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 />
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In der Medizin<strong>technik</strong> hat Sauberkeit höchste Priorität. Deshalb ist dieses Antriebssystem<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 />
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Geräte<strong>technik</strong> sowie Microextrusion<br />
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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 />
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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 />
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13485<br />
• Mehrstufige und effiziente<br />
Reinigungssysteme<br />
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DIN EN ISO 14644 und<br />
EU GMP-Leitfaden Klasse C<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 />
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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
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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 />
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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 />
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■<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 />
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UNSERE NEUEN<br />
MIKROPUMPEN<br />
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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 />
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for the medical industry<br />
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Medizinprodukte in<br />
der Fertigung auf<br />
Dichtheit und<br />
Durchfluss geprüft<br />
(Bild: Ceta Testsysteme)<br />
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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
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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 />
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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 />
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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 />
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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 />
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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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Olaf Glück, Geschäftsführer, bredent GmbH & Co. KG<br />
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 />
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■<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 />
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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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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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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 />
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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 />
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Realisieren Sie gemeinsam<br />
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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 />
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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 />
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Sie wissen bereits, dass unsere<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 />
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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 />
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Markteinführungsstrategien.<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 />
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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 />
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Elektronik- oder Kunsstoffanwendungen kommt,<br />
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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 />
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Pr .ȧzision<br />
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Die 3D-Drucker von<br />
BMF erreichen Auflösungen<br />
von 2 bis 10 µm<br />
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10 bis 25 µm mit vielen<br />
Polymer- und Keramik-<br />
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Prototypen.<br />
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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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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
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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 />
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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