehen durch direkte<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Strahlentherapie<br />

■ Multi-Leaf-Collimatoren (MLC)<br />

■ Modul für Photonen-<br />

Linearbeschleuniger<br />

■ Sicherheitsbremsen<br />

Kundenaufträge, das EMM120+ (MLC)<br />

ist dagegen eine vollständige Eigenentwicklung<br />

von Lap Sued. Mechanik, Elektronik<br />

sowie Firm- und Software stammen<br />

von uns“, erklärt Schindler.<br />

Den Tumor bestrahlen,<br />

gesundes Gewebe schützen<br />

Dabei handelt es sich um ein Modul für einen<br />

Photonen-Linearbeschleuniger (Linac)<br />

zur Begrenzung des Strahlenfeldes<br />

bei der Behandlung von Tumoren.<br />

„Grundsätzlich dienen MLCs dazu, gesundes<br />

Gewebe zu schonen. Zum Einsatz<br />

kommen hier daher 120 Lamellen aus<br />

Wolfram, einem dichten, schweren Metall,<br />

um das Strahlenfeld zu begrenzen .“<br />

Die Lamellen, die zu zwei Paketen gruppiert<br />

sind, werden während der Behandlung<br />

bewegt, um die Form des Tumors<br />

möglichst realitätsgetreu abzubilden.<br />

„Der Tumor sieht gegebenenfalls seitlich<br />

anders aus als von oben, deshalb verfahren<br />

beziehungsweise vermessen die Lamellen<br />

ständig neu“, beschreibt Entwicklungsingenieur<br />

Schindler die Herausforderungen.<br />

Während der Behandlung rotiert der<br />

Linac-Arm, in dem sich das MLC-Gerät befindet,<br />

um den Patienten herum. Die<br />

Form der Lamellen muss dabei permanent<br />

angepasst werden. Um eine höhere<br />

Flexibilität zu ermöglichen, befinden sich<br />

die zwei Lamellenpakete in so genannten<br />

Bänken, welche separat, über Kugelumlaufspindeln,<br />

verfahren können. „Die<br />

Bänke können sich in der Theorie mit einer<br />

Geschwindigkeit von 80 mm/s bewegen.<br />

Aus Sicherheitsgründen wird aber<br />

während der Behandlung wesentlich<br />

langsamer verfahren“, ergänzt Schindler.<br />

Die Masse der Bänke mit den Wolframlamellen<br />

liegt in etwa bei 35 kg und wird im<br />

Betrieb über die Motorsteuerung gehalten.<br />

Aber auch bei Stromausfall ist eine<br />

entsprechende Absicherung nötig, denn<br />

während der Behandlung befindet sich<br />

das MLC-Modul oftmals über dem Patienten<br />

beziehungsweise in Schräglage.<br />

Auf der Abtriebsseite der Kugelumlaufspindel<br />

sind daher Haltebremsen angebracht.<br />

„Eine Haltebremse muss die<br />

rund 35 Kilogramm bei einem Stromausfall<br />

an der entsprechenden Position halten,<br />

um eine Gefährdung der Lamellen<br />

und des Patienten zu verhindern“, erläutert<br />

Joachim Schindler. „Die Herausforderung<br />

war dabei, die Schaltzeiten so kurz<br />

wie möglich zu halten und den engen<br />

Bauraum auszunutzen. Wir haben uns da-<br />

40 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


(Bild: Lap Sued)<br />

her für Servobremsen von Mayr Antriebs<strong>technik</strong><br />

entschieden. Diese Bremslösung<br />

wurde zwischenzeitlich in den Mayr-Standard-Baukasten<br />

übernommen. Hier lief<br />

die Rückkopplung und Kommunikation<br />

über unseren Berater tadellos. Die Anpassung<br />

passt gut zu unserer Applikation.“<br />

Die Sicherheitsbremsen arbeiten nach<br />

dem Fail-Safe-Prinzip. Sie erzeugen die<br />

Bremskraft durch Druckfedern, sind im<br />

energielosen Zustand geschlossen. Die<br />

Bremsen sorgen also dafür, dass beim<br />

Ausschalten des Stroms, bei Stromausfall<br />

oder Not-Halt bewegte Lasten nicht unkontrolliert<br />

absinken oder abstürzen.<br />

Servobremsen-Baukasten bietet<br />

Flexibilität und Orientierung<br />

Mit der Roba-Servostop-Baureihe hat<br />

Mayr Antriebs<strong>technik</strong> aus Mauerstetten<br />

Federdruckbremsen für Servomotoren<br />

entwickelt, die speziell an die hohen Anforderungen<br />

der Robotik angepasst sind –<br />

nicht nur in der Industrie, sondern eben<br />

auch für die Medizin<strong>technik</strong>. Das Unternehmen<br />

kann dabei auf über 20 Jahre Erfahrung<br />

aus der Zusammenarbeit mit renommierten<br />

Forschungseinrichtungen<br />

zurückgreifen und hat erst kürzlich sein<br />

Die Roba-Servostop - Sicherheitsbremsen<br />

sorgen nach Abschalten des Stromes<br />

oder bei Stromausfall für zuverlässigen<br />

Halt der Achsen in jeder Position<br />

(Bild: Mayr Antriebs<strong>technik</strong>)<br />

Das EMM120+<br />

(MLC) ist eine<br />

vollständige<br />

Eigenentwicklung<br />

von Lap<br />

Sued<br />

Portfolio überarbeitet. „Der neue Standardbaukasten,<br />

der neben klassischen<br />

auch schlanke Bauformen und Hohlwellen-Ausführungen<br />

umfasst, schafft nicht<br />

nur ein hohes Maß an Flexibilität für die<br />

verschiedenen Einbausituationen“, erklärt<br />

Bernd Kees, Produktmanager bei<br />

Mayr Antriebs<strong>technik</strong>. „Für Anwender bedeutet<br />

das auch einen leichten und unkomplizierten<br />

Zugang zu den Bremsen<br />

und einen schnellen Überblick über die<br />

einzelnen Lösungen auf einem attraktiven<br />

Preisniveau.“ Und Kees ergänzt: „Wir liefern<br />

auch den Zugang zu den für die Auslegung<br />

und die Auswahl notwendigen Daten<br />

wie die Definition der Bremsmomente,<br />

Schaltzeiten, Massenträgheiten, Reibarbeiten<br />

bei Notstopp, die Anzahl zulässiger<br />

Notstopps bei verschiedenen Anwendungsbedingungen<br />

oder auch Informationen<br />

zur geometrischen Anbindung. Das<br />

sorgt für gute Orientierung.“<br />

Roba-Servostop-Bremsen sind nicht<br />

nur sehr leicht und bauen schlank, sondern<br />

sind auch im magnetischen Aktuieren<br />

extrem schnell. Zudem überzeugen<br />

sie durch eine hohe zulässige Reibarbeit<br />

bei dynamischen Bremsungen. „Daneben<br />

sind diese Bremsen so ausgelegt, dass der<br />

Bauraum optimal ausgenutzt und möglichst<br />

viel Energie eingespart wird“, fährt<br />

Kees fort. „Ein weitaus größeres Einsparpotenzial<br />

bietet sich aber im Betrieb<br />

durch die intelligente Ansteuerung der<br />

Bremsen. Denn nur beim Einschalten<br />

wird die Bremse kurzzeitig mit einer hohen<br />

Spannung bestromt. In dieser Phase<br />

ist eine hohe Magnetkraft erforderlich,<br />

um die Ankerscheibe über den Luftspalt<br />

anzuziehen. Liegt die Ankerscheibe dann<br />

allerdings am Spulenträger an, reicht eine<br />

wesentlich kleinere Magnetkraft aus, um<br />

die Bremse offen zu halten. Deshalb kann<br />

in dieser Phase die Spannung deutlich abgesenkt<br />

werden. Das spart nicht nur Energie,<br />

sondern ist auch von Vorteil, wenn<br />

die Stromaufnahme begrenzt ist. ■<br />

Simone Dauer<br />

Chr. Mayr Antriebs<strong>technik</strong>, Mauerstetten<br />

FLEXIBEL<br />

UND<br />

ZUVERLÄSSIG<br />

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in Halle 8A, Stand P19<br />

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für die<br />

MEDIZINTECHNIK<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 41


■ [ TECHNIK ]<br />

Design und Entwicklung – bediensicher<br />

und angepasst an Nutzer und Patienten<br />

Human Centered Design | Bei der Entwicklung neuer technischer und nutzerfreundlicher<br />

Lösungen sind Entwickler oft stark gefordert. Unterstützung bieten dabei Design- und<br />

Usability-Spezialisten wie der Design- und Engineering-Dienstleister Erdmann Solutions.<br />

Er setzte seine Expertise bereits erfolgreich bei Projekten für die Radioonkologie sowie<br />

für Röntgendetektoren ein.<br />

Erdmann Solutions setzt seine<br />

langjährige Partnerschaft mit<br />

dem in der Schweiz ansässigen<br />

Spezialisten für Röntgen- und<br />

Elektronendetektion Dectris<br />

fort<br />

(Bild: Dectris)<br />

Zuverlässige und bedienungssichere<br />

medizinische Instrumente und Geräte<br />

spielen nicht nur eine entscheidende<br />

Rolle für erfolgreiche Diagnosen und Therapien,<br />

sondern auch für die Sicherheit<br />

von Ärzten und Patienten. Um dies zu gewährleisten,<br />

müssen sie sowohl den regulatorischen<br />

Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit<br />

als auch den Anforderungen<br />

an das Corporate Design gerecht<br />

werden. Eine intuitive und einfache<br />

Bedienbarkeit medizinischer Geräte und<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Entwicklung und Design von<br />

Röntgendetektoren<br />

Medizinische Bildgebung<br />

Human Centered Design<br />

Anpassung der Markenidentität<br />

Systeme bringt Vorteile für alle Beteiligten.<br />

Den Grundstein dafür müssen die<br />

Hersteller allerdings schon in der frühen<br />

Entwicklungsphase ihrer Produkte legen.<br />

Unternehmen aus verschiedenen Branchen<br />

lassen sich dabei von den Human-<br />

Centered-Design-Spezialisten der Erdmann<br />

Solutions GmbH unterstützen.<br />

Die Varian Medical Systems AG aus Baden<br />

in der Schweiz beispielsweise setzte<br />

bei der Gestaltung eines Tracking-Systems<br />

und einer flexiblen Monitorhalterung<br />

für seine Radioonkologie- und Computertomographie-Geräte<br />

auf die Expertise<br />

der Schweizer Designer. Ergonomie<br />

und Benutzerfreundlichkeit standen bei<br />

der Entwicklung des Systems im Vordergrund.<br />

Jeder Patient wird während der<br />

Behandlung mit einer 3D-Kamera überwacht<br />

und millimetergenau vermessen.<br />

Über einen Monitor erhält er Anweisungen<br />

und Informationen zum Behandlungsverlauf.<br />

Die Halterung muss sich schnell, einfach<br />

und präzise an die Liege andocken<br />

lassen und den Monitor in jeder beliebigen<br />

Position halten. Die unterschiedlichen<br />

Lagerungen des Patienten sowie die<br />

um die Liege herum angeordneten Komponenten<br />

der Bestrahlungssysteme erfordern<br />

eine hohe Flexibilität und Funktionalität<br />

der Halterung. Erdmann Solutions<br />

unterstützte Varian Medical Systems mit<br />

umfangreichen Analysen, Usability-Studien,<br />

der Erarbeitung von Design- und Konzeptvarianten<br />

sowie Detailkonstruktionen<br />

des Haltersystems. Mit dem Inselspital<br />

Bern wurden beispielsweise Studien<br />

zur Patientendiagnostik und Bestrahlungsoptimierung<br />

durchgeführt.<br />

Tests und Studien an Kliniken<br />

erfolgreich abgeschlossen<br />

Dass die an ein bestehendes Bestrahlungssystem<br />

angepasste Monitorhalterung tatsächlich<br />

über alle notwendigen Freiheitsgrade<br />

verfügt, konnte im Vorfeld am CAD-<br />

Modell überprüft werden. Die optimale<br />

Beweglichkeit wurde dann anhand von<br />

Funktionsmustern und Prototypen in der<br />

realen Umgebung in Kliniken und beim<br />

Kunden getestet, um Gefahren für Patienten<br />

oder Anwender zu vermeiden.<br />

Weniger am Menschen, dafür aber intensiv<br />

in der wissenschaftlichen Forschung<br />

tätig ist die Dectris AG, ein<br />

Schweizer Entwickler und Hersteller von<br />

hybriden Pixel- und Elektronenzähldetektoren.<br />

Dabei hat sich das Unternehmen<br />

42 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


auf die Herstellung von Hybrid-Pixel-Detektoren<br />

spezialisiert, die sich durch eine<br />

hohe Bildqualität und Auflösung auszeichnen.<br />

Röntgendetektoren sind das Herzstück<br />

jeder Röntgenanlage. Sie erfassen die<br />

Röntgenstrahlen, die durch den Körper<br />

des Patienten gesendet werden, und wandeln<br />

sie in digitale Bilder um. Röntgendetektoren<br />

sind in der Lage, Röntgenbilder<br />

mit einer höheren Empfindlichkeit und<br />

Genauigkeit als herkömmliche Systeme<br />

aufzunehmen. Dabei ist die Auflösung ein<br />

entscheidender Faktor, denn sie bestimmt<br />

die Fähigkeit, kleinste anatomische Details<br />

zu erkennen. Je höher die Auflösung,<br />

desto genauer können Diagnosen gestellt<br />

und Behandlungen geplant werden. Ein<br />

gut durchdachtes Design kann dazu beitragen,<br />

die Anforderungen verschiedener<br />

Anwendungen zu erfüllen und gleichzeitig<br />

helfen, die Bildqualität zu verbessern<br />

und die Strahlenbelastung zum Schutz<br />

der Patienten zu minimieren. Die Detektoren<br />

des Schweizer Experten basieren<br />

dabei auf einer modularen Architektur,<br />

die verschiedene Formen und Größen von<br />

Detektoren ermöglicht.<br />

Bereits seit 2007 unterstützt das Design-<br />

und Ingenieurbüro aus Neuhausen<br />

am Rheinfall die Entwicklung der Detektoren<br />

mit seinem Know-how in den Bereichen<br />

Industriedesign und Unternehmensentwicklung.<br />

Der Ansatz von Erdmann<br />

Solutions basiert dabei auf Human Centered<br />

Design, Usability Engineering und<br />

Branding-Expertise. Die eng zusammenarbeitenden<br />

und dynamischen Designteams<br />

konzentrieren sich auf Innovation<br />

und reale Kundenbedürfnisse mit besonderer<br />

Expertise in medizinischen und<br />

pharmazeutischen Prozessen. (su) ■<br />

Experte für Human<br />

Centered Design<br />

Erdmann Solutions AG (Erdmann)<br />

bietet auf den Menschen ausgerichtete<br />

Design- und Engineering-<br />

Dienstleistungen an, die insbesondere<br />

für Anwendungen in den Bereichen<br />

Biowissenschaften und Medizin<strong>technik</strong>,<br />

einschließlich Geräten,<br />

Steuerungssystemen, Liefer- und<br />

Produktionssystemen sowie Verpackungslösungen,<br />

geeignet sind.<br />

Das Unternehmen wurde 1978 vom<br />

Industriedesigner Raimund Erdmann,<br />

der die Design-Schmiede immer<br />

noch leitet, in Brugg bei Zürich<br />

gegründet. Seither hat das Unternehmen<br />

mehr als 50 Auszeichnungen<br />

für seine Arbeiten rund um den<br />

Globus erhalten. Ansässig ist Erdmann<br />

Solutions heute in Neuhausen<br />

am Rheinfall.<br />

www.erdmann.ch<br />

JAHRE<br />

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unendlich viele<br />

Möglichkeiten!<br />

Von Krankenhaus<strong>technik</strong> über bildgebende Diagnostik<br />

bis hin zur Sensorik – das Spektrum medizinischer<br />

Technik stützt sich auf Elektroniklösungen,<br />

die in allen Bereichen höchsten Ansprüchen<br />

genügen müssen. Präzise Auftragsverfahren mit<br />

der Protecto-Serie sorgen für zuverlässige Elektronik<br />

in diesem hochsensiblen Bereich.<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 43


■ [ TECHNIK ]<br />

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

Akustik von Geräten | Auch Medizinprodukte machen Geräusche. Damit diese für Anwender<br />

und Patienten nicht nur nicht stören, sondern sogar möglichst gut klingen, lassen sich<br />

Sound-Design-Technologien nutzen. Erfahrungen aus der Automobilindustrie helfen dabei –<br />

mit Blick auf neue Produkte, aber auch mit Blick auf gebrauchte Geräte, die durch Geräuschentwicklung<br />

auffallen.<br />

Der Zahnarztbohrer. Für viele ist er<br />

der Grund für die Angst vor dem<br />

Zahnarztbesuch. Oft schmerzt das Bohren<br />

gar nicht – aber dieses Geräusch! Schrille<br />

Geräusche waren in der Entwicklung der<br />

menschlichen Vorfahren häufig ein Zeichen<br />

von Gefahr. Das Gehirn hat sich das<br />

offenbar gemerkt. Denn misst man die<br />

Lautstärken von modernen Zahnarztbohrern,<br />

stellt man fest, dass diese oft gar<br />

nicht besonders laut sind. Ist es also nicht<br />

nur die Lautstärke, die uns zusammenzucken<br />

lässt?<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Geht das auch leiser?<br />

Erfahrungen<br />

aus der Automobilindustrie<br />

zeigen,<br />

dass sich Bauteile<br />

entsprechend optimieren<br />

lassen. Auf<br />

Medizingeräte lässt<br />

sich das übertragen<br />

Sounddesign: Automobilbranche liefert<br />

die Ideen<br />

Mit Simulationen früh erkennen, wie<br />

sich der Klang verändern ließe<br />

Interessant für bestehende Produkte<br />

(Bild: Schepers_Photography/stock.adobe.com)<br />

In der Automobilindustrie hat diese<br />

Vorstellung zur Wirkung von Klängen bereits<br />

dazu geführt, auch Geräusche in der<br />

Entwicklung zu berücksichtigen, ihnen<br />

ein Design zu geben. Das Ziel ist also, die<br />

akustischen Eigenschaften von Bauteilen<br />

zu optimieren – was heute bereits als unverzichtbar<br />

gilt. Insbesondere im Premiumsegment<br />

ist es wichtig, dass sich Marken<br />

akustisch voneinander unterscheiden.<br />

Im Vergleich dazu hat ein Zahnarztbohrer<br />

noch viel Potenzial. Stellen Sie<br />

sich vor, Sie säßen auf dem Zahnarztstuhl,<br />

Stille im Raum, der Arzt beugt sich<br />

mit dem Bohrer über Sie – und dann baut<br />

sich ein angenehmer Sound mit leisen<br />

Bassklängen auf. Wäre das machbar? Auf<br />

jeden Fall bieten die Erfahrungen aus der<br />

Automobilentwicklung einige wertvolle<br />

Ansätze, wo und wie man den Klang von<br />

Geräten für die Medizin verbessern kann.<br />

Dass störende Geräusche bei Menschen<br />

sogar zu psychischem und körperli-<br />

chem Stress führen können, haben Studien<br />

gezeigt. Der erste Schritt, solche Geräusche<br />

zu eliminieren, ist immer, ihre Ursache<br />

zu finden. Ingenieure der Bertrandt<br />

Medical GmbH, Ehningen, gehen diesen<br />

mit akustikspezifischen Methoden wie<br />

MKS, FEM und SEA auf den Grund – und<br />

zwar bereits in der frühen Konzeptphase<br />

der Produktentwicklung. Denn zu diesem<br />

Zeitpunkt können die akustischen Eigenschaften<br />

des Systems schon bewertet werden,<br />

indem Konzepte erstellt und erste Simulationen<br />

durchgeführt werden.<br />

Vibroakustische und aeroakustische<br />

Simulationen eignen sich, um zu bestimmen,<br />

wie sich Schallfelder ausbreiten und<br />

Schalldruckpegel verteilen. Die Visualisierung<br />

dieser Ergebnisse ist eine gute<br />

Grundlage für die weitere Optimierung<br />

eines Bauteils.<br />

Auf der Suche nach der Ursache<br />

für unerwünschte Geräusche<br />

Die zu erwartenden Geräusche hängen<br />

zum Beispiel davon ab, wie bewegliche<br />

Teile aussehen und welche Antriebe und<br />

Materialien verwendet werden. Sind Probleme<br />

erkennbar, lassen sich die Schallquellen<br />

reduzieren oder ausschalten. Dazu<br />

können beispielsweise die Steuerung<br />

von Motoren, die Gestaltung von Führungen<br />

oder die Wahl des Materials verbessert<br />

werden.<br />

Lässt sich das störende Geräusch nicht<br />

vollständig beseitigen, gibt es vielleicht<br />

die Möglichkeit, es zumindest zu reduzieren.<br />

Dämmmaterialien oder die Lagerung<br />

von Komponenten mit schalldämmenden<br />

Substanzen kommen dafür in Frage.<br />

Dämmmaterial kann durch die Integra -<br />

tion von Luftkanälen auch noch einen<br />

zweiten Vorteil bieten, nämlich die Temperatur<br />

effektiver zu kontrollieren. Dieser<br />

Ansatz wird beispielsweise bei dia -<br />

gnostischen Systemen verfolgt.<br />

Auch Veränderungen der Bauteil -<br />

geometrie können die Geräuschentwick-<br />

44 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


(Bild: Bertrandt)<br />

Im Akustiklabor lassen<br />

sich Details von<br />

Geräten und Bauteilen<br />

analysieren,<br />

um herauszufinden,<br />

woher Geräusche<br />

kommen – oder, wie<br />

sich die Geräusche<br />

verändern lassen<br />

lung minimieren – wenn zum Beispiel<br />

Turbulenzen von Luftströmungen ungewollte<br />

Geräusche verursachen. In einem<br />

kon kreten Fall ergaben Untersuchungen,<br />

die Bertrandt mit eigenen Akustikprüfständen<br />

und Messeinrichtungen für Auftraggeber<br />

ausführte, dass Resonanzen<br />

auf traten. Diese zeigten sich bei Schwingungs-/Modal-,<br />

Frequenzgang- und Betriebsschwingungsanalysen.<br />

Die Akustik<br />

des Bauteils wurde auf Basis des aktuellen<br />

Konstruktionsstands simuliert. Im realen<br />

Modell wurden dann diese Abschnitte<br />

versteift, um das Geräusch, das bei Benutzung<br />

des Geräts entsteht, zu mindern.<br />

Simulation: So lässt sich ein<br />

Bauteil akustisch verbessern<br />

Wie genau so eine Versteifung erfolgen<br />

muss, lässt sich durch das exakte Vermessen<br />

der Bauteilgeometrie berechnen – auf<br />

einige Millimeter genau. So kann bereits<br />

vor dem Bau eines Prototyps die Konstruktion<br />

gemäß der Simulation an -<br />

gepasst werden. Die Simulationsphase<br />

dauert so lange an, bis sichergestellt ist,<br />

dass die Maßnahmen in der Bauteilgeometrie<br />

die gewünschte Wirkung zeigen.<br />

Der entsprechende physische Prototyp<br />

muss sich dann unter realen Bedingungen<br />

in der Messkammer beweisen. Diese Messungen<br />

erfolgen parallel zu den Itera -<br />

tionsstufen der Prototypenentwicklung<br />

und sind Bestandteil des Produktentstehungsprozesses.<br />

Mit der Mess<strong>technik</strong> bei Bertrandt lassen<br />

sich über Sensoren auch Luft- und<br />

Körperschall von medizinischen Geräten<br />

messen und analysieren. Diese Möglichkeit<br />

wird bereits für einzelne Komponenten,<br />

Bauteile oder Werkzeuge, aber auch<br />

komplette Geräte genutzt. Per Modal- und<br />

Transferpfadanalyse untersuchen die Ingenieure<br />

die Strukturdynamik oder<br />

Schwingungen während des Betriebs.<br />

Doch wichtig ist ebenso, wie Menschen<br />

die Geräusche eines Gerätes erleben. Neben<br />

der Prüfung in der Messkammer<br />

laufen daher die bisherigen Analysen im<br />

Probandenlabor weiter. Das Psycho -<br />

akustik labor untersucht subjektive Reaktionen<br />

der Probanden – mit Kopfhörern,<br />

Lautsprecher- und Körperschallwieder -<br />

gabe.<br />

Darüber hinaus steht ein Kunstkopf zur<br />

Verfügung, der anatomisch dem menschlichen<br />

Ohr gleicht. Er eignet sich, um binaurale<br />

Aufnahmen durchzuführen. Filter<br />

sorgen während der Aufnahmen für einen<br />

nahezu gleichen Eindruck. An der<br />

Stelle der menschlichen Gehörmuschel<br />

sitzt hier aber ein Sensor. Mit so einem<br />

Kunstkopf lassen sich Messungen beliebig<br />

oft reproduzieren, um Untersuchungen<br />

wie Benchmark-Analysen oder Maßnahmen<br />

der Geräuschoptimierung durchzuführen.<br />

Untersucht auf störende Geräusche<br />

werden aber nicht nur zu entwickelnde<br />

Medizingeräte, sondern auch bestehende<br />

Systeme – zum Beispiel dann, wenn Störgeräusche<br />

im Laufe der praktischen Anwendung<br />

auftreten. Selbst, wenn das Produkt<br />

bereits auf dem Markt eingeführt ist,<br />

lassen sich die Analysen wiederholen, um<br />

Produkte weiterzuentwickeln oder deren<br />

Lebenszyklus zu verlängern.<br />

■<br />

Kirsten Schild<br />

Bertrandt Medical, Ehningen<br />

Weitere Informationen<br />

Die Bertrandt Medical GmbH mit<br />

Hauptsitz in Ehningen ist Teil des<br />

Bertrandt-Konzerns, als Entwicklungspartner<br />

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

bundesweit tätig und nach ISO<br />

13485 zertifiziert.<br />

www.bertrandt.com/branchen/<br />

medizin<strong>technik</strong><br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 45


■ ■ [ MEDIZINTECHNIK INSIGHT ]<br />

KI ERSETZT KEINEN ENTWICKLER –<br />

ABER ER MUSS KI NUTZEN KÖNNEN<br />

Entwicklungstrends in der Medizin<strong>technik</strong> | Es gibt technische Entwicklungen wie<br />

Automatisierung, KI und 3D-Druck, die die Medizin<strong>technik</strong> deutlich voranbringen,<br />

sagt Dr. Helmut Scherer von der Geschäftsleitung bei Erbe Elektromedizin. Doch auch<br />

Rahmenbedingungen wie der Mangel an Arbeitskräften bestimmen die Trends. Und<br />

das geplante PFAS-Verbot könnte in der Branche einiges auslösen.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Automatisierung: unverzichtbar<br />

Robotik: mehr automatisiert<br />

Entwicklung: künftig nicht ohne KI<br />

MDR und PFAS: Folgen für die Branche<br />

Nachhaltigkeit: klare Regeln, bitte<br />

Dr. Helmut Scherer ist Mitglied der Geschäftsleitung<br />

bei Erbe Elektromedizin<br />

in Tübingen und als CTO zuständig für<br />

die Entwicklung und Weiterentwicklung<br />

der künftigen Medizinprodukte<br />

(Bild: Erbe Elektromedizin)<br />

■ Herr Dr. Scherer, welche Technologien<br />

tragen bisher die Entwicklung und die<br />

Fertigung der Medizinprodukte von Erbe<br />

Elektromedizin?<br />

Es gab in den vergangenen fünf bis<br />

zehn Jahren eine Reihe technischer<br />

Fortschritte, die uns bei der Weiterentwicklung<br />

unserer Produkte geholfen<br />

haben. Die Miniaturisierung beispielsweise<br />

konnten wir umsetzen, weil neue<br />

Materialbeschichtungen auf den Markt<br />

kamen, wir ein besseres Verständnis für<br />

die mechanischen Eigenschaften von<br />

Werkstoffen bekommen haben oder<br />

auch weil das Metal Injection Moulding,<br />

kurz MIM, neue Möglichkeiten<br />

schafft. Ähnliches gilt für Simulations<strong>technik</strong>en,<br />

sei es für die Füllung von<br />

Spritzgießwerkzeugen oder für die Kühlung<br />

in einem Gerät. Es geht aber auch<br />

darum, weiterentwickelte Produkte mit<br />

neuen Verfahren besser herzustellen.<br />

Was das angeht, denke ich, dass die Digitalisierung<br />

in der Fertigung unterschätzt<br />

wird.<br />

■ Welche Erfahrungen machen Sie mit<br />

der Digitalisierung in der Produktion?<br />

Wir kommen von einer Organisationsform,<br />

die man als Manufaktur bezeichnen<br />

muss, in der Nischenprodukte im<br />

niedrigen zweistelligen Bereich gefertigt<br />

wurden und wenige Produkte im<br />

vierstelligen Bereich pro Jahr. Seit etwa<br />

zehn Jahren steigen aber die Stückzahlen.<br />

So nutzen wir inzwischen auch Roboter.<br />

Das war ein großer Entwicklungsschritt.<br />

Es wird erheblich unterschätzt,<br />

wie aufwendig es ist, Roboter für so filigrane<br />

Teile zu teachen, wie wir sie verwenden.<br />

Stellen Sie sich vor, sie haben<br />

eine Kiste voller Nähnadeln – so winzig<br />

46 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


sind die Elektroden für unsere Medizinprodukte.<br />

Alles liegt durch einander. Für<br />

einen Menschen ist es kein Problem,<br />

Teile zu greifen und an der richtigen<br />

Stelle abzulegen. Bis unsere Roboter<br />

das konnten, haben wir mit externer<br />

Unterstützung zwei Jahre gebraucht –<br />

obwohl die Fachleute vorher meinten,<br />

das sei alles kein Problem. Aber es gibt<br />

in der Praxis eine Menge Parameter, die<br />

passen müssen. Sie zu definieren,<br />

brauchte viele Lernschritte.<br />

Roboter helfen – aber es<br />

dauerte lange, bis sie ihren<br />

Job korrekt ausführten<br />

■ Wie profitieren Sie von den Robotern?<br />

Es ging uns hier nicht primär um die<br />

Kosten. Die Roboter machen ihre Sache<br />

hinsichtlich der Qualität nicht besser<br />

als unsere Mitarbeiter. Wir hatten aber<br />

die Kapazität im Blick: Die Roboter arbeiten<br />

über Nacht weiter und helfen<br />

uns so dabei, die höheren Stückzahlen<br />

zu erreichen. Denn, seien wir ehrlich:<br />

Jedes Unternehmen hat heute echte<br />

Personalsorgen. Nicht nur bei Fachkräften,<br />

sondern generell bei Mitarbeitern<br />

für egal welchen Bereich. Wir haben<br />

auch in der Pandemie Menschen eingestellt.<br />

Trotzdem haben wir aktuell rund<br />

150 offene Stellen in Deutschland. Und<br />

weil immer neue Projekte hinzukommen,<br />

wird die Lücke nicht kleiner. Daher<br />

kommen wir ohne Automatisierung<br />

und Digitalisierung in allen Bereichen<br />

nicht weiter.<br />

■ Was erwarten Sie von einer verstärkten<br />

Digitalisierung?<br />

Wir haben bisher die Basis geschaffen.<br />

Manche Bestellungen laufen zum Beispiel<br />

schon automatisch durchs Haus.<br />

Der nächste Schritt wird sein, auch digitale<br />

Geschäftsmodelle anzugehen. Das<br />

ist im Medizin<strong>technik</strong>-Umfeld natürlich<br />

etwas komplizierter als eine App im<br />

Consumer-Bereich an den Start zu bringen.<br />

Aber in diese Richtung werden wir<br />

gehen. Das hängt auch mit dem Einstieg<br />

in das Feld der Endoskopie zusammen.<br />

Während bei unseren bisherigen<br />

Produkten für die Elektrochirurgie Software<br />

ein wichtiger Bestandteil war, ist<br />

sie in der Endoskopie ein Schlüsselelement,<br />

um Bilder zu erkennen, zu analysieren<br />

und Daten zu verwalten. Und natürlich<br />

kann man hier auch die Buzzwords<br />

nennen, wie Big Data und KI.<br />

■ Sind die Menschen solchen Technologien<br />

gegenüber offen genug?<br />

Es gibt einige Aspekte, die uns beschäftigen.<br />

Der Mangel an Mitarbeitern<br />

zwingt uns manchmal zum Umdenken.<br />

Das muss nicht schlecht sein. In<br />

Deutschland diskutieren wir aber oft<br />

viel über Risiken und übersehen die<br />

Chancen. Das fällt schon bei den europäischen<br />

Nachbarn auf, noch mehr<br />

aber, wenn man den globalen Vergleich<br />

zieht. Ich denke, da müssen wir am<br />

Mindset etwas ändern. Das gilt für die<br />

Digitalisierung bis hin zur KI. Sie kann<br />

uns beim Auswerten der Daten und sogar<br />

beim Entwickeln von Software unterstützen.<br />

Da ist der Spruch sehr wahr,<br />

dass die KI keine Entwickler ersetzen<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 47


