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HYDRAULIK
Power Shuttle ohne und mit der OP-Tisch-Liegefläche, welche die
Drehwellen-Kompakthydraulik auf die Übergabe-Höhe zur
OP-Grundsäule anhebt.
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HYDRAULIK
Von hochbelastbar bis
feinfühlig
Kompakthubhydraulik und mikrohydraulisch gestützte Chirurgie
Hydraulik statt Muskelkraft, dieses Prinzip leuchtet ein für das Umbetten der Patienten, schließlich steigt
das Durchschnittsgewicht in vielen Industrienationen unaufhörlich. Hydraulik sorgt jedoch nicht nur für
weniger Rückenprobleme bei Pflegern, sie erleichtert auch Chirurgen die Arbeit.
icht nur Großgeräte wie Kräne und Bagger
sind aus gutem Grund mit Hydraulik ausgestattet. Solche hydromechanische Technik
wird auch bei erheblich kleiner dimensioniertem, medizinischem Mobiliar eingesetzt. So werden per Kompakthubhydraulik Patienten gebettet, umgelagert und
transportiert, und sogar die minimalinvasive Chirurgie setzt zunehmend auf Hydraulik statt auf Muskelkraft.
In ärztlichen Praxen, Untersuchungsräumen und
Operationssälen ist sowohl unverwüstliches wie angenehm einsetzbares Gerät gefragt. Von Behandlungs-,
Untersuchungs- und Therapieliegen wird erwartet,
dass sie mühelos und unkompliziert ihren Zweck über
viele Jahre ohne Folgekosten erfüllen. Außerdem sollen sie das medizinische Personal entlasten und den
Patienten schonen. Hydraulik erfüllt hier die Anforderungen an zuverlässige Funktionalität, Stabilität und
Wartungsfreiheit und bietet wirtschaftliche Lösungen.
Bild: Fraunhofer IPA
N
Oben: Endoskopische
Instrumente mit
hydraulischem Antrieb
vereinfachen das
feinfühlige und sichere
Greifen von Gewebe.
Technik im Detail
Der Trick mit der Drehwellenhydraulik
Pumpe, Tank, Druckrohr und Kolbenstange in einem Gerät
– so werden mittels hermetisch geschlossener Kompakteinheiten hydraulische Antriebe in Hubgeräten integriert.
Ein Programm dieser Art bietet zum Beispiel das Unternehmen Lupold an. Die Palette reicht dabei von ultrakompakten Modellen mit Gasfeder-Baumaßen bis zu besonders
starken Exemplaren, die 12 Kilonewton Hublast bewältigen
können. Alle Varianten sind einbaufertige und manuell bedienbare Aktuatoren. Ein Beispiel dafür sind die manuellhydraulische Aktoren der L030-Produktfamilie. Die Aktuatoren der Baureihe sind auf die weltweit gängigen Einbauund Anschlussmaße abgestimmt. Mit der Grundkonstruktion sind beispielsweise bis über 14 Kilonewton Schubkraft
und eine Hubhöhe von 80 bis 400 Millimeter realisierbar.
Doppelmotoriger Fahrantrieb und
integrierte Sensorsteuerung
Handfest geht das von Trumpf Medizintechnik, mittlerweile zur Hillrom-Gruppe gehörend, entwickelte
Power Shuttle rund um den Operationssaal zu Werke.
Das ist auch nötig: Wegen des tendenziell höheren Gewichts der Patienten stößt das Personal im Krankenhaus sonst nicht selten an die Grenzen seiner Belastbarkeit. Das selbstfahrende Shuttle sollte Abhilfe schaffen. Zum Zuge kommt dabei eine speziell für das Shuttle ausgelegte Drehwellen-Kompakthubhydraulik
L027V1 von Andreas Lupold Hydrotechnik. Die Hubhydraulik ist für die Höhenverstellung der Liegefläche
zuständig. Auf diese Art können Patienten, die bis zu
360 Kilogramm auf die Waage bringen, komplett mit
dem OP-Tisch-Oberteil vom Fahrgestell an eine OPGrundsäule übergeben werden.
