Mobile Oberflächenmessung für passgenaue Implantate

Es reicht auszurutschen und ungünstig zu fallen und schon ist der Knochen kaputt. Bei komplizierten Frakturen kommt der Verunglückte dann um eine Operation nicht herum. Dabei sorgen Implantate u. a. in Form von Nägeln, Schrauben und anatomisch geformten Platten für die notwendige Stabilität. Diese Hilfsmittel müssen hohen Anforderungen genügen, denn das jeweilige Implantat ist nach dem Verheilen in der Regel zu entfernen und das geht um so besser, je glatter dessen Oberfläche ist.

Anodisieren mit biokompatibler Oxidschicht

Für eine ausreichend glatte Oberfläche und Biokompatibilität anodisiert der Implantate-Hersteller ITS. seit Neuem die Implantate im eigenen Haus, um effektiver zu arbeiten und die erforderliche Qualität bieten zu können. Beim Anodisieren werden die Titanimplantate mit einer sehr glatten, biokompatiblen Oxidschicht überzogen, die Mikroporen und feinste Risse glättet und so die mögliche Integration ins Knochengewebe und das gefürchtete Kaltverschweißen von Schrauben reduziert. „Um eine möglichst glatte Oberfläche der Implantate garantieren zu können, bestimmen wir mit dem Surfcom Touch 50 von Accretech vor und nach dem Anodisieren die Oberflächenrauheit der Implantate“, berichtet Lukas Feichtenschlager, Produktmanager bei ITS.

Schnelle Messung auch schwer zugänglicher Stellen

Großer Vorteil ist, dass die mobile Oberflächenmessung direkt in der Fertigung durchgeführt werden kannEine Operation soll möglichst frühzeitig die Fraktur bewegungs- und belastungsstabil versorgen. Das Verschrauben wird dabei häufig mit anderen Verfahren kombiniert, z. B. mit Zugschrauben durch eine Platte. Eine solche Platte besteht aus Titan Grade 2, die Schrauben jedoch aus einer härteren Titanlegierung. So brauchen die Löcher keine Gewinde. Wird eine Feststellschraube eingesetzt, dann erzeugt sie in der Platte selbst ein Gewinde. Es wird nichts geschnitten und es entsteht deshalb kein Schmutz in der Wunde während der OP.

Um die glatten Oberflächen der Implantate zu garantieren, werden sie vor und nach dem Anodisieren an vordefinierten Messpunkten mit dem Surfcom Touch 50 von Accretech gemessen. Dank dessen Freitastsystems sind auch schwer zugängliche Stellen messbar, was von großem Vorteil ist, denn Implantate sind oft unregelmäßig anatomisch geformt und haben deshalb selten ebene Flächen. Geprüft werden etwa 3 Teile pro Minute.

„Wir haben das Gerät gekauft, weil es ein gutes Preis-Leistung-Verhältnis aufweist und in dieser Preisklasse ist das Gerät unschlagbar. Außerdem ist das System einfach und mit einer kurzen Einschulung des Mitarbeiters bedienbar“, fasst Lukas Feichtenschlager zusammen. Zudem weist er darauf hin, dass die Messdaten nicht nur die hohe Qualität der Implantate garantieren, sondern auch eine Basis für Forschung und Entwicklung neuer Implantate bilden. So bringt IST. demnächst einen neuen Hüftnagel auf den Markt.

Einige Vorgaben sind zu beachten

Die bestätigte Qualität der Implantate hängt vom richtigen Einsatz des Messequipments und der gewählten Messstrategie ab und dazu gehört nicht nur die richtige Wahl des Tasters. Da Staubablagerungen oder Schmiermittelreste auf der Oberfläche die Messungen verfälschen, muss der Anwender dafür sorgen, dass die Taster gut gepflegt sind und saubere Oberflächen haben. Auch Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchte oder eventuelle Schwingungsquellen beeinflussen das Messergebnis. Deshalb sind die Umgebungsbedingungen im Voraus zu prüfen, denn die Kunden verlassen sich darauf, dass die Messergebnisse stimmen, die Implantate also ausreichend glatt sind, denn letztlich hängt davon das Wohl der Patienten ab.

