technikforum Nr. 2/ : VDI: Welt des Motorsports : VDE-Forum Gesellschaft und Technik in Nordbaden-Pfalz/Kurpfalz

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1 technikforum Gesellschaft und Technik in Nordbaden-Pfalz/Kurpfalz Aus dem Inhalt: VDI-Mitgliederversammlung» 3 ff. VDE-Mitgliederversammlung» 8 Technik und Medizin» 9 ff : VDI: Welt des Motorsports : VDE-Forum Nr. 2/ 2011

2 2 technikforum Nr. 2/ 2011 Editorial Liebe Mitglieder, sehr geehrte Damen und Herren, in der zweiten Ausgabe des technikforum berichten wir traditionell über die Jubilarehrungen und Mitgliederversammlungen unserer beiden Bezirksvereine. So auch in diesem Heft. Der VDI hatte im März und der VDE im April die Mitglieder in das MAFI- NEX Technologiezentrum Mannheim eingeladen. Der VDE Kurpfalz wählte turnusgemäß einen neuen Vorstand: Karl- Friedrich Schilling gab den Staffelstab des Vorsitzenden an Dr. Gunther Kegel weiter. Die Stellvertreter sind Dr. Martin Schumacher, Vorstand ABB Deutschland, sowie der bisherige Vorsitzende, Karl-Friedrich Schilling, Geschäftsführung Schilling Elektrotechnik GmbH. Sie werden gemeinsam mit ihren Vorstandskollegen die nächsten beiden Jahre die Geschicke des BV lenken. Beim VDI stand in diesem Jahr satzungsgemäß die Wahl des Schatzmeisters auf der Tagesordnung. Dipl.-Ing. Wolf-Günter Janko, ABB AG, wurde für eine weitere Wahlperiode im Amt bestätigt. Auf den Seiten 3 bis 8 berichten wir ausführlich über diese Vereinsinterna. Als weiteren inhaltlichen Schwerpunkt hat sich der Redaktionsbeirat für diese Ausgabe das Thema Medizintechnik gewählt. Bereits im technikforum 2/2010 zum Themenfeld Ambient Assisted Living haben wir in die Richtung geblickt, wie Technik den Menschen hilft. In diesem Heft stellen wir Ihnen nun einige andere Aspekte vor. Wir freuen uns, dass sich Unternehmen und Institutionen aus unserer Region an dem Thema Medizin & Technik beteiligt haben. Auf einen interessanten Aspekt möchten wir Sie gerne noch hinweisen. Der Begriff Medizin leitet sich aus dem lateinischen ars medicina her, also der Kunst des Heilens. Und was bedeutet Technik im Ursprung? Wer Griechisch kann, weiß es: Auch dieser Begriff bedeutet Kunst / Handwerk. Auf der einen Seite ist es also die Kunst der Ingenieure und auf der anderen Seite die der Mediziner, die sich zu einer Symbiose zusammenfinden. So verbinden sich Kunstfertigkeiten, um Hilfe zu geben, Leiden zu lindern, vorzubeugen etc. Über ein gutes Beispiel können Sie, sehr geehrte Leserin und sehr geehrter Leser, auch auf Seite 5 lesen: Der VDI hat wieder einmal den Euler- Preis Technik hilft verliehen für eine Entwicklung, die einen behinderten Menschen unterstützt, im Alltag besser zurecht zu kommen. Wir wünschen Ihnen interessante Lesezeit und würden uns freuen, Sie zu der einen oder anderen Veranstaltung unserer BVs, die im Veranstaltungskalender aufgelistet sind, begrüßen zu dürfen. Dr. Karl-Heinz Czychon Vorsitzender Ihr Redaktionsteam und Ihre Vorsitzenden Dr. Gunther Kegel Vorsitzender Aus dem Inhalt: Editorial 2 VDI Jahresmitgliederversammlung 3 VDI Euler-Preis Technik hilft 5 Ingenieure ohne Grenzen 5 VDI Jubilarehrung 6 VDE Jahresmitgliederversammlung 8 Blutgasanalytik 9 Intraoperative 3-dimensionale Bildgebung 10 Sensor warnt vor Asthmaanfall 11 Mini-Fernbedienung für Hörgeräte 12 Schnelle Implantatherstellung 12 Green+ Hospital 13 Bioresorbierbare Gefäßstütze 14 CATHIS -Simulator 15 Lasertechnik in der Medizin 17 VDE Digital Summerschool 19 Humanoider ABB Konzeptroboter 20 VDE beim DHBW Info-Tag 21 Elementa 3 im TECHNOSEUM 21 VDI Ehrenplakette 22 Innovationen zur Elektromobilität 22 TU Kaiserslautern: Neuer interdisziplinärer Studiengang 22 Mo.S. in Medizinischer Physik 23 Biotechnologie SRH Heidelberg 24 VDI GEU-Obleute-Treffen 25 VDInis besuchen Zoo 26 VDIni Termine VDIni Bastelecke 28 Nordbadisch-Pfälzischer- Bezirksverein Kurpfalz VDE Young Professionals 28 VDE-VDI-Veranstaltungen 29 Cover: Foto 1: VDE-Mitgliederversammlung (Foto: VDE) Fotos 2 + 3: VDI-Mitgliederversammlung und Ehrung der Jubilare (Fotos: Tröster) Foto 4: Fertigung von medizintechnischen Werkstücken: Vom Bild zum Implantat Foto 5: CATHIS Simulator Foto 6: Navigation von Schrauben an der Wirbelsäule Fotos 4-6: Unternehmen Gehirngymnastik / Preisrätsel 31 VDI Event Welt des Motorsports 32 VDE Forum

3 technikforum Nr. 2 / VDI-Jahres-Mitgliederversammlung 2011 Am 24. März 2011 fand in den Räumlichkeiten des MAFINEX Technologiezentrums Mannheim die Mitgliederversammlung des VDI Bezirksvereins (BV) Nordbaden- Pfalz statt. Neben einem ausführlichen Geschäftsbericht standen ein Vortrag von ABB zum Thema DESERTEC, die turnusgemäße Wahl des Schatzmeisters, die Vorstellung von Ingenieure ohne Grenzen sowie die Verleihungen des VDI- Studiengebührstipendiums und des Euler-Preis Technik hilft auf der Tagesordnung. 3 Der Vorsitzende des BV, Dr. Karl-Heinz Czychon (3), legte in einem umfassenden Bericht über das Geschäftsjahr 2010 im Namen seiner Vorstandskollegen Rechenschaft ab. 5 in 2010 und die aktuellen Aktivitäten 2011 sowie über den erfolgreichen Technikwettbewerb, der in 2010 in Kooperation mit dem Technoseum Mannheim durchgeführt wurde. Auch stellte er die Ergebnisse der in 2010 vom BV durchgeführten Mitgliederbefragung sowie die daraus zu ziehenden Schlüsse vor. 1 Der Geschäftsführer der MAFINEX, Christian Sommer (1), begrüßte die Mitglieder. Er stellte die Technologiezentrum GmbH vor und erläuterte deren Inhalte sowie deren Ziele. 2 Klaus Treichel (2), Leiter Unternehmenskommunikation, ABB AG, referierte über das Projekt DESERTEC (www.desertec.org). 4 Wie sich die Arbeitskreise und Bezirksgruppen zusammensetzen und welche Aktivitäten in 2010 stattfanden sowie für das neue Vereinsjahr in Planung sind, darüber informierte Dr. Rainer Kuntz (4), Vorstandsmitglied Ressort Koordination Arbeitskreise und Bezirksgruppen. Dipl.-Ing. Alexander Kling MBA (5), Leiter des Arbeitskreises Jugend und Technik, berichtete über den gelungenen Start des VDIni-Clubs 6 Ohne finanzielle Mittel seien die vielfältigen Aktivtäten nicht möglich, legte der Schatzmeister, Dipl.- Ing. Wolf-Günter Janko (6), dar. Er stellte die Bilanz und die GuV für das Geschäftsjahr 2010 sowie die Planungen für 2011 vor. Bitte vormerken: Die Mitgliederversammlung 2012 ist für Donnerstag, den 22. März, Uhr, im Grosskraftwerk Mannheim, geplant.

4 4 technikforum Nr. 2/ Im Namen der Rechnungsprüfer gab Dipl.-Ing. Gerhard Stark (7) einen Bericht über die Kassenprüfung des Nordbadisch-Pfälzischen BV. Anschließend schlug er die Entlastung des Vorstandes vor. Der Antrag wurde ohne Gegenstimmen angenommen. Wie jedes Jahr wurde auch in 2011 im Rahmen der Mitgliederversammlung das VDI-Studiengebührstipendium vergeben (9). Aus der Hand von Prof. Dr. Bernd Schinke (l.), VDI- Kontaktprofessor Hochschule Mannheim, der auch das Auswahlverfahren leitete, erhielt die mit 500,- EUR dotierte Auszeichnung Michael Mütsch (Mitte). 11 Auf großes Interesse stieß die Präsentation der regionalen Gruppe von Ingenieure ohne Grenzen. Tobias Fiedler stellte ihre Arbeit und die Projekte vor (11). Um den Newsletter der Regionalgruppe zu erhalten, kann man sich anmelden unter: ingenieure-ohne-grenzen.org. 8 Satzungsgemäß endete mit der Mitgliederversammlung 2011 die Wahlperiode des Schatzmeisters. Dipl.-Ing. Wolf-Günter Janko (r.) erklärte sich bereit, für eine weitere Wahlperiode zu kandidieren. Dipl.-Ing. Gerhard Stark führte die Wahl durch. Sie erfolgte per Handzeichen und zeigte ein einstimmiges Votum. Dipl.-Ing. Wolf- Günter Janko nahm die Wahl an und bedankte sich für das Vertrauen (8). Sybille Breunig Fotos: Tröster Den mit 1.500,- EUR dotierten Euler-Preis Technik hilft (s. S. 5) erhielt Jan- Lindy Angert (r.) für die Entwicklung und zur Weiterentwicklung des Table Talker, der es Menschen mit Sprach- und zerebralen Behinderungen ermöglicht, einfacher zu kommunizieren (10). Angert ist Student an der Hochschule Mannheim und deshalb freute sich der Für die Mitwirkung und Unterstützung durch sein Sekretariat sowie für die tatkräftige Arbeit in der Geschäftsstelle bedankte sich der Vorsitzende Dr. Karl-Heinz Czychon, bei Irina Eckrich, GKM (l.), und Sybille Breunig, VDI (r.). 10 Rektor, Prof. Dr. Dieter Leonhard (l.), stellvertretender BV- Vorsitzender, besonders, ihm die Urkunde zu überreichen.