Die L027V1 ist eine Einheit aus Pumpe, Tank und
Zylinder, die mit dem Fuß betätigt wird. Das Hydraulik-System begnügt sich mit einem Längen-Einbaumaß
von 305 Millimeter, hat einen Hub von 210 Millimeter
und eine Hubkraft von 5,5 Kilonewton bei geprüfter
vierfacher statischer Sicherheit. Eine automatische
Senksperre verhindert das Absenken des Tisches. Dabei ist die Sperre an die Einstellung der LiegeflächenNeigung gekoppelt.
Feinfühligere Bedienung
Auch das Unternehmen AGA Sanitätsartikel setzt bei
der MRT-Patiententransportliege auf Hydraulik: Dabei
geht es um die Höhenverstellung per Fußpumpe. Diese
Pumpe ist gekoppelt mit verstellbaren Seitengittern
und Laufrollen sowie mit einer stufenlosen Kopfteilverstellung per Klemmstangen. Die MRT-Liege ist für
verschiedene Magnetresonanz-Systeme freigegeben,
heißt es in einem Vorabbericht der Düsseldorfer Medica 2015. Das gilt für die Hersteller Philips, Siemens
und GE.
Fließgeräusche eliminiert
Drehwellenhydraulik.
Bild: Lupold
Dass die Anwender selbst in sensiblen Bereichen wie
Arztpraxen auf Öl statt Strom setzen, hat verschiedene
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Hydraulik spart Platz
Etwa ein Drittel der verkauften Liegen des Herstellers
ist mit dem hydraulischen System ausgestattet, die restlichen zwei Drittel haben stattdessen einen Elektromotor. Özpinar-Geschäftsführerin Jutta Gissler verweist
dabei auf die persönlichen Vorlieben der Anwender:
„Es kommt darauf an, wie ein Therapeut tickt“, erklärt
sie. Hydraulik macht für sie nicht nur in der medizinischen Alltagspraxis, sondern vor allem in Schulen
Sinn. Schon aus Platzgründen hat diese Technik hier
die Nase vorn, weil auf eine aufwändige Verkabelung
verzichtet wird. Das kommt auch der Sicherheit bei der
Schulung zugute.
Mikrohydraulik gewährt operative Freiheit
Die Hydraulik setzen Medizintechniker allerdings
nicht nur für schwere Arbeiten, sondern auch für Präzisionsaufgaben ein: In der minimal-invasiven Chirurgie können mikrohydraulische Antriebe erstaunliche
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Bild: Fraunhofer
Leistungen vollbringen. So erfüllen sie den Wunsch
der Chirurgen nach einer Kraftrückkopplung und gewähren mehr operative Freiheitsgrade. Timo Cuntz
arbeitet in der Projektgruppe PAMB für Automatisierung in der Medizin- und Biotechnologie, einem Bereich des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik
und Automatisierungstechnik IPA in Mannheim. Er
lobt die Endoskope mit mikrohydraulischem Antrieb:
„Die Greifkraft fällt höher aus. Der Chirurg kann das
Instrument viel feinfühliger bedienen.“ Hydraulikaktoren im Mikrobereich, so erklärt der Wissenschaftler,
besäßen eine hohe Kraft-, Energie- und Leistungsdichte. Das macht sie für minimal-invasive Chirurgie so
vielversprechend. In der flexiblen Endoskopie, also bei
Spiegelungen, verliehren mikrohydraulisch bewegte
Instrumente selbst bei starken Biegungen der Zuleitungsschläuche nichts von ihrer Feinfühligkeit. „Auch
bei miniaturisierter Bauweise erzeugen sie hohe Kräfte“, berichtet Cuntz. Aktuell laufen die Planung für die
ersten präklinischen Tests der hydraulischen Endoskope. Auch die Industrie zeigt bereits Interesse.
