Produkte – 3D-Oberflächenmesstechnik

Konfokalmikroskop zur Rauheitsmessung an Gelenkimplantaten, ISO 7207

µsurf implant

Optische Rauheitsmesstechnik für Implantate

An Gelenkimplantate werden besondere Anforderungen in Hinblick auf medizinische Verträglichkeit, Haltbarkeit und Verschleiß gestellt. Normen wie die ISO 7207 für Kniegelenksprothesen spezifizieren die erforderlichen Oberflächencharakteristika und geben damit Richtlinien zur Kontrolle des Produktionsprozesses vor. Speziell für diese besonderen Ansprüche hat NanoFocus das µsurf implant entwickelt. Ausgestattet mit einer Drehachse, speziellen Implantathalterungen, Automatisierungssoftware und einem Multisensormesskopf ist das Messsystem gleichermaßen für den Einsatz im Prüf- und Entwicklungslabor wie für produktionsnahe, automatisierbare Serienmessungen von Implantaten geeignet.

Feinste Rauheitsstrukturen werden mit der konfokalen μsurf-Messtechnik von NanoFocus flächenhaft erfasst und mit hoher Wiederholgenauigkeit profiltreu wiedergegeben. Eine vergleichende Analyse mit normgerecht taktil bestimmten Rauheitswerten (R-Parameter) ist widerspruchsfrei möglich. Die Aussagekraft flächenhafter 3D-Messwerte ist derweil deutlich größer.

Multisensormesskopf kombiniert Schnelligkeit mit Präzision

Implantatkomponenten, wie beispielsweise Femur und Tibia eines künstlichen Kniegelenkes, werden in der Einspannvorrichtung auf der Drehachse fixiert. Per Barcode-Scanning kann das jeweilige Produkt identifiziert und ein vordefiniertes Messrezept abgerufen werden. Das Messsystem verfährt an die gewünschten Positionen und führt, nach einer ebenfalls automatisierten Abstandskontrolle, die Messungen an den Prüfstellen ohne Benutzereinfluss durch. Sowohl Metall-, Kunststoff- als auch Keramikoberflächen werden zuverlässig erfasst. Vom Einlegen der Implantate bis zum aussagekräftigen Messergebnis sind nur wenige Klicks nötig.

Das Messsystem μsurf implant kombiniert einen chromatischen Abstandssensor und einen konfokalen μsurf-Sensor in einem Multisensormesskopf. Die Abstandskontrolle wird mit dem schnellen Punktsensor durchgeführt. Anschließend werden die definierten Messstellen mit höchster Präzision flächenhaft erfasst. Für höchste Bedienfreundlichkeit werden alle Sensoren und Achsen aus einer Software angesteuert. Die Messergebnisse können direkt in vordefinierte Ergebnisprotokolle überführt oder über zahlreiche Datenschnittstellen exportiert werden, beispielsweise an qs-STAT, Matlab oder SAP-Datenbanken.

Leistungsstarke Automatisierungssoftware

Die Positionskontrolle und das automatische Verfahren zu den Messpositionen wird durch die NanoFocus-Automatisierungssoftware μsoft automation unterstützt. Die μsoft automation ist eine leistungsfähige datenbankbasierte Software, die für die automatische Messung und Analyse von einzelnen Proben bis hin zu programmierten Serienmessung eine flexible Programmierung individueller Mess- und Auswertestrategien erlaubt.

Ein Rechtemanagement mit strenger Trennung zwischen Benutzer- und Administratormodus ebenso wie ein integrierter Audit-Trail garantieren eine einfache Handhabung sowie sichere und unverfälschbare Messergebnisse. Damit werden alle Zertifizierungsanforderungen gemäß FDA-Regularien erfüllt.

Anwendungsbeispiele

Das µsurf implant kann sowohl für Einzelmessungen an Gelenkimplantaten als auch automatisierte Serienmessungen eingesetzt werden. Eine Rauheitsauswertung (S-Parameter) gemäß ISO 25178 auf Grundlage vordefinierter Auswerterezepte ist ebenso möglich wie eine Fehleranalyse und visuelle Vergleichsuntersuchungen in der 3D-Darstellung analog zu einem REM. Für die zweidimensionale Rauheitsauswertung können Linienprofile extrahiert werden.