5 technikforum Nr. 2 / VDI- Euler-Preis Technik hilft : Entwicklung eines Table Talker Sollen elektronische Kommunikationshilfen, so genannte Talker, dazu dienen, dass Menschen mit zerebralen Bewegungseinschränkungen und fehlender Lautsprache mit anderen Menschen kommunizieren können, so bedarf es einer individuellen Anpassung der Hilfsmittel an die Benutzer, erklärt Jan-Lindy Angert, seine Entwicklung, für die ihm der Euler-Preis Technik hilft des VDI Nordbaden- Pfalz im März 2011 verliehen wurde. Angert s Schwester benötigt einen Talker. Jedoch hatte sich keines der konventionellen Geräte als geeignet erwiesen, ihre Kommunikationsfähigkeit zu verbessern. Stellten sich die handelsüblichen Bedienelemente doch als zu komplex, unübersichtlich und unzuverlässig heraus, sodass die junge Frau schnell die Motivation verlor und die Nutzung nicht akzeptierte. Hieraus entsprang die Idee des Selbstbaus, sagt der Preisträger. Das Ziel der Entwicklung eines an die Bedürfnisse angepassten Talkers war klar umrissen: Er muss auch bei sehr eingeschränkten motorischen Fähigkeiten einfach zu bedienen und auch immer verfügbar sein, beispielsweise beim gemeinsamen Essen. Die Lösung sah für Angert so aus: Ich entschloss mich, einen selbstgebauten Talker direkt in die Tischplatte des Rollstuhls einzubauen. Dadurch wird die Handlungsfähigkeit begünstigt, weil entgegen den konventionellen elektronischen Kommunikationshilfen keine Geräte auf dem Tisch stehen, Platz wegnehmen und den Bewegungsraum einschränken. Die Bedienung des Talkers erfolgt über Symbole und Bilder auf der Tischfläche, bei deren Berühren vorher aufgenommene Sprachinformationen wieder gegeben werden. Das Erfolgsgeheimnis, so Angert, bestehe in den hinter den Symbolen liegenden Touch- Sensorflächen, die eine Bedienung ohne Kraftaufwand zulassen. Die Touch-Sensoren lassen sich einzeln zu- und abschalten sowie beliebig anordnen und erweitern. Damit sind die Betreuer flexibel, um die Entwicklung der Nutzerin auch in Zukunft weiter fördern zu können. Auch daran ist gedacht: Sollten sich wider Erwarten die Akkus des Table Talkers vorzeitig entladen, so ist weiterhin durch Deuten möglich, zu kommunizieren und die Bedürfnisse mitzuteilen. Wir konnten mit dem Selbstbau Table Talker die Lebensqualität meiner Schwester weiter steigern und ihr so zu mehr Selbstständigkeit verhelfen, freut sich Angert und ergänzt, dass die positiven Rückmeldungen der Diakoniewerkstatt und des Wohnheimes diese Einschätzung bestätigen. Jan-Lindy Angert wird den mit Euro dotierten Preis zur Weiterentwicklung des Table Talkers einsetzen, damit auch andere behinderte Menschen davon profitieren können. Einen Teil des Preises will er zudem an die Einrichtungen spenden, in denen seine Schwester betreut wird. Sybille Breunig Ingenieure in der Entwicklungszusammenarbeit: Wasser in Ruanda Als Programmpunkt der Mitgliederversammlung des VDI Nordbaden-Pflalz berichtete die Regionalgruppe Mannheim der Ingenieure ohne Grenzen e.v über laufende Projekte, beispielsweise zum Thema Wasser in Ruanda. Tobias Fiedler, Leiter der Regionalgruppe Mannheim, stellte die Arbeiten vor: Es geht um das Fassen und Weiterleiten einer Quelle, den Wiederaufbau eines Wasserkraftwerks sowie um den Bau von Tröpfchenbewässerungs-Anlagen für den Feldbau. Die Regionalgruppe der Ingenieure ohne Grenzen ist an die Hochschule Mannheim angebunden, was in den letzten Wochen einen breiten Zulauf aus allen Fakultäten begünstigte. So können die Projektleiter mittlerweile auf ein breit gefächertes Kompetenzspektrum in ihren Projektgruppen zurückgreifen: Zum Zisternenbau und der Quellfassung sowie der Wasserfortleitung beraten Maschinenbau- Ingenieure oder Chemie- und Verfahrenstechniker. In Bezug auf die Wasseraufbereitung sind Biotechnologen vertreten. Elektrotechniker für Energielösungen und Informationstechniker zum Vermessen der Wege runden das Mannheimer Gesamtpaket ab. Eine neu aufgebaute interne Struktur hilft der mittlerweile großen Regionalgruppe, sich zu organisieren und alle vorhandenen Ideen und Fähigkeiten optimal zu nutzen.

6 6 technikforum Nr. 2/ 2011 Ehrung für langjährige VDI-Mitglieder Um sie für ihre langjährige Verbundenheit zu ehren und ihnen dafür zu danken, hatte der VDI Bezirksverein Nordbaden-Pfalz (BV) insgesamt 168 Mitglieder ins John Deere Forum Mannheim eingeladen. In einem Ambiente, wie es für eine Vereinigung von Ingenieuren kaum interessanter sein könnte, so der BV-Vorsitzende Dr. Karl-Czychon, begrüßte der regionale VDI zahlreiche Jubilare, eine Jubilarin sowie Gäste. Umgeben von beeindruckenden Exemplaren von Ingenieurkunst trafen sich die langjährigen BV- Mitglieder zur Jubilarehrung. 1 Der Leiter des John Deere Standortes Mannheim, Dr. Volker Knickel, hieß die Gäste des VDI willkommen (1). Er freue sich, damit die Verbundenheit mit dem VDI zu bekräftigen und über das Unternehmen informieren zu können. Anthem a song of the land ein Film von John Deere über die Erzeugung von Nahrungsmitteln für eine stetig wachsende Weltbevölkerung zeigte eindrucksvoll, welch wichtige Aufgabe der Technik bei dieser existenziellen Aufgabe zukommt. Was Ingenieure seit über 6000 Jahren zu leisten vermögen, nahm Dr. Karl-Heinz Czychon den Gedanken auf und überreichte Dr. Knickel zum Nachlesen ein Exemplar der Geschichte des Ingenieurs (2). 2 Auch die Mitglieder des BV-Vorstandes (v.l.n.r.: Dr. Rainer Kuntz, Dr. Gerwig Köster, Dipl.-Ing. Wolf-Günter Janko) sowie die Leiterin der Geschäftsstelle, Sybille Breunig, nahmen selbstverständlich an der Jubilarfeier teil. Acht Mitglieder waren eingeladen, um sie für 60 Jahre Mitgliedschaft im VDI zu ehren. Zwei Jubilare konnten zu ihrer besonderen Ehrung ins John Deere Forum kommen.

7 technikforum Nr. 2 / Gang durch die Geschichte Sie haben in Ihrem privaten und Berufs-Leben wahrscheinlich viel erlebt. Ich merke immer wieder, wie schwer es in unserer schnelllebigen Zeit fällt, wichtige Ereignisse aus der Vergangenheit zeitlich richtig einzuordnen. Was passierte beispielsweise in den Jahren, als Sie sich entschlossen, Mitglied im VDI zu werden? fragte Karl-Heinz Czychon die Gäste und lud sie zu einem Gang durch die Geschichte ein. Hierzu ein kleiner Auszug: 25 Jahre Mitgliedschaft = 1986 Portugal und Spanien treten der Europäischen Gemeinschaft bei. In der damaligen UdSSR schlägt Generalsekretär Michail Gorbatschow dem Westen vor, alle Kernwaffen bis zum Jahr 2000 abzurüsten und fordert auf dem Parteitag der KPdSU Glasnost. Die US-Raumfähre Challenger bricht kurz nach dem Start auseinander, und alle sieben Astronauten kommen ums Leben. Besonders schlimm kommt es am 26. April: Denn es passiert, was heute noch als Super-Gau bezeichnet wird. Mit der Explosion des Blockes 4 des Atomkraftwerks beginnt die Katastrophe von Tschernobyl. Großbrand beim Chemiekonzern Sandoz in Schweizerhalle bei Basel. Die Raumstation Mir wird von der Sowjetunion als Kernmodul in die Erdumlaufbahn geschossen. 40 Jahre Mitgliedschaft = 1971 Armeechef Idi Amin übernimmt mit einem unblutigen Putsch in Uganda die Macht. Walter Ulbricht tritt als Erster Sekretär des Zentralkomitees der SED zurück und übergibt den Staffelstab an Erich Honecker. Das Bundesausbildungsförderungsgesetz tritt in Westdeutschland in Kraft. Das Zeitalter des Fast Food be ginnt in Deutschland, als McDonald s in München die erste Filiale in der Bundesrepublik eröffnet. 50 Jahre Mitgliedschaft = 1961 Bau der Berliner Mauer am 13. August. Die USA scheitern mit dem Versuch, Kuba nach der Revolution unter Fidel Castro durch eine Invasion in der Schweinebucht wieder unter ihr Mandat zu bekommen. Charles de Gaulle bietet Algerien die Unabhängigkeit an. Die OAS, die französische Untergrundbewegung aus den Zeiten des Algerienkriegs, reagiert darauf mit Terroraktionen. Die Republik Südafrika entsteht, nachdem das Land auf Druck der anderen Mitglieder aus dem Britischen Commonwealth ausgetreten ist. Über den Bremer Automobilhersteller Borgward wird das Konkursverfahren eröffnet. Juri Gagarin fliegt an Bord der Wostok 1 als erster Mensch in den Weltraum. Das ZDF geht auf Sendung, und damit gab es die Auswahl zwischen zwei Programmen. 60 Jahre Mitgliedschaft = 1951 Im Sommer 1950 entbrannte der Koreakrieg. Im Jahr 1951 standen sich Truppen der Demokratischen Volksrepublik Korea, also Nordkoreas, zusammen mit Truppen der Volksrepublik China denen Südkoreas und UNO-Truppen, vor allem den USA, gegenüber. Die erste Deutsche Automobilausstellung findet in Frankfurt statt, und in Köln startet die erste internationale Photokina. Kaum zu glauben in Zeiten von IPods, I-Tunes und Ähnlichem, dass vor 60 Jahren die erste Langspielplatte mit 33 1/3 Umdrehungen in der Minute von der Deutschen Grammophon vorgestellt wurde. Sybille Breunig Fotos: Tröster In 2011 konnten geehrt werden für 60 Jahre VDI Mitgliedschaft 8 Mitglieder 50 Jahre VDI-Mitgliedschaft 29 Mitglieder 40 Jahre VDI-Mitgliedschaft 38 Mitglieder 25 Jahre VDI-Mitgliedschaft 93 Mitglieder

