Antriebstechnik für Krankenhäuser und Operationssäle
Medizintechnik auf Automationskurs
Die Automatisierung ist längst im Gesundheitswesen angekommen und Chirurgieroboter, maschinelle Helfer sowie automatisierte Systeme sind in vielen Bereichen Alltag. Robotertechnik kann das Personal entlasten und die Behandlungsqualität erhöhen oder bestimmte Behandlungsschritte erst möglich machen. Eine besondere Rolle spielt dabei die Antriebstechnik. Kompakte Servogetriebe ermöglichen eine Positionierung im Hundertstel-Millimeterbereich und zeichnen sich durch ein cleanes, geschlossenes Design sowie ein konstantes Betriebsverhalten und einen geringen Geräuschpegel aus.
Medizintechnik im Wandel: Digitalisierung und Automatisierung gehören zu den großen Trends im Gesundheitswesen. (Bild: ©romaset/stock.adobe.com / Nabtesco Precision Europe GmbH)
Der Gedanke, von einem Roboter operiert zu werden, bereitet Vielen Bauchschmerzen. Nur jeder fünfte Deutsche könnte sich damit anfreunden. Damit gehört Deutschland zu den großen Skeptikern – jedenfalls auf Patientenseite. Eine höhere Akzeptanz genießt der medizintechnische Fortschritt in Ländern wie Schweden oder Polen. Dort würden sich 40 Prozent unters Roboterskalpell legen. Fakt ist: Der Roboter im OP spaltet die Gemüter. Fakt ist aber auch: Die Automatisierung ist längst im Gesundheitswesen angekommen und Chirurgieroboter, maschinelle Helfer sowie automatisierte Systeme sind in vielen Bereichen Alltag. Treiber dieser Entwicklung sind vor allem Faktoren wie der anhaltende Fachkräftemangel, steigende Personalkosten, eine alternde Gesellschaft sowie die Zunahme an pflegebedürftigen Menschen. Der Kosten- und Effizienzdruck ist hoch und so kommen medizinische Einrichtungen nicht umhin, ihre Prozesse zu verbessern – sei es im Krankenhaus, in der Rehaklinik, im Pflegeheim oder in der Seniorenresidenz.
Entlastetes Personal und erhöhte Behandlungsqualität
Doch wie lassen sich Ökonomisierung und Patientenwohl in Einklang bringen? Die Automatisierung spielt dabei eine zentrale Rolle, denn der Einsatz von Robotern sorgt nicht nur für Effizienzsteigerungen, sondern auch für eine höhere Qualität bei der Patientenversorgung. Fehlerreduzierung, Entlastung des Klinik- und Pflegepersonals, exaktere und schnellere Diagnoseverfahren, verbesserte Behandlungs- und Therapiemethoden sowie eine Verbesserung von Komfort und Betreuung des Patienten sind hier entscheidende Schlagworte. So werden z.B. komplexe minimal-invasive Eingriffe durch roboterassistierte Chirurgie, die ein extrem präzises Operieren mit einer dreidimensionalen Sicht auf das Operationsfeld gewährleistet, teilweise überhaupt erst möglich. Weitere Anwendungsfelder finden sich darüber hinaus bei bildgebenden Verfahren (wie Röntgen oder Ultraschall), beim Patienten-Handling sowie in der Krankenhauslogistik, in der Labordiagnostik und im Reha-Training. Dabei gilt: Kollege Roboter assistiert und unterstützt, ersetzt aber weder Arzt noch Krankenschwester oder Pfleger.
Antriebskonzepte für Medizingeräte
Damit die neuen Technologien sicher und leise am bzw. im Umfeld des Patienten arbeiten können, kommt der Antriebstechnik eine entscheidende Bedeutung zu. „In keiner anderen Branche sind die Anforderungen hinsichtlich Präzision, Sicherheit und Laufruhe so hoch wie in der Medizintechnik“, macht Daniel Obladen, Head of Sales General Industries bei Nabtesco, deutlich und ergänzt: „Auch muss eine hygienegerechte Gestaltung gewährleistet sein, damit die Getriebe die regelmäßigen Reinigungs- und Desinfektionsprozesse gut überstehen.“ Mit der Neco-Serie (aktuell in fünf Baugrößen verfügbar: 25, 42, 80, 125 und 160) bietet Nabtesco eine passende Lösung. Die kompakten Servogetriebe ermöglichen eine Positionierung im Hundertstel-Millimeterbereich, bringen hohe Sicherheitsreserven mit und zeichnen sich durch ein cleanes, geschlossenes Design sowie ein konstantes Betriebsverhalten und einen geringen Geräuschpegel aus.