■ ■ [ MEDIZINTECHNIK INSIGHT ]<br />

Über Erbe Elektromedizin<br />

Die heutige Erbe Elektromedizin GmbH<br />

hat ihre Wurzeln in einer Mechaniker-<br />

Werkstatt, die Christian Heinrich Erbe<br />

1851 in Tübingen gründete, und ist seit<br />

fünf Generationen im Bereich Medizin<strong>technik</strong><br />

tätig. Das inhabergeführte Unternehmen<br />

bietet chirurgische Systeme<br />

für den Einsatz in unterschiedlichen medizinischen<br />

Bereichen. Im Portfolio des<br />

Herstellers sind Produkte vertreten für<br />

die Elektrochi rurgie, die Plasmachirurgie,<br />

die Thermo fusion, die Hydrochirurgie<br />

und die Kryochirurgie. Zusammengefasst<br />

wird, dass aber Entwickler mit KI-Knowhow<br />

diejenigen ersetzen werden, die<br />

dieses Wissen nicht haben. Anders<br />

kommen wir mit den wenigen Mitarbeitern<br />

nicht mehr zurecht.<br />

■ Welche technischen oder sonstigen<br />

Entwicklungen können Medizinprodukte<br />

in größerem Umfang verändern?<br />

Auf technischer Seite muss man auf jeden<br />

Fall den 3D-Druck nennen. Wir haben<br />

heute mehrere Geräte im Einsatz<br />

und beschleunigen damit unser Proto -<br />

typing. Aber es wird dahin gehen, dass<br />

die additive Fertigung mit neuen Werkstoffen<br />

bis in die Serie hinein eingesetzt<br />

wird. Unabhängig davon fällt<br />

beim Blick auf den weltweiten Markt<br />

auf, dass Unternehmen aus anderen<br />

Branchen in die Medizin<strong>technik</strong> vordringen.<br />

Das hätte ich vor einigen Jahren<br />

so nicht erwartet. Die Tech-Spezialisten<br />

haben vielleicht nicht die besten<br />

medizintechnischen Produkte, sind<br />

ist die Rede von Technologien, die im<br />

Dienst der Chirurgen Energie in den<br />

menschlichen Körper einbringen.<br />

Seit zwei Jahren bietet Erbe Elektromedizin<br />

auch Produkte für die Endoskopie und<br />

hat im Zuge dieser strategischen Ausrichtung<br />

den Endoskopie-Spezialisten Maxer<br />

Endoscopy aus Wurmlingen übernommen.<br />

Weltweit waren im August 2023 über<br />

1700 Mitarbeiter für Erbe tätig, davon<br />

mehr als 1000 in Deutschland.<br />

https://de.erbe-med.com<br />

Demnächst neu im Produktportfolio von Erbe Elektromedizin: das multifunktionale<br />

Instrument Trisect rapide. Es eignet sich für das schnelle und<br />

präzise laparoskopische Dissezieren<br />

(Bild: Erbe Elektromedizin)<br />

aber wie ein Klasse-1-Produkt gut genug<br />

und liefern schon heute medizinisch<br />

relevante EKG-Daten, wie man am<br />

Beispiel Smartwatch sieht. Das mischt<br />

den Markt auf und steigert das Tempo,<br />

in dem neue Produkte herauskommen.<br />

Da wird nicht jeder mithalten können.<br />

■ Was spielt künftig regulatorisch eine<br />

wichtige Rolle?<br />

Nehmen wir die Medical Device Regulation.<br />

Mit der mono lithischen Heran -<br />

gehensweise hängt Europa hinterher,<br />

den USA zum Beispiel. Die FDA ist uns<br />

mit ihrer modularen Zulassungsform<br />

ein Jahrzehnt voraus. Wir bei Erbe planen<br />

inzwischen, erstmals in der Firmengeschichte<br />

Produkte zuerst in den USA<br />

auf den Markt zu bringen. Nicht, weil<br />

die FDA-Vorgaben einfacher zu erfüllen<br />

wären. Aber der Prozess ist für uns vorhersehbar,<br />

wir können uns darauf einstellen.<br />

Das ist in Europa anders.<br />

■ Was wäre Ihr Hauptkritikpunkt mit<br />

Blick auf die MDR?<br />

Ganz abgesehen davon, dass die Umsetzung<br />

der EU-MDR nicht gut vorankam<br />

– was sich zum Beispiel am Mangel<br />

an benannten Stellen zeigt –, erreicht<br />

die Medical Device Regulation ihre<br />

Hauptziele nicht, darunter eine einheitliche<br />

Beurteilung von Medizinprodukten<br />

ein Europa. Daher wäre ich sehr<br />

dafür, die Regeln einer klinischen Studie<br />

auch für rechtliche Neuerungen anzuwenden.<br />

Die Richtlinie hat ihr Ziel nach<br />

fünf Jahren nicht erreicht? Also aussetzen,<br />

zurück zur Kommission und dann<br />

die Richtlinie verbessern. Ein Aspekt,<br />

der erst noch auf uns zukommt, ist das<br />

geplante Verbot der PFAS-Stoffgruppe.<br />

Das wird für die Branche ein genauso<br />

großes Thema wie bisher die MDR.<br />

■ Was würde ein PFAS-Verbot für Erbe<br />

Elektromedizin bedeuten?<br />

Ein Verbot dieser besonders langlebigen<br />

und haltbaren Stoffe ist ein Rückschritt<br />

ins letzte Jahrhundert. Alle unsere<br />

Instrumente wären davon betroffen<br />

– und damit rund eine Million Patienten,<br />

die damit behandelt werden.<br />

Natürlich würde es Übergangsfristen<br />

geben. Aber wenn wir keine PFAS mehr<br />

verwenden dürften, müssten wir wirklich<br />

alle Produkte grundlegend überarbeiten.<br />

Wir haben das in einem Projekt<br />

sogar schon versucht. Das Ergebnis war<br />

ernüchternd. Ohne PFAS war entweder<br />

der medizinische Nutzen weg oder die<br />

Produkte waren unhandlicher für die<br />

Mediziner. Das Feedback der Ärzte dazu<br />

war eindeutig: Sie fanden die Produkte<br />

inakzeptabel schlecht. Daher haben wir<br />

uns zunächst dafür entschieden, PFAS<br />

weiter zu verwenden.<br />

■ Was würden Ausnahmeregelungen<br />

bei PFAS für Medizinprodukte bringen?<br />

Solche Regelungen waren ja schon im<br />

Gespräch. Aber man muss sehen, dass<br />

PFAS-haltige Teile auch von Zulieferern<br />

kommen. Diese sind keine Medizinproduktehersteller<br />

und fallen daher nicht<br />

unter eine Ausnahmeregelung. Der andere<br />

Punkt ist, dass nur rund sieben<br />

Prozent der PFAS-haltigen Materialien<br />

in der Medizin<strong>technik</strong> anfallen. Wird ein<br />

Hersteller eine große Produktionsanlage<br />

für einen so kleinen Markt weiter<br />

48 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


etreiben? Und welche Preise wird er<br />

verlangen, wenn er es tut? Wenn wir<br />

beschließen, dass wir ohne PFAS auskommen<br />

wollen, kann das einen erheblichen<br />

Einfluss auf die Eigenschaften<br />

von Medizinprodukten und die Versorgung<br />

haben. Eine Ausnahmeregel könnte<br />

die Kosten im Gesundheitswesen<br />

steigern. Und ich fürchte, man muss sagen,<br />

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

da im Vorfeld einfach schlechte Lobby -<br />

arbeit geleistet hat.<br />

Geplantes PFAS-Verbot<br />

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

so wichtig wie die MDR<br />

■ Wie wichtig ist bei Erbe das Thema<br />

Nachhaltigkeit?<br />

Auf Unternehmensebene haben wir<br />

uns damit schon vor dem Green Deal<br />

der EU befasst, nutzen Solaranlagen<br />

und haben Elektrotankstellen auf dem<br />

Gelände. Inzwischen widmet sich eine<br />

Stabsstelle diesem Thema. Wir suchen<br />

nach abbaubaren oder weniger schädlichen<br />

Materialien für die Verpackung.<br />

Und wir stehen uns als Branche selbst<br />

im Weg, wenn Verpackungen Falltests<br />

aus einer Höhe von einem Meter überstehen<br />

müssen. Wie oft kommt das in<br />

der Praxis vor? Aber um die Tests zu bestehen,<br />

brauchen wir mehr und besonders<br />

stabiles Verpackungsmaterial. Darüber<br />

könnte man nachdenken – genauso<br />

wie über die Verpflichtung, eine<br />

Gebrauchsanweisung auf Papier mitliefern<br />

zu müssen. Was die Produkte<br />

selbst angeht, sind viele schon sehr<br />

langlebig. Anwender wenden sich zum<br />

Teil nach 20 Jahren an uns, um ein Gerät<br />

reparieren zu lassen. Intern wird<br />

schon länger die Treibhausgasbilanz<br />

des Unternehmens am Hauptstandort<br />

bestimmt, und auch für ein „Starprodukt“<br />

konnten wir bereits ein Life Cycle<br />

Assessment durchführen. Daher sind<br />

wir uns der größten Hebel zur Treibhausgasemissionseinsparung<br />

bewusst<br />

und gehen diese engagiert an.<br />

■ Wie verbessert man Einmal-Produkte?<br />

Bei Neuentwicklungen wollen wir die<br />

Anzahl der Bauteile und damit die Zahl<br />

der Werkstoffe reduzieren – mit Blick<br />

auf eine mögliche Kreislaufwirtschaft.<br />

Davon sind wir rechtlich aber noch weit<br />

entfernt, und deshalb tut man sich als<br />

Hersteller schwer. Wir haben keine eindeutige<br />

Richtung, was wir den Entwicklern<br />

vorgeben sollen. Geht es vor allem<br />

darum, dass man ein Gerät demontieren<br />

können soll und jedes Teil eine Markierung<br />

trägt, um den Werkstoff zu erkennen?<br />

Kommen wir nur damit zu einer<br />

Kreislaufwirtschaft, oder gibt es<br />

weitere oder ganz andere Optionen?<br />

Derzeit sehen wir einen Flickenteppich<br />

von Vorgaben, in Deutschland hat quasi<br />

jeder Landkreis andere Regeln. Von der<br />

EU gar nicht zu reden. Mit einheitlichen<br />

Vorgaben wüssten wir, was zu tun ist,<br />

und kämen wesentlich schneller voran.<br />

■ Woran werden Sie Ihre Produkte künftig<br />

ausrichten?<br />

Wir gehen davon aus, dass minimalinvasive<br />

Eingriffe weiterhin eine große<br />

Rolle spielen werden. Bisher assistiert<br />

Robotik hier vor allem. Aber in fünf bis<br />

zehn Jahren könnte man vielleicht von<br />

echter Automatisierung sprechen,<br />

wenn ein System den Auftrag bekommt,<br />

bei einer OP zum Beispiel drei<br />

Knoten zwischen zwei Positionen zu<br />

machen – und der Roboter das dann<br />

autonom tut. In diesem Bereich sprießen<br />

gerade Start-ups mit interessanten<br />

Ideen. Nicht alle werden sich etablieren,<br />

aber das ist auf jeden Fall spannend.<br />

Erstaunlich finde ich die Entwicklung<br />

bei Telemedizin und Homecare. Technisch<br />

ginge da viel, aber im Alltag<br />

wirken manche Geräte wie aus der<br />

Steinzeit. Warum auch immer kommt<br />

dieser Bereich seit zehn Jahren nicht<br />

recht voran, so dass ich nicht darauf<br />

wetten würde, dass Telemedizin und<br />

Homecare in absehbarer Zeit ein wichtige<br />

Rolle bekommen. Es wird aber<br />

künftig darum gehen, Trends wie minimal-invasive<br />

Chirurgie und den Umgang<br />

mit großen Datenmengen mit -<br />

einander vereinbar zu machen und zu<br />

profitieren. Und auf eine häufig zitierte<br />

Feststellung können wir uns verlassen:<br />

Es wird nie mehr so langsam voran -<br />

gehen wie gerade jetzt.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 49


■ [ TECHNIK ]<br />

Einhändige Steuerung für<br />

minimal-invasive Eingriffe<br />

Bedienelement | Mehrachsroboter wie die Plattform Micromate für minimal-invasive Eingriffe lassen<br />

sich mit einem speziellen Joystick intuitiv steuern. Das so genannte Spacemouse-Modul dient zum<br />

Beispiel dazu, die OP-Nadel zu positionieren – genauer als mit Freihand-Zielführung.<br />

(Bild: Interventional Systems)<br />

Mit dem Spacemouse-Modul lässt sich<br />

die OP-Nadel des Robotersystems Micromate<br />

millimetergenau bewegen<br />

Moderne<br />

Miniaturrobotiklösungen,<br />

die präzise und kostengünstige<br />

bildgeführte medizinische Eingriffe ermöglichen,<br />

entwickelt die Interventional<br />

Systems Isys Medzin<strong>technik</strong> GmbH aus<br />

Kitzbühel. Mit dem Micromate haben die<br />

Österreicher eine medizinische Roboterplattform<br />

auf den Markt gebracht, die viele<br />

minimal-invasive Operationen durch<br />

die Haut ermöglicht – so genannte perkutane<br />

Eingriffe. Das können Biopsien sein,<br />

aber auch das Entfernen von Tumoren<br />

oder präzise chirurgische Prozesse.<br />

Die Roboterplattform lässt sich in weniger<br />

als fünf Minuten an jeder Art von<br />

Patiententisch montieren. Das System<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

3D-Joystick für Robotersysteme,<br />

Bildgebung und mehr<br />

Abriebfreier Sensor<br />

Einsatzbeispiel: Miniaturrobotersystem<br />

für die minimal-invasive Chirurgie<br />

passt sogar in den Ringtunnel eines Computertomografen.<br />

Damit ist Micromate<br />

für Radiologen und Onkologen eine einfach<br />

zu handhabende, kostengünstige Miniatur-Roboterplattform<br />

für mikrochirurgische<br />

Eingriffe.<br />

Zum Micromate gehört ein Joystick.<br />

Damit lässt sich das OP-Instrument in Sekundenschnelle<br />

submillimetergenau auf<br />

die geplante Behandlungsebene ausrichten.<br />

Das Modul nutzt Navigation und<br />

Live-Bildgebung und wird in der Ausrichtungsphase<br />

eingesetzt: Der Patient liegt<br />

schon auf dem Tisch, das Micromate-System<br />

ist daran befestigt und hat beim Setup<br />

die Bildgebungsdaten aus verschiedenen<br />

Quellen geladen und in demselben<br />

Koordinatensystem ausgerichtet. Das alles<br />

dauert weniger als 5 min. Prä- und<br />

inter operative Scans und eine intuitive<br />

Software helfen, die OP genau zu planen.<br />

Wenn der eigentliche Eingriff mit dem<br />

Einführen des Instruments in den Körper<br />

des Patienten beginnt, stehen dem Arzt<br />

Live-Bilder zur Verfügung, um das Instrument<br />

sicher vorzuschieben. Dabei erhält<br />

der Mediziner ein haptisches Feedback.<br />

Treten seitliche Abweichungen nach dem<br />

Einsetzen des Instruments auf, signalisiert<br />

das Micromate-System diese und ermöglicht<br />

so eine Korrektur.<br />

Damit der Mediziner die Miniatur -<br />

robotiklösung im OP gut nutzen kann,<br />

musste Interventional Systems ein Eingabesystem<br />

schaffen, das eine genauere Positionierung<br />

der OP-Nadel ermöglicht als<br />

die konventionelle Freihand-Zielführung.<br />

Beim Joystick, mit dem die Nadel im Mittelpunkt<br />

ausgerichtet wird, entschied sich<br />

das Unternehmen für das Spacemouse-<br />

Modul der Megatron Elektronik GmbH &<br />

Co. KG aus Putzbrunn. Laut Pedro Costa,<br />

Chief Product Officer bei Interventional<br />

Systems, spielte die Benutzerfreundlichkeit<br />

eine entscheidende Rolle. „Die Tatsache,<br />

dass die Spacemouse so viele Funktionen<br />

in einem einzigen Produkt vereint,<br />

ermöglicht es uns, die Anzahl der Tasten<br />

zu reduzieren“, sagt Costa. Die Interak -<br />

tionsmöglichkeiten werden dabei aber<br />

nicht beeinträchtigt.<br />

Fernsteuerung über den<br />

Joystick in der Bedienkonsole<br />

Bei der mechanischen Steuerung lässt<br />

sich die Spacemouse auf zwei Arten nutzen.<br />

Im Falle des Micromate ist sie zum<br />

Beispiel zentral auf der Bedienkonsole positioniert,<br />

sodass der Arzt einfach den<br />

Knauf des Joysticks greifen und damit den<br />

Winkel der OP-Nadel per Fernsteuerung<br />

ändern kann. Dies ist ein klassischer Anwendungsfall<br />

der Fernsteuerung.<br />

Daneben kann das Spacemouse-Modul<br />

mit sechs Freiheitsgraden auch genutzt<br />

werden, um ein Gerät direkt zu steuern.<br />

Dazu wird der Joystick am zu bewegenden<br />

Teil des Roboters angebracht. Die Applikationssoftware<br />

sorgt hier dafür, dass<br />

das Koordinatensystem des Joysticks mit<br />

dem des Roboters gekoppelt ist – und es<br />

wirkt, als wäre er der verlängerte Arm des<br />

Menschen.<br />

50 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Spacemouse-Modul: Patentierte<br />

Technologie aus der Raumfahrt<br />

Das Spacemouse-Modul mit seinem<br />

empfindlichen Sensor ist in die Bedienkonsole<br />

integriert<br />

Das Spacemouse-Modul lässt sich auch<br />

mit multifunktionaler Software verwenden,<br />

um verschiedene Funktionen auszulösen.<br />

So ist es zum Beispiel möglich, eine<br />

Eingabe durch kurzes Drücken des Knaufs<br />

zu quittieren.<br />

■<br />

Matthias Herrmann<br />

Megatron, Putzbrunn<br />

Mehr über Isys Medizin<strong>technik</strong>:<br />

www.interventional-systems.com<br />

(Bild: Interventional Systems)<br />

Wie zahlreiche andere innovative Produkte<br />

hat das Spacemouse-Modul seinen Ursprung<br />

in der Raumfahrt: Kernstück des<br />

3D-Joysticks ist ein patentierter, optoelektronischer<br />

Sensor, der kontaktlos und<br />

somit verschleißfrei arbeitet. In einer früheren<br />

Version war er bereits im Einsatz,<br />

um Roboterarme im Weltall zu steuern.<br />

Der Sensor erfährt im Betrieb keinen Abrieb,<br />

sodass sich das Sensorsignal über<br />

die gesamte Nutzungsdauer des Joysticks<br />

nicht verändert.<br />

Der Sensor detektiert die feinsten Ein -<br />

gaben in allen drei Dimensionen – sowohl<br />

Verschiebungen als auch Drehungen.<br />

Er bietet alle sechs Freiheitsgrade,<br />

um Objekte im dreidimensionalen Raum<br />

frei zu positionieren.<br />

Weil er bei der Interpretation der Ein -<br />

gabesignale flexibel ist, lässt sich der Joystick<br />

auch für bildgebende Verfahren in<br />

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

Kameras einsetzen sowie zum Programmieren<br />

von Bewegungsabläufen bei Robotern,<br />

das so genannte Teachen.<br />

Das Spacemouse-Modul wird wahlweise<br />

mit serieller, USB- oder CANopen-Schnittstelle<br />

geliefert. Die Montage des 3D-Joysticks<br />

ist dank Schraubflansch und geringer<br />

Einbautiefe von 15 mm unter Panel<br />

einfach, kostengünstig und platzsparend.<br />

www.megatron.de<br />

Das Spacemouse-Modul verfügt über<br />

sechs Freiheitsgrade und ist mit moderner<br />

Sensorik ausgestattet<br />

(Bild: Megatron Elektronik)<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 51


■ [ TECHNIK ]<br />

Vitaldatenmonitoring: Für Bäume<br />

entwickelt, auf Menschen übertragbar<br />

Drahtlos vernetzte Sensoren | Technologien in Medizinprodukte zu übertragen,<br />

hat sich Ottronic E-Systems, Mitglied von EPnP Medical, zur Aufgabe gemacht.<br />

Parallelen ergeben sich auch bei überraschenden Anwendungsbeispielen, wie<br />

der Vergleich zwischen Patient Baum und Patient Mensch zeigt.<br />

Vitaldatenmonitoring ist ein bewährtes<br />

Konzept in der Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Es ermöglicht eine personalisierte und effektive<br />

Patientenbetreuung. Speziell bei<br />

Risikopatienten hilft permanentes Monitoring<br />

lebenswichtiger Körperparameter,<br />

frühzeitig Anomalien zu erkennen.<br />

Ein neues Sensorsystem für das Vitaldatenmonitoring<br />

arbeitet energieautark,<br />

ermöglicht eine drahtlose Kommunika -<br />

tion in die Cloud und ist nicht größer als<br />

eine handelsübliche Fernbedienung. Entwickelt<br />

haben es die Fachleute der Ottronic<br />

E-Systems GmbH, einem Mitglied der<br />

EPnP Medical GmbH aus dem badenwürttembergischen<br />

Neuhausen. EPnP<br />

Medical ist als Contract Development and<br />

Manufacturing Organization (CDMO) tätig<br />

und integriert neue Technologien gezielt<br />

in Medizinprodukte.<br />

Das Sensorsystem für das Vitaldatenmonitoring<br />

erfüllt durch einen patentierten<br />

Kunststoffverkapselungsprozess auch<br />

die höchsten Anforderungen in der Medizin-<br />

oder Industrie<strong>technik</strong> und übersteht<br />

problemlos Sterilisation oder auch Diffusion<br />

durch Lösungsmittel. Dass es selbst<br />

rauesten Umgebungsbedingungen trotzt,<br />

hat es in einem speziellen Projekt bewiesen:<br />

Hier ist der Baum der Patient.<br />

Sensoren liefern Daten für<br />

lebenserhaltende Maßnahmen<br />

Der Klimawandel hat erhebliche Auswirkungen<br />

auf die Bewässerung von Bäumen,<br />

die durch Hitzewellen und Dürren<br />

unter extremen Wasserstress geraten.<br />

Dies macht die Pflanzen anfälliger für<br />

Krankheiten oder lässt sie sogar absterben.<br />

Um die Gesundheit der Bäume zu erhalten<br />

und dafür zu sorgen, dass sie in<br />

Zeiten des Klimawandels ihre ökologische<br />

Rolle des CO 2 -Speicherns beibehalten,<br />

müssen nachhaltige Lösungen für die Bewässerung<br />

entwickelt werden.<br />

Zu diesem Zweck entwickelt Ottronic<br />

E-Systems aus dem österreichischen<br />

Fohnsdorf gemeinsam mit Experten der<br />

Um Vitaldaten zu erheben – sei es bei menschlichen Patienten oder an Bäumen –,<br />

müssen die Sensoren besondere Anforderungen erfüllen und unter anderem ihre<br />

Daten drahtlos weitergeben können<br />

(Bild: Apostolis Giontzis/stock.adobe.com, radub85/stock.adobe.com)<br />

MR Naturraum GmbH aus Horn in Österreich<br />

einen maßgeschneiderten Sensor,<br />

der die Vitaldaten von Bäumen erfasst.<br />

Das System erkennt Wasserstress und ermöglicht<br />

eine bedarfsgerechte Bewässerung<br />

im städtischen Umfeld.<br />

Die Kernanforderungen sind dabei denen<br />

aus der Humanmedizin sehr ähnlich:<br />

• Autarker Betrieb ohne externe<br />

Stromquelle:<br />

Weder Patienten noch Bäume können<br />

mit Sensorik überwacht werden, die eine<br />

dauerhafte Anbindung an eine<br />

Steckdose erfordert. In Forstprojekten<br />

betragen die Laufzeiten sogar mindestens<br />

ein Jahr – im Gegensatz zu Tagen<br />

im Medizinbereich.<br />

• Drahtlose Kommunikation:<br />

Eine drahtlose Weitergabe der erfassten<br />

Vitaldaten ist erforderlich.<br />

• Harsche Umgebungsbedingungen:<br />

Schweiß, Wasser, Reinigungsmittel,<br />

Maschinenwäsche und Sterilisation<br />

sind die Herausforderungen, denen<br />

Sensorik im Gesundheitssystem gewachsen<br />

sein muss. Beim Überwachen<br />

von Bäumen in der freien Natur sind<br />

Witterung sowie chemisch teils aggressive<br />

Düngemittel die Knackpunkte.<br />

• Maximale Integration:<br />

Sensorik an Patienten und an Bäumen<br />

soll so unauffällig und wenig störend<br />

wie möglich sein, was den Bauraum<br />

stark beschränkt. Während es beim Patienten<br />

um Komfort geht, spielt beim<br />

Baum die Risikominimierung für Vandalismus<br />

die Hauptrolle, speziell im urbanen<br />

Raum.<br />

Das neu entwickelte Sensorsystem erfüllt<br />

alle diese Anforderung und kann selbst<br />

unwirtlichen Umgebungsbedingungen<br />

widerstehen.<br />

■<br />

Mario Gschwandl<br />

Ottronic E-Systems, Fohnsdorf/Österreich<br />

www.epnp-medical.com, www.ottronic.com<br />

52 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 53


■ [ TECHNIK ]<br />

Elektronik, die im Körper verbleiben kann, weil sie biologisch abbaubar ist – darum geht es<br />

im Projekt Bioelektron. Das Substrat dafür basiert auf dem Ormocere-Materialsystem<br />

(Bild: Fraunhofer ENAS)<br />

Elektronik: flexibel, biokompatibel<br />

oder sogar vom Körper resorbierbar<br />

Elektronik für die Medizin<strong>technik</strong> | Implantate lassen sich heute auf Basis der Mikro- und Nanotechnologie<br />

mit zusätzlichen Funktionen ausstatten. Es gibt Lösungen für drahtlose Energieübertragung oder<br />

Energy Harvesting, Leiterplatten aus flexiblen und biokompatiblen Substraten bis hin zu abbaubarer<br />

Elektronik, die im Körper verbleibt. Und auch Wearables profitieren von den Entwicklungen.<br />

Schlüsseltechnologien wie Mikroelektronik,<br />

Mikrosystem<strong>technik</strong> und intelligente,<br />

hochintegrierte Systeme oder<br />

auch die Nanotechnologie ermöglichen<br />

herausragende Anwendungen in der Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Beispiele dafür sind miniaturisierte<br />

Ultraschallwandler, die eine individualisierte<br />

Therapie bei Krebspatienten<br />

mithilfe eines Mikroendoskopes ermöglichen.<br />

Oder auch Ergebnisse aus<br />

dem Fraunhofer-Leitprojekt „Theranostische<br />

Implantate“: Sie zeigen das Potenzial<br />

für ein Implantat, mit dem sich Hämo -<br />

dynamik bei Humanpatienten auch für<br />

lange Zeit überwachen lässt. Weitere Ansatzpunkte<br />

bieten sich bei intelligenten<br />

Implantaten, komplexen Medizingeräten<br />

oder auch Wearables mit tragbarer Sensorik<br />

– und nicht zuletzt bei biokompatiblen<br />

Materialien für einen Einsatz am und im<br />

Menschen.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Spezielle Elektronik für die<br />