Qualität der Implantate hängt vom richtigen Einsatz des Messequipments und der gewählten Messstrategie ab

Für ITS. ist es praktisch, dank der mobilen Oberflächenmessung die Werkstücke auch direkt in der Fertigung vermessen zu können. Für unterschiedliche Werkstücke lassen sich individuelle Parameter und Messbedingungen im Gerätespeicher hinterlegen und bei Bedarf abrufen. Der Wechsel zwischen den Werkstücken geschieht schnell und unkompliziert und es kann ein großer Bereich in der Produktion damit abgedeckt werden.

Um für die operative Bruchversorgung auch zukünftig passgenaue Implantate anbieten zu können, forscht ITS. mit Chirurgen, um die Geometrie und Beschaffenheit der Implantate optimal an die möglichen Therapien anzupassen. „Mit unserem engagierten Fokus auf die Entwicklung und die Erweiterung unseres Portfolios an Implantaten und unseres Serviceangebots ist es unser Ziel, bald mehr als 90 % aller Traumaindikationen bedienen zu können. Und die Surfcom Touch 50 ist hier unverzichtbar“, berichtet Lukas Feichtenschlager.

Gute Bedienbarkeit dank smarter Benutzeroberfläche

Das Messsystem bietet dank eines leistungsstarken Detektors eine hohe Auflösung über den größten Messbereich seiner Klasse. Der Taster kann für tiefe, lange oder kleine Bohrungen sowie runde Flächen passend ausgewechselt werden, sodass sich verschiedene Arten von Werkstücken problemlos messen lassen, optimal für Kontrolle bei unregelmäßigen, anatomisch geformten Implantaten.

Der Z-Achsen-Messbereich leistet 1000 µm bis 2000 µm, bei einer Mindestauflösung von 0,0001 μm. Das aufwendige Ausrichten der Werkstücke entfällt. Das Gerät misst nicht nur flache Oberflächen, sondern erfasst auch die Rauheit oder Welligkeit abgestufter oder runder Oberflächen mit einer einzigen Messspur. Auch das Nivellieren und Nullstellen vor der Messung ist problemlos möglich. Weiter sind Messungen vertikaler Flächen, Überkopfmessungen und Messungen enger Bereiche möglich.

Die transportable, kompakte Vorschubeinheit lässt sich einfach installieren, bietet einen X-Achsen-Messbereich von 50 mm, eine Führungsgenauigkeit von 0,3 μm/50 mm und einen vertikalen Positionierbereich des Detektors von 50 mm. Die sichere Positionierung bei konstanter Geschwindigkeit wird durch die Bedienung der Vorschubeinheit in X-Richtung vom Bildschirm des Verstärkers aus ermöglicht.

Der selbsterklärende Bildschirm vereinfacht es Messbedingungen einzustellen, Kalibrierung, Messung und Analyse sicher durchzuführen und macht die Bedienung einfach und intuitiv. Die Bedienungsanleitung selbst ist konzipiert wie eine Anleitung für Haushaltsgeräte. Eine Schnellreferenz veranschaulicht die grundlegenden Schritte, sodass der Anwender keine schriftlichen Vorgehensweisen verfassen muss.

Insgesamt können 15 Messbedingungen und 20 Messergebnisse in der Surfcom Touch Auswerteeinheit gespeichert werden

USB/Micro-USB-Anschlüsse gibt es als Standardausstattung. Insgesamt können 15 Messbedingungen und 20 Messergebnisse in der Surfcom Touch Auswerteeinheit gespeichert werden. Für mehr kann ein USB-Speicher mit dem Standard-USB-Anschluss verbunden werden. Die Auswerteeinheit ist ebenfalls mit einem Micro-USB-Anschluss ausgestattet und mit einem USB-Kabel können Messdaten zum Computer übertragen und ausgewertet werden. Für ITS. ist das von Vorteil, denn so steht immer ausreichend viel Speicherplatz und Datenverarbeitungskapazität zur Verfügung, wenn in der Entwicklungsarbeit neuer Implantate größere Datenmengen anfallen.

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Fotos: Accretech