8 8 technikforum Nr. 2/ 2011 VDE Kurpfalz wählt in der Jahresmitgliederversammlung 2011 seinen neuen Vorstand Am 14. April 2011 fand die Jahresmitgliederversammlung des VDE Kurpfalz mit Neu wahlen im Mafinex Technologiezentrum Mannheim statt. Bereits am Nachmittag vor der offiziellen Mitglieder versammlung konnten zahlreiche Jubilare mit 25, 40, 50 und beachtlichen 60 Jahren der Mitgliedschaft begrüßt und geehrt werden. Die Jubilare nahmen, be reichert mit interessanten Anekdoten aus langjährigen VDE- und Berufsjahren, ihre Ehrungen in angenehmer Atmosphäre bei Kaffee und Kuchen in Empfang. Nach der Begrüßung der Mitglieder zur offiziellen Mitgliederversammlung durch den amtierenden Vorstands vorsitzenden Karl-Friedrich Schilling folgte der Festvortrag des Präsidenten der Handwerkskammer Mannheim Rhein-Neckar- Odenwald, Walter Tschischka. Walter Tschischka hielt den Festvortrag. Neben der Vorstellung der Struktur und des Leitbildes des Bundesinnungsverbandes ging Tschischka auf die aktuell im Verband diskutierten Themen wie Klima- und Umweltpolitik, wirtschaftspolitische Rahmenbe dingungen sowie die Berufsbildung ein. Weiter hob er die über 100-jährige hervorragende Zusammenarbeit zwischen ZVEH und VDE heraus, die nicht zuletzt durch die gegenseitige Berücksichtigung der eigenen Strukturen der Verbände zur Erfolgsgeschichte wurde. Der Tagesordnung folgend stellte Karl-Friedrich Schilling die Mitgliederstatistik sowie die Ergeb nisse der VDE-Mitgliederbefragung 2010 vor. So kann der VDE Kurpfalz Blick auf die Teilnehmer der Mitgliederversammlung seit 2006 auf eine leicht steigende Mitgliederzahl von mehr als 2000 Mitgliedern bauen. Die Informationen des Bezirksvereines sowie die Betreuung durch diesen wurden bei der Mitgliederbefragung mit gut bewertet, womit sich der VDE Kurpfalz im vorderen Mittelfeld im Vergleich zu allen Bezirksvereinen befindet. Die Jahresberichte der einzelnen Vorstandsressorts von Exkursionen bis Vorträge zeigten einmal mehr das breite Tätigkeitsfeld und die zunehmende Akzeptanz der Veranstaltungen des VDE Kurpfalz. Im Ressort Seminare wurde nochmals auf die Möglichkeit der Buchung über das Internet auf der Seite hin gewiesen, die neben den Seminaren weitere zahlreiche Informationen des Bezirks vereins beinhaltet. Den Berichten des Vorstandes, Kassierers und Kassenprüfer mit Aussprache folgte die an schließen - de Entlastung sowie die Neuwahlen. Dr.-Ing. Gunther Kegel, Vorsitzender der Geschäftsführung von Pepperl + Fuchs, wurde als neuer Vorstandsvorsitzender gewählt. In seiner Einführungsrede ging er auf die Verantwortung und die Rolle des Ingenieurs in der Öffentlichkeit ein. Auch zum Nachwuchsproblem gut ausgebildeter Elektroingenieure bezog Kegel Stellung und unterstrich die Bedeutung der Verbandsarbeit des VDE, um diese Si tuation zu verbessern denn: Die Fachkräftelücke von heute ist die Wohlstandslücke von morgen, so Kegel aus tiefster Überzeugung. Als stellvertretende Vorstandsvorsitzende wurden Dr. Martin Schumacher, Mitglied des Vorstandes ABB Deutschland, verantwortlich für Energietechnik, sowie der bisherige Vorstandsvorsitzende Karl-Friedrich Schilling, Geschäftsführung Schilling Elektrotechnik GmbH, durch Wahlen bestimmt. Der neue Vorstand des VDE Kurpfalz: Dr. Schumacher, Dr. Kegel, Schilling (v.l.) Nach der Wahl der weiteren Vorstandsmitglieder, Delegierten und Kassenprüfer für die Amtszeit bis April 2013 wurde auf das VDE Forum 2011 am 18. Oktober in der Dualen Hochschule hingewiesen. Beim nachfolgenden Imbiss am Ende der Veranstaltung nutzten die Teilnehmer die Möglichkeit, die Themen der Mitgliederversammlung nochmals aufzugreifen und im persönlichen Gespräch zu diskutieren. Ausklang beim Imbiss Ernst-Dieter Keller Fotos: Visual Art für VDE

9 technikforum Nr. 2 / Schnelle und zuverlässige Blutgasanalytik cobas b 123 so einfach! Das Motto cobas b 123 so einfach! beschreibt treffend das neue Point-of-Care-Blutgassystem von Roche. Das cobas b 123 POC System ist ein Notfallparameter- Analysesystem, das für die Pointof-Care-Diagnostik, die patientennahe Analytik im Krankenhaus, ebenso geeignet ist wie für den Einsatz im Labor. Es misst schnell und zuverlässig eine Vielzahl wichtiger klinischer Parameter wie Blutgase, Elektrolyte, Glukose und Laktat. Das cobas b 123 POC System eignet sich ideal für zeitkritische Situationen: Der Analysator verarbeitet Vollblut und wässrige Lösungen und liefert die Ergebnisse in hoher Messqualität in maximal 120 Sekunden. Das Gerätekonzept, basierend auf einer flexiblen Kassettentechnologie, verbindet die bedienerfreundliche Handhabung des Gerätes mit hoher Ergebnissicherheit. Die Messwerte werden automatisch ausgedruckt oder an das Laborinformationssystem übertragen. Die Qualitätskontrolle ist automatisiert (AutoQC) und entspricht der aktuellen RiliBÄK. Einfache Bedienung und Flexibilität Durch umfangreiche Anwendertests während der gesamten Entwicklung von cobas b 123 stellte Roche sicher, dass das Blutgasanalysator System intuitiv zu bedienen ist. Das Ergebnis ist ein mobiles Analysesystem mit hervorragender Benutzerfreundlichkeit, das gleichermaßen für die Intensivstation, die Notfallambulanz, den Operationssaal, das Labor wie auch andere klinische Anwendungsbereiche und Dialysezentren geeignet ist. Werksgelände in Mannheim Jürgen Redmann, Geschäftsführer der Roche Diagnostics Deutschland GmbH: Roche hat das cobas b 123 POC System so konzipiert, dass es einfach zu handhaben, wartungsfrei und äußerst flexibel ist, um den Anforderungen verschiedener klinischer Einsatzbereiche gerecht zu werden. Für die hohe Designqualität wurde der Blutgasanalysator in der Disziplin product design 2011 mit dem renommierten red dot Qualitätssiegel ausgezeichnet. Grafisch geführte Arbeitsabläufe Moderne Features machen das cobas b 123 System ebenfalls ausgesprochen bedienungsfreundlich. Ein Übersichts-Bildschirm etwa bietet dem Anwender eine sofortige und umfassende Systemübersicht. Die Anzahl der noch verfügbaren Tage und Messungen für ein Verbrauchsmaterial ist stets aufgeführt. Flüssigkeitsbehälter, Sensorkassette und QC-Kassette lassen sich einfach auswechseln. Alle Arbeitsschritte sind grafisch geführt, und die Verbrauchsmaterialien sind mit Smartchips ausgestattet, so dass kein Barcode eingelesen werden muss. Die Sensorkassetten zeichnen sich durch eine lange Lebensdauer sowohl im Gerät als auch am Lagerplatz aus. Der Flüssigkeitsbehälter kann bei Raumtemperatur gelagert werden, so dass wertvolle Kühlkapazität frei wird. IT-Vernetzbarkeit und Support cobas b 123 und eine Vielzahl weiterer POC-Geräte können problemlos mit cobas IT 1000 zentral verwaltet werden. Über 300 Krankenhäuser und Kliniken in Deutschland nutzen bereits die offene Softwarelösung. cobas IT 1000 bietet eine flexible, RiliBÄK-konforme Dokumentation und Datenanbindung an das LIS/KIS über eine einzige Schnittstelle. Im Servicefall können sowohl die Medizintechnik des Hauses als auch der Service von Roche über die Software bge link direkt auf jedes Gerät zugreifen. Ist doch einmal ein Gerät auszutauschen, wird ein Ersatzgerät gestellt. Die Reagenzien werden in das Ersatzsystem übernommen, das direkt und ohne Verlust von Konfigurationsdaten weiterarbeiten kann. Die e-learning- und Rezertifizierungsplattform cobas academy ergänzen das Portfolio. Mit dem cobas b 123 System und seinen umfassenden Features bietet Roche eine maßgeschneiderte Point-of-Care-Lösung für eine Bandbreite klinischer Anwendungsbereiche und Dialysezentren. Über Roche Roche mit Hauptsitz in Basel, Schweiz, ist spezialisiert auf die beiden Geschäfte Pharma und Diagnostics. Das weltweit größte Biotech-Unternehmen entwickelt Roche klinisch differenzierte Medikamente für die Onkologie, Virologie, Entzündungsund Stoffwechselkrankheiten und Erkrankungen des Zentralnervensystems. Das Unternehmen beschäftigt in Deutschland mehr als Mitarbeitende, davon über in Mannheim.