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

Energy Harvesting<br />

Abbaubare Strukturen<br />

Flexibles biokompatibles Trägermaterial<br />

Ein weiteres Beispiel für Verbesserungen<br />

ist die drahtlose Energie- und Datenübertragung,<br />

die am Fraunhofer-Institut<br />

für Elektronische Nanosysteme ENAS in<br />

Chemnitz und Paderborn unter dem Namen<br />

Smart Universal Power Antenna (Supa)<br />

entwickelt wurde. Damit lassen sich<br />

auch Implantate, die keine kontaktbasierte<br />

Schnittstelle nach außen besitzen dürfen,<br />

mit ausreichend Energie versorgen.<br />

So kann ein Patient sein Implantat, das<br />

ohne Batterien auskommt, über viele Jahre<br />

bis zu mehreren Jahrzehnten tragen.<br />

Die Technologie basiert auf der induktiven<br />

Energieübertragung im hoch -<br />

frequenten Bereich von über 10 MHz. Dazu<br />

werden leiterplattenbasierte Spulen<br />

verwendet, die besonders geringe Verluste<br />

aufweisen. Um sowohl Daten als auch<br />

Energie zu übertragen, lässt sich die Amplitude<br />

des Energiesignals modulieren.<br />

Diese Veränderungen werden detektiert<br />

und in einer Auswertelogik in einen Datenstrom<br />

umgewandelt.<br />

Die Technologie haben Mitarbeiter des<br />

Fraunhofer ENAS mit Blick auf hochinnovative<br />

Medizinprodukte entwickelt. Dass<br />

die Sicherheit des Patienten jederzeit gewährleistet<br />

ist, haben sie nachgewiesen.<br />

In einem weiteren Projekt am Fraunhofer<br />

ENAS ging es um die Frage, ob sich<br />

Elektronik – wie Kontaktflächen oder<br />

elektronische Vorverstärker – erzeugen<br />

lässt, die in den Körper eingebracht werden<br />

und dort verbleiben kann, weil sie<br />

biologisch abbaubar ist. Am Projekt Bioelektron<br />

waren mehrere Institute beteiligt<br />

und haben Elektronikkomponenten auf<br />

geeigneten Trägern erzeugt. Das biologisch<br />

abbaubare Substrat basiert auf dem<br />

Ormocere-Materialsystem des Fraunhofer<br />

ISC. Die Mindestanforderung war, dass<br />

die Träger biokompatibel sein mussten.<br />

Bioresorbierbare Materialien:<br />

Elektronik via Inkjet drucken<br />

Zwei Auftragungsverfahren waren im<br />

Einsatz. Via Inkjetdruck wurden bioresorbierbare<br />

Materialien wie PEDOT:PSS,<br />

Schellack, β-Carotin und Indigo-Tinten<br />

verwendet. Die Forscher haben sie so aufgearbeitet,<br />

dass sie sich via Inkjetdruck<br />

verarbeiten lassen. So können die Ingenieure<br />

daraus Elektroden-, Dielektrikumwie<br />

auch Halbleiterschichten herstellen.<br />

Auch Leiterstrukturen aus Zinkschichten<br />

wurden mittels Aerosol-Jet- Druckverfahren<br />

erzeugt. Hierfür wurden Zink -<br />

partikel mit etwa 150 nm Durchmesser in<br />

Suspension überführt und gedruckt.<br />

Durch Nachbehandlung mittels Infrarot-<br />

Laser-Technik wurden die Zinkschichten<br />

gesintert und in leitfähige und abbaubare<br />

Zink-Leiterbahnen überführt.<br />

54 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Um Biokompatibilität und Biostabilität,<br />

chemische Inertheit und optische<br />

Transparenz ging es auch bei der Entwicklung<br />

einer ultra-dünnen Leiterplatte auf<br />

Basis von biokompatiblem Parylene. Dieses<br />

ist sowohl als Substrat und als Dielektrikum<br />

zwischen den Umverdrahtungsebenen<br />

als auch für die Verkapselungsschicht<br />

geeignet. Umverdrahtungsebenen<br />

aus Metallen wie Titan, Gold, Platin, aber<br />

auch Kupfer oder Aluminium mit kleinsten<br />

Strukturgrößen von bis zu 10 µm sind<br />

möglich. Die Gesamt dicke der Leiterplatte<br />

bleibt dabei unter 20 µm.<br />

So eine ultradünne Leiterplatte dient<br />

als Plattform für den Aufbau flexibler<br />

Sensorik und Elektronik. Anwendungen<br />

finden sich<br />

• in medizinischen Wearables, mit denen<br />

sich Vitalparameter monitoren lassen,<br />

• in smarten medizinischen Implantaten,<br />

• in eingebetteten Sensoren zum Monitoring<br />

von Leichtbaustrukturen oder<br />

• in geometrieadaptiven Sensoren.<br />

Aktuell nutzen Mitarbeiter am Fraunhofer<br />

ENAS die Parylene-Leiterplatte im<br />

Zusammenhang mit Integrations techno -<br />

logien. Dabei geht es insbesondere darum,<br />

Parylene als Adhäsiv für das Chipund<br />

Waferbonden zu verwenden oder<br />

die zur Leiterplatte zugehörige Sensorik<br />

für medizinische Anwendungen zu ent -<br />

wickeln. Weitere Funktionalitäten im<br />

Parylene zu realisieren, ist ebenfalls geplant.<br />

Ziel dabei sind zum Beispiel die<br />

Energiegewinnung und die Herstellung<br />

funktionaler Mikrostrukturen als Trockenadhäsive,<br />

um eine irritationsfreie Anhaftung<br />

medizinischer Wearables auf der<br />

Haut zu ermöglichen.<br />

■<br />

Dr. Mario Baum, Dr. Christian Hedayat,<br />

Dr. Andreas Willert, Tobias Seifert,<br />

Franz Selbmann<br />

Fraunhofer ENAS, Chemnitz<br />

www.enas.fraunhofer.de,<br />

direkt zum Thema Medizin<strong>technik</strong>:<br />

http://hier.pro/VS6df<br />

Über das<br />

Fraunhofer ENAS<br />

Personalisierte Medizin, Computerisierung,<br />

Miniaturisierung und Molekularisierung<br />

sind die großen Trends<br />

in der Medizin<strong>technik</strong>. Daran orientieren<br />

sich auch die Arbeiten am<br />

Fraunhofer-Institut für Elektronische<br />

Nanosysteme ENAS. Der Fokus der<br />

Entwicklungen liegt auf den Anwendungen,<br />

in denen technische Aspekte<br />

in den Dienst der Gesundheit gestellt<br />

werden. Mikro- und Nanotechnologien<br />

stehen im Vordergrund.<br />

Die Entwicklungsprozesse sind zulassungskonform<br />

konzipiert und<br />

enthalten auch die erforderlichen<br />

Dokumentationen.<br />

www.enas.fraunhofer.de<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 55


■ [ TECHNIK ]<br />

Steckverbinder gemäß IEC 60601-1<br />

auch für Hochspannung geeignet<br />

Steckverbinder für die Medizin<strong>technik</strong> | Die Norm IEC 60601-1 stellt sicher, dass Medizinische<br />

Elektrische Geräte effizient sind und den höchsten Sicherheitsstandards entsprechen. Das betrifft<br />

auch Steckverbinder. Normgerechte Steckverbinder stehen zur Verfügung. Ihr Einsatz<br />

kann die Zulassung des Gerätes beschleunigen.<br />

Steckverbinder aus den Medi-Snap- und<br />

Mini-Snap-Baureihen erfüllen die Vor -<br />

gaben der Norm IEC 60601 und sind als<br />

Standardversion oder auch in spezifisch<br />

angepasster Ausführung verfügbar<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

(Bild: Odu)<br />

Steckverbinder für Medizingeräte<br />

Anforderungen der IEC 60601-1 erfüllen<br />

Steckverbindervarianten auch<br />

für Hochspannung geeignet<br />

Erweiterte Anwendungsmöglichkeiten<br />

Medizinische Elektrische Geräte,<br />

kurz ME-Geräte, sind in der Regel<br />

an das allgemeine Stromversorgungsnetz<br />

angeschlossen und müssen somit als latente<br />

Gefahr für Patienten und Bediener<br />

betrachtet werden. Die IEC 60601-1 definiert<br />

aber klare Anforderungen, um sicherzustellen,<br />

dass die Geräte unter den<br />

vorgesehenen Einsatzbedingungen zuverlässig<br />

funktionieren. Darüber hinaus soll<br />

die Norm mögliche Gefahren minimieren.<br />

Um das Risiko, das von ihren Geräten<br />

ausgeht, einzugrenzen, müssen Hersteller<br />

zwei Schutzmaßnahmen in die Produkte<br />

integrieren. Diese können entweder<br />

durch zwei getrennte Maßnahmen oder<br />

durch die Verdoppelung einer Maßnahme<br />

erfolgen. Auf beiden Wegen ist das vorgeschriebene<br />

Schutzniveau 2 MOPP (Patientenschutz)<br />

oder 2 MOOP (Bedienerschutz)<br />

zu erreichen.<br />

Als Teil der Medizingeräte müssen<br />

auch Steckverbinder diese Anforderungen<br />

erfüllen. Sie sind die Schnittstellen,<br />

die eine reibungslose Kommunikation<br />

zwischen verschiedenen Komponenten<br />

ermöglichen. Viele Lösungen aus seinem<br />

Medi-Snap- und Mini-Snap-Steckverbinder-Portfolio<br />

hat der Hersteller Odu<br />

GmbH & Co. KG aus Mühldorf am Inn -<br />

daher so konzipiert, dass sie den Vor -<br />

gaben der IEC 60601-1 entsprechen. So<br />

kann der Hersteller die geltenden Vorschriften<br />

– ob gemäß Patienten- oder<br />

Bedienerschutz – mit einer passenden<br />

Steck verbinder lösung erfüllen.<br />

Dabei kann der Gerätehersteller auf<br />

Standardprodukte zurückgreifen oder<br />

sich für eine Lösung entscheiden, die speziell<br />

für seine Anforderungen entwickelt<br />

wurde – mit angepasstem Polbild oder<br />

auch definierten Isolationsanforderungen,<br />

Erdungsmaßnahmen sowie dem<br />

Schutz vor elektrischer Gefährdung für<br />

Patienten und medizinisches Personal.<br />

Das kann unter anderem höhere Luft- und<br />

Kriechstrecken oder auch eine stärkere<br />

Isolierung und geringere Ableitströme erfordern.<br />

Grundsätzlich lassen sich die Schutzmaßnahmen<br />

zwar nicht nur über einen<br />

Steckverbinder umsetzen, sondern auch<br />

über die Stromversorgung. Das erfordert<br />

jedoch zusätzliche Komponenten, was für<br />

die Risikoanalyse ein zusätzliches Ausfallrisiko<br />

mit sich bringen würde. Geeignete<br />

Steckverbinder zu verwenden, erscheint<br />

nicht zuletzt daher technisch eleganter.<br />

Keine Ausfälle trotz<br />

Zug, Biegung oder Druck<br />

Um die Anforderungen der IEC 60601-1<br />

zu erfüllen, sind Medi-Snap- und Mini-<br />

Snap-Steckverbinder so kon zipiert, dass<br />

sie bei mechanischen Belastungen wie<br />

Zug, Biegung oder Druck nicht zu unerwarteten<br />

Ausfällen oder Fehlfunk tionen<br />

führen. Damit sie auch den Anforderungen<br />

der medizinischen Umgebung standhalten,<br />

sind alle verwendeten Materialien<br />

langlebig und lassen sich reinigen und autoklavieren.<br />

So bietet der Hersteller<br />

silikon umspritzte Systemlösungen aus<br />

Steckverbinder, Umspritzung und Kabelkonfektionierung<br />

an. Die verwendeten<br />

Materialien sind so auf einander abgestimmt,<br />

dass ein Verkleben oder ein Stick-<br />

Slip-Effekt auch im Dauereinsatz ver -<br />

hindert werden. Haptik, Hy giene und Beständigkeit<br />

sind gegeben. Der Zeitaufwand<br />

für das Zulassungsverfahren lässt<br />

sich erheblich verkürzen, wenn Kom -<br />

ponenten von Zulieferern eingesetzt werden,<br />

die konform zur IEC 60601-1 sind.<br />

Zum Medi-Snap-Portfolio gehören inzwischen<br />

auch neue High-Voltage-<br />

Steckverbinder. Sie sollen moderne medizinische<br />

Anwendungen im Bereich der<br />

Energie- und Signalübertragung unterstützen.<br />

56 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Das Gesamtpaket für diese Anwendungen<br />

baut auf dem Medi-Snap-Steckverbinder<br />

auf, kann aber hohe Spannungen<br />

übertragen. Dabei sind sowohl reine<br />

High-Voltage-Steckverbinder als auch<br />

Kombinationen möglich, bei denen Spannungen<br />

bis 5 kV Scheitelspannung wie<br />

auch Signale in einer Hybridkonfigura -<br />

tion übertragen werden. Auch diese lassen<br />

sich autoklavierbar konzipieren und<br />

in steriler medizinischer Umgebung auch<br />

bei hohen Hygienestandards einsetzen.<br />

Andere, in der Medizin<strong>technik</strong> übliche<br />

Sterilisationsverfahren sind ebenfalls<br />

nutzbar.<br />

Zu den denkbaren Anwendungsmöglichkeiten<br />

gehören<br />

• Ablationskatheter<br />

Die Medi-Snap-High-Voltage-Steckverbinder<br />

ermöglichen hier das präzise<br />

Übertragen von Hochfrequenzenergie,<br />

die an der Katheterspitze erzeugt und<br />

an den Patienten abgegeben wird.<br />

• Stoßwellentherapie<br />

Hohe Spannungen zum Erzeugen von<br />

Stoßwellen lassen sich mit den Medi -<br />

snap-High-Voltage-Steckverbindern sicher<br />

von der Energiequelle zu den Therapiegeräten<br />

übertragen.<br />

• Piezo-Anwendungen<br />

Piezoelemente und Piezoaktoren erzeugen<br />

auch in der Medizin<strong>technik</strong> gewünschte<br />

Bewegungen sehr präzise.<br />

Aufgrund der geringen Größe sind sie<br />

für mobile Lösungen interessant, sei es<br />

in chirurgischen Antrieben wie Handbohrern,<br />

in mobilen Infusionsgeräten<br />

oder anderen Therapiegeräten.<br />

Die geforderten Luft- und Kriechstrecken<br />

auch bei höheren Spannungen und<br />

kompakter Bauform einzuhalten, war<br />

ei ne der Hauptaufgaben beim Entwickeln<br />

der Medi-Snap-High-Voltage-Steckverbinder.<br />

Darüber hinaus war die Auswahl<br />

der Isolationsmaterialien entscheidend,<br />

um unter anderem eine hohe Wider -<br />

stands fähigkeit gegen eventuell auftretende<br />

Teilentladungen zu gewährleisten.<br />

Auch die Beanspruchung der Isolierkörpermaterialien<br />

durch Hochspannungsimpulse<br />

über die Lebensdauer der Geräte<br />

hinweg hat die Entwickler beschäftigt.<br />

Die vorliegenden Produkte eignen sich<br />

für hohe Steckzyklen, kompakte Bauweise,<br />

hohe Polzahlen sowie sichere Verriegelung<br />

und können hohe Spannungen in<br />

Kombination mit hohen Impulsströmen<br />

übertragen.<br />

Neu im Sortiment der Odu Medi-Snap-<br />

Steckverbinder ist eine Variante in der<br />

Größe 3,5, die mehr Platz für Signale bietet<br />

und gleichzeitig das Übertragen von<br />

Strom und Fluiden ermöglicht. ■<br />

Mathias Wuttke<br />

Odu, Mühldorf am Inn<br />

Auf der Compamed: Halle 8a, Stand P19<br />

https://odu-connectors.com/de/branchen/<br />

medizin<strong>technik</strong><br />

DESIGNPARTNER MIT BISS UND<br />

IDEEN FÜR DIE ERP-ZUKUNFT<br />

„Die größte Herausforderung für unsere Branche ist ein Technologiewandel: weg vom<br />

zahntechnischen Handwerk, hin zur digitalisierten Zahnmedizin mit neuen Service- und<br />

Produktanforderungen. Gemeinsam mit proALPHA gestalten wir ihn erfolgreich.“<br />

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Die bredent group ist ein international<br />

führender Dental<strong>technik</strong>-Anbieter.<br />

Gegründet wurde bredent 1974 als Hersteller<br />

von zahntechnischen Materialien<br />

für Dentallabore und Zahn<strong>technik</strong>er. Das<br />

Unternehmen mit über 600 Mitarbeitenden<br />

aus Senden bei Ulm versorgt Zahn<strong>technik</strong>er<br />

und -ärzte in aller Welt mit Produkten<br />

und Services für ästhetischen<br />

Zahnersatz. Das Portfolio der Gruppe ist<br />

prallgefüllt, die Eigenfertigungsquote<br />

liegt bei 80 Prozent. Neben höchster Qualität<br />

erwarten die Geschäftspartner<br />

schnelle Service- und Bestellprozesse so-<br />

wie innovative Lösungen. Zudem muss<br />

bredent strengste, regional variierende<br />

Zulassungs- und Versandbestimmungen<br />

für Medizinprodukte erfüllen und die lückenlose<br />

Rückverfolgbarkeit aller Chargen<br />

und Betriebsabläufe gewährleisten. Seit<br />

2003 spielt proALPHA in diesem hochkomplexen<br />

Produkt- und Prozessumfeld<br />

eine Schlüsselrolle. bredent setzt das ERP-<br />

System als Effizienzmotor und innovative<br />

Service-Plattform ein und gestaltet die<br />

ERP-Zukunft als proALPHA Designpartner<br />

mit.<br />

■<br />

Herausforderungen<br />

meistern mit proALPHA<br />

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

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 57


TITELTHEMA<br />

Qualität im 3D-Druck:<br />

Wenn Leitplanken fehlen<br />

Qualitätssicherung | In der additiven Fertigung fehlt es noch an Normen und Standards<br />

für die Qualitätssicherung. Das wäre gerade für Hersteller in der Medizin<strong>technik</strong> sehr<br />

wichtig, die Prozessfähigkeitsnachweise erbringen müssen. Woran können sie sich also<br />

heute orientieren – und was ist in der Pipeline?<br />

58 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


(Bild: Trumpf)<br />

Standards fehlen<br />

Sabine Koll<br />

Ob Zahnschienen oder Orthesen für<br />

Bänderrisse – in der Medizin<strong>technik</strong><br />

gibt es viele personalisierte Produkte.<br />

„Für solche Produkte, die in Losgröße 1<br />

hergestellt werden, bieten sich additive<br />

Fertigungsverfahren geradezu an“, sagt<br />

Anne Rathje, Projektingenieurin am IPH-<br />

Institut für Integrierte Produktion Hannover.<br />

„Die Herausforderung besteht aber<br />

derzeit darin, dass man für patientenindividuelle,<br />

additiv gefertigte Produkte einen<br />

riesigen Prüfaufwand mit sehr vielen<br />

Proben betreiben muss. Denn der Prozess<br />

– ganz gleich, welches additive Verfahren<br />

man wählt – ist nicht zu 100 % kontrollierbar.“<br />

Es gebe sehr viele Parameter und<br />

Umwelteinflüsse, die den Prozess beeinflussen,<br />

daher wisse man nie genau, wie<br />

die Qualität des Bauteils am Ende sein<br />

werde. „Die Medical Device Regulation<br />

fordert aber einen Prozessfähigkeitsnachweis<br />

in der gesamten Lieferkette, um die<br />

Risiken in der Fertigung einordnen zu<br />

können.“<br />

Um diesen erbringen zu können, müssen<br />

Anwender laut Rathje „ihre Fertigungsanlagen<br />

für additive Fertigung sehr<br />

gut im Griff haben und kontinuierlich<br />

warten.“ Doch auch dies reicht nicht bei<br />

IHR STICHWORT<br />

■ Laser Powder Bed Fusion<br />

■ Materialextrusion und Prozesskontrolle<br />

■ Materialqualität<br />

■ Prüf<strong>technik</strong><br />

■ Computertomografie<br />

Das Swiss m4m Center hat diese<br />

medizinischen Zangen mit der<br />

Truprint Maschine von Trumpf im<br />

LPBF-Verfahren gefertigt<br />

Die additive Fertigung würde<br />

durch Qualitätsstandards definitiv<br />

Auftrieb bekommen.<br />

jeder Anlage: „Je günstiger eine Anlage<br />

ist, desto weniger Sensorik ist darin für<br />

die Prozesskontrolle verbaut, denn Sensoren<br />

sind teuer“, so ihre Einschätzung.<br />

„Daher integrieren derzeit viele Maschinenhersteller<br />

nur die notwendigste Sensorik.“<br />

Im Forschungsprojekt Saviour hat<br />

das IPH nun in den vergangenen beiden<br />

Jahren mit dem Lehrstuhl für Fertigungsmess<strong>technik</strong><br />

und Qualitätsmanagement<br />

des Werkzeugmaschinenlabors WZL der<br />

RWTH Aachen ein Sensorkonzept für das<br />

Überwachen von Prozess parametern sowie<br />

ein Qualitätsmodell entwickelt. Es<br />

wertet mit Hilfe künstlicher Intelligenz<br />

die generierten Daten aus und findet und<br />

pro gnostiziert Fehler im Prozess. Eine<br />

App macht dies trans parent. Die Entwicklung<br />

erfolgte am Beispiel eines thermoplastischen<br />

Material extrusionsverfahrens<br />

mit ABS-Kunststoff.<br />

Offenes Sensornetzwerk für<br />

viele Additiv-Verfahren<br />

„Die Idee ist aber, dass sich dieses offene<br />

Sensorkonzept als Grundgerüst auch für<br />

andere additive Fertigungsanlagen und<br />

-verfahren, also auch für metallverar -<br />

beitende, nutzen lässt – gegebenenfalls<br />

mit anderen Sensoren und Änderungen<br />

bei der Vorverarbeitung der Daten“, so<br />

Rathje.<br />

Dass die Prozesskontrolle ein wesentlicher<br />

Bestandteil der Qualitätssicherung<br />

in der additiven Fertigung ist, bestätigt<br />

Dr. Kai Hilgenberg, Leiter des Fachbereichs<br />

Additive Fertigung metallischer<br />

Komponenten der Bundesanstalt für Materialforschung<br />

und -prüfung (BAM):<br />

„Die gute Nachricht ist: Ein Großteil mög-<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 59


TITELTHEMA<br />

(Bild: BAM)<br />

Bild: Zwickroell<br />

Dr. Kai Hilgenberg, Leiter des<br />

Fachbereichs Additive Fertigung<br />

metallischer Komponenten an<br />

der Bundesanstalt für Materialforschung<br />

und -prüfung (BAM):<br />

„Aktuell gibt es noch keine allgemeingültigen<br />

Aussagen zu<br />

erlaubten Defekten in additiv<br />

gefertigten Teilen; anders als<br />

etwa in der Schweiß<strong>technik</strong>.<br />

Bislang geben Auftraggeber<br />

noch individuell Höchstwerte<br />

für ihre Abnahmeprozesse an.<br />

Also zum Beispiel, wie groß eine<br />

Pore oder ein Riss sein darf“<br />

licher Defekte bekommt man durch die<br />

richtige Einstellung der Prozessparameter<br />

der Anlage gut in den Griff, auch wenn<br />

dies in der Praxis nicht immer ganz einfach<br />

ist. Generell gestaltet sich die Qualitätssicherung<br />

in der additiven Fertigung<br />

oft schwierig, da alle Verfahren extrem<br />

empfindlich auf sich verändernde Umgebungseinflüsse<br />

und Parameterveränderungen<br />

reagieren.“<br />

Man müsse sich klarmachen, dass etwa<br />

beim pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen<br />

(Laser Powder Bed Fusion,<br />

kurz LPBF), dem wichtigsten additiven<br />

Verfahren für Metall, sowohl die Schmelzbadtiefe<br />

als auch die Schmelzbadlänge<br />

und -breite nicht immer zu 100 % konstant<br />

seien. Die Werte schwanken vielmehr<br />

um Mittelwerte herum. Hilgenberg:<br />

„Bei einem kleinen Würfel mit einem Kubikzentimeter<br />

Volumen haben wir circa<br />

135 Meter geschweißte Strecke, also 135<br />

Meter Vektoren, die der Laser umschmolzen<br />

hat. Das heißt, es kommt auf eine ho-<br />

Leitfaden für die<br />

Materialextrusion<br />

Das Fraunhofer IPA und die Universität<br />

Bayreuth haben den Anwenderleitfaden<br />

„Qualitätssicherung in der<br />

additiven Materialextrusion“ (MEX)<br />

für die Serienfertigung erstellt. Darin<br />

sind wesentliche Handlungsempfehlungen<br />

zur qualitativen und<br />

quantitativen Bestimmung der Qualität<br />

eines additiv gefertigten Bauteils<br />

zusammengestellt, die bei der<br />

Planung, Fertigung und Kontrolle in<br />

der additiven MEX-Prozesskette von<br />

Bedeutung sein können. Zudem<br />

wird beschrieben, welche Teilprozesse<br />

entlang der Prozesskette einen relevanten<br />

Einfluss auf die Bauteilqualität<br />

und Reproduzierbarkeit haben.<br />

Diese Teilprozesse bilden die Basis<br />

für ein universell anwendbares Vorgehensmodell,<br />

mit dem sich die<br />

Bauteilqualität beurteilen lässt. Neben<br />

dem Erfassen der Bauteilqualität<br />

berücksichtigt es auch den Qualitätssicherungsprozess.<br />

Hierfür haben die Forscher für die<br />

Vergleichbarkeit von Bauteilen ein<br />

Güteklassensystem entwickelt. Es<br />

ermöglicht die objektive Quantifizierung<br />

der Bauteilqualität. Dazu werden<br />

existierende Normen und Richtlinien<br />

der additiven Fertigung herangezogen,<br />

die für MEX geeignet sind.<br />

Kern des Vorgehen ist das Evaluieren<br />

von Qualitätsmerkmalen und deren<br />

Prüfverfahren anhand geeigneter<br />

Prüfkörper und Referenzbauteile.<br />

Deren Qualität wird quantitativ und<br />

qualitativ mittels einer Qualitätsmatrix<br />

bewertet. Der Fokus liegt auf<br />

Zugfestigkeit, Oberflächenbeschaffenheit<br />

sowie Form- und Maßhaltigkeit.<br />

Dieser prozessbezogene Ansatz<br />

ist vor allem in der Medizin<strong>technik</strong><br />

Voraussetzung, um eine Zertifizierung<br />

zu erhalten.<br />

http://hier.pro/0IT58<br />

Zugversuche wie hier mit einer Universalprüfmaschine<br />

der Allroundline von Zwick -<br />

roell gehören zum Standard, um sicher zu<br />

gehen, dass die additive Fertigung mit den<br />

gewählten Parametern zu den geforderten<br />

mechanischen Kennwerten führt<br />

60 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


he Stabilität der Prozessführung an – und<br />

die ist nicht immer einfach zu erreichen.“<br />

Der BAM-Experte nennt als Beispiel für<br />

einen typischen Defekt die so genannte<br />

Keyhole-Porosität. Dabei handelt es sich<br />

um 20 bis 100 µm große Hohlräume, die<br />

bei Geschwindigkeitsänderungen des<br />

Lasers oder auch des Elektronenstrahls<br />

vorzugsweise bei den Umkehrpunkten<br />

der Vektoren an den Randpunkten eines<br />

Bauteils entstehen. „Kommen sie vereinzelt<br />

vor, bereiten sie keine Probleme.<br />

Wenn sie aber perlschnurartige Konfigurationen<br />

bilden, sind sie durchaus kritisch<br />

für die mechanischen Eigenschaften des<br />

Bauteils. Schwingfestigkeit, Bruchfestigkeit,<br />

Korrosions- und Ermüdungsbeständigkeit<br />

der Teile sind dann beeinträchtigt.<br />

Durch eine gute Parametrisierung lässt<br />

sich dies aber gut in den Griff bekommen“,<br />

so Hilgenberg.<br />

Ungeschmolzene Pulverpartikel<br />

können Risse verursachen<br />

Der gefürchtetste Defekt beim LPBF, der<br />

sich laut Hilgenberg aber ebenfalls durch<br />

eine gute Prozesskontrolle abwenden<br />

lässt, ist der Bindefehler, der auch aus der<br />

Schweiß<strong>technik</strong> bekannt ist. Er entsteht<br />

dadurch, dass der Anwender die Tiefe<br />

und Breite des Schmelzbads falsch eingeschätzt<br />

hat und er dadurch die einzelnen<br />

Bahnen mit einem zu großen Abstand geplant<br />

hat. Es bilden sich dann unregel -<br />

mäßig ausgestaltete Hohlräume mit ungeschmolzenen<br />

Pulverpartikeln; prinzipiell<br />

kann dieser Fehler bei allen Werkstoffen<br />

auftreten, aber besonders bei sehr viskosen<br />

Schmelzen wie zum Beispiel Nickel-<br />

Basis-Legierungen.<br />

„Durch Bindefehler entstehen scharfkantige<br />

Spitzen, ein idealer Ausgangspunkt<br />

für Risse bei einer schwingenden<br />

Belastung“, erklärt der BAM-Experte.<br />

„Das heißt, diese Defekte, die von einem<br />

Hohlraum ab 30 Mikrometer bis hin zur<br />

Delamination, bei der sich einzelne<br />

Schichten lösen, reichen, müssen möglichst<br />

verhindert werden. Hilfreich ist,<br />

sich in einem metallographischen Querschliff<br />

im Mikroskop anzuschauen, wie<br />

breit und tief die Schmelzbäder sind.“<br />

Allerdings haben Defekte laut BAM ihre<br />

Ursache teilweise auch in den vor- und<br />

nachgelagerten Schritten. Vorgelagert ist<br />

zum Beispiel die Materiallagerung. Durch<br />

das Einhalten der richtigen Lagerbedingungen<br />

kann man nach Einschätzung von<br />

Hilgenberg bei LPDB-Verfahren eine<br />

Feuchtigkeitsaufnahme des Ausgangsma-<br />

3D-Druck: Bis hin zum digitalen Zertifikat<br />

Die Deutsche Akkreditierungsstelle<br />

Dakks, die Physikalisch-Technische Bundesanstalt<br />

(PTB), das Deutsche Institut<br />

für Normung (DIN), die Bundesanstalt<br />

für Materialforschung und -prüfung<br />

(BAM) sowie die Deutsche Kommission<br />

Elektro<strong>technik</strong> Elektronik Informations<strong>technik</strong><br />

(DKE) haben die gemeinsame<br />

Initiative Qualitätsinfrastruktur Digital<br />

(QI-Digital) gestartet. Zusammen mit<br />

Partnern aus der Industrie wollen sie<br />

etablierte Strukturen und Prozesse der<br />

Qualitätssicherung digitalisieren.<br />

Zu den ersten Pilotprojekten gehört eine<br />

digital gestützte Qualitätssicherung für<br />

die additive Fertigung im Mittelstand.<br />

Dabei werden zerstörungsfreie Prüf -<br />

methoden, neue digitale Methoden für<br />

die Bewertung von Prozess- und Mess -<br />

daten sowie Normen und Konformitätsbewertungsinfrastrukturen<br />

für die digitale<br />

Prüfung, Inspektion sowie Zertifizierung<br />

von Betrieben, Anlagen und Prozessen<br />

entwickelt.<br />

(Bild: IPH)<br />

An der BAM ist dafür das Reallabor Additive<br />

Fertigung für den Mittelstand entstanden.<br />

Hier werden Methoden entwickelt,<br />

um eine konstante Qualität der<br />

Bauteile sicherzustellen. Ziel ist es, den<br />

gesamten Produktionsprozess zu digitalisieren.<br />

So soll ein digitaler Werkzeugkasten entstehen,<br />

der unter anderem maschinenlesbare<br />

Standards sowie digitale Prüf -<br />

berichte und Zertifikate bereitstellt. Neben<br />

der Investition in moderne Anlagen<br />

wurde ein Netzwerk für das Reallabor<br />

aufgebaut. Alle Anlagen vom 3D-Drucker<br />

über den Wärmeofen bis zum 3D-Scanner<br />

sind miteinander vernetzt und sammeln<br />

kontinuierlich Daten während der<br />

Produktion. Aus den Daten ermittelt das<br />

Team mithilfe künstlicher Intelligenz die<br />

qualitätsrelevanten Informationen und<br />

entwickelt daraus Algorithmen zur automatischen<br />

Defekterkennung.<br />

www.qi-digital.de<br />

Anne Rathje, Projektingenieurin<br />

am Institut für Integrierte Produktion<br />

IPH Hannover: „Unser<br />

Konzept aus Sensornetzwerk<br />

und KI, das wir im Projekt Sa -<br />

viour für ein thermoplastisches<br />

Materialextrusionsverfahren<br />

entwickelt haben, soll ein<br />

Grundgerüst sein, das auch für<br />

andere additive Fertigungsverfahren<br />

verwendet werden<br />

kann“<br />

terials und damit typische Fehlerbilder<br />

wie Gasporen oder metallurgische Poren<br />

vermeiden. „Ursache dafür sind Löslichkeitsverluste<br />

von Gasen. Insbesondere<br />

gast Wasserstoff bei dem Erstarren in der<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 61


TITELTHEMA<br />

(Bild: 1zu1)<br />

Die CT gilt als der Goldstandard für das Überprüfen additiv gefertigter Bauteile. Dabei entsteht<br />

aus einer Vielzahl an Projektionen nach dem Rendering ein dreidimensionales Modell.<br />

Beim österreichischen Additiv-Dienstleister 1zu1 erfolgt die Auswertung der CT-Aufnahme<br />

der per LPBF gefertigten Teile aus dem Exact L 150 von Wenzel über Software und Farbvergleich:<br />