Ein weiteres Einsatzfeld sind hydraulische Antriebe
mit Kunststoff-Zylindern für die Magnetresonanztomografie. Da diese Systeme kein Metall enthalten, stören sie die Messungen nicht. Die Forscher am Fraunhofer sehen insgesamt großes Potential für die
Hydraulik in der Medizintechnik.
do ■
Autor
Klaus Niehörster, freier Autor für fluid
1 Die MRT-Liege AGA hat
eine hydraulische
Höhenverstellung.
2 und 3 Ultrakompakthydraulik L028V1 und die
kräftige L022V1.
4 Positioniersysteme
unterstützen Ärzte bei
minimalinvasiver
Chirurgie.
Kompakt-Hubhydraulik
L259, frei tragend, als
manuell-hydraulische
Antriebseinheit, als
zentrales Funktionselement eines ein-SäulenFunktionstisches und als
Stuhl-Untergestell.
Technik im Detail
Wartungsfreier Antrieb für die
Höhenverstellung
Ein Beispiel für eine Kompakthubhydraulik im Medizinbereich ist das Modell L259V5. Das System kommt ohne separate Führung der Last aus. Mittels der Kolbenstange drehen Bediener die Last und arretieren sie in
die richtige Position. Mit einigen Handgriffen wird die
Hydraulik montiert und bildet dann den wartungsfreien Antrieb für die fuß- oder handbetätigte Höhenverstellung. Pump- und Senkbetätigung sowie Arretierung der Drehbewegung erledigt alles ein Hebel. Der
einfacheren Bedienung wegen wird der Hebel bei Heben und Senken in dieselbe Richtung bewegt: Um die
Last zu heben, drücken Bediener den Hebel nach unten. Um sie zu senken, wird das Fußpedal über einen
spürbaren Druckpunkt hinaus nach unten gedrückt.
Um die Kolbenstange zu arretieren, bewegen Bediener
das gleiche Pedal nach oben.
Bild: Lupold
Gründe. „Hydraulik ist hoch belastbar“, erklärt das
Unternehmen Özpinar Therapiegeräte, das auf Patientenliegen spezialisiert ist. Angenehmes und schmerzfreies Arbeiten sei für Physiotherapeuten und Masseure durch die Höhenverstellung mit einem hydraulischen Antrieb möglich. Damit sind die Vorzüge der
Hydraulik aber noch nicht ausgereizt.
Der Antrieb arbeitet heute beinahe lautlos. Das war
nicht immer so. Bei der letzten Weiterentwicklung des
Produktes ging es einerseits um den Hub, der noch
stark lastabhängig reagierte. Andererseits rauschte das
Öl hörbar. Montage- und Antriebstechniker des Lieferanten Roemheld Friedrichshütte Laubach wurden aktiv. Sie glätteten Kolben und Pumpe des Hydraulikantriebs und passten das Stromregelungsventil so an, dass
die Hubbewegung gleichmäßiger ablief und die störenden Fließgeräusche des Öls verstummten. Jetzt ist beim
Andocken allenfalls noch ein kleiner Schlag zu spüren,
bevor das gleichmäßige Strömen einsetzt.
Der Liegen-Hersteller verwendet einen HydraulikAntrieb mit 200 oder 250 Millimeter Hub, der aus einem Öldruckkolben besteht, der in einem wartungsfreien, nichtrostenden Aluminium-Gehäuse gekapselt
ist. Korrosion, Reinigungs- und Desinfektionsmittel
können ihm nichts anhaben. Für die Betätigung gibt es
einen Fußhebel. Geprüft sind die Hydraulikliegen bis
zu 600 Kilogramm, sodass zum realen Patientengewicht noch Puffer ist. 2007 kam das Modell auf den
Markt.
Bild: Luppold
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Bild: Lupold
Bild: AGA
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