10 10 technikforum Nr. 2/ 2011 Intraoperative dreidimensionale Bildgebung als Routineanwendung Kleine Schnitte große Wirkung: Minimalinvasive Operationsverfahren haben viele Vorteile. Es treten seltener Komplikationen auf, der Patient kommt nach der Operation schneller wieder auf die Beine, und auch in kosmetischer Hinsicht sind kleinere Schnitte großen Zugängen vorzuziehen. Ein Manko bringt dieses oft als Schlüsselloch- Chirurgie bezeichnete Vorgehen jedoch mit sich: Der Chirurg kann das Operationsfeld nicht direkt einsehen. Besonders die exakte Positionierung von Implantaten ist dadurch extrem erschwert. Die exakte Reposition und Kontrolle gehört zu den größten Herausforderungen in der Unfall- und orthopädischen Chirurgie. Fehlpositionen von gelenknahen Schrauben oder eine mangelhafte Reposition führen zu unbefriedigenden Ergebnissen und ziehen häufig erneute Eingriffe nach sich. Mit der konventionellen intraoperativen Röntgendiagnostik lassen sich komplexe Gelenkfrakturen nur unzureichend abbilden. In diesen Fällen bleibt eine Unsicherheit bezüglich der korrekten Rekonstruktion der knöchernen Strukturen und der korrekten Position des Osteosynthesematerials. Die Präzision chirurgischer Eingriffe muss gerade in Verbindung mit minimal invasiven Verfahren gesteigert werden. Das Funktionsprinzip 3D-Röntgenbildverstärker besteht in der Rekonstruktion eines dreidimensionalen Datensatzes aus den Einzelbildern der sequentiellen Röntgenbildverstärker mit dreidimensionaler Zusatzfunktion Intraoperative 3D Darstellung eine C3 Tibiakopffraktur mit Rekonstruktion der Gelenkflächen und intraartikulärer Schraubenlage. Die Schraube wurde im gleichen Eingriff gewechselt. Zu beachten ist die gute Beurteilbarkeit der Gelenkflächen. 2D-Projektionen. Dem Chirurgen stehen intraoperativ sowohl dieser dreidimensionale Datensatz mit frei wählbaren Ebenen (multiplanare Rekonstruktion MPR), als auch die zweidimensionalen Bilder zur Verfügung. Die Qualität der MPR entspricht nahezu der Qualität moderner Computertomographen (CT). Der Einsatz des 3D-Bildverstärkers macht die Verwendung völlig strahlendurchlässiger OP-Tische aus Carbon erforderlich. Prädestiniert für dreidimensionale Bildgebung sind die Gelenkregionen und komplexe knöcherne Strukturen. In allen Fällen in denen eine präoperative CT-Diagnostik zur Beurteilung des Frakturausmaßes erforderlich ist, liefert die intraoperative 3D-Bildgebung wichtige Zusatzinformationen. Die häufigsten Indikationen ergeben sich in der Unfallchirurgie und der orthopädische Chirurgie bei der Beurteilung komplexer gelenktragender Frakturen, wie zum Beispiel am Fersenbein, sowie in der Wirbelsäulenchirurgie und kann zusätzlich als intraoperative Datenquelle für computerassistierte Operationen dienen. Hierdurch wird eine unmittelbare Prozess- und Ergebniskontrolle des rekonstruktiven Eingriffs möglich. Nach den Erfahrungen der letzten Jahre bei über 2500 Patienten mit intraoperativer 3D-Bildgebung werden in etwa 20% aller Fälle aus den zusätzlich gewonnenen Informationen intraoperativ Konsequenzen gezogen, meist durch die Korrektur von nicht ideal platzierten Implantaten oder durch die Verbesserung der Reposition. Ein zusätzlicher Vorteil ist die Möglichkeit der direkten Anbindung an ein Navigationssystem. Dadurch können die intraoperativen 3D-Bilddaten direkt für computerassistierte Eingriffe genutzt werden. Implantate lassen sich damit auch in heiklen Situationen, beispielsweise bei schwerer Osteoporose, Revisionen oder Eingriffen in anatomisch schwierigen Regionen wie der oberen thorakalen oder zervikalen Wirbelsäule mit einer hohen Präzision einbringen. Mit der 3D-Navigation kann die Anzahl fehlplatzierter Pedikelschrauben in der Wirbelsäule verglichen mit dem konventionellen Ansatz deutlich gesenkt werden. Die Erfahrungen beim Trauma zeigen inzwischen, dass Vorbereitung und Planung im OP auf die Navigation umgestellt werden und teilweise neue Instrumente für das navigierte Operieren entwickelt werden müssen. Die Kosten-Nutzenanalyse unter rein wirtschaftlichen Gesichtspunkten ist bei dem Einsatz neuer und auch kostenintensiver Techniken und Geräte sehr schwierig. Durch die Verbesserung der Qualität und der Vermeidung von Revisionseingriffen kann dem Patienten ein unter Umständen langer Leidensweg erspart bleiben. Diese, für den Patienten vorteilhafte, für die Klinik aber kostenintensive Technologie ist im Fallpauschalensystem (DRG) noch unzureichend abgebildet. Unter sozioökonomischen Aspekten können durch die Verbesserung der Prozess- und Ergebnisqualität erhebliche wirtschaftliche Ressourcen eingespart werden.

11 technikforum Nr. 2 / Limitationen ergeben sich durch die Verfügbarkeit von geschulten Teams bei der operativen Frakturversorgung vor allem in Akutsituationen und durch die Kosten. Die Schlüsselrolle für einen erfolgreichen Einsatz sowohl der intraoperativen Bildgebung als auch der Navigation nimmt daher die Schulung der Anwender ein. Die BG Unfallklinik Ludwigshafen hat eine international anerkannte Führungsrolle bei der Entwicklung innovativer rechnergestützter Operationsverfahren. Zusammenfassend stehen heute 3D-Röntgengeräte zur Verfügung, Der Ärztliche Direktor der BG Klinik, Prof. Dr. med. Paul Alfred Grützner, überprüft dreidimensionale Röntgenaufnahmen direkt im Operationssaal. durch die die intraoperative Röntgendiagnostik knöcherner Strukturen eine richtungweisende Qualitätsverbesserung erfahren hat. Der Einsatzbereich ist flexibel und stört die gewohnten intraoperativen Abläufe nicht. Die intraoperative 3D-Bildgebung ist die ideale Ergänzung zur Navigation. Der intraoperative Informationsgewinn bei Gelenkfrakturen, Wirbelfrakturen und der Beurteilung komplexer dreidimensionaler Strukturen ist ausgezeichnet und kann in vielen Fällen die operativen Ergebnisse verbessern oder weitere Eingriffe verhindern. Ute Kühnlein M.A. Sensor warnt Patienten zeitig vor Asthmaanfall Mit der Analyse des Atems kann ein neuer Sensor einen bevorstehenden Asthmaanfall bereits Stunden vorher voraussagen. Der Siemens Gas-Sensor registriert, ob sich bei einem Asthmakranken eine Entzündung der Atemwege anbahnt. So kann der Patient rechtzeitig entzündungshemmende Medikamente einnehmen und einen Anfall abwenden. Der Sensor ist mit einer Messtoleranz im Bereich von einem ppb (Parts per Billion) so empfindlich wie größere Geräte, die aber zu teuer und kaum transportabel sind. Ein ppb entspricht etwa der Verdünnung eines Stücks Würfelzucker in einem 50-Meter-Schwimmbecken. Ein Gerät mit dem neuen Sensor, das als Prototyp existiert, wird tragbar sein und etwas größer als ein Handy. Bei Patienten mit Asthma bronchiale breitet sich üblicherweise eine latente Entzündung der Bronchien aus, schon lange bevor der Patient etwas davon merkt. Wenn die Entzündung stark ist, verengen sich die Atemwege, und Asthmaanfälle treten auf. Viele Patienten nehmen daher dauerhaft entzündungshemmende Medikamente ein. Bisher lässt sich ein bevorstehender Asthmaanfall nur durch eine teure Untersuchung beim Lungenarzt nachweisen, bei der ein erhöh- ter Spiegel des Signalstoffs Stickstoffmonoxid (NO) gemessen wird. Mit dem Sensor von Siemens Corporate Technology analysiert der Patient NO in seinem Atem künftig selbst. So kann er vorbeugende Medikamente in geringst möglicher Dosierung einnehmen, und die Dosis bei Bedarf gezielt erhöhen. Der neue Sensor weist schon einen Tag vor einem akuten Asthmaanfall einen Anstieg an NO im Atem nach. In den vergangenen Jahren wurde die Aussagekraft des NO als Asthmamarker von der Medizin und den Krankenkassen anerkannt. Bei der Analyse wird zuerst Stickstoffmonoxid in einem Konverter in Stickstoffdioxid umgewandelt. Danach strömt die Luft über den eigentlichen Sensor. An der Sensoroberfläche bleiben ausschließlich die Teilchen des Signalstoffs haften. Dort entsteht dann eine Spannung, die mit einem Feldeffekttransistor ausgelesen wird. Die Höhe der Spannung ist direkt abhängig von der Menge des Stickstoffmonoxids im Atem. An der Menge des Gases kann der Patient ablesen, in welcher Dosis er entzündungshemmende Medikamente einnehmen sollte. Ein Sensor warnt Patienten zeitig vor einem Asthmaanfall. Derzeit ist ein weiterer Atemsensor angedacht, mit dem Sportler während des Trainings überprüfen können, ob sie im Fettverbrennungsmodus trainieren. Das Detektionsprinzip ist dasselbe, nur wird hier die Menge an Aceton gemessen, eine Substanz, die während des Fettabbaus im Körper produziert wird und auch im Atem nachweisbar ist.

12 12 technikforum Nr. 2/ 2011 Mini-Fernbedienung für Hörgeräte mit Bluetooth Mit einer kleinen Fernbedienung können Träger von Siemens-Hörgeräten Audiosignale von Fernseher, Telefon oder MP3-Spieler direkt auf ihre Hörhilfen übertragen. Sie hören den Ton viel besser, weil die Lautstärke über die Fernsteuerung eingestellt wird und Umgebungsgeräusche unverstärkt bleiben. Das erste Gerät dieser Art, TEK, hat Siemens 2009 eingeführt. In Kürze wird nun mit dem minitek eine kleinere Version verfügbar sein. Sie ist kaum größer als eine Streichholzschachtel, wiegt nur 55 Gramm und hat ein ansprechendes Design, so dass sie auch beispielsweise am Revers getragen werden kann. Die meisten schwerhörigen Menschen wollen eine diskrete Lösung. Sie tragen kleine Hörgeräte, die direkt im Ohr sitzen, und stellen sie unauffällig mit einer Fernsteuerung ein. Die Fernbedienungen minitek und TEK bieten eine zusätzliche Funktion: Sie verbinden die Hörgeräte mit nahezu allen modernen Unterhaltungs- und Kommunikationsgeräten. Multifunktionale Fernbedienung von Siemens macht Hörgeräte zur Audioplattform Über Bluetooth oder Kabel empfangen sie die Audiosignale und funken sie an die Hörhilfen weiter. Richtmikrofone in den Hörgeräten liefern dem Träger weiterhin Signale aus der Umgebung, damit man sich zum Beispiel während einer Fernsehsendung unterhalten kann. Für Telefone oder Fernseher ohne Bluetooth-Funktion gibt es spezielle Funkadapter. Eingehende Anrufe meldet die Fernbedienung direkt an das Hörgerät. Sobald der Nutzer das Gespräch annimmt, stoppt die Tonübertragung von anderen Geräten. Zum Telefonieren spricht man in das Mikrofon der Fernsteuerung. Die Fernbedienungen sind mit der Siemens-Drahtlostechnologie gegen Störlärm, e2e wireless 2.0, ausgestattet und senden alle Audiosignale in Stereo an die Hörgeräte. Besonders bei Telefonaten können die Nutzer ihre Gesprächspartner viel besser verstehen, wenn sie sie auf beiden Ohren hören. Für die Audioübertragung auf die Hörgeräte wurden spezielle Funktechnologien entwickelt, damit auch kleinste Hörhilfen, in die nur Miniatur-Empfänger passen, gute Tonqualität liefern. Das minitek bindet Hörgeräte außerdem in Tonanlagen für Schwerhörige ein. Schulen besitzen beispielsweise FM-Anlagen, bei denen Mikrofone die Stimmen der Lehrer und Schüler aufzeichnen und an Empfänger für Hörhilfen übertragen. In vielen Kinos oder Veranstaltungsräumen gibt es Plätze, unter denen Induktionsspulen verlegt sind. Deren Signale registriert ein spezieller Empfänger oder nun die Universalfernbedienung. Implantatherstellung in Höchstgeschwindigkeit Mit intelligenter Software von Siemens für die virtuelle Planung und für die Steuerung von Werkzeugmaschinen können medizinische Implantate schneller und kostengünstiger angefertigt werden. Die Herausforderung bei künstlichen Knie-, Schulter- oder Hüftgelenken besteht darin, dass Materialen wie Titan oder Chromkobalt sehr schwer zu bearbeiten sind, aber die komplexen Formen exakt gefertigt werden müssen, um optimal an die Patienten angepasst zu sein. Der Bedarf an Implantaten wächst, weil die Menschen immer älter werden und dabei aktiv bleiben wollen. In Deutschland liegt die Zahl der jährlichen Gelenk- und Hüftimplantate bereits bei Damit die Implantate möglichst widerstandsfähig sind und lange halten, werden sie aus immer härteren Materialien gefertigt. Dadurch erhöhen sich Kosten und Anforderungen bei der Implantatherstellung. Mit einer neuen Frästechnologie und dem sogenannten High-Speed- Cutting-Verfahren von Siemens Industry Automation und Drive Technologies können Implantate nicht nur mit höchster Präzision, sondern auch in kürzerer Zeit und damit kostengünstiger gefertigt werden. Auf dem Weg zu einem optimal passenden Implantat werden zuerst Aufnahmen des zu ersetzenden Gelenkes mit einem Computertomographen oder einem Kernspintomographen gemacht. Anhand dieser Bilder wählt der Arzt virtuell am Computer ein geeignetes Implantat aus und positioniert es mit Unterstützung einer 3D-Planungssoftware an der Stelle, an der das Gelenk ausgetauscht werden soll. Ein Planungstool von Siemens, die CAD/CAM-Software NX CAM, simuliert in einem Testlauf die Herstellung des Gelen- Fertigung von medizintechnischen Werkstücken: Vom Bild zum Implantat