Rot zeigt eine Abweichung von + 0,2 mm und blau von - 0,2 mm an<br />

Weitere Informationen<br />

Zur BAM:<br />

www.bam.de<br />

Zum IPH:<br />

www.iph-hannover.de<br />

Zum WZL der RWTH Aachen:<br />

www.wzl.rwth-aachen.de<br />

Metallschmelze gerne aus, vor allem bei<br />

Aluminium-Legierungen.“ Die Wirkung:<br />

Ein hoher Anteil von Poren reduziere die<br />

Schwingfestigkeit des additiv gefertigten<br />

Bauteils. „Auf die statische Festigkeit hat<br />

dies allerdings nur geringen Einfluss.“<br />

Die richtige Materiallagerung ist zwar<br />

das eine, doch hat das IPH im Projekt Saviour<br />

festgestellt, dass selbst innerhalb eines<br />

ABS-Masterbatches Rollen unterschiedlicher<br />

Qualität auftauchten. „Solche<br />

Ausreißer lassen sich nur mit Zugproben<br />

des Filaments identifizieren“, sagt<br />

IPH-Forscherin Rathje.<br />

Nachgelagerte Prozesse, die wiederum<br />

die Qualität von Bauteilen beeinflussen,<br />

sind bei nahezu allen additiven Fertigungsverfahren<br />

notwendig. „Das Entpulvern<br />

zum Entfernen der Stützstrukturen<br />

zum Beispiel ist aktuell noch ein sehr manueller<br />

Prozess. Und danach müssen die<br />

Bauteile in der Regel spannungsarm geglüht<br />

werden, um das Niveau der Eigenspannungen<br />

zu reduzieren. Darauf kann<br />

man nur bei bestimmten Aluminiumlegierungen<br />

verzichten“, erklärt Hilgenberg.<br />

Er betont: „Gerade bei sicherheits -<br />

relevanten Bauteilen ist es wichtig, Defekte<br />

sicher ausschließen zu können – und da<br />

reichen in der Regel die Charakterisierung<br />

des Ausgangsmaterials und das Einstellen<br />

von Maschinenparametern allein<br />

nicht aus. Da sollte man mit geeigneten<br />

Prüfverfahren wirklich genauer nachschauen.“<br />

Normen zu Defekten<br />

gibt es noch nicht<br />

Die BAM wird immer wieder mit Fragen<br />

von Anwendern konfrontiert wie: Wie viele<br />

Defekte dürfen wir uns bei der additiven<br />

Fertigung erlauben? Gibt es Obergrenzen<br />

von diesen Defekten? Wie groß<br />

dürfen diese sein? Eine Antwort darauf<br />

kann die Bundesbehörde noch nicht geben.<br />

„Es gibt aktuell in der additiven Fertigung<br />

noch keinen allgemeingültigen Aussagen<br />

und Bewertungskategorien und<br />

-kriterien, wie wir sie zum Beispiel mit<br />

der DIN EN ISO 5817:2014-6 aus der<br />

Schweiß<strong>technik</strong> kennen. Dies ist aber Forschungsgegenstand“,<br />

stellt Hilgenberg<br />

klar.<br />

In der ISO 5817:2014-6 ist zum Beispiel<br />

angegeben, wie groß eine Pore oder<br />

ein Riss sein darf. Statt einer Norm geben<br />

Endanwender heute selbst Höchstwerte<br />

für ihre Abnahmeprozesse an. „Welche<br />

Qualitätsfaktoren für ein Bauteil greifen,<br />

ist ja je nach Anwendung sehr individuell.<br />

Das können schöne Oberflächen sein oder<br />

auch mechanische Eigenschaften wie<br />

Hochfestigkeit“, ergänzt IPH-Forscherin<br />

Rathje.<br />

Neben Insitu-Monitoring-Lösungen für<br />

die Prozessüberwachung sind Prüf -<br />

maschinen etwa für Zug- oder Dauerschwingversuche<br />

sowie die Metallografie<br />

die Mittel der Wahl für die Qualitäts -<br />

sicherung in der additiven Fertigung.<br />

„Der Goldstandard bei der Prüfung der<br />

fertigen Bauteile auf Defekte ist aber aktuell<br />

die Computertomografie, kurz CT“,<br />

sagt Prof. Bruno Giovanni, Leiter des<br />

Fachbereichs Mikro-Zerstörungsfreie Prüfung<br />

an der BAM. „Mit der CT lassen sich<br />

sowohl Wanddicken als auch Ober -<br />

flächenrauheiten sowie Abweichungen<br />

bei Form und Größe von additiv gefertigten<br />

Bauteilen ermitteln.“ Dabei seien –<br />

wie mit dem Mikroskop – beliebige<br />

Schnitte durch das Bauteil machbar.<br />

Und auch Restpulver in Gitterstrukturen<br />

entdecke die CT. „Dies ist besonders in<br />

medizinischen Anwendungen wie Implantaten<br />

wichtig.“ Die BAM hat für diese<br />

Anwendung eigens eine KI-Lösung entwickelt.<br />

Auch Pulvercharakterisierungen<br />

sind mit CT möglich: Porosität und Größenverteilungen<br />

macht sie transparent.<br />

Giovanni: „Dies ist sowohl bei neuem als<br />

auch bei rezykliertem Pulver von Vorteil.“<br />

Angesichts der hohen Komplexität der<br />

Qualitätssicherung in der additiven Fertigung<br />

gibt Giovannis Kollege Hilgenberg<br />

aber Entwarnung: „Defekte sind normal,<br />

das kennen wir ja von anderen. 100 Prozent<br />

perfekte Bauteile gibt es nirgendwo.<br />

Das kann also auch gar nicht der Maßstab<br />

für die additive Fertigung sein. Wir müssen<br />

vielmehr besonders kritische Defekte<br />

ausschließen und auch ein bisschen lernen,<br />

mit den Defekten zu leben.“ ■<br />

Sabine Koll<br />

Journalistin in Böblingen<br />

Online<br />

weiterlesen<br />

Mehr zu den Auswirkungen der Nachbehandlung<br />

auf Bauteile, die per Lasersintern<br />

(SLS) gefertigt werden, lesen<br />

Sie im Online-Magazin unter<br />

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

onlineweiterlesen<br />

62 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 63


■ [ TECHNIK ]<br />

Implantate aus amorphem Metall:<br />

Rippenersatz passend zum Patienten<br />

Werkstoffe für Implantate | Aus amorphen Metallen lassen sich an die Anatomie des<br />

Patienten angepasste Rippenimplantate herstellen. Diese sind hochbelastbar und flexibel,<br />

was neue Perspektiven in der Brustwandrekonstruktion eröffnet.<br />

Rippen sind mit jedem Atemzug verschie -<br />

denen Belastungen ausgesetzt. Ein Implantat,<br />

das einen Teil der Rippe ersetzt, muss<br />

daran angepasst sein – in der Form, aber<br />

auch im Material. Amorphe Metalle können<br />

hier eine interessante Alternative zu her -<br />

kömm lichen metallischen Materialien sein<br />

(Bild: Heraeus Amloy)<br />

7<br />

Millionen Mal atmet ein gesunder Erwachsener<br />

pro Jahr. Bei jedem Atemzug<br />

heben und senken sich die Rippen<br />

und rotieren leicht um ihre Längsachse.<br />

Muss der Chirurg hier einen Tumor entfernen,<br />

ist oft eine Rippenresek tion erforderlich<br />

– gleiches kann nach einer Infektion<br />

oder Nekrose des Knochengewebes der<br />

Fall sein. Wenn dann Fehlstellen mit einem<br />

Implantat ausgeglichen werden,<br />

müssen Material und Design stimmen,<br />

damit der Patient ohne Einschränkungen<br />

in der Atemmechanik Luft holen kann.<br />

Aktuell bestehen solche Implantate in<br />

der Regel aus traditionellen Metallen. Interessant<br />

für solche Anwendungen ist<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Amorphe Metalle auf Zr-Basis<br />

Eignung für Implantate<br />

Verarbeiten im Spritzguss oder 3D-Druck<br />

Patientenspezifisches Design<br />

Simulation unterstützt Anpassung<br />

aber auch eine neue Werkstoffklasse, die<br />

amorphen Metalle auf Zr-Basis. Diese oft<br />

als metallische Gläser bezeichneten Werkstoffe<br />

haben eine atomare Struktur ohne<br />

Korn- oder Phasengrenzen, Seigerungen<br />

– ungleichmäßige Verteilung von Elementen<br />

– oder sonstige Defekte. Daher weisen<br />

sie auch eine außergewöhnliche Streckgrenze<br />

auf: Sie liegt bei etwa 1700 MPa<br />

und damit etwa doppelt so hoch wie die<br />

von Ti-6Al-4V Gr. 5 (890 MPa). Auch bringen<br />

sie eine ausreichende Härte mit, womit<br />

sie sich für hochbelastete Anwendungen<br />

wie Implantate eignen.<br />

Gleichzeitig zeigen Zr-basierte amorphe<br />

Metalle eine gute Elastizität mit einem<br />

Elastizitätsmodul von 89 GPa und eine<br />

hohe elastische Verformungsgrenze.<br />

Unter Belastung verbiegen sie sich, kehren<br />

aber wieder in ihre ursprüngliche<br />

Form zurück, wenn die Belastung endet.<br />

Im Vergleich zu vielen herkömmlichen<br />

(kristallinen) Metallimplantaten, weisen<br />

amorphe Metalle auf Zr-Basis auch eine<br />

höhere Korrosions- und Verschleißfestigkeit<br />

auf. Somit verringern sich sowohl das<br />

Risiko eines Implantatversagens unter<br />

physiologischen Bedingungen als auch<br />

das der Freisetzung von Abriebpartikeln<br />

in das umliegende Gewebe. Amorphe Legierungen<br />

auf Zr-Basis wurden auch als<br />

biokompatibel eingestuft, werden also<br />

vom menschlichen Körper gut vertragen.<br />

Oberfläche der Implantate<br />

sorgt für gutes Einwachsen<br />

Aufgrund ihrer Oberflächeneigenschaften<br />

interagieren sie aktiv mit biologischem<br />

Gewebe. „Diese Wechselwirkung<br />

kann eine verbesserte Osseointegra tion<br />

und damit eine gute Integration des Implantats<br />

in das umgebende Knochengewebe<br />

fördern“, erläutert Valeska Melde,<br />

Head of Heraeus Amloy Technologies<br />

GmbH, Karlstein am Main. Das Unternehmen<br />

bietet seit 2016 amorphe Metalle auf<br />

Zr-Basis an.<br />

Komponenten aus diesem Material lassen<br />

sich mit verschiedenen Methoden<br />

endkonturnah fertigen. Während sich das<br />

Spritzguss-Verfahren für die Herstellung<br />

von standardisierter Massenware anbietet,<br />

eignet sich die additive Fertigung für<br />

Implantate mit geringen Stückzahlen bis<br />

hin zum individuellen Implantat.<br />

Mit dem 3D-Druck lassen sich nicht<br />

nur hochkomplexe Formen herstellen,<br />

auch die Oberfläche kann nach Bedarf<br />

rauer oder glatter gestaltet sein. So lassen<br />

sich auf Basis von CT-Scans der Patienten<br />

maßgeschneiderte Implantate fertigen.<br />

Das bietet Vorteile gegenüber dem heutigen<br />

Vorgehen, bei dem der Chirurg während<br />

des Eingriffs Standardimplantate an<br />

die Anatomie des Patienten anpasst. So<br />

ein Implantat wird dann durch Bohren,<br />

64 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Anforderungen an ein Rippenimplantat<br />

Schneiden und Biegen in die gewünschte<br />

Form gebracht – zumindest so gut, wie<br />

dies möglich ist.<br />

Maßgeschneiderte Implantate können<br />

den Eingriff demgegenüber erleichtern<br />

und beschleunigen. Zudem ist bekannt,<br />

dass passgenaue Implantate die Anpassung<br />

für Patienten nicht nur verkürzen<br />

und weniger schmerzhaft machen, sondern<br />

auch das Risiko von Komplikationen<br />

wie Lockerung oder schlechter Ausrichtung<br />

des Implantats minimieren.<br />

Die Beschaffenheit der Oberfläche<br />

wiederum beeinflusst Faktoren wie Zell -<br />

adhäsion, Gewebeintegration oder Reibung.<br />

Die Faktoren, mit denen sich die<br />

Oberflächeneigenschaften gezielt anpassen<br />

lassen, sind Druckparameter, Nachbehandlung<br />

und Oberflächen<strong>technik</strong>.<br />

Simulationen anhand präziser Patientendaten<br />

geben schon früh Aufschluss darüber,<br />

wie sich unterschiedliche Geo -<br />

metrien und Materialien unter verschiedenen<br />

mechanischen und physiologischen<br />

Bedingungen verhalten. „Durch<br />

computergestützte Simulation lässt sich<br />

das Verhalten des individuell angepassten<br />

3D-gedruckten Knochenersatzes untersuchen“,<br />

erklärt Dr. Hamed S. Shahabi, der<br />

die Simulationsprozesse bei Heraeus Amloy<br />

verantwortet. „Dabei geht es nicht<br />

ausschließlich um das Verhalten des Implantats<br />

unter normalen Bedingungen.<br />

Auch das Verhalten unter Extremsituationen<br />

sollte berücksichtigt werden.“ Ein<br />

Versagen, wie ein Bruch oder eine Lockerung<br />

der Einbaulage, sei natürlich unbedingt<br />

zu vermeiden.<br />

Durch die Erstellung virtueller Proto -<br />

typen und die simulierten Belastungsbedingungen<br />

können verschiedene Geometrien<br />

schnell bewertet und optimiert wer-<br />

Die Anforderungen an das Material für<br />

ein Implantat, das nach einer Rippenresektion<br />

eingesetzt wird, können je nach<br />

Umfang des chirurgischen Eingriffs variieren.<br />

Einige Überlegungen gelten jedoch<br />

für alle Implantate:<br />

■ Biokompatibilität:<br />

Das Implantatmaterial muss biokompatibel<br />

sein, um das Risiko von unerwünschten<br />

Reaktionen oder Abstoßung<br />

durch den Körper des Patienten<br />

zu minimieren.<br />

■ Festigkeit und Steifigkeit:<br />

Das Implantat sollte ausreichend fest<br />

und steif sein, um die Brustwand zu<br />

stützen und physiologischen Belastungen<br />

standzuhalten. Seine strukturelle<br />

Integrität soll ohne Komplikationen<br />

wie Verformung oder Bruch erhalten<br />

bleiben.<br />

■ Individuelle Formbarkeit:<br />

Wenn das Material die Möglichkeit<br />

bietet, die Form und Größe des Implantates<br />

an die Anatomie des Patienten<br />

anzupassen, gewährleistet das eine<br />

bessere Passform und ein besseres<br />

funktionelles und kosmetisches Ergebnis.<br />

■ Kompatibilität mit<br />

bildgebenden Verfahren:<br />

Das Implantatmaterial sollte mit gängigen<br />

bildgebenden Verfahren wie einem<br />

MRT-Scan kompatibel sein. So<br />

lässt sich bei Nachuntersuchungen<br />

überwachen, wie sich Position, Stabilität<br />

und Integration des Implantats in<br />

das umgebende Gewebe entwickeln.<br />

■ Langfristige Stabilität:<br />

Implantate zur Brustwandrekonstruktion<br />

verbleiben dauerhaft im Körper.<br />

Sie sollten daher langfristig stabil und<br />

haltbar sein, um den ständigen dynamischen<br />

Belastungen standzuhalten.<br />

■ Elastizität:<br />

Das Implantat sollte eine hohe Elastizität<br />

aufweisen, um eine normale Atmung<br />

ohne Anstrengung oder Beschwerden<br />

zu ermöglichen.<br />

den, um das vielversprechendste Design<br />

zu finden, das den biomedizinischen Eigenschaften<br />

des Patienten entspricht. ■<br />

Dr.-Ing. Eva Brouwer<br />

Heraeus Amloy Technologies,<br />

Karlstein am Main<br />

www.heraeus-amloy.com<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 65


■ [ TECHNIK ]<br />

Additive Fertigung: Mit einem Dreh<br />

beim 3D-Druck Ressourcen schonen<br />

3D-Druck-Verfahren | Ein neues Verfahren für die additive Fertigung soll helfen,<br />

Ressourcen zu schonen – insbesondere mit Blick auf den Materialverbrauch. Ent -<br />

wickelt hat es das Startup Flipoq. Ohne Grundplatte, aber dafür mit einer drehbaren<br />

Halterung für das Bauteil wollen die Gründer den 3D-Druck revolutionieren.<br />

Ein drehbarer Rahmen<br />

bietet Halt für<br />

ein flächiges Netz:<br />

Darauf, darüber und<br />

darunter entstehen<br />

komplexe dreidimensionale<br />

Bauteile<br />

wie hier im Beispiel<br />

eine Kugel<br />

(Bild: Flipoq/Jens Butzke)<br />

Orthesen, Implantate oder Infusionsbeutel,<br />

in Zukunft sogar Knochen<br />

oder Organe für Labortests – all das soll<br />

sich mit einem neuen 3D-Druck-Verfahren<br />

herstellen lassen, das die Gründer des<br />

Start-ups Flipoq entwickelt haben. Ihr<br />

Ziel: nachhaltiger und kostengünstiger zu<br />

anspruchsvollen Geometrien zu kommen.<br />

Der Knackpunkt dabei ist die beheizte<br />

Metallplatte, auf die ein Bauteil bisher<br />

aufgetragen wird. Oftmals haftet der<br />

Kunststoff nicht richtig auf diesem Druckbett,<br />

löst sich – und der Druckvorgang<br />

muss abgebrochen werden. Das kostet<br />

Energie, Material, belastet die Umwelt<br />

und stört die industrielle Produktion.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Neues 3D-Druck-Verfahren<br />

Adhäsionsprobleme an der Basisplatte<br />

gelöst durch ein Netz<br />

Geringerer Materialverbrauch<br />

Für Medtech-Werkstoffe geeignet<br />

Über dieses Problem hat sich Flipoq-<br />

Mitgründer Dr. Jens Butzke schon während<br />

seines Promotionsvorhabens geärgert.<br />

„Bei konventionellen 3D-Druckverfahren“,<br />

erklärt der Kunststoff<strong>technik</strong>er<br />

und heutige Geschäftsführer, „fallen bisher<br />

rund 30 Prozent Abfall an.“ Die Adhäsionsproblematik<br />

schränkt aber auch die<br />

Wahl der Materialien erheblich ein. Nur<br />

rund 1 % der verfügbaren Materialien<br />

und Kunststoffe haften während des<br />

Druckverfahrens zuverlässig auf der Metallplattform.<br />

Hinzu kommt, dass die auf<br />

einer planen Unterlage gefertigten dreidimensionalen<br />

Geometrien eine Nachbearbeitung<br />

von Hand benötigen. „Das ist teuer<br />

und kann Schäden an der Oberfläche<br />

verursachen“, so Butzke.<br />

Im Rahmen seiner Doktorarbeit forschte<br />

er an einem innovativen Verfahren, das<br />

diese Schwierigkeiten hinter sich lässt.<br />

Zusammen mit vier Alumni des Fachbereiches<br />

Maschinenbau und Kunststoff<strong>technik</strong><br />

der Hochschule Darmstadt – dem<br />

heutigen Flipoq-Team – entstand daraus<br />

die Idee, die Metallplattform zu ersetzen,<br />

und zwar durch eine neuartige Unterlage.<br />

Als erster Schritt der Fertigung entsteht<br />

nun in einem Rahmen eine Netzstruktur<br />

aus dem Originalmaterial des<br />

Bauteils. Das Netz dient als Druckplattform<br />

für die weitere Fertigung. Die Webstruktur<br />

sorgt dafür, dass das Material immer<br />

zuverlässig haftet. „Der Materialanteil,<br />

der nicht im eigentlichen Produkt<br />

landet, liegt damit nur noch bei fünf Prozent“,<br />

betont CEO Butzke.<br />

Abgesehen von diesem Netz gibt es eine<br />

weitere Besonderheit. Herkömmliche<br />

Druckplattformen verfahren meist nur in<br />

einer Richtung. „Unsere Netzstruktur<br />

lässt sich um 360 Grad drehen und wenden.<br />

Möglich sind so völlig neue Geometrien:<br />

Wir können auch kugelförmige<br />

Bauteile herstellen“, erläutert Christian<br />

Ladner, Co-Founder und im Start-up für<br />

die Finanzen zuständig.<br />

Aufwendige Stützkonstruktionen sind<br />

dafür nicht nötig, was beim Material ein<br />

Einsparpotenzial von bis zu 40 % bietet.<br />

Es müssen nach dem Druck auch keine<br />

Fremdmaterialien aus dem Bauteil entfernt<br />

werden. „Das Verfahren spart fast<br />

die Hälfte an Geld, Zeit und Energie ge-<br />

66 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


genüber bisherigen Methoden“, so CFO<br />

Ladner. Ein weiterer Vorteil: Nahezu jedes<br />

Material lässt sich so drucken, seien es Polymere,<br />

Metalle, Keramik, Hydrogele oder<br />

sogar Schokolade, wenn gewünscht.<br />

Derzeit konzentriert sich das Start-up<br />

auf medizintechnische Anwendungen.<br />

Mit der Branche kennt sich Geschäftsführer<br />

Butzke aus: Er hat während des Studiums<br />

und parallel zur Promotion an der TU<br />

Berlin für einen medizinischen Gerätehersteller<br />

gearbeitet. „Unser Fokus liegt momentan<br />

auf dem Druck medizinischer,<br />

zertifizierter Materialien“, erklärt er. Diese<br />

müssen keine teuren und zeitaufwendigen<br />

Genehmigungsprozesse mehr durchlaufen.<br />

Verwendbar sind Polypropylen<br />

(PP), Polycarbonat (PC) oder Silikon.<br />

Aktuell Orthopädie<strong>technik</strong> –<br />

künftig weitere Anwendungen<br />

Aktuell laufen Arbeiten zu individuell angepassten<br />

Prothesen und Orthesen, die<br />

ultraleicht, wasser- und chemikalienabweisend<br />

sind. „Diese lassen sich mit unserem<br />

Verfahren innerhalb von weniger als<br />

einer Stunde herstellen und sind dann bereit<br />

für letzte Handgriffe etwa durch einen<br />

Orthopädie<strong>technik</strong>ermeister“, sagt<br />

Butzke. Für ein Sanitätshaus fertigt das<br />

Start-up bereits Prothesenzubehör.<br />

„Wir sind offen für Anfragen von Interessenten<br />

oder neue Anwendungsbereiche“,<br />

sagt Butzke. Das Team kann gedruckte<br />

Produkte liefern oder seine Drucker<br />

in externe Fertigungsprozesse integrieren.<br />

„Bis 2026 wollen wir unsere erste<br />

eigene, zertifizierte Produktionsanlage<br />

auf den Markt bringen und die ersten 100<br />

Geräte im Markt haben.“<br />

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Astrid Ludwig<br />

Fachjournalistin in Neu-Isenburg<br />

Flipoq, Messe Formnext: Halle 12.0, Stand C38<br />

Über das Start-up<br />

Das Start-up Flipoq ist an der Hochschule Darmstadt angesiedelt<br />

und erhielt 18 Monate lang als Exist-Forschungstransfervorhaben<br />

rund 700 000 Euro. Im Herbst 2023 gehörten<br />

sechs Forschende und vier Studierende zum Team.<br />

2021 hat das Start-up für seine Entwicklung das Patent angemeldet,<br />

2024 soll aus Flipoq eine GmbH werden, die zunächst<br />

den europäischen und nordamerikanischen Markt<br />

in den Blick nimmt.<br />

www.flipoq.com<br />

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Faso beim Bau von Brunnen.<br />

Denn wer sich selbst versorgen kann,<br />

führt ein Leben in Würde.<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 67


■ [ TECHNIK ]<br />

3D-gedrucktes Mini-Gradierwerk<br />

Salinovatis<br />

aus Biopolymer<br />

mit Holzfasern<br />

(Bild: ifactory3D)<br />

3D-Druck im Fließband: Neue Formen<br />

für Gradierwerke und Sensorgehäuse<br />

3D-Fließbandruck | Der Besuch eines Gradierwerks ist eine Wohltat bei Atemwegsbeschwerden.<br />

Das Start-up Ifactory3D fertigt auf seinen 3D-Fließbanddruckern nun<br />

Gradierwerke in verschiedenen Formen und Größen aus Biopolymeren fürs Büro oder<br />

für Zuhause. Sensoren mit gedrucktem Gehäuse kontrollieren die Luftqualität.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

3D-Fließbandruck-Technologie<br />

Automatisierte Fertigung<br />

Gradierwerke für Büro oder Zuhause<br />

Einsatz von Biopolymeren mit Holzfaser<br />

3D-Druck von Sensorgehäusen<br />

Mehr als 14 Millionen Menschen in<br />

Deutschland leiden an einer chronischen<br />

Lungen- oder Atemwegserkrankung<br />

wie beispielsweise Asthma, oder an<br />

Long-Covid-Symptomen wie Husten und<br />

Atemnot. Viele Betroffene suchen nach<br />

schonenden Alternativen zur Verbesserung<br />

ihrer Gesundheit. Besonders tradi -<br />

tionsreich bei Atemwegsbeschwerden, ist<br />

das Aufsuchen von Gradierwerken. Gemeinhin<br />

bestehen diese aus einem meterhohen<br />

Holzgerüst, das mit Reisig oder<br />

Schwarzdornzweigen bestückt wird. Über<br />

diese Zweige fließt Salzwasser, das beim<br />

Kontakt mit der Luft verdunstet. Durch<br />

das Einatmen der salzhaltigen Luft können<br />

Schleimhäute abschwellen und die<br />

Atemwege befeuchtet werden. Der Sole-<br />

Inhalation werden antibakterielle und<br />

entzündungshemmende Eigenschaften<br />

zugeschrieben.<br />

Das Düsseldorfer Star-tup Ifactory3D<br />

hat nun eine moderne Version dieses Prinzips<br />

entwickelt, das auf einem 3D-Fließbanddrucker<br />

hergestellt wird. Das Gradierwerk<br />

Salinovatis wird aus einem Biopolymer,<br />

basierend auf Maisstärke, hergestellt,<br />

das mit nachhaltigen Holzfasern<br />

angereichert ist. Die komplexe Struktur,<br />

welche notwendig ist, um ausreichend<br />

Oberfläche für die Funktionsweise der<br />

Gradierwerke zu ermöglichen, lässt sich<br />

nur mit einem 3D-Drucker realisieren. Die<br />

Anpassungsfähigkeit der 3D-Druck<strong>technik</strong><br />

ermöglicht zusätzlich, Salinovatis in<br />

unterschiedlichen Formen, Größen und<br />

Designs zu produzieren, um individuellen<br />

Ansprüchen gerecht zu werden. Zudem<br />

besteht das Gerät aus nur wenigen Einzelteilen,<br />

was die Reinigung und Wartung erleichtert.<br />

Sensorgehäuse – flexibel im<br />

Design durch 3D-Druck<br />

Ebenfalls auf einem 3D-Fließbanddrucker<br />

hergestellt werden künftig auch Gehäuse<br />

für die Sensoren der Greatech GmbH, die<br />

im Juni 2003 in Mühlheim an der Ruhr<br />

gegründet wurde. Das Unternehmen bietet<br />

drahtlose Sensoranwendungen zur intelligenten<br />

Messung und Überwachung<br />

der Luftqualität mit modernstem IoT an.<br />

Im Jahr 2016 brachte Greatech seine Marke<br />

Sensoco auf den Markt, die alle draht-<br />

68 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


losen Sensorprodukte des Unternehmens<br />

vereint. Die Sensoren werden in Deutschland<br />

hergestellt und weltweit vertrieben.<br />

So ist beispielsweise Sensoco Loomair<br />

M ein hochwertiger optischer IoT-Sensor,<br />

der die nicht-dispersive Infrarot-Methode<br />

(NDIR) verwendet, um die CO 2<br />

-Konzentration,<br />

Temperatur und Luftfeuchtigkeit<br />

in der Umgebungsluft von klimatisierten<br />

Gebäuden zu messen. Die Daten werden<br />

unter Verwendung von Ausgangssignalen<br />

und Kommunikationsprotokollen nach<br />

Industriestandard an ein BMS-System<br />

oder eine eigenständige Steuerung übertragen.<br />

Der Sensor ist flexibel im Design, mit<br />

optionaler Temperatur- und Feuchtigkeitsregulierung.<br />

Eine LED-Leuchte gibt<br />

den Raumzustand mit entsprechenden<br />

Farben wieder. Detaillierte Werte können<br />

digital ausgelesen werden.<br />

Interessant ist die Kombination von<br />

Sensor und Salinovatis vor allem für Unternehmen,<br />

die beispielsweise die Mitarbeitergesundheit<br />

verbessern wollen. Salinovatis<br />

kann (wenn das Gerät ohne Salz<br />

betrieben wird) die Luftfeuchtigkeit erhöhen,<br />

und im Sole-Betrieb die Staub- und<br />

Pollenbelastung in der Luft verringern<br />

und die allgemeine Raumatmosphäre verbessern.<br />

Auf Grundlage der Messdaten<br />

lassen sich Parameter wie Salzgehalt der<br />

Sole, Anzahl und Standorte der Salinovatis<br />

Salinewerke anpassen.<br />

Die Sensorengehäuse werden derzeit<br />

noch industriell mit Spritzgusstechnologie<br />

hergestellt. Künftig soll jedoch die<br />

Sensorschale mit Hilfe von Ifactory3Ds<br />

3D-Fließbanddrucker hergestellt werden.<br />

Dank der Flexibilität der 3D-Drucktechnologie<br />

kann die Schale variiert und in<br />

verschiedenen Ausführungen gedruckt<br />

werden.<br />

■<br />

Artur Steffen<br />

Ifactory3D, Düsseldorf<br />

www.ifactory3d.com<br />

Mehr zum Start-up<br />

Das 2020 von Artur Steffen und<br />

Martin Huber gegründete Unternehmen<br />

Ifactory3D ist ein junges<br />

3D-Technologieunternehmen und<br />

derzeit nach eigenen Angaben das<br />

einzige B2B-Unternehmen der Welt,<br />

das 3D-Fließbanddrucker entwickelt.<br />

Ifactory3D bietet die Möglichkeit,<br />

wieder unabhängig und lokal zu fertigen<br />

und Innovationen zeitnah umzusetzen.<br />

Da sich die Welt der Produktion<br />

in Richtung Individualisierung,<br />

Anpassungsfähigkeit und lokale<br />

Standorte verlagert, wird die<br />

agile Fertigung immer deutlicher zur<br />

Zukunft der Fertigungs<strong>technik</strong>. Mit<br />

seinen Produkten automatisiert<br />

Ifactory3D die additive Fertigung.<br />

Mit über 100 Jahren Erfahrung<br />

beim Schleifen finden wir für jede<br />

Anwendung die beste Lösung.<br />

Entdecken Sie die innovativen Tyrolit Schleifwerkzeuge<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 69


■ [ TECHNIK ]<br />

Hohe Hygieneanforderungen im<br />

Kunststoffspritzguss erfüllen<br />

Reinraum | Die Fertigung bestimmter medizintechnischer Kunststoff-Komponenten wie<br />

Insulinpens oder mikrofluidische Testträgersysteme, stellt hohe Anforderungen an den Reinraum.<br />

Die RKT meistert die Herausforderungen beim Spritzguss und der anschließenden<br />

Montage und Verpackung in der Serienfertigung.<br />

Systematisches Ankleideprozedere in der Personalschleuse<br />

Die Rodinger Kunststoff-Technik<br />

GmbH (RKT) ist darauf spezialisiert,<br />

anspruchsvolle Medizinkomponenten unter<br />

Reinraumbedingungen im Kunststoffspritzgussverfahren<br />

herzustellen. Mit der<br />

Implementierung eines eigenen ISO-<br />

7-/GMP-C-Reinraums im Jahr 2005 musste<br />

eine Möglichkeit gefunden werden, die<br />

auf einer Spritzgussmaschine gefertigten<br />

Teile in einen Reinraum zu überführen,<br />

ohne dabei Kontaminationen einzubringen.<br />

Im ISO-7-Reinraum sind 352000 Partikel<br />

pro Kubikmeter Luft mit einer Größe<br />

von ≤ 0,5 µm erlaubt. Die Lösung war, die<br />

Maschine außerhalb zu platzieren und<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Medizinprodukte aus Kunststoff<br />

