Qualitätssicherung Von Orthopädie-Implantaten

Multisensor-Messung Von Hüftgelenk-,Kniegelenk- Und Bandscheibenprothesen

Kaum eine Branche besitzt eine so große Entwicklungsdynamik wie die Medizintechnik.Neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren sowie optimierte Designs sind die Innovationstreiber bei orthopädischen Implantaten für Hüfte, Knie oder Wirbelsäule. Hohe geometrische Genauigkeit und Oberflächengüte, Langlebigkeit und Biokompatibilität kennzeichnen die Produkte. Die Patienten profitieren dadurch von schnellen Heilerfolgen und zuverlässiger Langzeitfunktion.

Komplexe Geometriemessungen, 100%-Kontrollen und eine lückenlose Dokumentation bestimmen die Qualitätssicherung der Implantat-Komponenten.Mit ihrer Flexibilität sind Optiv Multisensor Koordi-natenmessgeräte von Hexagon Manufacturing Intelligence dafür prädestiniert.

Höhere Prüfprozesseffizienz und Prüfsicherheit
Die 100%-Prüfung von Implantaten verlangt kurze Mess-zyklen. Lückenlos dokumentierte Qualitätsnachweise sind die Voraussetzung für validierbare Fertigungsprozesse. Optiv Multisensor-Messgeräte von Hexagon Manufacturing Intelligence erfüllen diese Optimierungskriterien.

  • Im Bildfeld des Vision-Sensors werden berührungslos viele Messpunkte gleichzeitig erfasst. Das Messen im Bild bringt deutliche Geschwindigkeitsvorteile gegenüber der herkömmlichen Antastung.
  • Die Kombination der verschiedenen Sensoren auf einem Gerät ermöglicht die Erfassung aller Merkmale an jedem einzelnen Implantat. Dies ermöglicht schnellere, umfassendere und zuverlässigere Qualitätsbewertungen.
  • Zwei unabhängige Sensorachsen (Optiv Dual-Z) garantieren die kollisionsfreie Zugänglichkeit zu den Prüfmerkmalen. Mehrfache Aufspannungen werden vermieden und Rüstzeiten reduziert.
  • Mittels Pfadoptimierung und FlyMode-Technologie berechnete und geglättete Verfahrwege sorgen für einen gesteigerten Messdurchsatz.
  • Das dynamische Maschinenkonzept bietet eine hohe volumetrische Genauigkeit, hohe Achsgeschwindigkeiten sowie hohe Antastraten im Scanning-Betrieb. Dadurch steigt der Teiledurchsatz, die Prüfkosten sinken.
  • Mit dem Q-DAS Statistikpaket werden Messdatensätze statistisch ausgewertet und dokumentiert. Bezüglich Datensicherheit ist die Software konform zu FDA- und EU-Normen. Der Anwender profitiert von der schnellen Bereitstellung von normgerecht ermittelten Kennzahlen zur Bewertung und Steuerung des Fertigungsprozesses.

Hüftgelenkimplantate in einer Aufspannung messen
Die Passgenauigkeit der konischen Verklemmung zwischen Kugelkopf und Hüftschaft sowie zwischen Hüftpfanne und Insert ist für die Funktion und die Produktsicherheit des Implantats von besonderer Bedeutung.

In einem einzigen Messablauf wird die Kegelform am Hüftschaft optisch geprüft. Zu den funktionsrelevanten Merkmalen gehören der Kegelwinkel und -durchmesser,die Geradheit einer Linie auf der Kegelmantelfläche sowie die Kontaktlänge zwischen Schaftkonus und Kugelkopf. Ergänzend kann die Rundheit eines beliebigen Kegelquerschnitts taktil geprüft werden.

Zur Formbestimmung der Hüftpfanne und des Inserts werden einzelne 2D Linienprofile mittels taktilem Scan aufgenommen und deren Rundheit ausgewertet. Die Linien-profiltoleranz wird durch Vergleich der gescannten Kontur gegen das CAD-Modell geprüft.

Die Formgenauigkeit des Kugelkopfes wird bestimmt, indem die Rundheitsabweichungen von der geometrischen Idealform mittels taktilem Scan geprüft werden.

Kniegelenk- und Bandscheibenprothesen berührungslos scannen
Die Kinematik von Kniegelenk- und Bandscheibenprothesen ist komplex. Maximale Beweglichkeit wird durch perfekt zueinander passende Geometrien der artikulierenden Gelenkflächen erreicht. Die Messaufgabe besteht darin, verschiedene Funktionsflächen berührungslos mit dem chromatischen Weißlichtsensor (CWS) zu messen.Das Messprinzip des Sensors lässt auch den Einsatz auf hochglänzenden und spiegelnden Oberflächen zu.Die Schleifenbildung in PC-DMIS ermöglicht das mehrfache Ausführen einer programmierten Scanspur. Die daraus resultierende hochauflösende Punktewolke ist die Basis für schnelle flächenhafte Soll-Ist-Vergleiche der Implantatgeometrie gegen CAD-Daten. Indem reine Eingabeaufgaben, wie z.B. die Schleifenprogrammierung,an einem Offline-Platz durchgeführt werden, lässt sich die Produktivität des Messgerätes noch weiter steigern.

Anwenddungsbericht: Qualitätssicherung von Orthopädie-Implanten

HxGN LIVE

HxGN LIVE, die jährliche Konferenz von Hexagon, bietet inspirierende Vorträge, unbegrenzte Networking-Möglichkeiten und neueste Technologien.