13 technikforum Nr. 2 / kes, um spätere Beschädigungen des aus teurem Titan- oder einer Chromkobaltlegierung bestehenden Werkstückes zu vermeiden. Diese Maschinenverfahrwege aus dem Testlauf werden an die Werkzeugmaschinen weitergeleitet, die dann im Zerspanungsverfahren die Implantate präzise und passgenau herstellt. Die Maschinen arbeiten dabei mit einer Spindeldrehzahl von bis Umdrehungen in der Minute. Die Technologie kann auch bei der Herstellung von Zahnimplantaten angewandt werden. Hier bringt eine schnelle und präzise Herstellung von Implantaten nicht nur eine Zeit- und Kostenersparung für den Arzt, sondern auch für den Patienten. Die Herausforderung ist die Massenfertigung von individuellen Werkstücken eigentlich ein Widerspruch in sich. Nur mit einer optimal abgestimmten Prozesskette von der Bildaufnahme der Ausgangssituation des Patienten bis hin zur Fertigung des Implantates lässt sich die Dentalfertigung hochproduktiv ausführen. Nachhaltige Klinik als Green+ Hospital Mit Hilfe von Siemens wurde eine Klinik in Deutschland von Beginn an auf Nachhaltigkeit ausgerichtet. Siemens hat ein Konzept erarbeitet, das den umweltschonenden und auch möglichst patientenfreundlichen Betrieb einer Klinik ermöglicht. Schon in die Planungsphase des Ethianums in Heidelberg war Siemens eingebunden. Die Klinik für plastische Chirurgie und ästhetische sowie präventive Medizin hat inzwischen ihre ersten 100 Tage Praxisbetrieb hinter sich. Viele Systeme, wie das Konzept für das Energiemanagement, modernste medizinische Geräte und die Kommunikationsinfrastruktur, stammen aus dem Programm Siemens Green+ Hospitals. Ein nachhaltig arbeitendes Krankenhaus muss umweltfreundlich sein und eine effiziente medizinische Versorgung anbieten. Dies ist nur dann möglich, wenn die Gebäudetechnik und die medizinischen Geräte energieeffizient arbeiten, medizinische Untersuchungen und Behandlungen gut strukturiert sind und optimale medizinische Versorgung ermöglichen sowie die Unterbringung und Behandlung der Patienten komfortabel sind. Im Ethianum stammt all dies nahezu vollständig aus einer Hand, daher kann die Klinik alle Kriterien erfüllen. Einen entscheidenden Anteil am nachhaltigen Konzept hat das Energiemanagement. Das Besondere daran sind die vielen Kommunikationsverknüpfungen zwischen Systemen wie Heizung, Belüftung und Beleuchtung. Schaltet zum Beispiel ein Patient in seinem Zimmer die Klimaanlage ein, so wird erst die Sonneneinstrahlung durch die Jalousien vermindert, bevor die Kühlung anspringt. Außerdem werden alle Verbrauchszähler permanent von der Leitwarte abgefragt. Diese vergleicht die Daten mit denen des letzten Monats oder des vergangenen Jahres und schlägt Alarm, wenn Verbrauchswerte ansteigen oder Einsparpotenzial erkennbar ist. Weitere nachhaltige Komponenten von Siemens sind das Kommunikationssystem und mehrere medizinische Geräte. Mit einem Multimediaterminal am Bett kann der Patient auf seine Untersuchungstermine genauso zugrei- Die Homepage gibt Auskunft: Das visionäre Konzept umfasst interdisziplinäre Medizin, verantwortungsvolle Forschung und eine Hochkultur im Umgang mit Menschen. Ein Anspruch, den das gesamte Klinikteam aus tiefer Überzeugung lebt. fen wie auf Fernsehen, Video und Internet. Das medizinische Personal ruft dort zudem mit einer Chipkarte Daten des Krankenhaus- Informationssystems ab. Zusätzliche Beiträge zur Nachhaltigkeit leisten Geräte wie ein Magnetresonanztomograph mit niedrigen Betriebskosten oder ein digitales Röntgensystem, das Patienten der geringst möglichen Röntgendosis aussetzt. Siemens AG Dr. Norbert Aschenbrenner Was verbirgt sich hinter dem Namen Ethinanum? Die Außenansicht des neuen Ethianum in Heidelberg sowie die so genannte Green Wall. HEIDELBERG.DE Fotos: Ethianum

14 14 technikforum Nr. 2/ 2011 Bioresorbierbare Gefäßstütze von Abbott: Erster Herzpatient in Deutschland behandelt Das Werk in Ludwigshafen Abbott gab Anfang März den Beginn der ABSORB EXTEND-Studie in Deutschland bekannt, die die Leistung der neuartigen bioresorbierbaren Gefäßstütze (Bioresorbable Vascular Scaffold BVS) des Unternehmens untersucht. Das zu prüfende BVS von Abbott wurde entwickelt, um den Blutfluss durch Öffnen eines verschlossenen Gefäßes wieder herzustellen, und das Gefäß während des Heilungsprozesses zu stützen. Die bioresorbierbare Stütze ist so konzipiert, dass sie langsam abgebaut und schließlich vollständig vom Körper resorbiert werden kann, sobald das Gefäß auch ohne Unterstützung offen bleibt. Der erste Patient in Deutschland wurde von PD Dr. med. Raffi Bekeredjian, Oberarzt in der Abteilung für Kardiologie, Angiologie und Pneumolgie an der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg, in die ABSORB EXTEND-Studie aufgenommen. Die Behandlung der koronaren Herzkrankheit hat seit den Tagen der Ballonangioplastie, also der Weitung des verschlossenen Gefäßes durch einen kleinen Ballon- Katheter, und der Metall Stents große Fortschritte gemacht. Die Ergebnisse der ABSORB-Studie von Abbott sind bemerkenswert. Ärzte sind begeistert von dem Gedanken, eine verstopfte Arterie öffnen zu können, ohne dass anschließend ein permanentes Implantat im behandelten Gefäß zurückbleibt, sagt Professor Dr. Hugo A. Katus, Ärztlicher Direktor der Inneren Medizin III: Kardiologie, Angiologie und Pneumologie an der Medizinischen Universitätsklinik Heidelberg. Der BVS von Abbott hat das Potenzial, die Behandlung von Patienten mit koronaren Herzkrankheiten zu revolutionieren. Die bioresorbierbare Gefäßstütze von Abbott wird aus Polymilchsäure hergestellt, einem bewährten biokompatiblen Material, das häufig für medizinische Implantate wie selbstauflösendes Nahtmaterial verwendet wird. Da kein permanentes Implantat zurückbleibt, kann ein so behandeltes Gefäß eventuell wieder die Fähigkeit erlangen, sich ähnlich wie ein unbehandeltes Gefäß zu bewegen, anzuspannen und zu pulsieren. Die Möglichkeit, diese natürlichen Gefäßfunktionen wieder herzustellen, macht den BVS von Abbott in der Behandlung von koronarer Herzkrankheit (KHK) einzigartig. Derzeit befindet sich der BVS in Europa, Australien und Neuseeland in der klinischen Prüfung und kann nicht käuflich erworben werden. Abbott hat im Januar 2011 das CE-Zeichen für die weltweit erste Medikament freisetzende bioresorbierbare Gefäßstütze zur Behandlung der koronaren Herzkrankheit (KHK) erhalten. Die vollständige Markteinführung in Europa ist für Ende 2012 vorgesehen. Die ABSORB EXTEND-Studie unterstreicht das Engagement von Abbott in der Erforschung und Entwicklung innovativer Produkte zur Gefäßversorgung, sagt Frank Günther, Geschäftsführer Abbott Vascular in Deutschland. Das BVS verspricht der nächste wichtige Schritt in der Behandlung der koronaren Herzkrankheit zu werden. Abbott ist mit höchstem Engagement dabei, diese revolutionäre Entwicklung zum klinischen Einsatz zu bringen. Abbott ist das einzige Unternehmen mit klinischen Langzeit-Daten, welche die Sicherheit und Funktion einer Medikament freisetzenden bioresorbierbaren Gefäßstütze belegen. Die ersten Studienergebnisse zeigen, dass die koronare Herzkrankheit sicher und wirksam mit der bioresorbierbaren Gefäßstütze behandelt werden kann und dass diese anschließend in die Wand der behandelten Arterien resorbiert wurde. Bei den Patienten dieser ersten Phase der ABSORB-Studie kam es innerhalb von vier Jahren nicht zum Auftreten von Thromben (Blutpfropfen) und zu keinen neuen schwerwiegenden kardialen Ereignissen (Major Adverse Cardiac Event MACE). Die behandelten Gefäße konnten sich weiten und zusammenziehen, ohne dabei durch ein permanentes Implantat behindert zu werden. Über die klinische Studie ABSORB EXTEND Die ABSORB EXTEND-Studie ist eine groß angelegte Registerstudie, in die schätzungsweise Patienten in bis zu 100 Studienzentren in Europa, dem Asien-/Pazifikraum, Kanada und Lateinamerika eingeschlossen werden. Die gewonnenen Daten der Studie sollen eine Marktzulassung für verschiedene Länder weltweit unterstützen. Zu den Hauptendpunkten der Studie gehören schwerwiegende kardiale Ereignisse und Thromboseraten innerhalb der Gefäßstütze nach jeweils 30 Tagen und nach 6, 12, 24 und 36 Monaten;