Spritzguss im Reinraum<br />

ISO-Klasse 7 / GMP-Klasse C<br />

Reinraumplanung<br />

Serienfertigung als Ziel<br />

(Bild: Rodinger Kunststoff-Technik)<br />

mit einem entsprechenden Schutzkonzept<br />

in den Reinraum hinein produzieren zu<br />

lassen – was nach wie vor auch mit modernen<br />

Maschinen gängige Praxis ist.<br />

Eine weitere Herausforderung ist die<br />

analysenfreie Produktion, zum Beispiel<br />

von PCR-Testkartuschen zum Nachweis<br />

von Sars-CoV-2-Erregern. Hier kommt es<br />

nicht nur auf die Einhaltung bestimmter<br />

Partikelparameter an, sondern insbesondere<br />

auf die Vermeidung des Eintrags von<br />

Fremd-DNA oder -RNA. Damit die Luft die<br />

geforderte Reinheit und Analytenfreiheit<br />

erreicht, müssen bestimmte Filter eingebaut<br />

werden, die sowohl die Zuluft als<br />

auch die Luft im Innenraum regelmäßig<br />

filtern. Um zu verhindern, dass die nicht<br />

erwünschte Ziel-Nucleinsäure-Sequenz<br />

der Erreger, die es mit den Testkartuschen<br />

später zu detektieren gilt, in den Reinraum<br />

gelangt, wird jeder Mitarbeiter, der<br />

mit dem Produkt in Berührung kommt,<br />

mit seiner Einverständniserklärung auf<br />

den Ziel-Keim im Vorfeld getestet – im Fall<br />

der Sars-CoV-2-Erreger per täglichem Antigen-Schnelltest.<br />

Bei der Planung und Auslegung eines<br />

Reinraums kommt es auf das Produkt an,<br />

weiß Matthias Lindner, der bei RKT für<br />

die Qualitätssicherung zuständig ist: „Viele<br />

Kunden können sehr genaue Vorgaben<br />

zur Klassifizierung und den Hygieneanforderungen<br />

machen, während manches<br />

Start-up-Unternehmen ohne Erfahrung in<br />

der industriellen Serienfertigung unsere<br />

Beratung hinsichtlich der geeigneten Prozesse<br />

benötigt.“<br />

Reinraum: Zu kostspielig für<br />

die Nutzung als Lagerfläche<br />

Bei komplexeren Fertigungen, die mehrere<br />

Vorgänge wie den Spritzguss und die<br />

weitere Montage umfassen, ist es von Vorteil,<br />

wenn alle Arbeiten innerhalb eines<br />

Reinraums ohne Aus- und Einschleusen<br />

durchgeführt werden. Wenn die Arbeitsschritte<br />

nicht direkt aufeinander folgen,<br />

sondern beispielsweise die Befüllung vorproduzierter<br />

Kunststoffkartuschen mit<br />

biochemischen Reagenzien erst später erfolgen<br />

soll, müssen die Kunststoffteile zunächst<br />

in Doppelbeuteln verpackt ausgeschleust<br />

werden. Der Reinraum kann<br />

nicht als Lagerfläche, sondern nur als Produktionsfläche<br />

genutzt werden, da saubere<br />

Lagerfläche innerhalb des Reinraums<br />

viel zu kostspielig wäre.<br />

Neben der Partikel- und Analytenfreiheit<br />

gibt es bei der Herstellung von Medizinprodukten<br />

wie auch bei PCR-Tests weitere<br />

Anforderungen, die im Reinraum<br />

kontrolliert werden müssen: die Luftfeuchtigkeit<br />

und die Temperatur. In die<br />

mikrofeinen Kanäle der Testkartuschen<br />

werden Lyophilisate eingebracht, gefriergetrocknete<br />

Substanzen, die später beim<br />

Test mit dem Probenmaterial der Testperson<br />

reagieren sollen. Lyophilisate sind extrem<br />

brüchig und hygroskopisch. Bei einer<br />

Luftfeuchtigkeit von mehr als 50 %<br />

nehmen sie Wasser auf und lösen sich so-<br />

70 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Mehrsprachige<br />

Katalogproduktion<br />

(Bild: Rodinger Kunststoff-Technik)<br />

Roboter<strong>technik</strong> im<br />

Reinraum bei RKT:<br />

Der Produktionsprozess<br />

unter ISO 7-<br />

Reinraumbedingungen<br />

erfordert eine<br />

hohe Präzision und<br />

Autonomie, was<br />

beispielsweise Entnahmeroboter<br />

erfüllen<br />

fort auf. Daher darf die Luftfeuchtigkeit<br />

im Reinraum nicht mehr als 50 % betragen<br />

und die Temperatur darf 25 °C nicht<br />

überschreiten. Insgesamt erfordert die<br />

Reinraumproduktion ein hohes Engagement<br />

der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.<br />

Kerstin Fischer, ebenfalls Qualitätsbeauftragte<br />

bei RKT, erklärt: „Unsere Mitarbeiter<br />

identifizieren sich mit den strengen<br />

Reinraumanforderungen; das spiegelt<br />

sich auch in unseren sehr guten Monitoring-Ergebnissen<br />

wider.“ Allein das korrekte<br />

Anlegen der Schutzkleidung, ohne<br />

dabei die Außenseiten der Anzüge zu kontaminieren,<br />

will geübt sein. Auch die<br />

langsamen und gleichmäßigen Bewegungen,<br />

die das Arbeiten im Reinraum erfordert,<br />

müssen trainiert werden.<br />

Je nach Reinraumklasse werden beim<br />

Monitoring Partikel oder Keime überwacht.<br />

Die ISO-7-Reinräume des Unternehmens<br />

sind sowohl partikel- als auch<br />

keimgeprüft, da hier je nach Anforderung<br />

unterschiedliche Bauteile gefertigt werden.<br />

Für ISO 7 sind Luftpartikelmessungen<br />

ausschlaggebend. Die Keimbelastung<br />

für die GMP-Klasse C wird über Abklatschproben<br />

an definierten Probenplätzen<br />

im Reinraum durchgeführt, um zu<br />

kontrollieren, ob sich koloniebildende<br />

Einheiten (KBE) im definierten Rahmen<br />

bewegen.<br />

Gerade bei neuen medizintechnischen<br />

Produktideen ist es oft wichtig, diese vom<br />

Entwicklungsstadium in die industrielle<br />

Serienfertigung zu überführen – und das<br />

unter professionellen Reinraumbedingungen.<br />

Hierfür werden bei RKT für jedes<br />

Produkt individuell angepasste Prozesse<br />

und Kontrollmechanismen entwickelt, die<br />

eine kontaminationsarme Fertigung auch<br />

bei hohen Stückzahlen ermöglichen. ■<br />

Für die Produktion Ihrer mehrsprachigen<br />

oder versionierten<br />

Kataloge sind wir bestens<br />

gerüstet – speziell wenn es um<br />

das Know-how beim Projektmanagement<br />

Ihrer hochkomplexen<br />

Aufträge geht.<br />

Individuelle Tools, die perfekt auf<br />

Ihr Projekt abgestimmt sind, be -<br />

schleunigen und vereinfachen<br />

den Gesamtprozess.<br />

Wir können viel für Sie tun,<br />

sprechen Sie uns an.<br />

Michaela Wassenberg<br />

Fachjournalistin in Nürnberg<br />

www.konradindruck.de<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 71


■ [ TECHNIK ]<br />

Hydraulische Bremszylinder<br />

vereinfachen die Partikelüberwachung<br />

Luftkeimsammlung im Reinraum | Bei der Partikelüberwachung in hochsensiblen<br />

Reinraumbereichen kommen spezielle Probenehmer zum Einsatz. Für die nahezu kontaktfreie<br />

Handhabung der Konstruktion setzt der britische Laborausrüster Pinpoint<br />

Scientific auf hydraulische Bremszylinder von ACE Stoßdämpfer.<br />

(Bild: Pinpoint Scientific)<br />

Zur qualitativen Probenahme im Reinraum<br />

gehören für das Laborpersonal<br />

ein hoher Bedienkomfort und ein effektiver<br />

Kontaminationsschutz. Die mikrobiellen<br />

Luftkeimsammler der Impact-Air-Serie<br />

von Pinpoint Scientific Limited, einem<br />

Unternehmen, das Spezialprodukte im<br />

Bereich der Labor<strong>technik</strong> anbietet, sind<br />

hierfür eine gute Lösung. Die Produktpalette<br />

des Anbieters aus Wales, UK, umfasst<br />

unter anderem Lösungen für die Luftüberwachung,<br />

die kontinuierliche Überwachung<br />

lebensfähiger Partikel und Überwachungslösungen<br />

für Isolatoren.<br />

Das Prinzip besteht darin, dass Luft mit<br />

hoher Geschwindigkeit durch einen sehr<br />

schmalen Einlassschlitz gesaugt wird, wodurch<br />

Partikel, einschließlich Mikroben in<br />

der Luft, auf eine in einer Petrischale angebrachte<br />

Kulturoberfläche auftreffen<br />

und daran haften bleiben. Die Petrischale<br />

wird unter dem Einlass langsam gedreht,<br />

um sicherzustellen, dass die Luft immer<br />

auf einen frischen Bereich der Kultur<br />

trifft. Dadurch reduziert sich die Wahrscheinlichkeit<br />

eines Doppelaufpralls.<br />

Um den Anwendern vor allem in Reinraumumgebungen<br />

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

sowie der pharmazeutischen<br />

Industrie die Arbeit bei der Probennahme<br />

so einfach wie möglich zu machen, wandten<br />

sich die Konstrukteure von Pinpoint<br />

Scientific auf der Suche nach Komponenten<br />

zur Geschwindigkeitsregulierung an<br />

einen britischen Vertriebspartner der ACE<br />

Stoßdämpfer GmbH. Dieser empfahl unter<br />

Berücksichtigung aller Anforderungen<br />

hydraulische Bremszylinder Made in Germany<br />

für die Steuerung der Haube.<br />

Ausschlaggebend für den Einsatz der<br />

hydraulischen Bremszylinder war der<br />

Wunsch, die Haube des Probenehmers<br />

ohne nennenswerten Kraftaufwand öffnen<br />

zu können. Da die hydraulischen<br />

Bremszylinder vom Typ HB15-50 lediglich<br />

angetippt werden müssen, um den<br />

Öffnungsvorgang der Haube auszulösen,<br />

fiel die Wahl auf diese Komponenten, die<br />

Die Gesamtkonstruktion des Luftprobenehmers ist in Edelstahl ausgeführt, wobei die<br />

aus beschichtetem Stahl gefertigten hydraulischen Bremszylinder in passende Edelstahlhülsen<br />

integriert sind<br />

ACE im Bereich der Geschwindigkeitsregelung<br />

anbietet. Ein weiteres Plus in dieser<br />

Anwendung: Die Bremszylinder ermöglichen<br />

einen sanften Schließvorgang<br />

mit zusätzlicher Dämpfung.<br />

Hydraulische Bremszylinder für<br />

leichtes Handling im Reinraum<br />

ACE als Expertenmarke der Stabilus<br />

Gruppe und Applied Automation als Distributor<br />

von Komponenten für die Labor<strong>technik</strong><br />

konnten eine weitere Stärke ausspielen:<br />

Da die Impact-Air-Sampler meist<br />

in kritischen Laborumgebungen und<br />

Reinräumen eingesetzt werden, kam laut<br />

Pflichtenheft von Pinpoint Scientific der<br />

Einsatz von Maschinenöl als Dämpfungsmedium<br />

im Körper des Bremszylinders<br />

nicht in Frage. Deshalb wählte ACE ein<br />

spezielles Pflanzenöl mit ähnlicher Viskosität<br />

und Lebensdauer. Die Konstrukteure<br />

von Pinpoint Scientific fügten im Rahmen<br />

des Produktdesigns noch Edelstahlhülsen<br />

zur Ummantelung der hydraulischen<br />

Bremszylinder hinzu, deren Außenkörper<br />

standardmäßig aus beschichtetem Stahl<br />

gefertigt werden. Diese Maßnahme dient<br />

zum einen dazu, die hohen hygienischen<br />

Anforderungen für den Betrieb in Reinräumen<br />

zu erfüllen, zum anderen passt<br />

das Edelstahlmaterial der Hülsen zum Gesamtdesign<br />

der Impact Air-140.<br />

Die eingesetzten Maschinenelemente<br />

eignen sich durch die stufenlose Einstellbarkeit<br />

der Druck- und Zugkraft zwischen<br />

20 N und 800 N, um die Haube zu öffnen<br />

und im gewünschten Öffnungswinkel von<br />

60 Grad zu halten. Die Einstellung der<br />

beidseitig oder einseitig wirkenden hydraulischen<br />

Bremszylinder erfolgt über<br />

das Einstellsegment am Kolben. Dem Anwender<br />

sind damit hinsichtlich der Häufigkeit<br />

der Öffnungs- und Schließvorgänge<br />

kaum Grenzen gesetzt.<br />

■<br />

Robert Timmerberg<br />

Fachjournalist in Düsseldorf<br />

72 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Special<br />

Automatisierung<br />

(Bild: Contexo)<br />

Fabrik der Zukunft: Daten für neue Produkte<br />

Messe SPS | Roboter hilft bei der Knie-OP | Empfindliche Vials handhaben | Sondermaschinen für Life Sciences<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 73


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

FABRIK DER ZUKUNFT: WIE DIE<br />

MEDIZINTECHNIK DATEN NUTZT<br />

Cyberphysische Systeme (CPS) | Daten sind vorhanden, aber manche Unternehmen<br />

fangen damit noch nichts an. Welche Potenziale für mehr Produktivität in der<br />

Medizin<strong>technik</strong>, aber auch für neue Geschäftsmodelle ungenutzt bleiben, erläutert<br />

Dr. Sebastian Grundstein. Derzeit berät er Unternehmen zu Fragen der Digitalisierung.<br />

Ab 2024 übernimmt er eine Professur zu CPS an der TH Deggendorf.<br />

men die Daten, die ihnen zur Verfügung<br />

stehen. Da liegt noch viel Potenzial<br />

brach.<br />

Digitalisierungsexperte Dr. Sebastian<br />

Grundstein ist Vice President bei der<br />

Münchner ROI-Efeso Management Consulting<br />

AG und übernimmt ab Sommer 2024<br />

das Lehrgebiet Cyperphysical Production<br />

Systems an der TH Deggendorf<br />

IHR STICHWORT<br />

■ CPS und Industrie 4.0<br />

■ Gesetzeskonforme Nutzungsdaten für<br />

die Entwicklung neuer Produkte<br />

■ Federated Machine Learning<br />

■ Digitaler Zwilling und Metaverse<br />

(Bild: Sebastian Grundstein)<br />

■ Herr Dr. Grundstein, worin unterscheidet<br />

sich die Fabrik der Zukunft vor allem<br />

von der heutigen Produktion?<br />

Die Zukunft gehört der datengetriebenen<br />

Fabrik – das schließt den Begriff<br />

der klassischen Automatisierung übrigens<br />

mit ein. So etwas sehen wir heute<br />

schon an manchen Stellen, als Kernstück<br />

von Industrie 4.0. Zahlreiche Sensoren<br />

erfassen Daten, wir analysieren<br />

sie, gegebenenfalls auch mit Hilfe einer<br />

KI. Und die Entwicklung geht wirklich<br />

schnell voran. Vor zehn Jahren war es<br />

noch etwas sehr Innovatives, alle Maschinendaten<br />

verfügbar zu haben. Heute<br />

ist das fast Standard. Allerdings nutzen<br />

längst noch nicht alle Unterneh-<br />

■ Woran liegt das Ihrer Erfahrung nach?<br />

Das eine ist, dass man eine System -<br />

infrastruktur braucht, um die Datenströme<br />

im Unternehmen verfügbar zu<br />

machen. Es gibt immer noch einige Entscheider,<br />

die diese Investition in Frage<br />

stellen und sich nicht dazu entschließen<br />

können, ohne eine vollständige Berechnung<br />

des Return on Invest vorliegen<br />

zu haben. Das ist schade. Natürlich<br />

muss man vorher überlegen, was man<br />

mit einem digitalisierten System später<br />

anfangen will. Aber oft ergeben sich<br />

viel mehr Ideen und Ansätze, wie sich<br />

das System nutzen lässt, wenn es einmal<br />

vorhanden ist – die Aussichten,<br />

dass sich die Investition lohnen wird,<br />

sind also gut. Und meiner Meinung<br />

nach haben Unternehmen keine guten<br />

Zukunftsperspektiven, wenn sie diesen<br />

Schritt nicht gehen. Nicht zuletzt auch<br />

deshalb, weil junge Mitarbeiter sich<br />

kaum dazu bewegen lassen werden,<br />

mit Papier und Stift oder über eine Excel-Tabelle<br />

Dinge zu tun, die sich mit<br />

moderner Technik eleganter erledigen<br />

lassen.<br />

■ Können kleine und mittlere Unter -<br />

nehmen so eine Umstellung stemmen?<br />

Auf jeden Fall. Die Größe des Unternehmens<br />

sollte heute kein Argument mehr<br />

sein. Wir haben schon bei Betrieben mit<br />

200 Mitarbeitern die komplette Produktion<br />

digitalisiert.<br />

■ Warum ist das wirtschaftlich möglich?<br />

Erstens sind die verfügbaren Lösungen<br />

heute wirtschaftlich interessanter. Eine<br />

74 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Die Technologien sind da.<br />

Die Frage ist, wer sie als<br />

Erster zu nutzen versteht<br />

Bildverarbeitung plus KI zum Beispiel,<br />

die Ausschuss schneller erkennt, ist<br />

heute als günstige Lösung verfügbar.<br />

Zweitens wird uns auch der demographische<br />

Wandel zu Veränderungen<br />

zwingen. Wir hatten ein Projekt an einem<br />

neuen Produktionsstandort für<br />

Wärmepumpen, da ging es um Massenfertigung.<br />

Dort haben wir 400 Fahrer -<br />

lose Transportsysteme installiert. Die<br />

Frage nach der Wirtschaftlichkeit hat<br />

sich hier gar nicht gestellt: Es hätte ohnehin<br />

nicht genug Fachkräfte gegeben,<br />

die die Aufgaben hätten erledigen können.<br />

■ Lässt sich das auf die Medizin<strong>technik</strong>-<br />

Branche übertragen?<br />

In der Medizin<strong>technik</strong> geht es meist<br />

nicht um so große Stückzahlen. Aber<br />

der Personalmangel spielt auch hier<br />

eine Rolle – und darüber hinaus die<br />

Rückverfolgbarkeit und Prozessstabilität.<br />

Fragen der Qualitätssicherung lassen<br />

sich ebenfalls mit einem automa -<br />

tisierten und digitalisierten System oft<br />

besser lösen. Und gerade in der Medizin<strong>technik</strong>-Branche<br />

erfassen und speichern<br />

Unternehmen häufig schon<br />

Daten, allein aus regulatorischen Gründen.<br />

Aber sie nutzen diese nicht.<br />

■ Was ließe sich mit den Daten denn<br />

erreichen ?<br />

Diese Frage wird in Deutschland oft anders<br />

beantwortet als zum Beispiel in<br />

den USA. Hier bei uns steht meist im<br />

Vordergrund die gesteigerte Produktivität<br />

, die man sich durch die Digitalisierung<br />

erhofft. Dabei ist das nur der kleinere<br />

Hebel. Man kann natürlich Fertigungsprozesse<br />

und die Qualitätssicherung<br />

optimieren, den Ausschuss oder<br />

den Materialverbrauch senken, Predic -<br />

tive Maintenance einführen. Das wäre<br />

die unternehmensinterne Nutzung der<br />

digitalisierten Technologien. Das ist alles<br />

gut und richtig, und dieses Potenzial<br />

sehen auch Entscheider in den USA und<br />

nutzen es. Diese gehen aber oft noch<br />

einen Schritt weiter und denken externe<br />

Einsatzmöglichkeiten oder gleich<br />

neue Geschäftsmodelle mit, die sich<br />

aus einem datengetriebenen Ansatz ergeben<br />

könnten. Stellen Sie sich vor, Sie<br />

können smarte Produkte – mit ergänzenden<br />

Apps – auf den Markt bringen<br />

und dann Nutzungsdaten aus dem Feld<br />

in die Entwicklung neuer Produkte einfließen<br />

lassen.<br />

■ Sehen Sie in der Medizin<strong>technik</strong> Chancen<br />

für solche Ansätze?<br />

Ja, unbedingt. Die gesetzlichen Vor -<br />

gaben lassen sich auch bei Projekten<br />

für regulierte Märkte einhalten. Wobei<br />

man sich darüber im Klaren sein muss,<br />

dass ein Unternehmen, das bisher sozusagen<br />

Hardware entwickelt, produziert<br />

und auf den Markt gebracht hat, dazu<br />

übergehen kann, intern zu digitalisieren.<br />

Es wird aber nicht über Nacht zum<br />

Softwareanbieter werden. Das ist schon<br />

ein anderes Business, das sollte man<br />

bedenken. Trotzdem gibt es Beispiele,<br />

wie so etwas funktionieren könnte. Für<br />

den Bereich Podologie etwa könnte<br />

man mit Geräten Daten erfassen, mit<br />

denen auch ein Orthopäde etwas anfangen<br />

kann.<br />

■ Wie lassen sich dann die Daten von<br />

Patienten rechtskonform schützen?<br />

Es gibt heute schon Technologien wie<br />

das Federated Machine Learning. Dabei<br />

bleiben die Daten anonym und auch<br />

dort, wo sie sind. Die Maschine lernt<br />

hierbei, ohne Daten preiszugeben. So<br />

etwas haben wir für Industriepumpen<br />

schon umgesetzt, auch wenn dabei<br />

Nutzungsdaten von Stadtwerken oder<br />

Energieversorgern wie Kernkraftwerken<br />

eingeflossen sind – also durchaus sensible<br />

Bereiche betroffen waren. Das<br />

Prinzip lässt sich auf Medizingeräte<br />

übertragen. Die Technologien sind also<br />

da. Die Frage ist heute, wer der Erste<br />

sein wird, der sie auch nutzt.<br />

■ Wie lange dauern solche Projekte<br />

üblicherweise?<br />

Ich würde da nicht von Projekten mit einem<br />

Anfang und einem Ende sprechen.<br />

Es geht eher um die grundlegende Entscheidung,<br />

Technologien für die Digitalisierung<br />

anzuwenden. Wenn man das<br />

möchte, muss man das Feld dauerhaft<br />

im Blick behalten, sehen, was neu dazukommt<br />

und überlegen, was davon man<br />

SCHUNK<br />

Life Science<br />

Automating the World<br />

of Life Science<br />

Realisieren Sie gemeinsam<br />

mit SCHUNK Ihre<br />

Life-Science-Applikation.<br />

schunk.com/life-science<br />

14. - 16. November 2023<br />

Nürnberg | Halle 3A, Stand 111<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 75<br />

Hand in hand for tomorrow


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

Cyberphysische Systeme<br />

In Cyberphysischen Systemen (engl. „cyber-physical<br />

systems“) sind informa -<br />

tions- und softwaretechnische Komponenten<br />

mit mechanischen Komponenten<br />

verbunden. Sie können über ein Netzwerk<br />

Daten übertragen und untereinander<br />

austauschen. Auch eine Kontrolle ist<br />

möglich – ebenso wie eine Steuerung via<br />

Internet in Echtzeit. Geräte und Maschinen<br />

können zu so einem Netzwerk gehören,<br />

aber auch eingebettete Systeme.<br />

Messwerte von Sensoren liefern Daten,<br />

Aktoren können dafür sorgen, dass zum<br />

Beispiel Prozesse in der Produktion angestoßen<br />

oder beendet werden.<br />

Solche Systeme sind so komplex, dass<br />

Standardisierung sinnvoll ist. Nur so lässt<br />

sich die Komplexität senken – während<br />

das System gleichzeitig sicherer wird. Für<br />

die Idee von Industrie 4.0 sind cyberphysische<br />

Systeme die Basis, unabhängig davon,<br />

ob es um Produktion, Logistik, Mobilität,<br />

Energie oder Umwelt geht.<br />

Cyberphysische Systeme und damit auch<br />

das Konzept von Industrie 4.0 versprechen<br />

Vorteile, weil die Systeme flexibel<br />

sind und sich einfacher an veränderte<br />

Rahmenbedingungen anpassen lassen<br />

als die bisherigen Lösungen.<br />

Es gibt allerdings auch Nachteile. Die Systeme<br />

sind nicht nur komplex, sondern<br />

auch anfällig. Schon ein Stromausfall<br />

kann ein größeres Problem sein. Wer die<br />

Systeme nutzt, ist letztlich auf sie und ihr<br />

dauerhaftes Funktionieren angewiesen.<br />

Und man darf nicht außer acht lassen,<br />

dass sich ein System auch falsch entscheiden<br />

kann.<br />

Zahlreiche Sensoren liefern die Daten,<br />

mit denen sich gemäß des Konzeptes<br />

von Industrie 4.0 das Gesamtsystem<br />

optimieren lässt<br />

(Bild: xiaolangge/stock.adobe.com)<br />

solcher Systeme. Da muss oft der<br />

Mensch entscheiden, was in einem bestimmten<br />

Fall zu tun ist. Aber es wird<br />

auch erforderlich sein, sich offen mit<br />

den vielen neuen Technologien zu befassen<br />

und sie nutzen zu wollen, wo es<br />

sinnvoll erscheint. Das fällt jüngeren<br />

Leuten erfahrungsgemäß leichter, die<br />

manche digitale Unterstützung aus ihrem<br />

Alltag als selbstverständlich erleben<br />

und dann eine Art positiver Faulheit<br />

an den Tag legen und fragen: Warum<br />

muss ich diese oder jene Aufgabe<br />

jetzt händisch erledigen? Kann man das<br />

nicht automatisieren?<br />

■ Sie werden ab 2024 Studierende zum<br />

Thema Cyberphysical Production Systems<br />

ausbilden. Was verstehen Sie unter CPS?<br />

CPS ist im Prinzip ein akademischer<br />

Begriff: Ein CPS erfasst und speichert<br />

Daten, analysiert diese und ist mit einer<br />

Cloud verbunden. Das trifft schon auf<br />

ein Smartphone zu. Überträgt man<br />

die Technologie auf die Industrie, sind<br />

wir bei Industrie 4.0. CPS sind also die<br />

technologische Voraussetzung für Industrie<br />

4.0.<br />

zum bisher genutzten Spektrum dazunehmen<br />

möchte. Es ist also ein Prozess,<br />

der sich über viele Jahre entwickelt –<br />

und eine moderne Systemlandschaft im<br />

Unternehmen zu installieren, ist die Basis<br />

für all diese Entwicklungen.<br />

Weitere Informationen<br />

Über 40 Projekte zu Produktionsstrategie,<br />

Digitalisierung, Industrie 4.0<br />

und Operational Excellence in mehr<br />

als 20 Ländern: Das ist der Erfahrungsschatz,<br />

den Dr. Sebastian<br />

Grundstein ab Sommer 2024 an die<br />

Technische Hochschule Deggendorf<br />

mitbringt. Nicht wenige der Projekte<br />

waren im Umfeld Medizin<strong>technik</strong><br />

und Life Sciences angesiedelt.<br />

■ Wie arbeiten Menschen und Maschinen<br />

in solchen Systemen zusammen?<br />

Im Umfeld der Industrie 4.0 ist der<br />

Mensch der Dirigent der Wertschöpfung.<br />

Er steuert also mehr, als dass er<br />

Tätigkeiten ausführt. Bisher haben wir<br />

über Automatisierung diskutiert, zum<br />

Beispiel darüber, ob durch Roboter die<br />

Arbeitsplätze von Fachkräften entfallen.<br />

Wenn wir jetzt über künstliche Intelligenz<br />

reden, sind in ähnlicher Weise die<br />

Arbeitsgebiete der Ingenieure und der<br />

Betriebswirte betroffen. Ich denke aber,<br />

dass wir uns vor der Nutzung der Technologien<br />

nicht fürchten sollten, sondern<br />

dass wir ohne sie angesichts des<br />

demographischen Wandels die Wertschöpfung<br />

gar nicht aufrecht erhalten<br />

können.<br />

■ Was sind die wichtigsten Fähigkeiten,<br />

die klassische Ingenieure beitragen können<br />

– und wo besteht Bedarf für Wissenserweiterungen?<br />

Fachleute wie Ingenieure werden sich<br />

auf eher kreative Aufgaben konzentrieren.<br />

Eine KI kann sehr schnell sehr viele<br />

Daten analysieren und zeigen, wo ein<br />

Problem besteht. Die Lösung dafür zu<br />

liefern, ist nicht unbedingt die Stärke<br />

■ Welche für die Industrie und damit<br />

auch für die Medizin<strong>technik</strong>-Branche relevanten<br />

technischen Themen sehen Sie<br />

noch auf uns zukommen?<br />

Ich denke, wir werden in den kommenden<br />

Jahren die Idee des Digitalen Zwillings<br />

stark weiterentwickeln. Bisher<br />

wird das digitale Abbild meist in Teil -<br />

bereichen genutzt. Durchgängig damit<br />

zu arbeiten, von der Entwicklung bis zur<br />

Nutzung, wird richtig spannend – denn<br />

dann haben wir ein Riesenpotenzial an<br />

Erfahrungen, mit denen wir die Produkte<br />

weiterentwickeln können. Und auch<br />

für das digitale Abbild der Welt inklusive<br />

Avataren, wie sie das Metaverse verspricht,<br />

gibt es schon Entsprechungen<br />

für die Industrie. Diese kommen heute<br />

schon in Kinoqualität daher. Auch solche<br />

Möglichkeiten zu nutzen, wird in<br />

den kommenden fünf bis zehn Jahren<br />

sicher sehr spannend.<br />

Dr. Birgit Oppermann<br />

birgit.oppermann@konradin.de<br />

76 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Starke Kleinstantriebe<br />

für die Robotik<br />

Bürstenlose Motoren für Greifer | Dauerbetrieb am<br />

Roboterarm, wechselnde Lasten und beengte Verhältnisse:<br />

Für solche Fällen eignen sich die kompakten<br />

bürstenlosen Motoren vom Typ BX4.<br />

5500 Serie<br />

Konfokale 3D-Smart-Liniensensoren<br />

(Bild: Zimmer)<br />

Ein bürstenloser Motor BX4 passt die Greifkraft an die zu<br />

greifenden Teile an<br />

Leistungsfähige<br />

Kleinstantriebe<br />

ermöglichen Robotern<br />

das Greifen und Halten<br />

oder auch das Ausschäumen,<br />

Kleben und Schweißen – Aufgaben,<br />

die oft unter sehr beengten<br />

Verhältnissen erfolgen<br />

und beträchtliche Kräfte freisetzen.<br />

Antriebssysteme für<br />

diese Funktionen müssen im<br />

Dauer- oder Stop-and-go-Betrieb<br />

zuverlässig arbeiten und<br />

häufig präzise positionieren.<br />

Elektroantriebe bieten hier<br />

den Vorteil, dass sich die<br />

Greifkraft über die Ansteuerung<br />

anpassen lässt. Je nach<br />

Ausführung können solche<br />

Greifer nicht nur bis zu 5 kg<br />

schwere Komponenten aufnehmen,<br />

sondern auch sehr<br />

feinfühlig filigrane Teile wie<br />

Reagenz- und Proberöhrchen<br />

umsetzen. Antriebe, die sich<br />

für solche Anforderungen eignen,<br />

sind zum Beispiel die<br />

hochdynamischen bürstenlosen<br />

Motoren BX4 der Dr. Fritz<br />

Faulhaber GmbH & Co. KG in<br />

Schönaich.<br />

Die Antriebe sind laut Hersteller<br />

praktisch verschleißfrei, so<br />

dass die Greifer viele Millio-<br />

nen Zyklen wartungsfrei arbeiten<br />

können. Ein selbsthemmendes<br />

Schneckengetriebe<br />

bietet auch bei einem Stromausfall<br />

Sicherheit, ohne dass<br />

Bremsen erforderlich wären.<br />

Typische Anwendungen finden<br />

sich in der Laborautoma -<br />

tion ebenso wie bei der Produktion<br />

von Autoschlüsseln.<br />

Roboter mit innovativen Werkzeugwechslern<br />

wiederum sind<br />

flexible Multitalente. Ein<br />

Adapter am Ende des Roboterarms<br />

kann verschiedene Werkzeuge<br />

aus einem Magazin aufnehmen.<br />

Solche elektrischen<br />

Werkzeugwechsler nutzen für<br />

das Öffnen, Schließen und<br />

Halten des Werkzeugs bürstenlose<br />

Motoren der BTX-Familie<br />

von Faulhaber. Sie liefern<br />

Drehmomente bis zu<br />

134 mNm und eine Dauerleistung<br />

bis 100 W bei Durchmessern<br />

von 22 mm, 32 mm oder<br />

42 mm. Der integrierte Speed<br />

Controller sorgt dafür, dass<br />

die Antriebe einfach zu regeln<br />

sind und ohne zusätzliche<br />

Steuerung auskommen.<br />

www.faulhaber.com/de<br />

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von medizinischen Dichtungsmaterialien,<br />

einschließlich mehrschichtiger, glänzender und<br />

transparenter/transluzenter Materialien. Dimensionsmessung<br />

und Fehlererkennung mit bis zu<br />

2,5 µm X-Auflösung, 0,05 µm Z-Wiederholgenauigkeit,<br />

mit Geschwindigkeiten von 10+ kHz mit<br />

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• Webbasierte Benutzeroberfläche<br />

