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Nicht metallische und reibungsarme Linearlager für Kernspintomographen

Hochleistungsfähige Gewindetechnik und Linearachsen in magnetischer Umgebung

Dieser Roboter verwendet einen fokussierten Ultraschall zur nicht-invasiven Behandlung von Kindern bei Schlaganfall oder Epilepsie. Da die Behandlung stets in einem Kernspintomographen – also in stark magnetischer Umgebung – durchgeführt wird, schied die Verwendung von herkömmlichen Metalllagern für die Führungen der linearen Fahrachsen von vornherein aus. Deshalb verwendeten die Entwickler Kunststoff-Gleitlager aus dem drylin-Produktportfolio.

Steckbrief

  • Was wurde benötigt: Gewindespindeln- und Muttern aus dem drylin-Portfolio, drylin SLW-Lineartische, Easy Tube-Lineareinheiten
  • Anforderungen: Es brauchte hochleistungsfähige und nichtmetallische Lager, die auch im MRT verwendet werden können.
  • Branche: Medizintechnik
  • Erfolg für den Kunden: Die leistungsstarken iglidur-Kunststoffe ermöglichen es dem Gerät, in der schwierigen Umgebung zu arbeiten, ohne mit dem Magnetfeld zu interagieren. Die Lagerkomponenten werden in der Anwendung außerdem verwendet, um eine sanfte und reibungsarme Wellendrehung zu erzeugen, um die Gelenke des Roboters anzutreiben.

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Ultraschall Roboter

Problem

Dieser Roboter wurde zur Durchführung eines interventionell fokussiertem Ultraschalls (FUS) am Gehirn eines Kindes entwickelt. Dieses Verfahren kann zur nicht-invasiven Behandlung von Epilepsie und Schlaganfall bei Kindern verwendet werden, ohne, dass ein Schnitt am Schädel des Patienten vorgenommen werden muss. Dies ermöglicht ein weniger schädliches Verfahren und eine schnellere Genesung im Vergleich zu herkömmlichen Gehirnoperationen, bei denen der Schädel und das Gehirn des Patienten geöffnet werden müssen. Der Roboter ist ein Manipulator mit fünf Freiheitsgraden, der in einem Magnetresonanztomographiegerät (MRT) arbeitet. Auf jeder Achse dieser Maschine müssen Lager, Gewindespindeln und Gewindemuttern eingesetzt werden, wobei es Linearfahrachsen und Rundachsen gibt. Da der Roboter im starken Magnetfeld des MRT-Geräts arbeiten muss, können hier keine Metalllager verwendet werden können.

Lösung

Heute werden in dem Roboter anstelle von Metalllagern iglidur Kunststoff-Gleitlager verwendet. Die leistungsstarken iglidur-Kunststoffe ermöglichen es dem Gerät, in der schwierigen Umgebung zu arbeiten, ohne mit dem Magnetfeld zu interagieren.
Sie treiben dabei die Translationsachsen und Rotationsachsen des Roboters an. Daneben werden mitunter Gewindespindeln und Muttern aus dem drylin Portfolio sowie drylin SLW-Lineartische und EasyTube-Lineareinheiten verwendet. Die Lagerkomponenten werden in der Anwendung außerdem verwendet, um eine sanfte und reibungsarme Wellendrehung zu erzeugen, um die Gelenke des Roboters anzutreiben. Denn die verwendeten MRT-kompatiblen Motoren entwickelten ein relativ niedriges Drehmoment, wodurch auch Reibung beim Antrieben der schweren Nutzlast erzeugt wurde.


Ultraschall Roboter

Hospital for Sick Children, Karl Price, Toronto, Canada

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