Im medizinischen Bereich ist der Aspekt der Qualität nicht nur wichtig, sondern lebenswichtig. Deswegen müssen medizinische Produkte in höchster Qualität und größtmöglicher Präzision gefertigt werden. Das Projekt InStent beschäftigt sich mit der Qualitätsprüfung von Stents. Stents werden in der Medizin immer häufiger zum Offenhalten von Gefäßen eingesetzt (Blutgefäße, aber auch Atemwege und andere). Sie müssen in höchster Qualität gefertigt werden, wobei die Preise kontinuierlich zurückgehen. Unerkannte Fehler bei Stents können zu erheblichen gesundheitlichen Problemen bei den Trägern führen. Daher ist die wirtschaftliche und möglichst vollautomatische Prüfung eine wesentliche Voraussetzung zur Akzeptanz der Anwendung von Stents.

Projektziele

Die röhrenförmigen Stents sind aus einem flexiblen Gittergerüst aufgebaut. Geflochtene Stents werden aus einem dünnen Draht mithilfe einer Flechtvorrichtung manuell geflochten, was diesen Vorgang fehleranfällig und kostenintensiv macht.
Eine perfekte Qualitätskontrolle ist somit unerlässlich und beinhaltet mehrere Prüffaktoren: die Geometrie der Stents, die Stegbreite, die Oberflächenbeschaffenheit, Einschnürungen, farbliche Veränderungen und Risse. Bisher wird die Prüfung manuell von einem Mitarbeiter durchgeführt, der Stents unter einem Mikroskop untersucht. Die manuelle Prüfung birgt Risiken: Es kommt zu subjektiven Fehlermöglichkeiten durch die individuelle Beurteilungsfähigkeit der Prüfpersonen. Hinzu kommt, dass die Prüfpersonen die geflochtenen Stents zur besseren Erkennbarkeit von Fehlern etwas dehnen und die Dreheinrichtung bewegen müssen.
Ziel des Projektes ist es, ein automatisches, robotergeführtes optisches Inspektionssystem für lasergeschnittene und geflochtene Stents zu entwickeln. Durch ein verbessertes und automatisiertes Prüfverfahren soll die Möglichkeit der Prüffehler minimiert, durch die objektive Prüftechnik die Qualität der Prüfung erhöht und die Belastung der Prüfer reduziert werden. Zum Einsatz kommt dabei ein Robotersystem, das den zu prüfenden Stent aus einer Palette aufnimmt, zu den Inspektionsvorrichtungen transportiert und bei dem Ergebnis „in Ordnung“ an geeigneter Stelle ablegt. Ist das Prüfergebnis „nicht in Ordnung“ können kritische Stellen erneut untersucht werden. Bei dem automatischen Prozess ist weiterhin ein Mitarbeiter als Bediener des Systems involviert und kann mit seiner Erfahrung kritische Prüfergebnisse nachkontrollieren.

Partner und Zielgruppe

Das Projektteam setzt sich aus der Hochschule Kaiserslautern, dem Umwelt Campus Birkenfeld sowie dem Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) als assoziierten Partner zusammen. Außerdem ist das mittelständische Medizintechnikunternehmen Joline mit dabei und bildet die direkte Schnittstelle zu künftigen Anwendern des zu entwickelnden Prüfsystems. Durch die Verbindung von forschenden und industriellen Projektpartnern kann die Entwicklung zielgruppenspezifisch stattfinden – das Know-how und die Bedürfnisse potenzieller Kunden fließt somit unmittelbar in die Entwicklung mit ein.

Vorteile der Lösung

Durch die roboterunterstützte, automatisierte Qualitätsprüfung kommt es zu einer deutlichen Qualitätsverbesserung und erheblichen Kosteneinsparung. Hinzu kommt, dass durch eine Automatisierung dem Fachkräftemangel entgegengewirkt wird: Fachkräfte, die die bisher manuelle Prüfung durchgeführt haben, werden weniger, allerdings wird die Zahl der zu produzierenden Stents höher. Ein weiterer wichtiger Aspekt, der eine solche Lösung unverzichtbar macht, ist der Bedarf – denn nicht nur die Firma Joline, sondern auch Firmen aus dem Umfeld, sehen die Notwendigkeit dieses Prüfsystems und den damit einhergehenden enormen Fortschritt.

Das Vorhaben "Automatische, robotergeführte optische Inspektion geflochtener und lasergeschnittener Stents" wird im Rahmen des Fördergebiets "Förderprogramm Forschung an Fachhochschulen" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Gegenwärtiger Projektträger für das Fördergebiet Forschung an Fachhochschulen ist VDI-Technologiezentrum GmbH.

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