• Integrierte IIoT-Bildverarbeitungssoftware<br />

• Integrierte Konnektivität zur Produktion<br />

Smarte konfokale Inspektion für<br />

die Produktion.<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 77<br />

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■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

Von Digital Transformation<br />

bis zur Nachhaltigkeit<br />

Fachmesse SPS in Nürnberg | Alles, was die Automatisierung<br />

betrifft, soll die Fachmesse SPS Mitte November abdecken:<br />

von Digitalisierung und Security über Komponenten<br />

bis hin zu Nachhaltigkeit und einem Jobportal.<br />

Praxisnahe und zukunftsweisende Automatisierungstechnologien<br />

zu erleben: Das stellen die Veranstalter der Fachmesse<br />

SPS – Smart Production Solutions den Besuchern für November<br />

in Aussicht: Vom 14. bis 16.11.2023 trifft sich die Automatisierungsbranche<br />

in Nürnberg. Zur 32. Ausgabe der Fachmesse<br />

werden in 16 Messehallen mit rund 120000 m2 Ausstellungs -<br />

fläche über 1200 Aussteller aus der ganzen Welt erwartet.<br />

Neben Steuerungs<strong>technik</strong>, Antriebs<strong>technik</strong> und Sensorik gewinnen<br />

Software & IT in der Fertigung an Bedeutung. Welche Automatisierungsfunktionen<br />

zukünftig eher direkt an der Maschine,<br />

am Edge oder sogar in der Cloud abgebildet werden, wird beispielsweise<br />

durch die Siemens AG beleuchtet. Diese hat im Frühjahr<br />

eine speicherprogrammierbare Steuerung als rein cloudbasierte<br />

Software-Variante vorgestellt. Auch Künstliche Intelligenz<br />

und IT-Security in der Automatisierungswelt rücken in den Vordergrund,<br />

was sich im Angebot vor Ort widerspiegeln wird.<br />

Welche neuen Technologien bringen die Automatisierung<br />

voran? Das können Besucher der Messe SPS im<br />

November in Nürnberg „hautnah“ erleben<br />

Die Foren in den Hallen 3, 6 und 8 informieren unter anderem<br />

über Digital Transformation/Industrie 4.0 oder Safety & Security.<br />

Auch Nachhaltigkeit durch Automatisierung ist vertreten.<br />

Auf dem BMWK-Stand in Halle 8 können sich Besucher bei jungen<br />

Unternehmen über neue und verbesserte Produkte, Verfahren<br />

und Dienstleistungen informieren. Gefördert wird dies vom<br />

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Ein Bereich<br />

für Start-ups ist in der Halle 8 geplant.<br />

Bereits ab September können Interessenten über die „SPS on air“<br />

Kontakte knüpfen. Nicht nur im November, sondern das ganze<br />

Jahr über hat die SPS-Community die Möglichkeit, sich über die<br />

Branche zu informieren. Ab 2024 sind Webinare zu Automatisierungsthemen<br />

geplant. Fachkräften auf Jobsuche bietet das Jobportal<br />

SPS Career Drive Recherchemöglichkeiten.<br />

https://sps.mesago.com/nuernberg/de/fuer_besucher.html<br />

(Bild: Mesago/Arturo Rivas Gonzalez)<br />

AUGENTROPFER – SCHNELL AM MARKT<br />

DURCH SIMULTANEOUS ENGINEERING<br />

Zum Innentitel<br />

In nur 14 Monaten vom Produktdesign zur Serienfertigung – möglich wurde das durch<br />

die enge Zusammenarbeit von Pharmahersteller und dem Maschinenbauer Contexo.<br />

Das Ergebnis kann sich sehen lassen: Die Markteinführung konnte um ganze 10 Monate<br />

vorgezogen werden und die marktübliche Ausbringleistung um 20 % gesteigert!<br />

Für ein solch erfolgreiches Projekt ist es wichtig, das Know-How des Maschinenbauers<br />

zu integrieren. Denn, neben Konstruk tion und Montage der Anlage kann Contexo auch<br />

die Funktionalität des Produktes<br />

mitentwickeln und damit die<br />

Automatisierbarkeit ermöglichen<br />

und umsetzen.<br />

(Bild: Contexo)<br />

PROMOTION<br />

Kontakt:<br />

Contexo GmbH<br />

Herrenäckerstr. 7-9<br />

73650 Winterbach<br />

Tel: 07181 606-100<br />

E-Mail: info@contexo-gmbh.de<br />

www.contexo-automation.de<br />

Konferenz zu KI in der Industrie<br />

Was bietet KI für die<br />

Lasermaterialbearbeitung<br />

Automatisierung und Null-Fehler-Produktion<br />

sind Trends im Maschinenbau. Künstliche<br />

Intelligenz (KI) hilft, in Daten der<br />

Prozessüberwachung Abweichungen zu<br />

erkennen und Qualitätskontrolle in Echtzeit<br />

zu realisieren. In Zukunft wird KI<br />

mehr Prozesse regeln und die Prozessplanung<br />

vereinfachen. Auf der dritten AI for<br />

Laser Technology Conference am 23. und<br />

24. November 2023 werden diese und andere<br />

Trends in Aachen diskutiert. „Wir sehen<br />

KI schon in der Anwendung, aber das<br />

ist erst der Anfang“, sagt Prof. Carlo Holly,<br />

der an der RWTH Aachen die Abteilung<br />

Data Science and Mess<strong>technik</strong> leitet und<br />

als einer der Organisatoren die Konferenz<br />

gestaltet. KI werde in der Erkennung von<br />

Fehlern bei Schweißnähten eingesetzt<br />

oder bei der Sortierung von metallischen<br />

Abfällen. Anwendungen im Bereich Fügen<br />

und Additive Manufacturing werden<br />

zur Konferenz vorgestellt, ebenso Überlegungen<br />

zu Software und Infrastruktur.<br />

s.fhg.de/G5Vc<br />

78 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Automatisierung –<br />

mehr als Technik<br />

Hyperautomation | Wie Unternehmen die Automatisierung<br />

und Digitalisierung besser nutzen können, soll<br />

sich in einem Forschungsprojekt zeigen. Das Stichwort<br />

dazu ist Hyperautomation.<br />

(Bild: Tierney/stock.adobe.com)<br />

Beim Thema Hyperautomation soll ein neues Forschungsprojekt<br />

KMU unterstützen – aus Sicht der Wirtschaftsinformatik, aber auch<br />

aus Sicht der Psychologie<br />

Corona-Pandemie, Kriege<br />

und Krisen hinterlassen<br />

Spuren: Lücken in Lieferketten,<br />

steigende Energie- und<br />

Gesamtkosten, erhöhte Infla -<br />

tion. Viele Unternehmen<br />

(44 %) schätzen ihr Angebot<br />

wegen steigender Energiepreise<br />

als nicht mehr wettbewerbsfähig<br />

ein – knapp ein<br />

Viertel plant eine stärkere Digitalisierung<br />

und Automatisierung<br />

der Geschäftsvorgänge,<br />

um mehr Energieeffizienz zu<br />

erreichen. Das ergab eine Umfrage<br />

der bayerischen Industrie-<br />

und Handelskammern.<br />

„Damit liegen diese Unternehmen<br />

genau richtig“, sagt Prof.<br />

Axel Winkelmann, Leiter des<br />

Lehrstuhls für BWL und Wirtschaftsinformatik<br />

an der Julius-Maximilians-Universität<br />

Würzburg (JMU). Durch eine<br />

auf das Unternehmen angepasste<br />

Automatisierungs- und<br />

Digitalisierungsstrategie ließen<br />

sich viele Probleme lösen.<br />

Auch Energieeffizienz und<br />

Kosten ließen sich verbessern.<br />

Mit einem im Sommer 2023<br />

gestarteten Projekt wollen<br />

Winkelmann sowie der Würzburger<br />

Psychologie-Professor<br />

Johannes Hewig kleine und<br />

mittlere Unternehmen auf diesem<br />

Weg unterstützen – über<br />

die so genannte Hyperautomation.<br />

Durch Hyperautomation – also<br />

die Koordination bestehender<br />

und neuer Automatisierungsinseln<br />

– könnten Routinearbeiten<br />

von einem System<br />

selbstständig ausgeführt werden.<br />

Auch Künstliche Intelligenz<br />

(KI) kann dabei helfen.<br />

Die Wissenschaftler wollen<br />

Unternehmen auch vernetzen:<br />

in einem so genannten Hyperautomations-Ökosystem,<br />

in<br />

dem sie ihre Prozesslandschaft<br />

automatisieren können.<br />

In Kooperation mit den Teams<br />

beider Lehrstühle sollen Technologien<br />

und Best-Practice-<br />

Ansätze erarbeitet und weitergegeben<br />

werden.<br />

Warum ein Psychologieprofessor<br />

am Projekt mitwirkt? „Der<br />

Umgang mit Automatisierung<br />

im Arbeitskontext muss nicht<br />

nur von der technischen Seite<br />

bewältigt werden“, sagt Hewig.<br />

Vertrauen in die komplexe<br />

Interaktion von Mensch<br />

und Maschine beziehungsweise<br />

KI müsse erlernt werden.<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 79


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

Der Präzisions-Schlauchschneider erfüllt<br />

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

und verkürzt Rüstzeiten, wenn die<br />

Anlage auf unterschiedliche Schlauchdurchmesser<br />

angepasst werden muss<br />

(Bild: Ritz Maschinenbau)<br />

SONDERMASCHINEN, PASSEND<br />

FÜR DEN LIFE-SCIENCE-SEKTOR<br />

Anlagen gemäß branchenspezifischer Vorgaben | Von der präzisen Schlauchschneide -<br />

maschine über das Tablettenfräsen bis zum Verschweißen von Schlauchbeuteln in einer<br />

automatisierten Anlage: Um die Vorgaben des Auftraggebers umzusetzen, nutzt Ritz seine<br />

Erfahrungen in der Life-Science-Branche.<br />

Präzision, Qualität und durchgängige<br />

Dokumentation: Diese Anforderungen<br />

gelten für alle, die im Bereich Life Science<br />

tätig sind. Das zeigt ein Beispiel aus<br />

der Medizin<strong>technik</strong>: Ein Sondermaschinenbauer<br />

bekam den Auftrag, einen Präzisions-Schlauchschneider<br />

zu entwickeln<br />

– wobei alle regulatorischen Anforderungen<br />

zu erfüllen waren und die Anlage natürlich<br />

wirtschaftliche und reproduzierbare<br />

Herstellungsprozesse bieten sollte.<br />

Auch die Prozesssicherheit in der Produktion<br />

war ein Thema. Erfolgreich umgesetzt<br />

hat das Projekt die Ritz Maschinenbau<br />

GmbH mit Sitz in Östringen-Odenheim.<br />

Das Unternehmen hat sich auf den<br />

Bereich Life Science spezialisiert und<br />

konnte auch im Fall des Schlauchschneiders<br />

von den Erfahrungen aus vielen Projekten<br />

profitieren.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Präzisions-Schlauchschneider<br />

Tablettenfräsen<br />

Schweißen von Beuteln<br />

Automatisierte Qualitätssicherung<br />

bei Vials<br />

Schläuche werden in der Medizin für<br />

unterschiedlichste flüssige Medien eingesetzt.<br />

Dabei geht es unter anderem um<br />

den Transport von flüssigen Wirkstoffen,<br />

Blut und anderen Flüssigkeiten, wie zum<br />

Beispiel in der Dialyse. Auch bei der Patientenversorgung<br />

speziell im klinischen<br />

Bereich werden Schläuche häufig gebraucht.<br />

Wie alle funktionalen Hilfsmittel<br />

und Geräte in der Medizin<strong>technik</strong> müssen<br />

sie höchsten Qualitätsanforderungen entsprechen<br />

– und das wirkt sich auch auf die<br />

Maschinen aus, die bei der Herstellung<br />

verwendet werden.<br />

Der Schlauchschneider, den Ritz entwickelte,<br />

verfügt daher über viele durchdachte<br />

Details. So lassen sich unterschiedliche<br />

Schlauchdurchmesser schneiden.<br />

Die Schlauchgröße ist am Transportsystem<br />

einfach stufenlos einstellbar.<br />

Durch ein Formstück im Schneidbereich<br />

lässt sich die Maschine schnell anpassen,<br />

was lange Rüstzeiten vermeidet.<br />

Ein schlupffreier Antrieb sowie eine<br />

präzise Mess<strong>technik</strong> gewährleisten ein<br />

stets exaktes Abschneiden der Schläuche.<br />

Als weitere Highlights dieses Systems<br />

nennt Thomas Burger, Werksleiter bei<br />

Ritz,<br />

• schnelle Klingenwechsel durch leicht<br />

wechselbare Schneideinheiten,<br />

• hohe Schnittkraft durch eine angetriebene<br />

Kurvenscheibe oder eine pneumatische<br />

Schnittvorrichtung sowie<br />

• eine durch den Einsatz von Edelstahl<br />

besonders stabile und robuste Verarbeitung.<br />

„Für viele unserer Kunden ist zudem<br />

die Modularität einer Schneidmaschine<br />

ein entscheidendes Argument“, sagt Burger.<br />

Solche Systeme würden oft für wechselnde<br />

Aufgaben mit unterschiedlichen<br />

Anforderungen eingesetzt. „Durch eine<br />

Auswahl an kombinierbaren Einzelkomponenten<br />

und Einstelloptionen geben wir<br />

Anwendern eine hohe Flexibilität an die<br />

Hand, um unseren Präzisions-Schlauchschneider<br />

vielseitig einsetzen zu können.“<br />

Selbst Gestell und Bauform passe Ritz bei<br />

Bedarf individuell an.<br />

Doch die Kompetenzen des Sondermaschinenbauers<br />

umfassen nicht nur die<br />

Entwicklung und Bereitstellung der Maschinen.<br />

Die Fachleute begleiten die Auftraggeber<br />

von der Idee bis zur vollautomatisierten<br />

Fertigungs- oder Montage -<br />

linie. Das Einbinden von zum Beispiel Roboter-,<br />

Kamera- und Laser-Systemen oder<br />

die Ausstattung mit optischen und taktilen<br />

Prüf- und Messsystemen, Etikettierern,<br />

Markiersystemen oder sonstigen<br />

Komponenten sind möglich.<br />

80 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Die Anwendungen gehen dabei über<br />

die Schlauchschneider weit hinaus. So<br />

nimmt eine Maschine Fräsbearbeitungen<br />

an Tabletten vor und positioniert diese,<br />

damit ihre Kernlage mit einem optischen<br />

Messsystem bestimmt werden kann. Die<br />

Ergebnisse werden dokumentiert. Sie dienen<br />

der Qualitätsüberwachung und der<br />

Stellgrößen-Anpassung für die Prozess -<br />

optimierung in der vorgelagerten Tablettenherstellung.<br />

So stellt die Tablettenfräsund<br />

-prüfanlage die Qualitätssicherung<br />

gemäß FDA-Vorgaben sicher und macht<br />

den Gesamtprozess wirtschaftlicher.<br />

Vials mittels Bildverarbeitung<br />

prüfen und Beutel schweißen<br />

Auch für das Prüfen von Injektionsfläschchen,<br />

so genannter Vials, hat Ritz ein Positioniersystem<br />

entwickelt und realisiert.<br />

Mit Hilfe eines Bildverarbeitungssystems<br />

zählt und kontrolliert es die Vials.<br />

Mit einem weiteren Produktionssystem<br />

hat das Unternehmen die Verschweißung<br />

von 400 µm dünnen Folien zu Beuteln<br />

automatisiert. Dabei galt es, zahl -<br />

reiche Parameter wie unter anderem die<br />

Positionierung des Arbeitstisches, den Anpressdruck<br />

und die Temperatur des<br />

Schweißbalkens genauestens zu regeln.<br />

„Hygienic Design ist in diesem Bereich<br />

immer ein extrem wichtiger Punkt“, betont<br />

Burger. „Pharmazeutische, chemische<br />

und medizintechnische Herstellungsprozesse<br />

sind je nach Anwender<br />

völlig unterschiedlich, daher ist hier viel<br />

Erfahrung gefragt, um neben der reinen<br />

Produktivität auch Aspekte wie beispielsweise<br />

die einfache Reinigung einer An -<br />

lage in ein GMP-gerechtes Anlagendesign<br />

umzusetzen.“<br />

■<br />

WHO<br />

ELSE?<br />

Die eleganteste<br />

Art bis zu 40 %<br />

Fertigungskosten<br />

zu sparen<br />

Peter Stiefenhöfer<br />

Fachjournalist in Olching<br />

Über den Maschinenbauer<br />

Die Ritz Maschinenbau GmbH ist ein Sondermaschinenbauer,<br />

der seit Jahrzehnten weltweit im Bereich Life-Science<br />

tätig ist. Das in Baden-Württemberg ansässige Unternehmen<br />

hat sich auf diese Branche spezialisiert und überträgt<br />

das Know-how auch auf andere Industriebereiche. Ritz produziert<br />

vom Prototyp bis zu komplexen Fertigungs- und<br />

Montagelinien und gehört seit mehr als 15 Jahren zur Woll-<br />

Maschinenbau-Gruppe.<br />

www.ritz-maschinenbau.de<br />

schwanog.com<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 81<br />

teufels.com


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

ROBOTER SCHAFFT TEMPO UND<br />

PRÄZISION BEIM VIAL-HANDLING<br />

Roboter an Gefriertrocknungsanlagen | Magnetisch angetriebene „Mover“ und zwei<br />

präzise und schnelle Stericlean-Roboter sind an einer Gefriertrocknungsanlage für die<br />

Pharmaproduktion im Einsatz. Da darf nichts schiefgehen, damit nicht Tausende halboffener<br />

Vials mit wertvollem Inhalt umfallen.<br />

Seite an Seite, aber ohne Kontakt: 50 empfindliche<br />

Glas-Vials hält der spezielle Greifer<br />

vor der Gefriertrocknungsanlage<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Vial-Handling<br />

Glaskontakt vermeiden<br />

Roboter für aseptisches Arbeiten<br />

in der Reinraumklasse A<br />

Flexibel genug für verschiedene Vials<br />

(Bild: Stäubli)<br />

Die Gefriertrocknung ist das Konservierungsverfahren<br />

der Wahl für viele<br />

Pharmazeutika, die als Vial in den Verkehr<br />

gebracht und im Krankenhaus oder<br />

in der Arztpraxis auf Spritzen aufgezogen<br />

werden. Das allerdings setzt voraus, dass<br />

die kleinen Behälter mit dem Wirkstoff<br />

befüllt und teilverschlossen in einem Gefriertrockner<br />

behandelt werden.<br />

Eben diese Gefriertrockner für die<br />

Pharmaproduktion sind die Kernkompetenz<br />

der Hof Sonderanlagenbau GmbH im<br />

hessischen Lohra – inklusive der Peripherie,<br />

wie zum Beispiel Be- und Entladesystemen<br />

aus eigener Entwicklung, wenn der<br />

Auftraggeber das wünscht.<br />

Ein Beispiel dafür ist das robotergestützte<br />

Be- und Entladesystem Sirius. Die<br />

Konstrukteure haben grundlegend Neues<br />

für eine sensible Aufgabe entwickelt: Bis<br />

zu 13 000 Vials pro Stellplatte sind in der<br />

Anlage unterwegs. In jedem Behälter befindet<br />

sich das wertvolle Produkt. Wenn<br />

nur eines der Vials umfallen sollte, setzt<br />

das einen verhängnisvollen Domino-Effekt<br />

in Gang. Mit diesem Wissen im Hintergrund<br />

stockt dem Betrachter fast der<br />

Atem, wenn die Anlage läuft.<br />

Aber: Das Be- und Entladesystem ist so<br />

ausgetüftelt, dass nichts schiefgeht, die<br />

Vials berühren sich noch nicht einmal.<br />

Das wiederum liegt an der Engineering-<br />

Kompetenz der Hof-Fachleute und auch<br />

an der Präzision der Stäubli-Roboter, die<br />

im System in Einsatz sind.<br />

Die Vials kommen in großer Anzahl<br />

aus der Abfüllung, mit nur lose aufgesetz-<br />

ten Verschlüssen. Magnetische „Mover“<br />

stellen sie in Fünfergruppen schonend<br />

und zugleich mit hohem Tempo in einem<br />

ovalen Fördersystem vor dem Gefriertrockner<br />

bereit. Dort warten zwei kompakte<br />

Stäubli-Sechsachsroboter vom Typ<br />

TX2-60 Stericlean. Sie sind mit speziellen,<br />

von Hof entwickelten Greifern ausgestattet,<br />

die jeweils fünfzig Vials aufnehmen.<br />

Wenn also zehn „Mover“ mit je fünf<br />

Vials an der Beladestation angekommen<br />

sind, entnehmen die Roboter wechsel -<br />

weise die fünfzig Vials aus den „Movern“<br />

und stellen sie auf der Stellplatte des Gefriertrockners<br />

ab.<br />

Bis zu 50 Vials<br />

auf einmal aufnehmen<br />

Was für das Beladen des Gefriertrockner<br />

gilt, findet umgekehrt auch beim Entladen<br />

statt. Hierbei unterstützt eine Ausschubeinheit.<br />

Hier greift der TX2-60 Stericlean<br />

ebenfalls zielsicher bis zu fünfzig<br />

engzusammenstehende Vials und setzt sie<br />

schnell und präzise auf den „Movern“ ab,<br />

die sie dann zum Verschließen in Richtung<br />

Bördelmaschine fördern.<br />

Dass die Vials sich während des gesamten<br />

Transports nicht berühren sollen, hat<br />

seine Gründe. Peter Schneider, bei Hof<br />

Sales Management Loading and Unloading<br />

Systems, erklärt: „Wir handhaben offene<br />

Vials mit sensiblen pharmazeutischen<br />

Wirkstoffen und arbeiten im aseptischen<br />

Bereich – in einem Isolator oder einem<br />

Restricted Access Barrier System,<br />

kurz RABS – und müssen Partikelgenerierung<br />

vermeiden, also auch Glaskontakt.“<br />

Aus eben diesem Grund müssen auch<br />

die Roboter alle aseptischen Anforderun-<br />

82 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


gen zum Arbeiten in der Reinraumklasse<br />

A erfüllen. Das tun sie und erreichen, weil<br />

Hof die Stericlean-Ausführung einsetzt,<br />

selbst bei den intensiven, in der Pharmaproduktion<br />

üblichen Reinigungsprozessen<br />

eine lange Lebensdauer.<br />

400 Vials pro Minute – das<br />

geht nur mit hoher Genauigkeit<br />

Dabei ist die Leistung der Sirius-Anlage,<br />

insbesondere der Magnet-Förderanlage<br />

sowie der Roboter, beeindruckend. Peter<br />

Schneider: „Ziel war eine Be- und Entladeleistung<br />

von bis zu 400 Vials pro Minute<br />

im 2R-Format. Das bedeutet: Ein Beund<br />

Entladezyklus darf nicht länger als 14<br />

Sekunden dauern. Dieses Ziel haben wir<br />

erreicht.“ Eine Voraussetzung dafür ist die<br />

Präzision, mit der die Roboter die Vials<br />

auf der Stellplatte des Gefriertrockners<br />

absetzen und aufnehmen. Mit einer Wiederholgenauigkeit<br />

von ± 0,02 mm ist hier<br />

alles im grünen Bereich.<br />

Aber über allem steht die Sicherheit.<br />

Peter Schneider: „Ein sicherer Prozess, sowohl<br />

für das Produkt als auch für den<br />

Operator, ist die wichtigste Anforderung.“<br />

Neben der Maschinen- und Arbeitssicherheit<br />

gehöre hierzu auch die Reproduzierbarkeit<br />

und natürlich die Anwendung im<br />

pharmazeutischen Reinraum.<br />

Doch auch die Flexibilität der Anlage<br />

zählt. Peter Schneider: „Es gibt viele Formate<br />

und Standards für Vials – von 2R bis<br />

100H. Die Sirius-Anlage ist in der Lage,<br />

alle Bauformen zu handhaben.“ Das wird<br />

unter anderem durch die CS9-Steuerung<br />

der Roboter gewährleistet. In ihr sind die<br />

formatspezifischen Bewegungsbahnen<br />

und Punkte hinterlegt. Bei der Sirius-Lösung<br />

ist die CS9 über Profinet an eine Siemens-SPS<br />

angebunden. Die Programmierung<br />

der Roboterbewegungen läuft über<br />

VAL3; über einen permanenten Signalaustausch<br />

mit der SPS erhält die Robotersteuerung<br />

aktuelle produktspezifische<br />

Daten. Der Betriebszustand wird für den<br />

Bediener anschaulich visualisiert.<br />

Die Auswahl der Roboter allerdings fiel<br />

den Konstrukteuren leicht. Das Unternehmen<br />

Hof hat bereits Standards für seine<br />

Robotik-Anwendungen definiert und sich<br />

mit Blick auf die Anforderungen der<br />

Pharmaindustrie für die Stericlean-<br />

Modelle von Stäubli entschieden, da diese<br />

speziell für den Betrieb in aseptischen<br />

Produk tionsbereichen der GMP-Klasse A<br />

entwickelt wurden und sich dort in -<br />

zwischen bewährt haben. Die Konstrukteure<br />

müssen nur noch das passende Modell<br />

und eventuelle Optionen festlegen –<br />

fertig.<br />

■<br />

Ralf Högel<br />

Fachjournalist in Stadtbergen<br />

www.staubli.com<br />

(Bild:Stäubli )<br />

Hohe Leistung und<br />

präzises Positionieren<br />

der Vials: Das<br />

sollen die Magnetförderanlage<br />

und<br />

die beiden Steri -<br />

clean-Roboter zusammen<br />

erreichen<br />

Sie wissen bereits, dass unsere<br />

Bewegungssysteme die besten<br />

Ergebnisse liefern.<br />

Dann verlassen Sie sich auch bei Ihrer<br />

Prozessautomatisierung auf uns.<br />

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BEARBEITUNG<br />

PRÄZISIONSMONTAGE<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 83


■ [ SPECIAL AUTOMATISIERUNG ]<br />

ROBOTER HILFT BEIM EINSETZEN<br />

DES KÜNSTLICHEN KNIEGELENKS<br />

Robotertechnologie | Jeder Schritt schmerzt. Jede Bewegung ist mühsam. Die Diagnose<br />

lautet fortgeschrittene Kniearthrose, und die Lebensqualität des Patienten ist stark<br />

beeinträchtigt. Hilfe könnte ein künstliches Kniegelenk bieten. Von einem Eingriff mit<br />

Hilfe des Omnibotics-Kniesystems könnten Ärzte und Patienten profitieren.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Künstliches Kniegelenk<br />

Robotergestützte OP-Planung<br />

Anatomie im 3D-Modell<br />

Software mit intuitiver<br />

Benutzeroberfläche<br />

(Bild: Aliaksandr Marko/stock.adobe.com)<br />

Robotertechnologie für die Knie-Totalendoprothese: Die präzise<br />

Planung und Durchführung des Eingriffs hilft Chirurg und Patient<br />

Das Omnibotics-System der britischen<br />

Corin Group aus Cirencester hebt die<br />

herkömmliche Methode der manuellen<br />

Knieendoprothetik auf ein neues Niveau:<br />

Das System für Kniegelenkoperationen<br />

enthält eine roboterunterstützte Weichgewebespannungsvorrichtung,<br />

mit der die<br />

Positionierung des Implantats mit prädiktiven<br />

Balancewerkzeugen geplant werden<br />

kann. Das System misst die Weichteilspannung<br />

intraoperativ und plant gleichzeitig<br />

die Platzierung des Implantats, um<br />

seine perfekte Ausrichtung und Balance<br />

zu gewährleisten. Das robotergestützte<br />

Omnibotics-System verwendet dabei die<br />

patentierte Bone-Morphing-Technologie<br />

von Corin, die während der Operation ein<br />

3D-Modell des Knies erstellt. Dies ermöglicht<br />

dem Chirurgen eine maßgeschneiderte<br />

Operation, die speziell auf das individuelle<br />

Knie zugeschnitten ist.<br />

Für das präzise 3D-Modell ist keine zusätzliche<br />

präoperative Bildgebung notwendig.<br />

Dadurch entfallen belastende CToder<br />

MRT-Aufnahmen vor der Operation.<br />

Die Analyse der Patientenanatomie wird<br />

in Echtzeit vom Chirurgen während der<br />

OP verwendet. Als Implantate für das<br />

Omnnibotics-Systems stehen Apex Knee<br />

und Unity Knee zur Verfügung, die vom<br />

Hersteller Corin für maximale Stabilität<br />

und Beweglichkeit entwickelt wurden.<br />

Durch die Platzierung und Ausrichtung<br />

der Implantate wird das künstliche Gelenk<br />

zudem wesentlich gleichmäßiger belastet<br />

und der Verschleiß minimiert, was<br />

die Haltbarkeit des Kniegelenkersatzes<br />

verbessert.<br />

Für die Anwender des Systems, die<br />

Chirurgen, bietet der Kniegelenkroboter<br />

technische Vorteile bei der Anwendung<br />

und Diagnose: Die Genauigkeit und Reproduzierbarkeit<br />

der Roboterführung ermöglicht<br />

eine bessere Platzierung des<br />

künstlichen Kniegelenks und individuelle<br />

Ausrichtung der Implantate, was letztlich<br />

zu besseren Ergebnissen und einer schnelleren<br />

Genesung des Patienten führt.<br />

Genau diese Anwendung und die spezifischen<br />

Bedürfnisse der Chirurgen führten<br />

im Entwicklungsprozess zur Zusammenarbeit<br />

mit dem Hersteller Corin. Das<br />

Unternehmen entwickelt Lösungen für<br />

die Orthopädie, insbesondere für die<br />

Knieendoprothetik. Mit jahrelanger Erfahrung<br />

und fundiertem Know-how entstand<br />

das Omnibotics-System, das auf innovativer<br />

Robotertechnologie basiert und<br />

einen neuen Standard für Präzision und<br />

Personalisierung in der Knieendoprothetik<br />

setzt. Die kontinuierliche Weiterentwicklung<br />

des Systems und der Softwareoptionen,<br />

insbesondere im Bereich der<br />

Weichteildifferenzierung, ermöglicht eine<br />

noch präzisere und individuellere Behandlung<br />

jedes einzelnen Patienten.<br />

Knieroboter: Hohe Standards<br />

bei der Entwicklung beachten<br />

Bei der Entwicklung des Systems mussten<br />

verschiedene technische Kriterien berücksichtigt<br />

werden: Einerseits sollte die Software<br />

des Knieroboters präzise Planungsfunktionen<br />

und eine intuitive Benutzeroberfläche<br />

bieten, um den Chirurgen bei<br />

der Durchführung der OP zu unterstützen.<br />

Andererseits war es wichtig, dass die<br />

Hardware zuverlässig und präzise arbeitet,<br />

um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.<br />

Auch die Benutzerfreundlichkeit<br />

des Systems spielt eine wichtige Rolle, da<br />

der Roboter effizient in den Operations-<br />

84 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Die vorausschauende Planungssoftware hilft dem Chirurgen, seine Planung in Echtzeit<br />

während der OP umzusetzen<br />

(Bild: Corin)<br />

(Bild: Corin)<br />

Der Omnibotics Balance Bot sorgt für eine<br />

optimale Weichteilbalance<br />

saal integriert werden musste. Darüber<br />

hinaus mussten bei der Herstellung des<br />

Omnibotics hohe Qualitätsstandards eingehalten<br />

werden, um die Sicherheit und<br />

Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten.<br />

Dazu gehörte auch die Entwicklung<br />

spezieller Materialien und Implantate,<br />

die den Anforderungen der medizinischen<br />

Praxis gerecht werden.<br />

Eine der Herausforderungen bestand<br />

darin, eine zuverlässige Analyse der Bänderspannung<br />

während der Operation zu<br />

ermöglichen. Dies ist entscheidend, um<br />

das Gleichgewicht des Weichgewebes zu<br />

optimieren. Die Messung der Bandspannung<br />

in Echtzeit war jedoch keine leichte<br />

Aufgabe. Hier kam der Balancebot ins<br />

Spiel. Mit diesem handgeführten Gerät<br />

lassen sich Weichgewebedaten in Echtzeit<br />

über den gesamten Bewegungsumfang<br />

des Knies erfassen. So können die Chirurgen<br />

die Platzierung der Implantate virtuell<br />

planen und das Gleichgewicht vor der<br />

Oberschenkelresektion vorhersagen.<br />

Ein weiterer Aha-Moment trat bei der<br />

Entwicklung der Omnibot-Führung für<br />

das robotergestützte Schneiden auf. Komplexe<br />

Schnitte erforderten bislang den<br />

Einsatz mehrerer Instrumente und fixierter<br />

Schnittverankerungen, was Herausforderungen<br />

in Bezug auf Genauigkeit mit<br />

sich brachte. Das Omnibotics-Systems<br />

verfügt über eine kompakte, am Patienten<br />

montierte robotergestützte Schnittführung,<br />

die eine verbesserte Schnittgenauigkeit<br />

von bis zu 0,6 mm ermöglicht. Darüber<br />

hinaus lässt sich die Positionierung<br />

der Führung mit einer Genauigkeit von<br />

0,55 Grad einstellen. Damit können Chirurgen<br />

komplexe Schnitte mit Roboterunterstützung<br />

durchführen und die virtuelle<br />

Planung in Echtzeit überprüfen.<br />

Für die Entwicklung des robotergestützten<br />

Systems für Knieoperationen arbeiteten<br />

Ingenieure, Chirurgen und medizinisches<br />

Fachpersonal eng zusammen.<br />

Umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsarbeiten<br />

waren notwendig, um die<br />

Technologie zu entwerfen, zu testen und<br />

zu optimieren. Darüber hinaus waren die<br />

klinische Validierung und die Zulassung<br />

des Omnibotics-Systems entscheidende<br />

Schritte. In klinischen Studien wurden die<br />

Wirksamkeit, Leistungsfähigkeit und Sicherheit<br />

des Roboters bereits nachgewiesen.<br />

Für die Zukunft plant Corin die Entwicklung<br />

weiterer Plattformen, unter anderem<br />

für unikondyläre Implantate sowie<br />

für eine Hüftanwendung.<br />

■<br />

Peter Müller<br />

Fachjournalist in München<br />

www.coringroup.com<br />

Mikrodrehteile für die Medizinprodukte<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 85<br />

