Medizintechnik

Smart Health mit klugen Bauteilen

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Automatisierungsgrad von Laboren wächst

Vor allem aber gibt es Technologien, die verschiedenste Branchen bereits für sich adaptieren, wenn auch noch in unterschiedlichem Tempo. So gestaltet sich der Automatisierungsgrad von Laboren heute beispielsweise noch sehr unterschiedlich. „Die Spanne reicht von der Durchführung einzelner Prozesse mit Stand-alone-Geräten bis zur vollautomatischen Probenanalyse in komplexen Anlagen. Entsprechend unterschiedlich sind die Ansprüche an die Antriebstechnik“, erläutert Dr. Aihua Hong, zuständig für das Marktsegment Laborautomation bei Faulhaber. „Förderbänder beispielsweise brauchen große, leistungsstarke Motoren. In den mobilen Transporteinheiten für Proben dagegen sind möglichst kleine und leichte Antriebe gefragt.“ Kleinstmotoren ohne Eisenanker seien hierfür meist eine gute Wahl, denn sie sind leichter und kleiner als andere Antriebe gleicher Leistung. „Gleichzeitig bieten sie eine hohe Dynamik, die für schnelle Start-Stopp-Bewegungen bei Pipettier- und Pick-and-Place-Anwendungen notwendig ist.“

Allerdings: Bislang haben sich Branchenexperten zufolge viele Medizintechnik-Firmen in Sachen Digitalisierung noch zurückgehalten. Dies liege vor allem an den speziellen Strukturen in diesem Bereich, so ein Trendbericht zur Compamed. „Die Branche ist geprägt von kleinen und mittelständischen Unternehmen. Und diese haben es schwer, die Potenziale der vernetzten Fabrik für sich zu identifizieren“, erklärte Dr. Jens Nitsche, Direktor Research & Development des Beratungsunternehmens Ingenics im Vorfeld der Messe. Doch das beginnt sich zu wandeln, hat der IVAM Fachverband für Mikrotechnik festgestellt, der gerade kleine und mittelständische Unternehmen vertritt.

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Fördergelder für Elektroniksystem in der Medizin

Kein Wunder also, dass das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) kürzlich ein Programm aufgelegt hat, um Innovationen im Bereich intelligenter Medizintechnik zu fördern, die auf „neuartigen oder deutliche verbesserten Lösungsansätzen der zugrundeliegenden Elektroniksysteme beruhen“. Die Förderrichtlinie hat den Titel „Neue Elektroniksysteme für intelligente Medizintechnik (Smart Health)“ und richtet sich an Unternehmen, die Medizinprodukte mit mehr Funktionalitäten und Vernetzungsfähigkeit entwickeln. Gefragt sind beispielsweise neuartige Elektroniksysteme für den Einsatz in der Prothetik, miniaturisierte Multisensorik auf kleinem Bauraum und sogenannte Closed-Loop-Systeme, also geschlossene Kreisläufe durch innovative Kommunikationstechnik, die etwa autonom den Blutzuckerspiegel regulieren können.

Durch die Integration von elektronischen Bauteilen werden verschiedenste Anwendungen smart. So lassen sich etwa Textilien mit Sensorik um zahlreiche Funktionen erweitern. Hier hat das Fraunhofer IZM völlig neue Anwendungsfelder eröffnet. Auf der diesjährigen Wearable Technologies Conference 2016 in München zeigt das Forschungsinstitut aus dem laufenden Forschungsprojekt Motex einen textilen Dehnungssensor für eine Kniebandage, der zusammen mit miniaturisierter Elektronik den Beugewinkel und Verschleißbewegungen in Echtzeit überwacht. Elektronische Komponenten – angefangen von den Sensoren über die Elemente der Signalkette, dem Power-Management bis zu den Controllern und den Funkeinheiten – bilden das Herz der Wearables, die die Daten sammeln und analysieren. Ärzte können die Vitalzeichen ihrer Patienten von der Ferne überwachen oder gar Krankheiten diagnostizieren – Condition Monitoring gewissermaßen.

Anwendungsfelder aus der Automatisierung gibt es schon heute viele: navigierte Biopsien, gesteuerte Multifunktionskatheter, autonome Assistenzsysteme etwa für OPs oder solche, die immer kleiner und im Körper integriert zu intelligenten Implantaten werden. Viel Entwicklungsarbeit steckt etwa in aktiven Implantaten wie Herzschrittmachern oder Medikamentenpumpen, die über eine Energiequelle und mit Hilfe auch von sensorischen Komponenten Körperfunktionen überwachen und unterstützen, bildgebende Verfahren für die Diagnostik, Sensorik und Antriebstechnik für chirurgische Instrumente – und natürlich für die Fertigung dieser Lösungen selbst und somit auch für andere industrielle Einsätze nützlich.

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