Präzision und künstliche Intelligenz
Den Unterschied macht die besondere Bauweise. Die für Zykloidgetriebe typische Kraftübertragung über Kurvenscheiben und Rollen führt zu einem guten Verhalten hinsichtlich Wiederhol- und Bahngenauigkeit, Dynamik, Belastbarkeit und Laufruhe. Auch bei großen Lasten oder hohen Beschleunigungsmomenten stellen die Neco-Getriebe exakt ausgeführte Bewegungen sicher und positionieren hochpräzise. Der fast vollständige Kontakt sowie eine gleichmäßige Kraftverteilung innerhalb des Getriebes sorgen für eine hohe Steifigkeit. So lassen sich sehr hohe Drehmomente mit hoher Präzision (Hystereseverlust von 0,5 arc.min) und Laufruhe übertragen. Auch über einen langen Zeitraum ist die Spielzunahme verschwindend gering. „Dieses geringe Spiel trägt z.B. entscheidend zu hochwertigen und detailreichen Körperbildern bei“, so Obladen und macht deutlich: „Vor allem angesichts des großen Potenzials der künstlichen Intelligenz für die Bilddiagnostik wird die Datenqualität zum Schlüsselfaktor, denn KI-Algorithmen, die eine vollautomatische Analyse und Auswertung von Röntgenaufnahmen vornehmen, sind auf hochpräzise und zuverlässige Daten angewiesen.“
Aufgrund der glatten Oberflächen und des ganzheitlichen Korrosionsschutzes ist das Neco-Getriebe von Nabtesco besonders für den Einsatz in hygienesensiblen Branchen wie der Medizintechnik geeignet. (Bild: ©sudok1/stock.adobe.com / Nabtesco Precision Europe GmbH)
Sichere Konstruktion
Ihre spezielle Konstruktion macht die Neco-Getriebe sehr sicher – und damit geeignet für medizintechnische Anwendungen. Aufgrund doppelt gelagerter Exzenterwellen sowie der gelagerten Antriebswelle sind die Antriebe sehr robust. Zur hohen Torsionssteifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Stoß- und Überbelastung tragen auch die integrierten Schrägkugellager bei, die axiale sowie radiale Lasten und Biegemomente aufnehmen. So erlauben die Getriebesysteme in Nothaltsituationen hohe Lastspitzen von bis zu 500 Prozent des Nenndrehmoments und bieten damit im Fall einer Betriebsstörung Patienten und Bedienpersonal bestmöglichen Schutz. „Wir haben auch schon Projekte mit einem Notausdrehmoment von 800 Prozent des Nenndrehmoments realisiert“, erzählt Obladen.
Durch ihre besondere Bauweise sind die Zykloidgetriebe von Nabtesco sehr leistungsfähig, genau und robust. (Bild: Nabtesco Precision Europe GmbH)
Hygienefreundliches Design
Das hygienefreundliche Design der Neco-Serie reduziert das Kontaminationsrisiko und gewährleistet eine schnelle, effiziente Reinigung und Desinfektion. Auf raue Gussbauteile und scharfe Kanten wurde verzichtet. Es gibt weder Toträume noch Spalten oder Nischen, in denen sich Reinigungsmittel sammeln könnten. Die Verschraubungen befinden sich auf der Anwendungsseite, sodass die Motorseite ohne Schraubenlöcher und vorstehende Teile auskommt. Glatte Oberflächen und das abgerundete Getriebegehäuse sorgen dafür, dass Schmutz sich nicht festsetzen und Flüssigkeiten ungehindert abfließen können.
Breites Portfolio für die Medizintechnik
Die Neco-Getriebe finden sich vor allem in C-Bögen, Patienten-Handling-Systemen, Patientenliegen, OP-Tischen, Krankenhausbetten oder robotergestützten Reha-Geräten. Sollen gekapselte Systeme aufgebaut werden, sind die Hohlwellengetriebe der RD-C-Serie eine gute Wahl. Die Präzisionsgetriebe verfügen über eine großzügig dimensionierte Hohlwelle, in der sich Kabel, Schläuche und Zuleitungen hygienisch und platzsparend unterbringen lassen. Neben Zykloidgetrieben gehören auch hochpräzise, kleine Wellgetriebe der Marke Ovalo für den unteren Drehmomentbereich sowie kompakte Antriebskonzepte für den Einsatz in fahrerlosen Transportsystemen zum Medizintechnik-Portfolio von Nabtesco.