15 technikforum Nr. 2 / außerdem die Bewertung der Leistung der Medikament freisetzenden bioresorbierbaren Gefäßstütze einschließlich der akuten Erfolgsrate bei der Implementation des Systems. Die bioresorbierbare Technik von Abbott arbeitet mit einem wachstumshemmenden Wirkstoff. Dieser wurde von der Novartis Pharma AG entwickelt und wird von Abbott unter Lizenz von Novartis für Medikamenten freisetzende Gefäßsysteme verwendet. Er bremst dank seiner wachstumshemmenden Eigenschaften nachweislich das neointimale Wachstum in dem behandelten Koronargefäßabschnitt nach Implantation von gefäßstützenden Systemen. Neuentwicklung: Bioresorbierbare Gefäßstütze Über Abbott Abbott ist ein breit aufgestelltes, weltweit tätiges Gesundheitsunternehmen, das sich auf die Erforschung, Entwicklung, Herstellung und Vermarktung von Arzneimitteln und medizinischen Produkten, einschließlich Ernährung, Medizintechnik und Diagnostika, konzentriert. Das Unternehmen beschäftigt derzeit nahezu Mitarbeiter und vertreibt seine Produkte in mehr als 130 Ländern. In Deutschland ist Abbott mit mehr als Mitarbeitern an seinem Hauptsitz in Wiesbaden sowie den Standorten in Ludwigshafen, Wetzlar, Rangendingen, Ettlingen, Hannover und Neustadt vertreten. Über Abbott Vascular Abbott Vascular gehört zu den weltweiten Marktführern im Bereich der Gefäßmedizin. Die Produkte nehmen eine marktführende Stellung ein, und die Produktpipeline ist branchenführend. Abbott Vascular bietet ein umfangreiches Portfolio an Produkten zur Behandlung von Herz und Gefäßkrankheiten, unter anderem zur Behandlung von Koronarer Herzkrankheit, Gefäßverschluss, endovaskulären Krankheiten und strukturellen Herzkrankheiten. Franziska Theobald / Julia Heinz Unsere Nachbarn Minimalinvasive endovaskuläre Eingriffe am CATHIS Simulator Patienten vertrauen zunehmend in eine High-Tech-Medizin, an der deutsche Forschungsleistung maßgeblich beteiligt ist. Weniger bewusst ist sich die Öffentlichkeit über das Wesen der traditionellen medizinischen Ausbildung, bei welcher der Patient weitgehend das Objekt ist, an dem gelernt und geübt wird. Diffiziler werdende Eingriffe mit immer leistungsfähigeren Instrumenten erfordern von den Ärzten ständig größere Fertigkeiten. Das gilt in besonderer Weise für minimalinvasive Eingriffe. Hier läuft die ärztliche Ausbildung der rasanten Entwicklung der High-Tech-Medizin gewissermaßen hinterher. Jedermann weiß heute, dass Piloten regelmäßig am Flugsimulator trainieren. Hier soll der Begriff Flug simulator für Ärzte ein anschauliches Bild davon vermitteln, worum es in der von CATHIS Simulationsanwendung geht. Damit interventionell tätige Ärzte im hands-on-training völlig risikolos den endovaskulären Eingriff perfektionieren können, wurde von der CATHI GmbH der CATHIS Simulator entwickelt. Das Unternehmen wurde im Jahr 2003 als Spin-Off aus einer Dissertation an der Universität Mannheim gegründet. Die Physikerin Ulrike Kornmesser, heute zusammen mit Kathrin Höfer Geschäftsführerin des Unternehmens, war maßgeblich an der Entwicklung des CATHIS Simulators beteiligt. Flug simulator für Ärzte: CATHIS Simulator zum realitätsnahen Training Das Konzept basiert auf Erfahrungen und Erkenntnissen aus zwei verschiedenen Technologiewelten nämlich der Medizintechnik und der Flugsimulation. CATHIS (= CATHeter Instruction System) ist ein Simulator mit innovativer Lerntechnologie, der in Ergänzung zur herkömmlichen Aus- und Weiterbildung von Ärzten in Kliniken und Simulationszentren eingesetzt wird. Selbst in der Intervention erfahrene Ärzte haben dadurch die Möglichkeit, die Beherrschung von komplizierten und selten vorkommenden Krankheitsbildern zu trainieren und ihre Fertigkeiten weiter zu perfektionieren. Das Besondere am CATHIS Simulator ist, dass dem Trainierenden eine weitgehend reale Lernumgebung zur Verfügung steht und dass den virtuellen Anatomien echte Patientendaten zugrunde liegen. Der CATHIS Simulator bietet die gleichen Funktionalitäten wie das Katheterlabor und benutzt die für Gefäßinterventionen relevanten Originalinstrumente. Er wird analog zu einer realen Anlage über die Steuereinheit und das Fußpedal bedient und kann sogar an reale Angioanlagen adaptiert werden. Die Bewegung der Instrumente ist realistisch, und selbst feinste Positionsveränderungen werden in Echtzeit dargestellt, das heißt, dass sich der Eintritt des Drahts in ein bestimmtes Gefäß zuverlässig kontrollieren lässt. Mit

16 16 technikforum Nr. 2/ 2011 Training am CATHIS Simulator einer derart realitätsnahen Simulation wird ein effektives und optimiertes Training gewährleistet Die Simulation mit dem CATHIS Simulator nutzt eine von Ulrike Kornmesser selbst entwickelte Röntgenabbildung mit realistischer Darstellung der Bilder, mit der dicke Gefäße dunkler dargestellt werden als feine. Aus dieser Darstellung können erfahrene Ärzte für die Intervention wichtige Informationen ersehen, und weniger versierte Ärzte werden von Beginn an richtig geschult. Bei der Simulation kommt es auch ganz besonders auf eine geeignete Abbildung des Kontrastmittels zur Darstellung des Blutflusses an. Diese vermittelt den Ärzten einen Eindruck vom Zustand des Gefäßes. Fließt das Blut an einer Stelle langsam, weiß der erfahrene Arzt, dass hier erhöhte Aufmerksamkeit angebracht ist. Ein weiteres wichtiges Merkmal beim CATHIS Simulator ist die Benutzung von Flüssigkeit, während bei allen anderen bekannten Geräten dagegen mit Luft zur Gefäßdarstellung gearbeitet wird. Erfahrene Ärzte können schon am Druck spüren, ob Luft in der Spritze ist oder nicht. Dies ist für das Training ein wichtiger Effekt, den die Injektion von Luft nicht bieten kann. Eine Spritze mit Flüssigkeit ist schließlich schwerer zu applizieren, weil sie einen Druckwiderstand spürbar macht, welcher der Realität sehr nahe kommt. Mit diesen Leistungsmerkmalen erfüllt der CATHIS Simulator als erste und einzige deutsche Entwicklung auf diesem Gebiet die Anforderung der größtmöglichen Realitätsnähe beim Instrumenteneinsatz und in der Röntgenprojektion. Das System ist deshalb in vielen Aspekten den Geräten ausländischer Hersteller weit überlegen. Neben dem bisherigen Schwerpunkt Kardiologie kann der Simulator auch in den Bereichen Neurologie, Radiologie und Pädiatrie eingesetzt werden. Die CATHI GmbH entwickelt darüber hinaus die Simulationstechnologie zum Training mit speziellen medizintechnischen Produkten, die nicht routinemäßig zum Einsatz kommen. Somit ist es möglich, Ärzte mit der Produktanwendung und Handhabung vertraut zu machen. So können Bedienungsstandards neuer Produkte etabliert werden. Das bedeutet nicht zuletzt mehr Sicherheit bei der Anwendung für die Patienten. Das CATHIS Trainingskonzept Die Seminare und Workshops der CATHI GmbH stellen eine innovative Ergänzung zur traditionellen ärztlichen Ausbildung dar. Am CATHIS Simulator vertiefen Ärzte ihr vorhandenes praktisches Know-how zum minimalinvasiven Eingriff. Dabei werden im hands on-training bereits erworbene Fertigkeiten bis zur routinierten Beherrschung perfektioniert. Das CATHIS Trainingskonzept passt sich individuell an jede Ausbildungsstufe an. So können Teilaspekte der Intervention, wie auch der gesamte Verlauf des Eingriffs geübt werden. Je nach Trainingsbedarf kann man sich entweder nur auf die Diagnostik beschränken, oder nur die therapeutische Intervention mittels Draht und Ballon trainieren. Auch ist es möglich, sich nur auf den Einsatz des Röntgengerätes unter besonderer Berücksichtigung des Strahlenschutzes zu konzentrieren. Das Leistungsspektrum ist das Ergebnis konsequenter Berücksichtigung der Bedürfnisse interventionell arbeitender Ärzte. Die Realisierung detailgetreuer Lösungen macht das CATHIS Trainingssystem konkurrenzlos. Im Vergleich zum herkömmlichen Training ist das Simulatortraining kontrolliert, gezielt, beliebig oft wiederholbar und völlig gefahrlos für den Anwender. Der Lerneffekt ist ungleich höher als in der Realität, denn gerade wenn der auszubildende Arzt Fehler bei der Simulation macht, kann sie unterbrochen und an dieser Stelle so lange geübt werden, bis die Manipulation perfekt beherrscht wird. Firmenprofil Die CATHI GmbH ist ein junges dynamisches Unternehmen, das international Maßstäbe in der medizinischen Simulation setzt. Sie kommt dem wachsenden Bedarf an Simulation komplexer medizinischer Eingriffe entgegen und leistet damit einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Patientensicherheit. Kundenzufriedenheit hat einen hohen Stellenwert in der Unternehmensphilosophie. Dem entspricht die Qualität von Hardware und Software. Das Leistungsspektrum reicht bis zu individuellen kundenspezifischen Modifikationen. Um stets auf dem neuesten Stand der Wissenschaft und medizinischen Praxis zu sein, setzt das Unternehmen weiter auf eine enge Zusammenarbeit mit Universitäten und Kliniken. Seit Herbst 2008 hat die CATHI GmbH ihren Firmensitz im Mafinex Technologie Zentrum Mannheim. Dr. Ulrike Kornmesser Leider hat bei der Vorstellung des Unternehmens neogramm im technikforum 1/2011, S. 24, der Druckfehlerteufel sein Unwesen getrieben. Richtig müsste es heißen: Haben Unternehmen bereits automatisierte Prozesse implementiert, sehen sie sich oftmals mit dem Problem konfrontiert, dass existierende Standardlösungen...

