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2-2017

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Messtechnik/Qualitätssicherung Kleiner Stecker, große Wirkung Während klassische Stecker in der Regel nur für einige 100 Steckzyklen konstruiert sind, erreichen die speziell für die Verwendung in Prüfanlagen konzipierten Steckernachbildungen von Engmatec extrem hohe Standzeiten Prüfstecker widerstehen mehreren 1000 Steckzyklen, ohne dass sich ihr Kontaktwiderstand ändert Bei der Elektronikfertigung wird meist nicht nur im Mehrschichtbetrieb gefertigt, sondern auch geprüft. Damit das hohe Produktionstempo nicht von der abschließenden Qualitätssicherung ausgebremst wird, braucht es entsprechende Prüflösungen und Komponenten. Zur Prüfung von in Geräten eingebauten Schnittstellen beispielsweise sind spezielle Stecker gefragt, die mehrere 1000 Steckzyklen überstehen, ohne dass sich ihr Kontaktwiderstand ändert. Während klassische Stecker in der Regel nur für einige 100 Steckzyklen konstruiert sind, erreichen die speziell für die Verwendung in Prüfanlagen konzipierten Steckernachbildungen von Engmatec extrem hohe Standzeiten. Bei den Varianten für den automatisierten AutorInnen: Bruno Spitz, Projektierung, Leiter Competence Center, Engmatec Dipl.-Ing. (FH) Nora Crocoll, Redaktionsbüro Stutensee Betrieb sind beispielsweise bis zu 200.000 Steckzyklen möglich, ohne dass sich der Kontaktwiderstand ändert. Verschleißfest und individuell Die Stecker selbst werden aus einem sehr abriebfesten Kunststoff gefertigt und die Kontaktdrähte aus Kupferberyllium (CuBe) in den Grundkörper eingeklebt. Dabei lassen sich ganz unterschiedliche Steckergeometrien realisieren. Die Steckerspitzen sind ebenfalls speziell ausgelegt, um eine Schädigung der Testprodukte zu verhindern. Angeboten wird eine breite Palette an Standardlösungen von Prüfsteckern für Westernüber USB- bis hin zu TAE-Steckern (Bild 1). Zu den neueren Entwicklungen gehören Prüfstecker für USB 3.0, eSATA, Display Port und FireWire (Bild 2). Daneben profitieren Anwender auf Wunsch von verschiedenen Extras, wie z.B. einer schwimmenden Lagerung, der Kabel- und Steckerkonfektion nach individuellen Kundenanforderungen oder einer kompletten Kontaktiereinheit mit pneumatischer Betätigung und Sensorik zur Wegüberwachung. Auch Sonderformen, Sonderlängen und selbst kodierte Steckerformen lassen sich individuell fertigen. Praxiserprobt und am Puls der Zeit Engmatec kommt aus dem Prüfanlagenbau und kennt daher das Umfeld sehr genau, in dem die Prüfstecker eingebaut werden. So kann es auch schnell auf aktuelle Anforderungen am Markt reagieren. Zudem nutzen sie die Stecker in eigenen Prüfanlagen und kennen ihr Verhalten im Praxiseinsatz aus eigener Erfahrung. Hohe Qualität und geringer Verschleiß spielen für die Prüf experten eine wichtige Rolle. Nicht zuletzt in den eigenen Prüfanlagen haben sich die Stecker über die Jahre im internationalen Einsatz in zahlreichen Projekten bewährt. Typische Anwendungsbereiche finden sie in der Unterhaltungselektronik, Automobilindustrie, Medizintechnik, Haushaltstechnik, dem Telekommunikations- und PC-Bereich. Engmatec GmbH www.engmatec.de Bild 1: Breite Produktpalette robuster Prüfstecker Bild 2: Zum Portfolio gehören auch Prüfstecker für Micro-USB- Anschlüsse, die z. B. häufig bei Smartphones verwendet werden (Fotos: Engmatec) 88 meditronic-journal 2/2017

