Mechanik mit Mehrwert

Brustkrebs ist die am häufigsten auftretende einwuchernde Tumorerkrankung weltweit. Eine bildgebende Untersuchungsmethode, die präzise, dabei aber schmerzfrei ist und die Strahlungsbelastung des Patienten möglichst minimiert, ist die wünschenswerte Zukunft. Daran arbeitet auch die CT Imaging GmbH, ein Spin-Off des Instituts für Medizinische Physik der Universität Erlangen-Nürnberg (IMP). Die Verbesserung der Frühdiagnostik von Brustkrebs ist ein Hauptentwicklungsprojekt des jungen Unternehmens, das auf die Entwicklung neuartiger Verfahren und Anwendungen für die medizinische Bildgebung und Bildverarbeitung spezialisiert ist.

Das Brust-CT vereint eine vollwertige, hochauflösende und überlagerungsfreie 3D-Darstellung mit den niedrigen Dosisniveaus aktueller Mammographiesysteme. Es ermöglicht eine frühzeitigere Detektion kleinster Tumore, als es mit etablierten Verfahren derzeit machbar ist. Dabei können alle diagnostischen Schritte von der Mikrokalk-Strukturanalyse über die Differentialdiagnose von Läsionen mit dynamischer CT bis hin zur bildgestützten Biopsie an einem Gerät durchgeführt werden.

Bei dem eingesetzten Spiral-CT rotiert das Bildsystem mit Röhre und Detektor um das zu messende Objekt herum und wird dabei kontinuierlich in der Längsachse der Brust verschoben. Um ein genaues dreidimensionales Bild zu garantieren, mit dessen Hilfe Rückschlüsse auf die Position von verdächtigem Gewebe gezogen werden können, muss die Winkelposition des Bildsystems ständig genau erfasst werden. Dazu dient ein Dreh-Encoder. Dieses spezielle Messgerät lagert auf einer horizontal eingebauten Drehverbindung mit Aufnahme und integrierter Riemenscheibe für den Riemenantrieb. Bei dieser Einheit handelt es sich um eine Sonderanfertigung der Rodriguez GmbH, Eschweiler.

Die Konstrukteure von CT-Imaging hatten bereits in ihrem Kleintier-Computertomographen „Tomoscope Synergy“ erfolgreich Dünnringlager von Rodriguez verbaut. Daher lag es nahe, die Antriebsspezialisten auch bei der Entwicklung der Aufnahme des rotierenden Bildsystems um Hilfe zu bitten. Die Vorgaben waren einfach: die gesamte Antriebseinheit sollte auf einem spielfreien, vorgespannten Lager basieren, hohe Anforderungen an den Plan- und Rundlauf erfüllen und vor allem einbaufertig geliefert werden. Des Weiteren musste das Lager über ein hohes Reibungsmoment und eine Langzeitschmierung verfügen. Diese Voraussetzungen erfüllte ein abgedichtetes einreihiges Rillenkugellager mit einem 11″-Durchmesser aus der Baureihe der Kaydon-Dünnringlager. Ein solches Rillenkugellager kann Kräfte in axialer und radialer Richtung aufnehmen. Die Vorspannung sorgt für höchste Steifigkeit, Rundlauf sowie eine präzise Positionierung und Wiederholbarkeit – entscheidend für die genaue Lokalisierung eines möglichen Mammakarzinoms. Speziell für den Einsatz in der Brustscanner-Antriebseinheit wurde das Lager mit einer integrierten, reibungsarmen Dichtung versehen. Sie hält Verschmutzungen von dem Lager fern und sichert so eine hohe Betriebssicherheit und lange Gebrauchsdauer. Den Außenring des Lagers befestigte Rodriguez mittels Bohrungen auf einer 400 mm x 500 mm messenden Grundplatte aus Aluminium. Der Innenring des Lagers nimmt eine 90 mm lange Welle inklusive Riemenscheibe auf, die scannerseitig mit einem Riemenantrieb verbunden wird. Welle und Riemenscheibe sind ebenfalls aus Aluminium gefertigt.

Die Auslegung und Fertigung solch applikationsspezifischer, einbaufertiger Gesamtlösungen übernimmt bei Rodriguez der Bereich „Value Added Products“. Diese „Mechanik mit Mehrwert“ ist eine Kernkompetenz der Eschweiler. Die Value Added Products (VAP) vereinen kundenspezifische Komplettlösungen auf Basis hochwertiger Lager- und Lineartechnik mit einem umfassenden Rund-um-Service für die Lagermechanik. Dabei übernimmt der Hersteller jeden Prozessschritt – von Entwicklung und Konstruktion über Fertigung und Montage bis hin zu Qualitätsprüfung, Praxistests und Inbetriebnahme – und investiert laufend in moderne Fertigungstechnologien. Zu den bisher verwirklichten VAP gehören neben der Antriebseinheit für den Brust-CT weitere applikationsspezifische Antriebslösungen für Anwender aus der Medizintechnik.

Doch nicht nur Dünnringlager eignen sich für den Einsatz in der Medizintechnik. Auch die mächtigeren Kugeldrehverbindungen tragen zu höchster Präzision in diesem Anwendungsfeld bei; beispielsweise, wenn sie in C-Bogen-Systemen für medizinische Untersuchungen, chirurgische Eingriffe oder gezielte Bestrahlungen verbaut werden.

Silke Irina Nellen Fachjournalistin in Handeloh