Präzision für´s Leben: Prüfung von memory alloy Stents

Hochgenaue Prüfungen im Mikrobereich haben es in sich: Die Proben sind zu klein für berührende Messsysteme, zudem empfindlich und die Ergebnisse sollen auch im Mikrobereich hochgenau sein. Admedes Schuessler hat das Problem mit einem laserXtens Compact HP gelöst: Das Laser-Extensometer von Zwick arbeitet berührungslos auf Basis einer innovativen Technologie.
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Die Admedes Schuessler GmbH in Pforzheim ist Spezialist für Nitinol. Diese Nickel-Titan-Legierung ist die bekannteste Formgedächtnis-Legierung (shape memory alloy). Aus Nitinol werden Stents hergestellt, medizinische Implantate, die zur Vorbeugung eines Herzinfarkts oder nach einem Herzinfarkt zum Einsatz kommen.

Die Stents sind selbstexpandierend, d. h. sie werden in die Blutgefäße eingesetzt, weiten sich dort durch die Erwärmung auf Körpertemperatur auf und halten somit die Blutgefäße offen. Um diese Funktion sicherzustellen, sind genaueste Tests unter den gegebenen Bedingungen erforderlich.

Stents werden nicht zusammengebaut, sondern aus dem Vollmaterial herausgeschnitten. Ein Verfahren, das Präzision und Erfahrung fordert, zudem Nitinol als shape memory alloy sehr diffizil in der Handhabung ist. Da der fertige Stent ein zu komplexes Gebilde für eine Materialprüfung ist, entwickelte Admedes Schuessler im Rahmen einer umfangreichen Analyse geeignete Proben. Die Proben müssen eine Festkörpersimulation ermöglichen, die der Realität so nah wie möglich kommt. Es stellte sich heraus, dass die Herausarbeitung eines einzelnen Stentstegs am besten geeignet ist, um die mechanischen Eigenschaften und die verschiedenen Einflüsse wie z. B. Temperatur ermitteln zu können.

Komplex ist nicht nur die Probe, sondern auch die Prüfung der Probe: Kleinste Dehnungen in der Probe müssen erfasst werden, eine berührende Messung schließt sich aufgrund der geringen Messlänge sowie der Empfindlichkeit der Proben aus. Zudem soll die Prüfung unter Körpertemperatur erfolgen, also in einer
37 °C-Temperierkammer.

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Der laserXtens Compact HP von Zwick ist ein berührungsloses Extensometer, das genau für diese Art von Dehnungsermittlung konzipiert ist. Es arbeitet ohne Messmarken auf Basis des Laser-Speckleverfahrens: Mittels Laserstrahl wird die Oberfläche ausgeleuchtet, zurückgeworfene Laserstrahlen erzeugen ein sogenanntes "Speckle-Muster" in der Kamera, das aufgrund eines komplexen Software-Algorithmus verfolgt und ausgewertet werden kann. Somit wird die Probe nicht berührt, das heißt auch, sie wird nicht beeinflusst. Zudem kann das Extensometer Bewegungen der Probe aus der Probenmitte durch seine Optik kompensieren.

Bei Admedes Schuessler wird kontinuierlich geprüft, Prüfmaschine sowie Extensometer sind ständig im Einsatz. Der Laborleiter ist zufrieden: "Der laserXtens Compact HP ist das einzige Extensometer auf dem Markt das unsere Anforderungen erfüllen konnte. Außerdem sind wir begeistert von seiner Zuverlässigkeit - das System ist während aller Tests und Umbauten kein einziges Mal ausgefallen." Eine wesentliche Voraussetzung, um die hohen Qualitätsanforderungen von Admedes Schuessler zu erfüllen und später Leben zu retten.


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