Messtechnik/Qualitätssicherung EyeTracker 6D-Augenverfolgungssystem für lasergestützte refraktive Korrekturen Unwillkürlich und nicht zu unterdrücken: Das menschliche Auge ist ständig in Bewegung – und der Behandlungslaser muss ihm möglichst verzugslos folgen, wenn die Ergebnisse der refraktiven Behandlung überzeugen sollen. Die ersten Entwicklungsarbeiten am EyeTracker von Precitec Optronik, einem heute unverzichtbaren Systembestandteil in Behandlungssystemen für die Fehlsichtigkeit mittels Laser, geschahen in den frühen 90er Jahren. Bis dahin oblag die Kontrolle der Augenposition während der lasergestützten Korrektur der Fehlsichtigkeit dem behandelnden Arzt. Aufgrund der nicht willkürlich steuerbaren und nicht vorhersagbaren Blickbewegungen des Patienten während der Behandlung konnte ein zufriedenstellendes Ergebnis nicht immer garantiert werden. Blickverfolgung automatisieren Der erste Schritt zur Automatisierung der Blickverfolgung war der passive EyeTracker von Precitec Optronik. Mit dieser Entwicklung war es möglich, die Augenposition während der Behandlung zu erfassen, um den gewebe abtragenden Laserstrahl bei einer zu großen Abweichung der Augenposition zu unterbrechen. Eine PAL Schwarz-Weiß- Kamera erfasste dabei die Position des Auges. Aktives Eyetracking Weiterentwicklungen führten zum aktiven Eyetracking. Hierbei wird der Laserstrahl kontinuierlich der Augenbewegung nachgeführt, er wird von einem Spiegel scanner abgelenkt. Während man anfangs mit nur wenigen Pulsen und großem Laserspot eine gesamte Ebene der durchsichtigen Hornhaut abtrug, ermöglichten weiterentwickelte Behandlungsmethoden einen präziseren Einsatz des Laserstrahls, dessen Behandlungsfläche dazu sehr viel kleiner gehalten werden konnte. So ermöglicht das „Flying Spot“- Verfahren, das einen sehr viel feineren Laserstrahl und daher eine sehr viel größere Anzahl von Pulsen (>10.000) erfordert, eine nahezu beliebige Korrektur der Hornhaut. Damit ist eine lasergestützte Behandlung des irregulären Astigmatismus durchführbar. Diese komplexe Fehlsichtigkeit infolge einer unregelmäßigen Hornhautverkrümmung ist nicht mit einer Brille korrigierbar. In ihrem Fall werden die von einem betrachteten Objekt ausgehenden Lichtstrahlen nicht in einem Punkt auf der Netzhautebene gebündelt, sondern auf einer größeren Fläche abgebildet. Betroffene nehmen einen Punkt als verschwommene Linie wahr. Wegen der größeren Anzahl von Pulsen mussten die lasergestützten Behandlungsverfahren insgesamt sehr viel schneller werden, um die Behandlungszeit nicht auszuweiten. Daher wurden die Spiegelscanner durch Hochgeschwindigkeits-Galvanometerscanner ersetzt, die aufgrund ihrer hohen Geschwindigkeit und Beschleunigung in der Lage sind, den behandelnden Laserstrahl der Augenbewegung nachzuführen. Das Leistungskriterium eines EyeTrackers ist – nicht zuletzt wegen des immer differenzierteren Einsatzes des Laserstrahls auf immer kleineren Flächen – die korrekte und zeitnahe Erfassung (< 2 ms) der Augenbewegung während der Behandlung. Während man sich zunächst noch mit wenigen Hertz Bildwiederholungsrate zufrieden geben musste, kann mittlerweile die Augenbewegung durch den EyeTracker von Precitec Optronik mehr als 1000 Mal in der Sekunde erfasst werden, was die Qualität der Behandlung wesentlich erhöht. Anfangs konnte man die Pupille lediglich in zwei Dimensionen verfolgen. Eine weitere Dimension kam später hinzu, indem das Bild der Pupille aus der vorangehenden Diagnose verglichen wurde, um eine zwischenzeitliche Augendrehung um die Sehachse zu berücksichtigen (statische Cyclotorsion). Dynamische Cyclotorsion Damit nicht genug: Zu den wegweisenden Weiterentwicklungen bei EyeTrackersystemen zählt die dynamische Cyclotorsion. So bezeichnet man die Funktion, bei der die Drehbewegung des Auges kontinuierlich während der Behandlung gemessen wird. Je schneller hierbei die Messungen erfolgen, desto genauer kann der Laser nachgestellt werden. Für das ultraschnelle optische 2D-Tracking des Auges entwickelte man daher eine eigene kompakte Highspeed-Kamera, die über 1300 Bildern je Sekunde aufnehmen kann. Die Pupille wird in sechs Dimensionen verfolgt. Erst mit sechs Dimensionen ist es möglich, sowohl die Position als auch die Lage des Auges genau zu beschreiben. Dazu erfasst das Bildverarbeitungssystem mit Hilfe der Highspeed-Kamera alle horizontalen und vertikalen Augenverschiebungen, alle Drehbewegungen (inklusiv des Rollens bzw. Kippens) sowie die Auf- und Abbewegungen (axiale Verschiebung). Ferner bedarf es hierzu einer Streifenprojektion. Ein im EyeTrackersystem vorhandener kleiner Projektor wirft ein Streifenmuster auf das Auge, mit dessen Hilfe die Software die Lageparameter und damit die exakte Orientierung des Auges berechnen kann. Mehrere führende Hersteller von Systemen für lasergestützte Augenkorrekturen werden zukünftig ihre Augenverfolgungssysteme von Precitec Optronik beziehen. Wenn Sie also mit dem Gedanken spielen, sich einer Korrektur Ihrer Fehlsichtigkeit mittels Laser zu unterziehen, stehen die Chancen gar nicht schlecht, dass dabei ein EyeTracker von Precitec Optronik im Operationssystem zum Einsatz kommen wird. So wird am Ende alles gut. Precitec Optronik GmbH info@precitec-optronik.de www.precitec-optronik.de meditronic-journal 2/2017 89

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