Absolutwertgeber in der Medizintechnik: Unverzichtbar für höchste Präzision

Absolutwertgeber im Einsatz: Moderne Medizintechnik ermöglicht die Erkennung und Behandlung von Krankheiten, die früher nicht diagnostizier- oder heilbar waren. Da die Geräte und Anlagen direkt am Menschen zum Einsatz kommen, bergen sie allerdings ein großes Risikopotenzial – sowohl für den Patienten als auch für den Therapeuten. Medizintechnische Geräte unterliegen deshalb dem Medizinprodukte-Gesetzt (MPG) und müssen umfangreiche Tests durchlaufen, bevor sie eine Zulassung erhalten. Die Produkte durchlaufen zudem ein sogenanntes Konformitätsbewertungsverfahren, in dem der Hersteller nachweisen muss, dass sein Produkt sicher ist und die beschriebenen medizinischen Leistungen erbringt. Bei medizintechnischen Geräten der Risikoklassen Im, Is, IIa, IIb und III kann das CE-Kennzeichen darüber hinaus nur durch eine staatlich überwachte Benannte Stelle verliehen werden.

Hohe Anforderungen an medizintechnische Geräte

Ein Bestandteil des Zulassungsprozesses ist die Risikoanalyse. Hier wird unter anderem geprüft, ob bei dem jeweiligen Gerät die mechanische, elektrische und elektromagnetische Produktsicherheit gewährleistet ist. Auch die Messgenauigkeit – zum Beispiel von Sensoren – ist Gegenstand der Untersuchungen.

Den strengen Anforderungen in puncto Leistung und Sicherheit können medizintechnische Geräte allerdings nur gerecht werden, wenn sämtliche Bauteile höchsten Qualitätsstandards genügen. Viele Hersteller setzen deshalb in ihren Anwendungen Produkte der Hengstler GmbH aus dem schwäbischen Aldingen ein. Das Unternehmen ist Spezialist für hochgenaue Zähl- und Steuerungskomponenten und beliefert seit Jahrzehnten namhafte Medizintechnik-Produzenten mit Drehgebern, Zählern und Relais. Ganz in der Nähe – im nur rund 20 Kilometer entfernten Tuttlingen – haben zahlreiche Unternehmen der Branche ihren Firmensitz.

In der bildgebenden Diagnostik ist die Güte der eingesetzten Bauteile besonders wichtig. Das betrifft auch die Drehgeber, die in CTs, MRTs und Mammographie-Geräten dafür zuständig sind, die genaue Position der bildgebenden Einheiten zu erfassen. Dadurch können diese präzise auf die zu untersuchenden Körperpartien des Patienten ausgerichtet werden, sodass eine sichere Diagnose gewährleistet ist. Drehgeber für CTs und MRTs sollten zum einen strahlenresistent sein. Zum anderen müssen sie die Position der bildgebenden Einheit exakt erfassen können.

Absolutwertgeber: Präzise Positionierung sorgt für gute Bildqualität

Die Absolutwertgeber von Hengstler eignen sich aufgrund ihrer hohen Auflösung von bis zu 34 Bit (als Multiturn-Drehgeber) und ihrer Strahlenresistenz für diese Anwendungen. Sie werden nicht nur in den bildgebenden Einheiten der Geräte, sondern auch in den Patientenliegen der Anlagen verbaut. Die Position der Liegen lässt sich auf diese Weise ebenfalls zehntel-millimetergenau einstellen.

Durch ihre kompakte Bauweise lassen sich die Absolutwertgeber selbst in enge Bauräume problemlos integrieren. Eine weitere Besonderheit der Encoder ist ihre Fähigkeit, die genaue Position der Welle sogar im ausgeschalteten Zustand zu bestimmen. Hengstler bietet die Drehgeber als Multiturn-Drehgeber, Singleturn-Drehgeber, Seilzug-Geber, Robotics-Encoder und Miniatur-Drehgeber an.