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■ [ MANAGEMENT ]<br />

WIE HEALTHTECH-START-UPS<br />

INTERNATIONAL DURCHSTARTEN<br />

Internationalisierung | Auf dem Weg von der Gründung bis zum international erfolgreichen<br />

Unternehmen gibt es für Healthtech-Start-ups viele Hürden. Marc Filerman<br />

leitet das Life Sciences Competence Center (LSCC) in Boston, das schon viele Gründerinnen<br />

und Gründer auf diesem Weg begleitet hat. Er erläutert, welche Märkte<br />

besonders attraktiv sind und wie der Schritt ins Ausland vorbereitet werden sollte.<br />

■ Globale Netzwerke nutzen Beispiel im Hinblick auf Partnerschaften,<br />

nem kleineren, aufgeschlossenen Markt<br />

Der Weg in neue Märkte<br />

bindet viele Ressourcen im<br />

Unternehmen<br />

vor sie den Schritt ins Ausland wagen.<br />

Wer zuhause Schwierigkeiten hat,<br />

schafft es vermutlich auch im Ausland<br />

nicht. Der Eintritt in einen neuen Markt<br />

kann nicht nur viel Geld kosten, er erfordert<br />

auch die volle Aufmerksamkeit<br />

der Unternehmen. Was es zudem<br />

braucht, sind Flexibilität, Entschlossenheit<br />

und Ausdauer.<br />

Marc Filerman ist Managing Partner in der ■ Herr Filerman, was macht für Unternehmen<br />

der Medizin<strong>technik</strong>-Industrie ■ Welche Märkte sind für Medtech-<br />

German Entrepreneurship GmbH und leitet<br />

von Boston aus das globale Life-Scienceseine<br />

erfolgreiche Internationalisierung- Start-ups besonders attraktiv?<br />

Programm des German Accelerator, einem<br />

Förderprogramm für die Internationalisierung<br />

Strategie aus?<br />

Ich würde sagen: Singapur, Indien, China,<br />

von Start-ups aus Deutschland<br />

Vor allem ein detailliertes Verständnis<br />

der Zielgruppen, Rahmenfaktoren und<br />

wichtigsten Akteure. Das beginnt mit<br />

der Struktur und Finanzierung des Gesundheitswesens<br />

Südkorea, Japan und natürlich die<br />

Vereinigten Staaten. Diese Länder setzen<br />

nicht nur Schwerpunkte in der Gesundheitstechnologie<br />

und in den Bio-<br />

IHR STICHWORT<br />

sowie den regulatoriwissenschaften,<br />

sondern sind alle offen<br />

schen Vorgaben und Genehmigungsprozessen,<br />

für Innovationen – insbesondere aus<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Förderprogramm für Healthtech- und<br />

Life-Sciences-Start-ups<br />

Internationalisierungsstrategie<br />

Herausforderungen und Zielmärkte<br />

und endet nicht bei den<br />

Markteintrittshürden im jeweiligen klinischen<br />

Schwerpunktbereich. Auch<br />

muss das Unternehmen festlegen, wie<br />

es sich vor Ort aufstellen will – zum<br />

Deutschland. Denn Deutschland hat<br />

weltweit einen sehr guten Ruf in<br />

puncto Wissenschaft und Medizin<strong>technik</strong>.<br />

Für Start-ups kann es vorteilhaft<br />

sein, mit der Internationalisierung in ei-<br />

Logistik und Vertriebsmodelle. wie Singapur zu beginnen: Das<br />

Medi-<br />

(Bild: German Entrepreneurship)<br />

■ Wie können Start-ups die Herausforderungen<br />

meistern, die Wachstum und<br />

Internationalisierung mit sich bringen?<br />

Ich empfehle allen, so früh wie möglich<br />

ein Mindset für die spätere Internationalisierung<br />

zu entwickeln. Auch ist es<br />

hilfreich, wenn Start-ups eine solide<br />

Grundlage im Heimatmarkt haben, be-<br />

86 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


German Accelerator und LSCC<br />

Der German Accelerator unterstützt<br />

deutsche Start-ups bei der Internationalisierung<br />

in die USA, nach Asien und nach<br />

Südamerika. Seit dem Start 2012 haben<br />

mehr als 850 Start-ups eines der Programme<br />

erfolgreich durchlaufen und bisher<br />

mehr als 15,6 Mrd. US-Dollar an Finanzierung<br />

erhalten. Der German Accelerator<br />

wird von der German Entrepreneurship<br />

GmbH betrieben und vom Bundesministerium<br />

für Wirtschaft und Klimaschutz<br />

(BMWK) finanziert.<br />

Das 2015 vom German Accelerator gegründete<br />

Life-Sciences-Competence Center<br />

(LSCC) in Boston hilft Healthtech- und<br />

Life-Sciences-Start-ups, international zu<br />

wachsen und dabei die Risiken zu minimieren.<br />

Das globale Life-Sciences-Programm<br />

unterstützt und begleitet Startups<br />

bei der Entwicklung und Umsetzung<br />

einer Markteintrittsstrategie.<br />

www.germanaccelerator.com<br />

www.german-entrepreneurship.com<br />

zin<strong>technik</strong>-Start-up Apoqlar aus Hamburg<br />

beispielsweise startete dort seine<br />

globale Expansion und eröffnete erst<br />

später eine Niederlassung in den USA.<br />

Heute ist das Unternehmen, das<br />

3D-Mixed-Reality-Lösungen für die Chirurgie<br />

entwickelt und vertreibt, in zahlreichen<br />

weiteren Märkten aktiv.<br />

■ Warum sollten Start-ups die USA als<br />

Zielmarkt auf dem Radar haben?<br />

Die Kaufkraft ist hoch, die Healthtech-<br />

Ausgaben sind die höchsten weltweit,<br />

und es gibt viele klinische Probleme zu<br />

lösen, die große Teilmärkte und Möglichkeiten<br />

schaffen, weil die USA so<br />

groß sind. Die Region Boston bietet das<br />

weltweit führende Innovations-Ökosystem<br />

für Life Sciences, in dem deutsche<br />

Start-ups nahezu alles finden, was sie<br />

für ihre Entwicklung brauchen: führende<br />

Forschungseinrichtungen wie Harvard<br />

und das MIT, eine unternehmerische<br />

Denkweise, Räume für F&E, große<br />

Unternehmen für Partnerschaften und<br />

Übernahmen und nicht zuletzt erfahrene<br />

Investoren und Risikokapitalgeber<br />

mit umfassender Branchenkompetenz.<br />

■ Wie gelingt es, die unterschiedlichen<br />

Märkte zu priorisieren?<br />

Junge Unternehmen sollten sich nicht<br />

von der Marktgröße blenden lassen.<br />

Denn größer ist nicht immer besser.<br />

Vielmehr sollten Start-ups dorthin gehen,<br />

wo die Nachfrage am stärksten ist.<br />

So sind die USA zwar ein großer, aber<br />

sehr heterogener Markt, und es ist<br />

wichtig, dass Start-ups verstehen, woher<br />

genau die Kundennachfrage in diesem<br />

Markt kommt. Japan hat wie<br />

Deutschland eine alternde Bevölkerung.<br />

Darin liegen gerade für die Medizin<strong>technik</strong><br />

große Chancen. Aber ist Japan<br />

deshalb ein leicht zugänglicher Markt?<br />

Nicht unbedingt. Denn kulturelle,<br />

sprachliche und strukturelle Unterschiede<br />

können den Markteintritt erschweren.<br />

Daher ist es ratsam, sich Hilfe<br />

von Mentoren und Experten zu holen,<br />

die sich vor Ort auskennen.<br />

■ Woran scheitern Ihrer Meinung nach<br />

Start-ups am häufigsten beim Eintritt in<br />

internationale Märkte?<br />

Start-ups sind manchmal mehr verliebt<br />

in ihre Innovation, als in das Problem,<br />

das sie zu lösen versuchen. Selbst wenn<br />

sie in Deutschland erfolgreich sind,<br />

müssen sie genau verstehen, welches<br />

Problem sie in einem Auslandsmarkt<br />

adressieren wollen und wer bereit wäre,<br />

für die Lösung zu zahlen. Schließlich<br />

gibt es dort meist etablierte Standards,<br />

die sich vielleicht nur sehr schwer verändern<br />

lassen. Auch unterschätzen junge<br />

Unternehmen oft, wie viele Ressourcen<br />

eine Internationalisierung bindet.<br />

■ Welche Hilfestellung bietet das LSCC?<br />

Das LSCC wurde vom German Accelerator<br />

gegründet, um das Wachstum und<br />

die Internationalisierung deutscher<br />

Healthtech- und Life-Sciences-Start-ups<br />

zu fördern. Jedes Start-up, das sich erfolgreich<br />

beworben hat, erhält individuelle<br />

Unterstützung durch Mentoren<br />

und Entrepreneure, die mit dessen<br />

Branche und Technologie vertraut sind.<br />

Sie helfen bei der Entwicklung erfolgreicher<br />

Markteinführungsstrategien.<br />

Susanne Schwab<br />

susanne.schwab@konradin.de<br />

Über 30 Jahre Erfahrung in der<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 87


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Bild: Fraunhofer IPA/Janhsen<br />

Eine gemeinsame Veranstaltung mit:<br />

88 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023<br />

Die Plattform für additive Fertigung


■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Forschungsprojekt Daior<br />

Verteilte Künstliche Intelligenz für den OP<br />

Für den Operationssaal der Zukunft spielen<br />

Künstliche Intelligenz (KI) und roboterassistierte<br />

Telechirurgie eine Rolle.<br />

Chirurgische Daten aus multimodalen<br />

Quellen sollen mit KI-Methoden analysiert<br />

werden. Wie das geht, zeigt das Projekt<br />

Daior. Das Akronym steht für Distributed<br />

Artificial Intelligence for the Operating<br />

Room. In dem interdisziplinären<br />

Konsortium arbeitet das Stuttgarter<br />

Fraunhofer-Institut für Produktions<strong>technik</strong><br />

und Automatisierung IPA zusammen<br />

mit dem Institute of Image-Guided Surgery<br />

(IHU) in Strasbourg und dem Bosch Digital<br />

Innovation Hub (KTBW) am Bosch<br />

Health Campus (Stuttgart).<br />

Experimenteller Hybrid-OP des Fraunhofer<br />

IPA in Mannheim<br />

(Bild: Fraunhofer IPA)<br />

Energieeffizienz<br />

Pumpen wie das Herz<br />

Eine effiziente Pumpe arbeitet<br />

ähnlich dem Pulsieren des<br />

Herzes – was die Reibung reduziert<br />

und damit den Energieverbrauch.<br />

Ein Forscherteam<br />

um Davide Scarselli<br />

und Björn Hof vom Institute<br />

of Science and Technology<br />

Austria (ISTA), Klosterneuburg,<br />

suchte nach Wegen,<br />

den Energiebedarf von Pumpen<br />

zu reduzieren, und ließ<br />

sich von der Natur inspirieren.<br />

Anstatt die Rohre zu verändern,<br />

um die Reibung zwischen<br />

fließender Flüssigkeit<br />

und den Rohrwänden zu verringern,<br />

versuchten die Wissenschaftler<br />

das Pulsieren<br />

beim Pumpen nachzubilden.<br />

Wirbel, auch als Turbulenzen<br />

bezeichnet, verursachen einen<br />

Großteil der Reibung<br />

zwischen der Flüssigkeit und<br />

den Wänden. Björn Hof erklärt:<br />

„Normalerweise erhöht<br />

das pulsierende Pumpen den<br />

Widerstand und die benötigte<br />

Energie.“ Als die Forscher<br />

jedoch eine kurze Ruhephase<br />

zwischen den Impulsen ließen,<br />

erzielten sie bessere Ergebnisse.<br />

Für eine optimierte<br />

pulsierende Pumpbewegung<br />

fanden die Forscher eine Verringerung<br />

der mittleren Reibung<br />

von 27 %. Der Energiebedarf<br />

sank um 9 %.<br />

https://ista.ac.at/de/forschung/<br />

hof-gruppe<br />

GF Machining Solutions<br />

AM Ecosystem<br />

Von der Konstruktion<br />

bis zum fertigen Produkt<br />

Selektives Laserschmelzen<br />

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Umfassende Lösungen für die additive<br />

Teilefertigung rund um die Uhr<br />

Erhöhung des Durchsatzes, und somit der<br />

Produktionskapazität, mit der branchenweit<br />

Abtrennen der gedruckten<br />

Teile durch Horizontal-WEDM<br />

CUT AM 500<br />

führenden schlüsselfertigen Lösung für die additive<br />

Fertigung. Das additive Ecosystem von GF Machining<br />

Solutions lässt sich einfach in eine konventionelle<br />

Fertigungsumgebung integrieren und ist in der<br />

Lage, alles von der Teilekonstruktion bis hin zur<br />

Serienproduktion abzudecken – für eine<br />

kosteneffiziente additive Teilefertigung.<br />

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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 89


■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Mit Spinnenseide in der Gefäßprothese<br />

gegen das Aneurysma<br />

Bio-Werkstoffe | Forschende arbeiten an Gefäßprothesen aus dem Bluteiweiß<br />

Fibrin. Sie verstärken nun diese bioverträgliche Alternative für synthetische<br />

Kunststoff-Prothesen mit Spinnenseide. Solche Prothesen könnten bei einem<br />

Aneurysma oder Atherosklerose zum Einsatz kommen.<br />

Die Seide der Goldenen<br />

Radnetzspinne soll Aorten -<br />

prothesen aus körper -<br />

eigenem Fibrin stabiler<br />

machen<br />

Die Hauptschlagader oder Aorta ist<br />

das größte Blutgefäß des Menschen.<br />

Sie leitet das sauerstoffreiche Blut vom<br />

Herzen in alle Bereiche des Körpers. Die<br />

häufigste behandlungsbedürftige Erkrankung<br />

der Aorta ist eine Aussackung, das<br />

so genannte Aneurysma, das die Wand -<br />

dicke herabsetzt. Gleichzeitig nimmt die<br />

Wandspannung zu und damit das Risiko<br />

für einen lebensbedrohlichen Riss. Eine<br />

frühzeitige Operation mit einer künstlichen<br />

Gefäßprothese kann davor schützen.<br />

Etwa 13 000 Aortenersatz-Operationen<br />

gibt es pro Jahr allein in Deutschland. Solche<br />

Prothesen werden bislang aus synthetischen<br />

Kunststoffen hergestellt, weisen<br />

jedoch eine unzureichende Biokompatibilität<br />

auf: Es besteht das Risiko, dass sich<br />

Blutgerinnsel bilden oder ein bakterieller<br />

Biofilm entsteht.<br />

Forschende der Klinik für Herz-, Thorax-,<br />

Transplantations- und Gefäßchirurgie<br />

der Medizinischen Hochschule Hannover<br />

(MHH) arbeiten daher daran, Gefäßprothesen<br />

auf Basis von körpereigenem<br />

Fibrin zu entwickeln. Der Nachteil:<br />

(Bild: Karin Kaiser, MHH)<br />

Die Fibrinprothesen halten bisher den hohen<br />

Druckbelastungen nicht stand, wie<br />

sie im Aortenblutstrom herrschen.<br />

Reißfeste Seide stützt Prothese<br />

gegen das Aneurysma<br />

Das könnte sich nun ändern: Dr. Florian<br />

Helms untersucht in Kooperation mit<br />

der Klinik für Plastische, Ästhetische,<br />

Hand- und Wiederherstellungschirurgie<br />

(PÄHW) in einem Projekt, wie sich Bio-<br />

Prothesen stabilisieren lassen. Dabei setzen<br />

die Forscher auf Spinnenseide aus<br />

dem Spider Silk Laboratory der PÄHW.<br />

„Wir verwenden den Haltefaden der<br />

Goldenen Radnetzspinne aus unserer eigenen<br />

Zucht“, sagt Laborleiterin Dr. Sarah<br />

Strauß. Das Gewinnen der Seide sei für<br />

die Tiere schmerzfrei und schade ihnen<br />

nicht. Die Seide ist extrem dünn, reißfest<br />

und im Körper vollständig abbaubar.<br />

Mit einer speziellen Apparatur, die Assistenzarzt<br />

Dr. Helms konstruiert hat,<br />

wird der Faden um die vorproduzierten<br />

Fibrinröhrchen gewickelt. „Die Stützstruktur<br />

steigert nicht nur die Stabilität,<br />

sondern verhindert auch ein Ausreißen<br />

der Prothese beim Einnähen während der<br />

Operation“, stellt der Mediziner fest.<br />

Mit Gefäßprothesen auf Basis von Fibrin<br />

beschäftigen sich die Forscher seit<br />

ein paar Jahren. „Der Bedarf ist groß“,<br />

sagt Helms. So sind Herz-Kreislauferkrankungen<br />

in westlichen Industrienationen<br />

nach wie vor für die meisten Todesfälle<br />

verantwortlich. Häufig ist eine Gefäßverkalkung<br />

(Atherosklerose) die Ursache,<br />

und arterielle Gefäße werden durch einen<br />

Bypass ersetzt.<br />

Das wasserunlösliche Fibrin hilft als<br />

Teil des Gerinnungssystems, Wunden zu<br />

schließen. „Fibrin eignet sich als Matrix<br />

für Gefäßprothesen besonders, weil es<br />

aus dem Blut der Prothesenempfänger gewonnen<br />

werden kann und daher optimal<br />

verträglich ist“, erklärt Projektleiter<br />

Helms. Auch lässt sich das Fibringerüst<br />

problemlos in die gewünschte Form bringen<br />

und mit allen Zellen besiedeln, aus<br />

denen die Blutgefäße bestehen.<br />

Die biologisch aktiven Aortenprothesen<br />

werden vom Immunsystem als körpereigen<br />

erkannt und in die Infektionsabwehr<br />

einbezogen. Dadurch lässt sich die<br />

Bildung von Biofilmen verhindern. „Das<br />

würde die Situation der Patientinnen und<br />

Patienten dramatisch verbessern“, führt<br />

Dr. Helms an. Denn im schlimmsten Fall<br />

müssen künstliche Prothesen aufgrund<br />

solcher Infektionen entfernt werden, da<br />

diese kaum auf Antibiotika ansprechen.<br />

Oftmals bleibt dann nur der erneute Gefäßersatz<br />

– ein Eingriff, den etwa die<br />

Hälfte der Betroffenen nicht überlebt.<br />

Die Forschenden hoffen, bis zum Ende<br />

der Projektlaufzeit die letzte Hürde für eine<br />

klinische Anwendung ihrer Fibrin-Prothesen<br />

zu nehmen und die Versorgung<br />

mit Ersatzgefäßen zu verbessern.<br />

E-Mail: helms.florian@mh-hannover.de<br />

90 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Mit KI und Kamera<br />

Verschleiß erkennen<br />

Qualitätssicherung | Den Werkzeugverschleiß beim Fräsen soll ein neues<br />

System aus Kameras und Bildverarbeitung erfassen – und eine KI wertet die<br />

Daten gleich in der Maschine aus.<br />

Bis heute prüfen Unternehmen den<br />

Verschleißzustand von Zerspanwerkzeugen<br />

aufwendig außerhalb der Maschine,<br />

mit Standmessmikroskopen, Taschenlupen<br />

und Geräten zur Werkzeugeinstellung.<br />

Alle diese Verfahren erfordern manuelle<br />

Eingriffe. Zudem können in jedem<br />

dieser Fälle die Messungen erst nach Abschluss<br />

der Fertigung durchgeführt werden.<br />

Dann ist es jedoch zu spät für korrigierende<br />

Eingriffe in den Prozess.<br />

Ein Forschungsteam des Fraunhofer-Instituts<br />

für Produktionstechnologie IPT entwickelte<br />

nun im Projekt „Camwear 2.0“<br />

gemeinsam mit Partnern ein System, das<br />

den Verschleißzustand der Zerspanungswerkzeuge<br />

nahezu in Echtzeit während<br />

des Fräsprozesses präzise erfasst und bewertet.<br />

Dazu integrierten die Forscher ein Mikroskop<br />

in die Fräsmaschine. Es nimmt bei<br />

der Bearbeitung, zwischen den einzelnen<br />

Bearbeitungsschritten, automatisiert Bilder<br />

des Fräswerkzeugs auf. Inspiriert von<br />

medizintechnischen Verfahren entwickelten<br />

die Partner Techniken zur Bildsegmentation,<br />

auf deren Basis Bewertungskenngrößen<br />

des Werkzeugzustands abgeleitet<br />

werden können.<br />

Um das empfindliche Mikroskop in der<br />

Werkzeugmaschine zu schützen, konstru-<br />

ierten sie ein widerstandsfähiges Gehäuse<br />

mit Sperrluftfunktion. Dieses hält Kühlschmierstofftropfen<br />

von der Kamera fern.<br />

Die Bilder dienen als Trainingsdaten für<br />

das KI-gestützte Bildverarbeitungsprogramm.<br />

Es kann Werkzeugtypen klassifizieren,<br />

verschlissene Bereiche aufzeigen<br />

und Verschleißmetriken berechnen.<br />

Das Kamerasystem und das Bildverarbeitungsprogramm<br />

bestanden unter realen<br />

Bedingungen den ersten Praxistest: Die<br />

Automatisierung der Bildaufnahme und<br />

die Qualität der Fotos übertrafen die Erwartungen<br />

des Projektteams: Das Kameragehäuse<br />

erwies sich als robust genug,<br />

um die Mikroskopieeinheit zu schützen.<br />

Die KI der Bildverarbeitungssoftware<br />

identifizierte zuverlässig und präzise die<br />

visuell erfassbaren Verschleißformen.<br />

Die Projektpartner optimieren nun die<br />

Anwendung gezielt für den industriellen<br />

Einsatz: Weiteres Ziel ist es, die KI-Modelle<br />

zu verfeinern, um Verschleißerscheinungen<br />

noch präziser zu identifizieren<br />

und zu analysieren. In einer engen Zusammenarbeit<br />

mit spezialisierten Hardwarelieferanten<br />

gilt es nun, die neue KI-<br />

Anwendung schnellstmöglich in die industrielle<br />

Praxis zu überführen.<br />

www.ipt.fraunhofer.de<br />

Ein widerstands -<br />

fähiges Gehäuse<br />

mit Sperrluftfunk -<br />

tion schützt beim<br />

Fräsen das empfindliche<br />

Mikroskop<br />

(Bild: Fraunhofer IPT)<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 91


■ [ FOKUS FORSCHUNG ]<br />

Statt einer Spritze gibt der Saugnapf<br />

das Medikament an den Körper ab<br />

Neuer Weg für die Gabe von Medikamenten | Ein Saugnapf ermöglicht die schmerzfreie<br />

Einnahme von Arzneimitteln, die bisher nur injiziert werden konnten. Er dehnt die Wangenschleimhaut<br />

und macht sie in Kombination mit einem Mittel, das die Zellmembranen<br />

auflockert, durchlässiger für Wirkstoffe.<br />

(Bild: Luo Z et al. 2023, bearbeitet)<br />

Der Saugnapf enthält medizinische Wirkstoffe und lässt sich mit zwei Fingern an die Wangenschleimhaut drücken<br />

Viele Medikamente gegen Diabetes,<br />

Fettleibigkeit oder Prostatakrebs bestehen<br />

aus relativ großen Molekülen wie<br />

Peptiden. Patienten können diese Arzneimittel<br />

meistens nicht als Tablette schlucken,<br />

da die Wirkstoffe im Verdauungstrakt<br />

abgebaut werden oder zu groß bleiben,<br />

um in den Blutkreislauf zu gelangen.<br />

Sie haben daher keine andere Wahl, als<br />

sich die Medikamente injizieren zu lassen.<br />

IHR STICHWORT<br />

■<br />

■<br />

■<br />

Große Moleküle in den Blutkreislauf<br />

einbringen<br />

Schmerzfrei Medikamente verabreichen<br />

Saugnapf verändert die Eigenschaften<br />

der Schleimhaut in der Wange<br />

Eine Gruppe von ETH- Forschenden<br />

um David Klein Cerrejon und Nevena Paunović<br />

hat nun einen Saugnapf entwickelt,<br />

mit dem auch große Moleküle wie Peptide<br />

über die Wangenschleimhaut im Mund<br />

in den Blutkreislauf gelangen. „Es handelt<br />

sich um eine völlig neue Methode zur Verabreichung<br />

von Medikamenten, die Millionen<br />

von Menschen die schmerzhafte<br />

oder unangenehme Erfahrung einer Injektion<br />

ersparen könnte“, sagt Paunović.<br />

Sie hat eines der begehrten Pioneer Fellowships<br />

der ETH Zürich erhalten und arbeitet<br />

wie Klein Cerrejon an der Professur<br />

für Arzneimittelformulierung und -verabreichung<br />

von Jean-Christophe Leroux.<br />

Paunović hat nun ein Ziel: Sie will den<br />

Saugnapf mit dem Start- up Transire Bio<br />

auf den Markt bringen.<br />

Die Schleimhaut auf der Innenseite unserer<br />

Wangen eignet sich allerdings in der<br />

Regel nicht besonders gut, um Medikamente<br />

in den Blutkreislauf zu bringen.<br />

Vor allem für größere Moleküle wie Peptide<br />

ist das dicke Gewebe bisher ein zu großes<br />

Hindernis. Der rund 1 cm breite und 6<br />

mm hohe Saugnapf der ETH- Forschenden<br />

soll dies ändern.<br />

Unterdruck dehnt Schleimhaut<br />

und macht sie durchlässiger<br />

Patienten drücken ihn mit zwei Fingern<br />

an die Wangenschleimhaut. Durch den<br />

entstehenden Unterdruck dehnt sich die<br />

Schleimhaut und wird so durchlässiger<br />

für die Wirkstoffformulierung, die sich im<br />

kuppelförmigen Hohlraum des Saugnapfes<br />

befindet. Doch das allein reicht noch<br />

nicht aus, um die Blutgefäße zu erreichen.<br />

Daher fügen die Forschenden dem<br />

Wirkstoff einen körpereigenen Stoff bei,<br />

92 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


der die Zellmembranen auflockert. So<br />

kann der Wirkstoff in tiefere Gewebeschichten<br />

eindringen. Patienten tragen<br />

den Saugnapf für ein paar Minuten an der<br />

Innenseite der Wange. In dieser Zeit kann<br />

der durch Speichel aufgelöste Wirkstoff<br />

über die nun durchlässige Schleimhaut<br />

direkt ins Blut gelangen.<br />

Im Vergleich zu den wenigen auf dem<br />

Markt verfügbaren Peptiden, die Patienten<br />

oral einnehmen, kann mit dem Saugnapf<br />

der ETH-Forschenden eine große<br />

Bandbreite an unterschiedlichen Arzneimitteln<br />

verabreicht werden, ohne dass es<br />

dafür größere technologische Anpassungen<br />

braucht.<br />

Ein Abendessen mit Freunden<br />

führte zur entscheidenden Idee<br />

Die Idee für den Saugnapf hatte Zhi Luo,<br />

damals Postdoc bei ETH-Professor Leroux<br />

und heute selbst Professor in China. Bei<br />

einem Abendessen mit Freunden blieb<br />

ihm plötzlich ein halbes Pfefferkorn<br />

in seiner Mundhöhle kleben. Diese Erfahrung<br />

war zwar unangenehm, brachte ihn<br />

aber auf die Idee, wie man Medikamente<br />

auf glitschigen Oberflächen fixieren<br />

kann. Doch von der Idee bis zum ersten<br />

Prototyp galt es noch einige Probleme zu<br />

lösen.<br />

Die größte Herausforderung bestand<br />

darin, die passende Form für den Saugnapf<br />

zu finden: „Wir mussten ermitteln,<br />

welche Geometrie und wie viel Unterdruck<br />

notwendig ist, damit der Saugnapf<br />

an der Wangenschleimhaut hält und diese<br />

stark genug dehnt, ohne sie zu verletzen“,<br />

sagt Klein Cerrejon. Dafür waren neben<br />

einigen Prototypen, welche die Forschenden<br />

entwickelten und selbst mit dem<br />

3D-Drucker produzierten, vor allem zahlreiche<br />

Tests an Wangenschleimhäuten<br />

von Schweinen notwendig.<br />

Auch für den die Zellmembran auflockernden<br />

Wirkstoff testeten die Forschenden<br />

zahlreiche Stoffe in unterschiedlicher<br />

Konzentration. Sie untersuchten unter<br />

dem Mikroskop, wie tief unterschiedliche<br />

Mischungen in das Gewebe eindrangen.<br />

„Da es sich beim Saugnapf um eine völlig<br />

neue Verabreichungsmethode handelt,<br />

mussten wir lange experimentieren, bevor<br />

wir die passende Substanz fanden. Es<br />

stellte sich heraus, dass sich natürliche<br />

und körpereigene Stoffe hervorragend für<br />

diese Aufgabe eignen“, so Klein Cerrejon.<br />

Anschließend testeten die Forschenden<br />

den Saugnapf und das auflockernde<br />

Mittel in bewilligten Tierversuchen an<br />

Hunden, da deren Wangenschleimhaut<br />

jener von Menschen gleicht. Die Hunde<br />

kamen dabei nicht zu Schaden. Diese Ergebnisse<br />

stimmten die Forschenden positiv:<br />

„Wir sahen anhand von Blutproben,<br />

dass der Saugnapf das Arzneimittel effektiv<br />

in die Blutbahn der Hunde befördert“,<br />

erklärt Klein Cerrejon.<br />

Darüber hinaus testeten die Forschenden<br />

den Saugnapf ohne Füllung bereits<br />

an 40 Personen. Dieser blieb nicht nur 30<br />

min an den Wangen der Probanden haften,<br />

sondern wurde von diesen auch positiv<br />

bewertet. Die allermeisten Probanden<br />

gaben an, dass sie die neue Verabreichungsform<br />

einer Injektion deutlich vorziehen<br />

würden.<br />

Prototyp und Technologie gibt<br />

es – Produktion soll folgen<br />

Nevena Paunović, die bei Leroux promovierte,<br />

selbst Pharmazeutin ist und bereits<br />

bei einem großen Pharmaunternehmen<br />

arbeitete, wird das Projekt von nun an als<br />

Pioneer Fellow vorantreiben. „Wir haben<br />

einen Prototyp und eine Technologie, die<br />

bereits patentiert ist. Als nächstes gilt es,<br />

den Saugnapf so zu produzieren, dass er<br />

den gängigen pharmazeutischen Vorschriften<br />

gerecht wird“, sagt die Wissenschaftlerin.<br />

Anschließend müssen die Forschenden<br />

noch Tests durchführen, bevor sie die<br />

neue Verabreichungsform bei gesunden<br />

Freiwilligen testen können. Bis der Saugnapf<br />

am Markt ist, gilt es noch regulatorische<br />

Hürden zu nehmen. Dafür brauchen<br />

die Forschenden starke Partner und genügend<br />

finanzielle Mittel. Da Peptide für die<br />

Pharmaindustrie einen Milliardenmarkt<br />

darstellen, haben schon einige Unternehmen<br />

Interesse bekundet.<br />

(op)■<br />

www.ethz.ch<br />

Industrial Solutions.<br />

High-Tech-Klebstoffe für zukunftsweisende Medizin<strong>technik</strong><br />

Wenn es zu anspruchsvollen Verklebungen für<br />

Elektronik- oder Kunsstoffanwendungen kommt,<br />

ist es gut, einen Spezialisten an der Seite zu haben.<br />

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heraus – wir sind Ihr Partner, wenn es um die<br />

