Wo herkömmliche Messverfahren in der Endkontrolle von Diagnosesystemen versagen, ermöglicht ein antimagnetisches und metallfreies System das präzise Vermessen der zylindrischen Komponenten von Magnetresonanztomographen (MRT). Und das bei einer Röhrenlänge bis zu 2000 mm.
Die Magnetresonanztomographie ist eines der genauesten bildgebenden Diagnoseverfahren. Sie erlaubt den Medizinern einen Blick in den Patienten. Wichtige Voraussetzung: Die Präzision, mit der der Magnetresonanztomograph arbeitet, muss exakt bekannt, also vermessen sein. Mit dem Messsystem FMM100 hat die Faude Produktionsanlagen GmbH, Gärtringen, eine Maschine entwickelt, die von Siemens eingesetzt wird.
Siemens Medical Solutions in Erlangen ist nach eigenen Angaben einer der weltweit führenden Hersteller von Magnetresonanztomographen. Um einwandfreie Produkte liefern zu können, müssen diese einer Endkontrolle unterzogen werden, jede Röhre wird dabei einzeln geprüft. Von jeder Messung wird ein Messprotokoll, eine Art Qualitätszeugnis erstellt.
„Eigentlich ist das Vermessen eines Hohlkörpers keine besonders schwierige Angelegenheit“, weiß Faude-Geschäftsführer Dieter Faude. „Bei der Röhre eines Magnetresonanztomographen sieht das jedoch anders aus.“ Die Gradientenspulen seien besonders schwierige Patienten. Außer dem elektrischen Sensor selbst dürfen keinerlei metallische oder magnetische Systemkomponenten eingesetzt werden, sie würden das Messergebnis unbrauchbar machen. Ein weiteres Problem wird durch die Größe und das Gewicht bedingt: Bis zu 2000 mm sind die elipsenförmigen Röhren lang, der Außendurchmesser beträgt bis zu 900 mm, das Gewicht bis zu 1,5 t.
Vor allem der Verzicht auf metallische und magnetische Systemkomponenten stellte eine Herausforderung dar. Geschäftsführer Dieter Faude: „Dass wir hier unsere Technologien weiter entwickeln mussten, war uns von Anfang an klar: Eine reizvolle Aufgabe mit vielen Unbekannten.“Zum Einsatz kommt in dem neu entwickelten System ein Messarm aus reinem Karbon. Alle metallischen Komponenten, beispielsweise Motor, Flansch und Steuerung sind außerhalb des Messfeldes angebracht.
Der Karbonarm nimmt den mechanischen Messtaster auf und bringt durch seinen speziellen kinematischen Aufbau enorm hohe Steifigkeit. Mit seiner Länge von 2200 mm kann er mit maximal 30 min-1 um seine eigene Achse rotieren. Bauraumuntersuchungen bis 1700 mm Tiefe sind damit präzise möglich: Die Messpunkte einer Messwolke werden mit einer Genauigkeit von 0,01 mm angefahren. Die Messeinrichtung selbst liegt auf einem besonders präzise gearbeiteten Granitsockel, der mittels Laser ausgemessen wurde. Die Röhren hingegen werden mit einem Gabelstapler auf ein Hartholzgestell aufgelegt. Dieses ist, zur Sicherheit für die Messmaschine, nicht mit dieser verbunden. „Eine wirklich exakte Positionierung der Gradientenspulen wäre bei einem Gewicht von rund 1,5 Tonnen nur sehr schwer möglich“, erklärt Dieter Faude. „Das heißt, die Messmaschine weiß bei den einzelnen Röhren nicht, in welcher exakten Position diese liegen. So ist es die erste Aufgabe, die genaue Lage des Prüflings zu ermitteln.“ Diese Positionserkennung erfolgt bei der FMM100 durch mechanisches Antasten des Prüflings an 16 Punkten plus anschließender mathematischer Transformation. Die Messmaschine übernimmt dies selbsttätig mit einer reproduzierbaren Genauigkeit von 0,01 mm.
Nach dem mechanischen Vermessen wird der Messtaster abgelegt. Dann erfolgt die elektrische Vermessung. Beide Verfahren erfolgen vollautomatisch.
Susi Stadler Journalistin in Kirchheim/Teck
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