Antriebstechnik
Bewegung nach ISO 13485
Ob zur äußerlichen Anwendung oder für Implantate, die Medizintechnik richtet sich nach sehr rigiden Standards. Denn Sicherheit und Verlässlichkeit, Biokompatibilität und Langlebigkeit passieren nicht einfach so; sie müssen hart erarbeitet und aufrechterhalten werden. Dazu sind etablierte Verfahren und Prozesse notwendig, um Qualität während der Entstehung des Produkts und über dessen gesamten Lebenszyklus zu gewährleisten.
Die Antriebssysteme von Maxon kommen in den verschiedensten Anwendungen zum Einsatz, von mobilen Forschungsplattformen auf dem Mars bis hin zur Roboterchirurgie nach der Klassifizierung gemäß ISO 13485, Klasse III.
Ein paar Beispiele aus der Praxis sollen das verdeutlichen.
Heute steht vielen Diabetikern mit der automatisierten Insulinabgabe eine komfortable Behandlungsmethode zur Verfügung.
Neben der Entlastung der mehrmals täglich wiederholten Applikation mittels Spritze oder Pen übernimmt die Pumpe die automatische, vorberechnete Dosierung und führt das Insulin über einen Katheter zu.
Die Pumpenzyklen sind für den Träger kaum spürbar, und schon gar nicht hörbar.
Der sehr hohe Wirkungsgrad trägt mit dazu bei, dass das akkubetriebene System über lange Zeit autark seinen Betrieb leistet, ohne dass sich der Träger ständig um eine falsche Insulindosierung oder über einen Ausfall der Pumpe sorgen muss.
Ein anderes Anwendungsgebiet ist die minimalinvasive Chirurgie. Der Einsatz von elektronisch unterstützten minimalinvasiven Operationstechniken ist erst durch den Einsatz entsprechender Antriebstechnik möglich.
In Operationssystemen neuster Generation (Bild 1) übernehmen miniaturisierte Antriebe, etwa von Maxon, nicht nur Steuerung und Bewegung der in Thorax oder Abdomen eingeführten, fernbedienten Werkzeuge.
Auch die Regelung des für den operierenden Chirurgen essenziellen Force-Feedback übernehmen die eigens dafür entwickelten Motoren und ermöglichen das belastungsarme Operieren auch über lange Zeitdauer (Bild 2).
Radio- und Lokomotionstherapie
Angetrieben von über 100 auf kleinstem Raum untergebrachten Maxon-Motoren passen in der Radiotherapie formverändernde Multi-lamellenkollimatoren (Bild 3) das um den Patienten rotierende Strahlenfeld der jeweiligen Tumorform an.
Dies ermöglicht eine wirkungsvolle und umfassende, aber gleichzeitig schonende Strahlentherapie auch an vitalen Regionen.
Mittels dieses Systems (Bild 4) lassen sich segmentale, dynamische sowie Behandlungen mittels sogenannter »konformer Bogenbestrahlung« in einem einzigen Gerät zusammenfassen.
Der Einsatz minimiert Hot-Spots und erlaubt eine homogene Modulation der eingesetzten Strahlendosis, ohne das umgebende, gesunde Gewebe zu schädigen.
Die Lokomotionstherapie mittels robotergestützter Gangorthese und Laufband orientiert sich an neusten Erkenntnissen des motorischen Lernens bei neurologisch beeinträchtigten Patienten. Sie ermöglicht qualitative Verbesserungen von Bewegungen mittels ausgedehnter Repetition. Durch die Unterstützung des Lokomat werden die beiden Therapieprinzipien - Repetition und aufgabenorientiertes Training - zum Wiedererlernen der Gehbewegung ermöglicht.
Diese funktionsorientierte Therapieform hat sich mittlerweile in der Rehabilitation von einer Vielzahl neuromuskulärer Erkrankungen wie Rückenmarkverletzungen, Schlaganfall, Schädel-Hirn-Trauma, Multiple Sklerose oder Cerebral-parese etabliert. Die eigentliche Bewegung übernimmt die motorgetriebene Orthese, deren Gelenke mit besonders dynamischen, leistungsdichten Antriebseinheiten bestückt sind. Die Motor/Getriebe/Bremse-Kombinationen werden mit der Geschwindigkeit des Laufbandes synchronisiert, sodass die Bewegungen von Lokomat und Laufband exakt übereinstimmen.
Aszites-Drainage
Herzstück des »ALFA Pump System« von Sequana Medical ist eine implantierte, drahtlos durch die Haut parametrierbare und aufladbare Pumpe mit einem Maxon-Motor (Bild 5). Das System wird während eines circa 45-minütigen Eingriffs implantiert und leitet Flüssigkeit aus dem Bauchraum über einen Katheter in die Blase. Das System ist ausgelegt, Menschen zu helfen, die an Herzinsuffizienz, Aszites, Pleuraerguss und anderen Erkrankungen mit erhöhter Flüssigkeitsansammlung leiden.
Gesteuert wird die Pumpe über Drucksensoren, die Flüssigkeitsniveau und Durchflussleistung messen. Um die hohen Anforderungen dieser und vieler weiterer Anwendungen zu erfüllen, setzt Maxon medical modernste Materialien und Verfahren ein. Titanteile herzustellen und zu schweißen, unter Vakuum Schweißverbindungen herzustellen, komplexe Teile aus Kunststoff-Mikrospritzguss oder hochanspruchsvolle Keramikkomponenten zu entwickeln und in Pulverspritzgusstechnik (CIM, MIM) zu fertigen sind keine einfachen Aufgaben, bei Maxon medical betrachtet man sie jedoch als Bestandteil eines weitgehenden Design- und Fertigungskonzepts.
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