Umsetzung geht.<br />

www.panacol.de<br />

Compamed | Düsseldorf<br />

13. - 16.11. | Halle 8B | Stand A09<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 93


■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Automatisierung<br />

Präzises Wellgetriebe sorgt für wiederholgenaue<br />

Bewegungsabläufe und geringe Anlaufmomente<br />

materialen<br />

Mikro-<br />

produktion<br />

in h .ȯchster<br />

Pr .ȧzision<br />

ochster<br />

azision<br />

Die 3D-Drucker von<br />

BMF erreichen Auflösungen<br />

von 2 bis 10 µm<br />

bei Toleranzen von +/-<br />

10 bis 25 µm mit vielen<br />

Polymer- und Keramik-<br />

für Serienteile oder<br />

Prototypen.<br />

Interessiert?<br />

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oder unverbindliche<br />

Beratung gibt es hier:<br />

BMF3D.DE<br />

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Frankfurt am Main, 07. - 10. 11. 2023<br />

Halle 11.1 an Stand B38!<br />

Dynamische Werkzeugwechsler, Roboter,<br />

Dentalfräsen und Operationsroboter im<br />

Medizinbereich – sie alle profitieren von<br />

den hohen einstufigen Untersetzungen<br />

der Wellgetriebe und dem damit hoch<br />

performanten, absolut präzisen und wiederholgenauen<br />

Bewegungsablauf. Das<br />

Datorker Wellgetriebe der Hiwin GmbH,<br />

Offenburg, beispielsweise ist bereits in<br />

(Bild: Hiwin)<br />

Reinigung<br />

Hygienische Verriegelungen unterstützen das Konzept<br />

„Clean in Place“ für Maschinen und Anlagen<br />

vielen Automatisierungslösungen im Einsatz.<br />

Überall dort, wo präzise Dreh- und<br />

Schwenkbewegungen benötigt werden,<br />

setzen Anwender das Präzisionsgetriebe<br />

des deutschen Spezialisten für Antriebslösungen<br />

ein. Es soll sich den Angaben zufolge<br />

vor allem durch eine hohe Präzision,<br />

hohe Wirkungsgrade, hohe Torsionssteifigkeiten<br />

und geringe Anlaufmomente<br />

auszeichnen.<br />

Hiwin bietet verschiedene Datorker Wellgetriebe-Varianten<br />

für unterschiedliche<br />

Einsatzgebiete an – von der reinen Getriebekomponente<br />

bis zum fertigen Getriebe<br />

mit Abtriebslager und abgedichtetem Gehäuse<br />

sowie als Motorgetriebeeinheit mit<br />

Abtriebslager. Anwender können aufgrund<br />

des spielfreien Aufbaus von einer<br />

hohen Positioniergenauigkeit profitieren.<br />

Hiwin, Offenburg<br />

www.hiwin.de<br />

In vielen Branchen etabliert sich das Konzept<br />

des „Clean in Place“, also der Reinigung<br />

von Komponenten in komplett montiertem<br />

und eingebautem Zustand. Denn<br />

wo die Reinigung von Anlagen, Vorrichtungen<br />

oder Maschinen schneller und<br />

leichter gelingt, sinken vor allem die Betriebskosten.<br />

Vor diesem Hintergrund<br />

baut Otto Ganter sein Portfolio von Normelementen<br />

in Hygienic Design (HD) kontinuierlich<br />

aus. Die jüngste HD-Norm GN<br />

1150 bezeichnet Vorreiber aus Edelstahl<br />

mit speziellen FDA-konformen Dichtungen<br />

aus EPDM und TPU. Dank der Dichtungen<br />

sind die Verriegelungen von<br />

schmutzsammelnden Toträumen befreit.<br />

Beim Drehen des Riegels um 90 Grad baut<br />

dessen Anlaufschräge eine Vorspannung<br />

auf, die Klappen, Luken, Türen oder Abdeckungen<br />

zuverlässig an die Gegenseite<br />

(Zarge oder Korpus) presst.<br />

Ausgeführt wird die Drehung aktuell mit<br />

einem normalen Zweikantschlüssel aus<br />

blauem Kunststoff, der unter der Norm<br />

GN 1151 als Zubehör lieferbar ist. Weitere<br />

Antriebsarten befinden sich in der Entwicklung.<br />

Die Norm GN 1150 selbst ist in<br />

zwei Ausführungen unterteilt: Die Ausführung<br />

„Fronthygiene“ FH bietet auf der<br />

Betätigungsseite HD-Standard, während<br />

innenseitig normale Anforderungen erfüllt<br />

werden. Die Ausführung „Vollhygiene“<br />

VH dagegen bietet mit zusätzlichen<br />

Dichtungen auch auf der Riegelseite HD-<br />

Qualität.<br />

Otto Ganter, Furtwangen<br />

www.ganternorm.com<br />

(Bild: Ganter)<br />

94 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


(Bild: SMC)<br />

Modulare Filter für<br />

saubere Blasluft<br />

Hygiene | Verschieden Medizin- und Pharma-Anwendungen<br />

setzen in unterschiedlicher Weise auf Blasluft.<br />

Der Automatisierungsspezialist SMC hat dafür die<br />

modularen Filter der Serie HF2-BF# entwickelt.<br />

Die modularen<br />

Filter der Serie<br />

HF2-BF# in vollständiger<br />

Kombination<br />

HF2-BF/A/B/C/D)<br />

Zukunftssichere mechatronische<br />

Montage<strong>technik</strong><br />

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der Pharmapack in<br />

Paris (Stand E9) vom<br />

24. – 25. Januar 2024<br />

Technologie von der<br />

Prozessentwicklung<br />

bis zur Serienproduktion<br />

Nicht nur im medizinischen Bereich sind viele Anwendungen<br />

auf besonders saubere gasförmige Medien wie Druckluft,<br />

Stickstoff oder Kohlendioxid angewiesen. Diese müssen je nach<br />

Fall einfach oder sogar mehrfach gefiltert werden. Die SMC<br />

Deutschland GmbH, Egelsbach, bietet hierfür die kompakten Filter<br />

der Serie HF2-BF# mit FDA-Zulassung an. In vier Varianten<br />

als antibakterielle Filter (HF2-BFA und HF2-BFB), Geruchsfilter<br />

(HF2-BFC) und Bakterienfilter (HF2-BFD) sorgen sie dank unterschiedlicher<br />

Filtereigenschaften für eine saubere und hygienische<br />

Druckluft. Durch ihre modulare Bauweise sind sie laut Hersteller<br />

als Einzellösung, aber auch in Kombination als modulare<br />

Wartungseinheit verwendbar. Die äußeren Teile sind antibakteriell<br />

beschichtet und mit NSF-H1-Fett geschmiert.<br />

Die vier Einzelfilter punkten für ihr jeweiliges Anwendungsfeld<br />

mit hoher Filter- und Reinigungsleistung. So liegt die Filterfeinheit<br />

bei den beiden antibakteriellen Filtern bei 5 μm (HF2-BFA)<br />

beziehungsweise 0,1 μm (HF2-BFB). Sie erreichen damit nach<br />

Messbedingungen von SMC eine gefilterte Teilchengröße von 90<br />

beziehungsweise 99 % und haben dadurch einen antibakteriellen<br />

Aktivierungswert von 4 oder höher gemäß des japanischen<br />

Industriestandards JIS L 1902, was der ISO 20743 entspricht.<br />

Der Geruchsfilter der Serie HF2-BFC gewährleistet eine Ölkonzentration<br />

an der Ausgangsseite von 0,003 mg/m 3 oder weniger<br />

und sorgt so für hygienische Reinheit bei Lebensmitteln und Luft<br />

für medizinische Anwendungen. Die Filterfeinheit beim Bakterienfilter<br />

der Serie HF2-BFD liegt bei 0,01 μm. Durch die gefilterte<br />

Teilchengröße von 99,99 % erreicht er eine Bakterienabscheideleistung<br />

von LRV (Log Reduction Value) ≥ 9.<br />

Sortieren | Zuführen |<br />

Montieren | Wickeln |<br />

Crimpen | Kleben |<br />

Siegeln | Silikonisieren |<br />

Stanzen | Verpacken |<br />

Prüfen | Etikettieren | uvm<br />

SMC Deutschland, Egelsbach<br />

www.smc.de<br />

www.desotec.de<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 95


■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Mobiler Roboter mit<br />

sechs Drehgelenken<br />

Cobots | Für unterschiedliche Aufgaben wurden die<br />

neuen kollaborativen Roboter der Omron TM S-Serie<br />

entwickelt. Sie sollen schneller und sicherer arbeiten –<br />

auch gemeinsam mit ihren menschlichen Kollegen.<br />

Die neuen Cobots der TM S-Serie des Herstellers Omron verfügen<br />

über mehr Sicherheitsfunktionen und Zertifizierungen<br />

sowie moderne Konfigurationsmöglichkeiten. Zur Auswahl<br />

stehen vier Modelle mit einer Nutzlast von 5 bis 14 kg und einer<br />

Reichweite von 700 bis 1300 mm. Zudem sind verschiedene<br />

Montagearten möglich. Jeder Cobot verfügt über sechs Drehgelenke,<br />

die mit einer Wiederholgenauigkeit von ± 0,03 mm arbeiten<br />

und sechs Freiheitsgrade mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit<br />

zwischen 1,1 und 1,4 m/s bieten. Die Modelle sind mit<br />

und ohne integrierte Farbkameras erhältlich. Für Anwendungen,<br />

die eine höhere Auflösung erfordern, lassen sich optional<br />

2-GigE-2D-Kameras einsetzen. Das Kameragelenk am Ende des<br />

Roboterarms kann sich mit 450°/s bewegen und ist viermal<br />

schneller als sein Vorgängermodell.<br />

Die Cobots der Omron TMS S-Serie erfüllen die Sicherheitsnormen<br />

ISO 13849–1 PLd Cat 3 und ISO 10218–1 und sind für die<br />

UL/CSA/KC-Zertifizierung ausgelegt. Sie eignen sich zudem für<br />

den Einsatz in Arbeitsbereichen, in denen auch Mitarbeiter tätig<br />

sind. Je nach konfigurierter Geschwindigkeit und Risikobewertung<br />

der Anwendung können jedoch zusätzliche Sicherheitssensoren<br />

erforderlich sein. Durch die integrierten Kameras und die<br />

Positionierung von Landmarken eignen sich die Cobots für verschiedene<br />

Aufgaben – unter anderem für Montage, Palettierung,<br />

Maschinenbeschickung, Pick-and-Place oder Verpackung.<br />

Omron, Langenfeld<br />

www.industrial.omron.de<br />

(Bild: Omron)<br />

Verbesserte Gelenke und<br />

neue Sicherheitsfunktionen<br />

zeichnen die neue Omron<br />

TM S-Serie kollaborativer<br />

Roboter aus<br />

Firmenscout (Redaktion/Anzeige)<br />

3M Deutschland ................ 10<br />

Accumold .............................65<br />

Acrotec ................................. 12<br />

Advantech ............................ 20<br />

Aerotech GmbH Elektronische<br />

Steuerungen ..............83<br />

ALBIS Distribution .............39<br />

Analog Microelectronics .. 27<br />

Applied Automation ......... 72<br />

Austria Wirtschaftsservice<br />

Gesellschaft ...........................9<br />

Bertrandt Medical ............. 44<br />

Biesterfeld AG .....................45<br />

BMF Boston Micro<br />

Fabrication ....................94, 98<br />

Bosch Health Campus ...... 89<br />

Bosch Quantum Sensing .... 7<br />

Bundesanstalt für Materialforschung<br />

und -prüfung<br />

(BAM) .................................... 58<br />

Bürkert, Christian .............. 36<br />

Bürkert Werke .....................25<br />

BVMed .............................. 6, 10<br />

Camozzi Automation ........29<br />

Ceta Testsysteme ............... 35<br />

Chr. Mayr GmbH + Co. KG<br />

Antriebs<strong>technik</strong> ........... 40, 15<br />

Cisema .................................... 6<br />

Contexo ................................73<br />

Corin ...................................... 84<br />

Corscience ............................ 23<br />

Dectris .................................. 42<br />

DESOTEC GmbH<br />

Sondermaschinenbau ......95<br />

Dierks+Company .................. 6<br />

Dr. Fritz Faulhaber ............. 77<br />

Durch Denken Vorne<br />

Consult .................................... 6<br />

Elring Klinger<br />

Kunststoff<strong>technik</strong> ................3<br />

EPflex Feinwerk<strong>technik</strong> ....91<br />

EPnP Medical ................13, 52<br />

Erbe Elektromedizin .......... 46<br />

Erdmann Solutions ............ 42<br />

ETH Zürich ........................... 92<br />

Euromechanics Medical ... 40<br />

EXSAL c/o Palexpo .............34<br />

Flipoq .................................... 66<br />

Fraunhofer ENAS ................ 54<br />

Fraunhofer IEM .................. 24<br />

Fraunhofer IKTS .................. 33<br />

Fraunhofer IPA .................... 89<br />

Fraunhofer IPT .................... 91<br />

Fraunhofer ISC .................... 54<br />

German Accelerator .......... 86<br />

GF Machining Solutions ...89<br />

Glucomodicum ..................... 8<br />

Greatech .............................. 68<br />

Harmonic Drive SE ...............5<br />

Heraeus Amloy<br />

Technologies ....................... 64<br />

Hiwin .................................... 94<br />

Hochschule Darmstadt .... 66<br />

Hof Sonderanlagenbau .... 82<br />

Hönle .................................... 32<br />

Hubert Stüken ...............7, 28<br />

Hy-Line ................................. 35<br />

Ifactory3D ............................ 68<br />

Igus ........................................ 34<br />

IMT Information Management<br />

Technology ...............19<br />

Informa Markets ................ 12<br />

Institute of Image-Guided<br />

Surgery (IHU) ...................... 89<br />

Institute of Science and<br />

Technology Austria ............ 89<br />

Interventional Systems Isys<br />

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

IPH-Institut für Integrierte<br />

Produktion Hannover ....... 58<br />

ISS International Business<br />

School of Service<br />

Management ........................ 6<br />

IVAM ...................................... 18<br />

Julius-Maximilians-Universität<br />

Würzburg (JMU) ....... 79<br />

Kern & Sohn ........................ 30<br />

Kiefel ..................................... 23<br />

Kienbaum Consultants ....... 6<br />

Kistler Instrumente ...........47<br />

Knoll Feinmechanik ........... 26<br />

Lap Sued ............................... 40<br />

LEE-Hydraulische Miniatur-<br />

Komponenten GmbH .......21<br />

Life Sciences Competence<br />

Center (LSCC).......................<br />

86<br />

LLT Applikation ................... 28<br />

LMI Technologies ...............77<br />

Luther Rechtsanwalts -<br />

gesellschaft ............................ 6<br />

maxon motor ........................2<br />

Mechnano ........................... 98<br />

Medizinische Hochschule<br />

Hannover (MHH) ............... 90<br />

Megatron Elektronik ......... 50<br />

Mesago ................................. 10<br />

Messe Düsseldorf .............. 18<br />

Metecon GmbH ..................55<br />

Metrofunkkabel-Union ....99<br />

MicroLumen ........................22<br />

Multivac Sepp<br />

Haggenmüller .............. 22, 27<br />

Novineon ................................ 6<br />

ODU ................................41, 56<br />

OECHSLER ............................87<br />

OFS Fitel ...............................33<br />

Omron .................................. 96<br />

Otto Ganter ......................... 94<br />

Ottronic E-Systems ............ 52<br />

Panacol-Elosol ..............93, 32<br />

phg Peter Hengstler ..........23<br />

Phillips-Medisize .................. 8<br />

PI Ceramic ............................ 27<br />

Polydec SA ............................ 85<br />

proALPHA Business<br />

Solutions ..............................57<br />

RCT Reichelt<br />

Chemie<strong>technik</strong>. ............26,97<br />

Rehm Thermal Systems ....43<br />

RICO Group ..........................31<br />

Ritz Maschinenbau ........... 80<br />

Rodinger Kunststoff-<br />

Technik ................................ 70<br />

ROI-Efeso Management<br />

Consulting ........................... 74<br />

Roland Berger ........................ 6<br />

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

GmbH ...................................35<br />

RWTH Aachen ..................... 78<br />

RX Deutschland GmbH ....53<br />

Samaplast .....................26, 38<br />

Sandvik Coromant ............. 98<br />

Sanitätshaus Aktuell ......... 10<br />

Sanner ..................................... 7<br />

Schaeffler Technologies<br />

AG & Co. KG ......................100<br />

Scheugenpflug ................... 32<br />

SCHUNK Spann- und<br />

Greif<strong>technik</strong> ........................75<br />

SCHURTER GmbH ..............67<br />

Schwanog Siegfried<br />

Güntert .................................81<br />

senetics healthcare<br />

group ....................................37<br />

Siemens ................................ 78<br />

Silent Hightech<br />

Solutions .............................. 14<br />

Smalley Steel Ring<br />

Company .......................30, 97<br />

SMC Deutschland .............. 95<br />

Smith+Nephew .................... 8<br />

Sonotec ................................ 31<br />

Spectaris ................... 6, 11, 18<br />

Spetec ............................... 8, 71<br />

Stabilus ................................ 72<br />

STARLIM Spritzguss .... 30, 63<br />

Stäubli Tec-Systems GmbH<br />

Robotics ................................11<br />

Stäubli .................................. 82<br />

Steute Meditec ................... 24<br />

steute Technologies ..........79<br />

Summary Seven<br />

Healthcare Consulting ........ 6<br />

TH Deggendorf ................... 74<br />

TH OWL ................................ 24<br />

Trumpf .................................. 58<br />

Tyrolit-Schleifmittelwerke<br />

Swarovski K.G. ....................69<br />

Universitätsmedizin<br />

Göttingen ............................ 14<br />

Varian Medical Systems ... 42<br />

Vieweg ..................................35<br />

Vision Engineering LTD .....51<br />

Vivasure Medical ................ 38<br />

WIBU-SYSTEMS AG ............51<br />

Wirthwein Medical ...........49<br />

Wittmann Battenfeld ....... 30<br />

Zwick Roell ............................. 8<br />

96 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


Wir<br />

präsentieren<br />

Ihnen<br />

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Industrie<br />

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RCT® Reichelt Chemie<strong>technik</strong> GmbH + Co.<br />

www.rct-online.de<br />

Reichelt Chemie<strong>technik</strong> steht für das Prinzip<br />

„Angebot und Vertrieb der kleinen Quantität“ gepaart<br />

mit einer viele Bereiche umfassenden Produktvielfalt<br />

und einem hohen technischen Beratungsservice.<br />

Das Angebot von Reichelt Chemie<strong>technik</strong> umfasst<br />

ca. 80 000 Artikel, die aus den Bereichen Schlauch<strong>technik</strong>,<br />

Verbindungselemente, Durchfluss<strong>technik</strong>,<br />

Labor <strong>technik</strong>, Halbzeuge, Befestigungselemente,<br />

Filtration und Antriebs<strong>technik</strong> stammen.<br />

Reichelt Chemie<strong>technik</strong> GmbH + Co.<br />

Englerstraße 18, 69126 Heidelberg<br />

Tel. 0 62 21/3 12 50, info@rct-online.de<br />

Smalley Europa<br />

www. smalley.com/de<br />

Das vor mehr als 50 Jahren gegründete Unternehmen<br />

Smalley Steel Ring Company ist zum Weltmarktführer<br />

bei der Fertigung und Entwicklung von Spirolox<br />

Sicherungsringen, Schnappringen mit einheitlichem<br />

Querschnitt und Wellenfedern geworden. Smalley hat<br />

mit der Einführung modernster Produkte die Messlatte<br />

vorgegeben und wird alles dafür tun, dass seine<br />

Innovationen den Weg in die Zukunft auch weiterhin<br />

aufzeigen.<br />

06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 97


ISSN 1863–7604<br />

■ [ INNOVATIONEN ]<br />

Herausgeberin: Katja Kohlhammer<br />

Verlag:<br />

Konradin-Verlag<br />

Robert Kohlhammer GmbH<br />

Anschrift: Ernst-Mey-Straße 8,<br />

70771 Leinfelden-Echterdingen,<br />

Germany<br />

Geschäftsführer: Peter Dilger<br />

REDAKTION<br />

Chefredakteurin:<br />

Redaktion:<br />

Ständige freie<br />

Mitarbeit:<br />

Redaktionsassistenz:<br />

Layout:<br />

ANZEIGEN<br />

Gesamtanzeigenleiter:<br />

Dr. Birgit Oppermann (op),<br />

Phone +49 711 7594–459<br />

Susanne Schwab (su),<br />

Phone +49 711 7594–444<br />

Sabine Koll (sk),<br />

Daniela Engel,<br />

Phone +49 711 7594–452,<br />

Fax +49 711 7594–1452<br />

E-Mail: daniela.engel@konradin.de<br />

Ana Turina,<br />

Phone +49 711 7594–273<br />

Joachim Linckh,<br />

Phone +49 711 7594–565,<br />

Fax +49 711 7594–1565<br />

Auftragsmanagement: Melanie Strauß,<br />

Phone +49 711 7594–403,<br />

ABONNEMENTS<br />

Leserservice:<br />

Erscheinungsweise:<br />

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

Phone +49 711 7252–209,<br />

E-Mail: konradinversand@zenit-presse.de<br />

6 x jährlich<br />

Bezugspreis:<br />

Inland jährlich 79,20 € inkl. Versandkosten und MwSt;<br />

Ausland: 85,80 € inkl. Versandkosten. Einzelpreis 13,30 €<br />

(inkl. MwSt zzgl. Versand).<br />

Für Schüler, Studenten und Auszubildende gegen Nachweis:<br />

Inland 44,40 € inkl. Versand u. MwSt., Ausland 51,00 € inkl. Versand.<br />

Bestellungen erbitten wir an den Verlag.<br />

Sofern die Lieferung nicht für einen bestimmten Zeitraum ausdrücklich<br />

bestellt war, läuft das Abonnement bis auf Widerruf.<br />

Bezugszeit:<br />

Das Abonnement kann erstmals vier Wochen zum Ende des<br />

ersten Bezugsjahres gekündigt werden. Nach Ablauf des ersten<br />

Jahres gilt eine Kündigungsfrist von jeweils vier Wochen zum<br />

Quartalsende. Bei Nichterscheinen aus technischen Gründen<br />

oder höherer Gewalt entsteht kein Anspruch auf Ersatz.<br />

AUSLANDSVERTRETUNGEN<br />

Großbritannien/Irland:<br />

Jens Smith Partnership<br />

The Court, Long Sutton<br />

GB-Hook, Hampshire RG 29 1TA<br />

Phone 01256 862589<br />

Fax 01256 862182<br />

E-Mail: jsp@trademedia.info<br />

Japan:<br />

USA:<br />

Mediahouse Inc.<br />

D.A. Fox Advertising Sales<br />

Kudankita 2-Chome Building Inc. Detlef Fox<br />

2–3–6, Kudankita 5 Penn Plaza, 19th Floor<br />

Chiyoda-ku, Tokyo 102 New York, NY 10001<br />

Phone 03 3234–2161 Phone +1 212 8963881<br />

Fax 03 3234–1140 Fax +1 212 6293988<br />

E-Mail: detleffox@comcast.net<br />

Gekennzeichnete Artikel stellen die Meinung des Autors, nicht<br />

unbedingt die der Redaktion dar. Für unverlangt eingesandte<br />

Manuskripte keine Gewähr. Alle in medizin&<strong>technik</strong> erscheinenden<br />

Beiträge sind urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte, auch<br />

Übersetzungen, vorbehalten. Reproduktionen gleich welcher Art<br />

nur mit schriftlicher Genehmigung des Verlages.<br />

Erfüllungsort und Gerichtsstand ist Stuttgart.<br />

Druck: Konradin Druck, Leinfelden-Echterdingen<br />

Printed in Germany<br />

© 2023 by Konradin-Verlag Robert Kohlhammer GmbH,<br />

Leinfelden-Echterdingen<br />

3D-Druck<br />

Zertifiziertes Photopolymer-Harz für hochauflösende<br />

Merkmale im 10- und 25-Mikrometer- Druck<br />

Boston Micro Fabrication (BMF) hat das<br />

Harz Formula1µ des US-Unternehmens<br />

Mechnano mit Hauptsitz in Arizona für<br />

seine S240-Drucker mit 10 Mikron und<br />

die neueste 3D- Druckerplattform Microarch<br />

S350 mit 25 Mikron qualifiziert. Die<br />

Plattformen druckt hochauflösende<br />

Merkmale im Mikromaßstab ebenso wie<br />

ein breites Spektrum kleiner Teile mit hoher<br />

Genauigkeit und Präzision, teilt das<br />

Unternehmen mit. Mit Formula1µ sollen<br />

sich elektrostatisch ableitende Teile für<br />

den Einsatz in Umgebungstemperaturen<br />

(Bild: BMF)<br />

Bohrwerkzeuge<br />

Vollhartmetallbohrer für nickelbasierte HRSA-Werkstoffe<br />

mit Standard-Bohrtiefe von bis zu 8×D<br />

Mit dem Corodrill 860 mit SD-Geometrie<br />

stellt Sandvik Coromant einen neuen Vollhartmetallbohrer<br />

für das Bohren in nickelbasierten<br />

HRSA-Werkstoffen vor. Er<br />

soll eine konstante und vorhersagbare<br />

Standzeit bei hoher Bohrungsqualität bieten,<br />

was in Branchen mit sehr hohen Prozessanforderungen<br />

für die Qualitätssicherung<br />

wie der Luftfahrt und der Medizin<strong>technik</strong><br />

von entscheidender Bedeutung<br />

ist. Der Bohrer wurde speziell für die anspruchsvolle<br />

Bearbeitung von Nickellegierungen<br />

entwickelt. Für die Bearbeitung<br />

von HRSA-Werkstoffen verfügt er<br />

über besondere Eigenschaften: Die Sorte<br />

(Grade) S2BM kombiniert ein feinkörniges<br />

Hartmetallsubstrat mit einer mehrlagigen<br />

PVD-Beschichtung und einer Nachbehandlung,<br />

um maximale Standzeiten<br />

unter 90 °C schnell und kostengünstig<br />

herstellen lassen.<br />

Formula1µ ist ein schwarzes, steifes, statisch-dissipatives<br />

Photopolymer-Harz. Es<br />

wurde unter Verwendung der firmeneigenen<br />

diskreten Kohlenstoff-Nanoröhrchen-<br />

Technologie D‘Func entwickelt, um hochauflösende,<br />

nano-gleichförmige ESD-Teile<br />

mit isotropen Eigenschaften herzustellen.<br />

Es beseitigt gleichzeitig die Gefahr<br />

des Abblätterns von Kohlenstoff.<br />

Dank der neuen Zertifizierung können<br />

Forschungseinrichtungen und Hersteller<br />

Prototypen, Fertigungshilfsmittel und<br />

Endverbrauchsteile mit elektrostatisch<br />

ableitenden (ESD) Eigenschaften erstellen.<br />

Das Photpolymer-Harz eignet sich für<br />

die hochpräzise Produktion von Teilen in<br />

Branchen wie Elektronik, Medizin<strong>technik</strong><br />

und Biowissenschaften.<br />

BMF, Maynard, MA/USA<br />

www.bmf3d.com<br />

zu erzielen. Hinzu kommt eine Geometrie<br />

mit optimierten Freiwinkeln, streng kontrollierter<br />

Kantenpräparation, verbessertem<br />

Spankanal, Eckfase und doppelter<br />

Führungsfase. Umfangreiche Produkttests<br />

in verschiedenen HRSA-Werkstoffen<br />

haben gezeigt, dass der Corodrill 860 bei<br />

Anwendungen mit 3, 5 und 8×D eine<br />

konstante Leistung und eine hohe Bearbeitungsstabilität<br />

und Prozesssicherheit<br />

ermöglicht. Dies biete eine zuverlässigere<br />

Prozessplanung und Kostenkalkulation<br />

bei der Vorhersage von Werkzeugstandzeiten<br />

und der Durchführung von Stückkostenanalysen,<br />

so der Anbieter.<br />

Sandvik Tooling Deutschland, Düsseldorf<br />

www.sandvik.coromant.com<br />

(Bild: Sandvik Coromant)<br />

98 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023


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06/2023 medizin&<strong>technik</strong> 99


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100 medizin&<strong>technik</strong> 06/2023

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