17 technikforum Nr. 2 / Einsatz von Lasern in der Medizin Kein Problem, das machen wir mit dem Laser, es gehört schon zum gewohnten Alltag, wenn ein Patient diesen oder einen ähnlichen Satz von seinem behandelnden Arzt hört. Fünfzig Jahre nach der Entwicklung des Lasers hat dieser in sehr vielen medizinischen Fachdisziplinen einen festen Platz gefunden. Warum ist der Laser in der Medizin so erfolgreich? Der Hauptgrund ist, dass Laserlicht Diagnose- und Therapieverfahren ermöglicht, die gegenüber herkömmlichen Verfahren viel genauer und schneller durchzuführen sind, sowie in vielen Fällen weniger Nebenwirkungen haben, sodass sich eine schnellere Heilung ergibt. Für den Patienten ist dies ein klarer Vorteil, aber auch für das Gesundheitswesen insgesamt, denn es trägt zur Reduzierung von Kosten bei. Allerdings ist auch zu berücksichtigen, dass Laser und die dazugehörende Medizintechnik in der Anschaffung wie im Unterhalt Geld kosten. Weil Laserlicht nur eine Wellenlänge besitzt, also einfarbig ist, kann man gezielt Stoffe im Körper zum Leuchten bringen, d.h. ihre Fluoreszenz beobachten, und so Rückschlüsse ziehen, welche Erkrankung vorliegt. Man kann hier mit fluoreszierenden Stoffen arbeiten, die bereits im Körper vorkommen oder sie zusätzlich von außen hinzugeben. Blutuntersuchungen Ein Beispiel für die Anregung eines Stoffes im Körper: Die Anregung und die dabei verbundene Fluoreszenz des roten Blutfarbstoffes Hämoglobin unterscheiden sich je nachdem, ob es sich um Sauerstoffbeladenes oder Kohlendioxidbeladenes Hämoglobin handelt. Durch Laseranregung mit unterschiedlichen Wellenlängen kann man feststellen, wie groß das Verhältnis von Hämoglobin mit unterschiedlicher Beladung ist. Man kann also messen, wie stark ein Organ mit frischem Blut versorgt wird, wenn dieses Organ per Laser- licht erreicht werden kann. Somit ist das Verfahren für die Netzhaut des Auges oder Organe nahe der Oberfläche geeignet. Untersuchungen von Hirnaktivitäten Durch trickreiche Messverfahren kann man aber auch gestreutes Laserlicht auswerten, das zwei Mal durch die Kopfhaut und die Schädeldecke hindurchgetreten ist und eine Strecke von mehreren Millimetern im Gehirn zurücklegte. Dieses Licht verrät, ob eine Hirnregion stärker durchblutet ist, also einen stärkeren Stoffwechsel hat und somit im Moment aktiver ist. Hirnaktivitäten kann man auch durch die funktionelle Magnetresonanz- Tomographie feststellen; hierbei muss sich der zu Untersuchenden aber in einer engen Röhre aufhalten, und während der Messung ist es belastend laut. Bei einer Laser- Streulicht-Untersuchung hingegen muss der Patient nur eine enganliegende Mütze mit vielen Lichtleitfasern aufsetzen und kann sich ansonsten bei der Untersuchung weitgehend frei bewegen. Kampf gegen Tumorzellen Beispiele für von außen zugegebene Stoffe sind sogenannte Photosensibilisatoren, die sich z.b. in Tumorzellen anreichern. Ein zunehmend häufig eingesetzter Stoff ist Aminolävulin- Säure (Kurzform ALA). In die Zellen gelangt, wird ALA zu einem Farbstoff namens Protoporphyrin IX (PpIX) umgewandelt, der in gesunden Zellen dann weiter zu Häm umgebaut wird. Dieser letzte Schritt ist aber in Tumorzellen gestört, d.h. während in gesunden Zellen ein Übermaß an Häm zu einem erhöhten Ausscheiden von Häm führt, verbleibt in der Tumorzelle eine hohe PpIX-Konzentration. Unter einer Beleuchtung mit blauem Licht der Wellenlänge 405 nm leuchtet PpIX mit roter Fluoreszenz der Wellenlänge 635 nm auf und zeigt somit an, wo und mit welcher Konzentration Tumorzellen vorhanden sind. Diese Technik wird Photodynamische Diagnose (PDD) genannt und beispielsweise bei Chirurgie von Hirntumoren eingesetzt, um sicherzustellen, dass das Tumorgewebe millimetergenau entfernt werden kann und möglichst wenig gesunde Hirnmasse entnommen wird. Dieses letzte Beispiel leitet direkt zum Lasereinsatz in der Therapie über, denn den gleichen Photosensibilisator kann man einsetzten, wenn sich in der Haut Basalzellenkrebs oder eine Vorstufe davon gebildet haben sollte. Auch hier kommt es zu einer Anreicherung von PpIX in den Tumorzellen, wenn der Hautarzt eine ALAhaltige Creme für einige Stunden einwirken lässt. Nach Entfernen der Creme wird das Hautareal mit rotem Licht bestrahlt (635nm), wodurch letztlich Singulett-Sauerstoff gebildet wird, der die Tumorzellen zum Absterben bringt. Der Vorteil dieser Photodynamische Therapie (PDT) genannten Methode besteht darin, dass das kosmetische Ergebnis viel besser als nach einem chirurgischen Eingriff aussieht und dass sie im Gegensatz Schematische Darstellung der Energie-Übergange im Photosensibilisator. Linke Seite: Anregung mit blauem Licht, so dass Fluoreszenz als rotes Licht ausgesandt wird. Dadurch werden Tumorzellen optisch erkannt (Photodynamische Diagnose). Rechte Seite: Anregung mit rotem Licht, Übergang zum Triplett-Niveau und Energie- Übertrag auf ein Sauerstoff-Molekül, das so in den Singulett- Zustand angeregt wird. Singulett-Sauerstoff tötet die Tumorzellen (Photodynamische Therapie).

18 18 technikforum Nr. 2/ 2011 zur Chemo- oder Strahlentherapie PDT mehrmals wiederholt werden kann, ohne schlimme Nebenwirkungen befürchten zu müssen. Einsatz in der Dentalmedizin Da man erkannte, dass auch Bakterien Photosensibilisatoren aufnehmen und per Lichtbestrahlung abgetötet werden, hat sich ein neues Einsatzgebiet der PDT in der Zahnarztpraxis zur Behandlung von Zahnfleischtaschen ergeben. Die Behandlung dieser Zahnfleischinfektionen ist sehr schwierig, weil sich oft in dem Spalt zwischen Zahnfleisch und Zahnwurzel sogenannte Biofilme bilden, die sehr robust sind und den Bakterien einen wirkungsvollen Schutz bieten. PDT hat sich hier als eine Methode herausgebildet, die viele hartnäckig Fälle zum Ausheilen bringt und zusätzlich den großen Vorteil hat, dass sie stets wiederholt werden kann. Im Gegensatz zu Antibiotika hat man keine Resistenzen der Bakterien gegenüber PDT beobachtet. Um die Zahnfleischtaschen auszuleuchten setzt der Zahnarzt kleine Lasersysteme ein, etwas größer als ein Laserpointer, und leitet das Laserlicht über eine dünn auslaufende Faserspitze in die Zahnfleischtasche. Das Lasersystem liefert Lichtleistungen um mw, die für die PDT vollkommen ausreichen. Viele Zahnärzte haben auch weit stärkere Lasersysteme, die sie zum Abtrag von Karies einsetzen. Bei dieser Erkrankung gilt es, kariöses Zahnhartgewebe, Schmelz oder Dentin zu entfernen, wofür traditionellerweise eine Turbinenfräse eingesetzt wird. Trotz Wasserkühlung entsteht aber bei der mechanischen Entfernung mit der Fräse viel Wärme, die das Zahnhartgewebe schädigt und beim Patienten Schmerzen aufkommen lässt. Mit gepulsten Laserstrahlen wird das Zahngewebe so schnell aufgeheizt, dass es schlagartig abgetragen wird. Das verbleibende Restgewebe wird kaum aufgeheizt. Es wird somit nicht geschädigt, und es kommt kein Schmerzgefühl auf. Besonders Zahnärzte, die sich auf die Behandlung von Kindern spezialisiert haben, setzen oft einen Erbium-YAG-Laser zum Bohren ein. Einsatz in der Augenheilkunde Das schlagartige Entfernen von Gewebe durch sehr kurze Laserpulse wird als Ablation bezeichnet. Diese Art der Laserlicht-Gewebe- Wechselwirkung wird auch in vielen Augenarztpraxen bei der sogenannten refraktiven Hornhaut- Chirurgie eingesetzt. Die Strahlung eines Excimer-Lasers mit einer Wellenlänge von 308 nm wird hierbei verwendet, um die Hornhaut eines fehlsichtigen Auges gezielt abzutragen und so der Hornhaut eine geänderte Oberflächenkrümmung zu geben. Da nicht nur die Augenlinse, sondern weit stärker die gekrümmte Hornhaut dafür sorgt, dass Lichtstrahlen auf die Netzhaut des Auges abgebildet werden, ist das Erzeugen der richtigen Hornhautkrümmung eine Methode, um auf eine Brille als Korrekturhilfe zu verzichten. Bei einem kurzsichtigen Auge ist die Brechkraft des vorderen Augenabschnittes zu hoch und wird erniedrigt, indem der Krümmungsradius der Hornhaut größer gestaltet wird. In der Praxis wird es realisiert, indem in der Mitte der Hornhaut mehr abgetragen wird als am Rand. Bei einem weitsichtigen Auge geht man genau entgegensetzt vor, d.h. die Brechkraft ist zu schwach, und der Krümmungsradius wird verkleinert, indem in der Hornhautmitte nichts sondern nur im Randbereich abgetragen wird. Die weitaus höhere Zahl von Lasereinsätze in der Augenarztpraxis betreffen allerdings Behandlungen der Netzhaut. Hierbei wird die Wärmewirkung des Laserstrahls eingesetzt, d.h. die eingestrahlte Energie des Laserstrahls wird in Wärmeumgewandelt, die zu kontrollierten Gewebeveränderungen führt. In früheren Jahren wurde für diese Operationen meist Argon- Ionen-Laser mit einer Wellenlänge von 514 nm verwendet und in jüngerer Zeit vermehrt frequenz-verdoppelte Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm. Diese grünen Laserstrahlen durchlaufen den vorderen Augenabschnitt quasi ungeschwächt und werden von der schwarzen Pigmentepithelschicht der Netzhaut absorbiert oder auch vom Hämoglobin in den Adern oberhalb der Netzhaut. Die entstehende Wärme führt zu einer Koagulation des Gewebes, wodurch es schrumpft und verbacken wird. Dieser Prozess ist hilfreich, um z.b. kleine Adern zu veröden, die in Gefahr sind, eine Leckage zu bilden. Bei vielen Diabetis-Patienten liegt eine Unterversorgung der Netzhaut vor. Diese kann dazu führen, dass über Botenstoffe stimuliert, der Körper neue Blutgefäße bildet, die allerdings ein großes Risiko für Leckagen darstellen. Über die Laserkoagulation kann der Augenarzt die neuen Gefäße verschließen und die Dichte des Sinneszellen im Peripherie-Bereich des Auges so Um einen Netzhautriss werden durch Laserstrahlung oagulationspunkte gesetzt. Dadurch wird verhindert, dass sich der Ablöseprozess weiter ausdehnen kann. ausdünnen, dass es für den Sinneseindruck des Patienten keinen Einfluss hat, aber die verbleibenden Sinneszellen durch das bestehende Adersystem gut versorgt sind. So unterbleibt die Stimulanz für den Körper, neue Blutgefäße zu bilden. Als dritter Einsatz ist zu erwähnen, dass der Arzt, falls er Ödeme oder auch Risse in der Netzhaut entdecken sollte, diese ebenfalls durch Laserkoagulation behandeln kann. Besonders ein Netzhautriss ist eine Schädigung, die unbehandelt zur Erblindung des Auges führen kann, da Kammerwasser durch Kapillarkräfte angesaugt, sich zwischen Netzhaut und Ader-