Drehgeber bei hochkritischen Gehirn-OPs

Die Absolutwertgeber von Hengstler stecken aber nicht nur in Diagnosegeräten, sondern auch in modernen Operationsrobotern. Dort erfassen sie die Position des OP-Bestecks so exakt, dass Chirurgen mit den Robotern sogar heikle Gehirn-Operationen durchführen können. Hier kommt es auf extreme Präzision an, da kleinste Abweichungen bei der Positionierung des OP-Bestecks irreparable Schäden am Gehirn verursachen können. Hersteller von OP-Robotern verbauen deshalb die Acuro AD35 und AD36-Drehgeber, denn sie arbeiten mit einer Positioniergenauigkeit von ±35 Winkelsekunden und einer Wiederholgenauigkeit von ±7 Winkelsekunden. Dadurch sind feinste Schnitte möglich, die den Patienten schonen und optimale Voraussetzungen für einen schnellen Heilungsprozess schaffen.

Den Betriebszustand immer im Blick

Zu den kritischen medizinischen Behandlungssystemen zählen aber auch Dialyse-Geräte und Defibrillatoren. Sie müssen immer einwandfrei funktionieren, denn sie werden unmittelbar am Patienten eingesetzt und übernehmen eine lebenswichtige Aufgabe. Zähler von Hengstler sorgen dafür, dass die Betriebsdauer von Dialyse-Geräten genau erfasst wird. So lassen sich Wartungsintervalle optimal planen, bzw. alte Geräte können rechtzeitig gegen neue ausgetauscht werden. Die Funktionssicherheit der Geräte ist damit jederzeit garantiert.

Bei Defibrillatoren stehen die Hersteller vor anderen Herausforderungen. Diese Geräte müssen von Laien bedient werden können und daher einfach zu handhaben sein. Aus diesem Grund ist eine Fehlbedienung auszuschließen. Dafür setzen die Defibrillator-Produzenten Netztrennrelais von Hengstler zur Spannungsregulierung ein. Diese stellen sicher, dass die vom Gerät abgegebene Spannung weder den Bediener noch den Patienten gefährden kann.

Positionserkennung in Exoskeletten durch Absolutwertgeber

Neben Diagnose und Therapie ist die Rehabilitation die dritte wichtige Säule der Medizin. Auch bei den Reha-Maßnahmen hat es in den vergangenen Jahren große Fortschritte gegeben. Wer an einer Querschnittsymptomatik, Multipler Sklerose oder Lähmungen nach einem Schlaganfall leidet, kann Bewegungsabläufe inzwischen zum Beispiel mithilfe eines Exoskeletts trainieren. Dessen durch Motoren angetriebene Gelenke unterstützen und verstärken die Bewegungen des Patienten, der so schneller wieder mobilisiert werden kann als bisher.

Das Skelett muss jederzeit die genaue Position der menschlichen Gelenke „kennen“. Hier kommen die Drehgeber Acuro AD35 und AD36 von Hengstler ins Spiel. Die Encoder erfassen mit einer Auflösung von bis zu 34 Bit (Multiturn) die exakte Position der Exoskelett-Gelenke, damit diese möglichst genau positioniert werden können. Hengstler hat die Drehgeber mit einer Tiefe von lediglich 23,7 mm (AD35) kompakt konstruiert. Da die Absolutwertgeber zudem gerade einmal 80 bzw. 130 g wiegen, passen sie sich optimal in die Leichtbauweise der Exoskelette ein.

Flexibilität in der Fertigung

Ein weiteres Argument für die Komponenten von Hengstler ist die kunden­spezifische Fertigung. Das Unternehmen produziert nach dem Zellenprinzip und kann deshalb sehr flexibel auf besondere Wünsche und Anforderungen eingehen.

Von Peter Elbel.

Lesen Sie auch: Bereit für die virtuelle Inbetriebnahme: Das bringt Roboter schnell in die digitale Welt