19 technikforum Nr. 2 / haut begibt und so diese beiden Schichten im Augenhintergrund immer weiter voneinander trennt. Wenn dieser Ablöseprozess nicht gestoppt wird, kann er die gesamte Netzhaut betreffen, die dadurch abstirbt. Der Arzt kann den Ablöseprozess nicht umkehren, ihn aber räumlich eingrenzen, indem er um den Riss mehrere Reihen von Koagulationspunkten setzt. An jedem Koagulationspunkt wird die Netzhaut gezielt verbrannt; der Körper erkennt diese Verletzung und repariert sie, wobei die entstehende Narbe die Netzhaut fest mit der darunterliegenden Aderhaut verbindet. Einsatz in der Dermatologie Dass Laserlicht vom Blutfarbstoff absorbiert wird, dadurch Adern verödet und die Haut weitgehend unverändert lässt, öffnet den Weg für eine Reihe von Behandlungen in der Hautheilkunde. So können kleine Krampfadern oder Besenreißer behandelt, aber auch großflächige Feuermale zum Verblassen gebracht werden. Sehr wertvoll ist der Lasereinsatz bei der Behandlung von Hämangiomen (Blutschwamm); dieses sind neue Blutgefäße bildende Tumore, die in den ersten Lebenstagen oder Wochen eines Neugeborenen auftreten können und innerhalb weniger Tage oder Wochen erheblich wachsen. Viele Hämangiome bilden sich von alleine wieder zurück; aber diejenigen, die verbleiben, können so stark wachsen, dass sie erhebliche Komplikationen hervorrufen, und das Kind sogar in Lebensgefahr bringen können. Chirurgisches Entfernen von Hämangiomen hinterlässt Narben und stoppt nicht immer das Wachstum. Laserkoagulation hat sich als ein sehr hilfreiches Verfahren herausgestellt, besonders weil das Bilden neuer Gefäße ausbleibt. Es ist einleuchtend, dass ein großes Hämangiom nicht durch einen einmaligen Lasereinsatz entfernt werden kann, sondern mehrmalige Behandlungen erfordert. Einsatz in der Kosmetik Eine große Zahl von Laserbehandlungen in einer Hautarztpraxis betreffen heute einen Bereich, den man unter Schönheit, englischer Fachausdruck Beauty einzustufen hat. Dieses sind permanente Haarentfernung und Glätten der Haut, aber auch das Entfernen von Tätowierungen. Bei der Tätowierungsentfernung kann per Laserstrahlung die oberste Hautschicht inklusive der Farbpartikel entfernt werden, was allerdings Narben entstehen lassen kann. Eine schonendere Vorgehensweise ist, die Farbeinlagerungen aufplatzen zu lassen, so dass der Körper die Farbpigmente letztlich über die Nieren ausscheidet. Beim Glätten der Haut erzeugt man eine gezielte Koagulation der obersten Schicht der Unterhaut; dadurch bildet der Körper neues Kollagen und zieht die Haut glatt. Da es sich aber um eine kontrollierte Verbrennung der Haut handelt, sollte jedem an dieser Behandlung Interessiertem klar sein, dass er in den ersten Tagen nach der Behandlung eine sehr veränderte Haut hat. Bei der Haarentfernung nutzt man die Wärmeleitung zu den Haarwurzeln aus. Die Haarwurzeln werden so stark aufgeheizt, dass sie absterben. Dieses wirkt aber nur bei den Haarwurzeln, die im Moment in der Wachstumsphase sind; d.h. die Handlung muss zu späteren Zeitpunkten wiederholt werden, um letztlich alle Haarwurzeln in der Wachstumsphase erwischt zu haben. Welche Entwicklungen zeichnen sich ab? Als klarer Trend ist zu erkennen, dass bei vielen Anwendungen, die zunächst nur mit Lasern durchgeführt wurden, mittlerweile Hochleistungs-LEDs oder intensive gepulste Lichtquellen, sog. IPL, verwendet werden. Zum einen ist deren Leistung immer größer geworden, und zum anderen sind sie wesentlich billiger als Lasersysteme. Laser werden auch weiterhin gebraucht, wenn eine sehr hohe Leistungsdichte z.b. zum Ablatieren notwendig ist, und wenn man eine sehr gute optische Strahlqualität braucht, weil man z.b. das Licht über Lichtleitfasern in das Innere des Körpers transportieren will. Ganz neue Anwendungen sind im mikroskopischen Bereich zu erwarten, indem z.b. Veränderungen in Zellen durchführbar sind ohne dabei die Zellen zu öffnen. Dr. Hans-Jochen Foth Die Digital Summerschool ist ein Angebot verschiedener Hochschulen, Museen und Medienzentren der Metropolregion Rhein- Neckar. Kinder und Jugendliche können in Ferienkursen neben Spiel und Spaß Begeisterung für IT und digitale Technologien entwickeln. Die Digital Summerschool wird organisiert vom VDE in Kooperation mit dem IT-Forum Rhein-Neckar und der Gesellschaft für Informatik.

20 20 technikforum Nr. 2/ 2011 ABB entwickelt humanoiden Konzeptroboter Auf der Hannover Messe stellte ABB Anfang April erstmalig einen Konzeptroboter vor. FRIDA (Friendly Robot for Industrial Dualarm Assembly) ist ein innovatives Konzept, mit dem ABB zeigt, wie in der Fabrikautomation künftig Industrieroboter und Mensch in bestimmten Anwendungsbereichen ohne Barrieren wie Schutzgitter oder Lichtschranken sicher zusammenarbeiten können. Damit die Zusammenarbeit zwischen Arbeiter und Roboter künftig sehr einfach realisiert werden kann, haben ABB-Forscher aus Deutschland, Skandinavien und den USA ein neues Roboterkonzept entwickelt, das ein viel geringeres Gefährdungspotenzial aufweist als heutige Industrieroboter. ABB sieht im FRIDA-Konzept mit zwei Armen, je sieben Achsen, integrierter Steuerung und inhärenter Sicherheit einen Technologiesprung in Richtung produktiver Mensch-Roboter- Kooperation. Hier gibt es noch enormen Spielraum in der Technologie, sagt Sönke Kock vom ABB Forschungszentrum in Ladenburg. Ziel müsse sein, Kontakte zwischen Werker und Roboter in der Produktion zuzulassen, so Kock. Dies bedeute eine Weiterentwicklung des heutigen Sicherheitsgedankens. So würden trennende Schutzeinrichtungen in der Produktion überflüssig. Allerdings müsse erforscht werden, wie stark Gefährdungen während eines Kontakts sein dürfen. Unter anderem dazu dient der Konzeptroboter. Natürlich muss man Verletzungen ausschließen, aber ein leichtes Anrempeln, wie es auch mit einem Kollegen passieren kann, sollte zulässig sein, erläutert der Leiter des ABB-Forschungsprogramms für Mechatronik die Idee. Mit Hilfe von FRIDA soll eine mögliche Produkteignung der einzelnen Technologien und Sicherheitskonzepte untersucht werden. Derzeit gibt es noch keine industriereife Lösung dieser Art auf dem Markt. Im Gegensatz zu ähnlichen Entwicklungen, die eine Nachrüstung existierender Robotertechnik zum Ziel haben, stand bei dem ABB-Konzept der Sicherheitsaspekt von Anfang an im Vordergrund. Wir haben nicht nur einen vorhandenen Roboter ertüchtigt, sondern alle Komponenten, wie Mechanik, Antriebstechnik und flexible Greifer neu entworfen, betont Kock. Der zweite Gedanke galt den Kosten. Damit sich das Konzept auch kostenseitig in der Produktion später einmal rechnet, wurden die bewährten Funktionen der ABB-Steuerung IRC5 sowie die ABB-Programmier- und Simulationstechnik übernommen und erweitert. Christoph Winterhalter, Leiter des ABB Forschungszentrums in Ladenburg, erläutert Mannheims OB Dr. Peter Kurz, Bürgermeister Michael Grötsch und Peter Smits, Vorstandsvorsitzender der ABB AG, den Konzeptroboter FRIDA (v.l.). Das Konzept ist weniger für schwere Industrieroboter ausgelegt, als für Desktop-Kleinroboter. Sie besitzen inhärent ein viel geringeres Gefährdungspotenzial, so Kock. Durch eine Verringerung der bewegten Massen, Begrenzung der Antriebsleistung, abgerundete Formen und eine Oberflächenpolsterung können Stoß- und Quetschgefahren deutlich reduziert werden. Die zwei Arme verdoppeln den Durchsatz. Die sieben Achsen pro Arm erhöhen die Beweglichkeit und Kompaktheit. Durch diese Maßnahmen lässt sich die Sicherheit ohne Produktivitätseinbußen umsetzen mit dem Ziel der skalierbaren Automation, also der bedarfsangepassten Roboternutzung. Im von ABB geleiteten EU-Forschungsprojekt ROSETTA (www.fp7rosetta.eu) wird das Konzept hinsichtlich Produktionsmethodik, Programmier- und Einrichtunterstützung sowie Mensch-Roboter-Sicherheit weiter optimiert. ABB unterstreicht damit ihre Technologieführerschaft in der Industrierobotik. Neue Wege in der Mensch-Maschine-Kooperation: Mit dem Roboterkonzept FRIDA könnten in Zukunft Werker und Roboter ohne Barrieren wie Schutzgitter oder Lichtschranken gefährdungsfrei zusammenarbeiten. ABB Forschungszentrum Andreas Schwaderer

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