Operation im Mikrometer-bereich
Esd-feste Mini-joysticks für Augenlaser
Die Erlanger Wavelight Gmbh fertigt seit über 20 Jahren hochpräzise Augenlaser-systeme. Für die Positionierung der Geräte setzt das Unternehmen seit Jahren den Joystick 812 von Megatron ein. Um die Anforderungen an die Esd-festigkeit zu erfüllen, empfahlen die Elektronikspezialisten ihrem Kunden Wavelight jetzt den Austausch der Hall-sensoren im Joystick durch ein Potentiometer.
Die Operation von Fehlsichtigkeiten durch eine Laser-behandlung ist inzwischen weit verbreitet. Mit der Lasik-methode beispielsweise lassen sich individuelle Sehfehler korrigieren, so dass die zuvor getragene Brille oder Kontaktlinse nicht mehr benötigt wird. Dabei wird die Brechkraft der Hornhaut des Auges angepasst, um die einfallenden Lichtstrahlen auf dem Punkt des schärfsten Sehens zu fokussieren. Die Lasik-methode gilt heute als sicheres und anerkanntes Verfahren zur Korrektur von Sehfehlern. Sie ist weltweit die bevorzugte Behandlungsform geworden, die sogar von der NASA zur Behandlung von Astronauten akzeptiert wird.
Bei der modernen Lasik-methode wird zunächst ein Flap (ein hauchdünner Deckel in der obersten Hornhautschicht) mit einem Femtosekundenlaser erzeugt. Der Wavelight FS200 arbeitet dabei mit extrem kurzen
Impulsen von einer billiardstel Sekunde und liefert präzise, vorhersagbare Resultate. Zusätzlich lässt sich das Flap individuell an das jeweilige Patientenauge anpassen. Anschließend wird der Hornhautdeckel – ähnlich einem Buchdeckel – aufgeklappt. Nun beginnt die eigentliche Korrektur des Sehfehlers. Mittels Excimer-laser wird das tiefergelegene Hornhautgewebe entsprechend der Fehlsichtigkeit abgetragen, bis das angestrebte Ergebnis erreicht ist. Anschließend wird der Hornhautdeckel in seine ursprüngliche Form zurückgebracht.
Um die besten Ergebnisse zu erreichen, kombiniert Wavelight in seiner Refractive Suite den Fs200-femtosekundenlaser und den EX500- Excimer-laser. Mit Hilfe des Wavenet-computernetzwerkes sind beide Lasersysteme mit den Wavelight-diagnosegeräten verbunden.
Der Femtosekunden-laser Wavelight FS200 unterscheidet sich von vergleichbaren Systemen am Markt unter anderem durch seine Schnelligkeit: Er benötigt für einen Standard-flap-schnitt lediglich sechs Sekunden. Außergewöhnlich ist auch die Flexibilität, die der Wavelight FS200 bietet, denn der Behandler kann das Schnittmuster selbst bei angedocktem Auge noch verschieben. Neben dem Flapschnitt ermöglicht der Wavelight FS200 auch Hornhauttransplantationen sowie diverse Schnittgeometrien zur Einführung von Implantaten.
Mini-joystick 812 im Einsatz
Für die exakte Positionierung von Patient, Patientenliege und Laser verwendet Wavelight bereits seit vielen Jahren den Miniatur-joystick 812 des Elektronikspezialisten Megatron. Der Joystick zeichnet sich nicht nur durch eine bequeme und ermüdungsfreie Handhabung aus, sondern arbeitet auch zuverlässig, präzise und sicher. Wavelight wurde durch den Zulieferer der Pa
tientenliegen auf die Joysticks von Megatron aufmerksam. Dieser setzte für die Bedienung der Liegen den ebenfalls sehr kompakten TRY10 ein.
Wavelight war mit der Präzision und dem Handling des Joysticks bei der Liege sehr zufrieden und beschloss, für das Lasergerät den ähnlich gebauten 812er zur 3-Achsen-steuerung des Lasergerätes einzusetzen. Die Joysticksignale werden in der Wavelight Refractive Suite mithilfe einer Firmware in jede beliebige Motorgeschwindigkeit umgesetzt. Mechanische Elemente im Lasergerät – wie Spindel und Getriebe – erlauben zudem die sehr feine Einstellung der Verfahrgeschwindigkeit.
Hohe Präzision vielfach gefragt
Ein wichtiges Argument für den Mini-joystick war die intuitive Bedienbarkeit. Sie ist die Voraussetzung dafür, dass der Behandler das Lasergerät exakt ausrichten kann. Aufgrund dieser Präzision eignet sich der Joystick 812 nicht nur sehr gut für alle bildgebenden Verfahren in der Medizintechnik, sondern auch für die Steuerung von Kameras zum Beispiel in der Sicherheitstechnik (Überwachungskameras) in Fußballstadien oder bei der Inspektion von Masken und Wafern in der Mikrochip-fertigung. Auch Mikroskopier- und Koordinatentische sowie industrielle Lasersysteme zum Schweißen, Schneiden und Löten lassen sich mit dem Mini-joystick präzise steuern.
Einbautiefe und Knauf-auswahl zur optimalen Anpassung
Der Joystick 812 überzeugt nicht nur durch seine Rückstellgenauigkeit und Linearitätstoleranz von ±2 Prozent, auch seine geringe Einbautiefe (< 26 mm) ist bemerkenswert. Aufgrund seiner kompakten Bauform ist der Mini-joystick prädestiniert für den Einsatz in 1-, 2- und 3-achsigen Indoorsteuerungsaufgaben, bei denen nur ein sehr begrenzter Bauraum zur Verfügung steht. Ein weiterer Vorteil ist die große Auswahl an Knäufen, die Megatron für den Joystick anbietet. Dadurch kann er an nahezu jede Anwendung optimal angepasst werden.
Gestiegene Anforderungen an Esd-festigkeit
Da medizintechnische Geräte ab 2019 höhere Anforderungen an die Esd-festigkeit erfüllen müssen (Eu-norm EN60601/ 1-2 Edition), bat Wavelight Megatron kürzlich um eine Überprüfung des mit Hall-sensoren ausgestatteten Joysticks für die Positionierung des Lasers. Dabei stellte sich heraus, dass er die neue Norm nicht erfüllen würde. Bei der Esd-festigkeit geht es um die Funktionssicherheit eines Gerätes im Falle elektrostatischer Entladungen, bei denen zwar nur geringe Ströme, aber kurzzeitig sehr hohe Spannungen auftreten. Diese Spannungen stellen ein Risiko dar, denn sie können die ordnungsgemäße Funktion des Gerätes beeinträchtigen und damit auch die Gesundheit von Patienten gefährden.
Wechsel der Joysticktechnologie
Der Mini-joystick 812 ist einer der wenigen Joysticks, die sowohl mit Hall-sensoren als auch mit Potentiometer erhältlich sind. Die Elektronik-spezialisten empfahlen Wavelight deshalb den Austausch des Joysticks durch eine Ausführung mit Potentiometer, um den Anforderungen der Norm gerecht zu werden. Potentiometer sind aufgrund ihres mechanischen Aufbaus weit weniger empfindlich gegenüber elektrostatischen Entladungen als Hall-sensoren. Einen Austausch empfahl Megatron auch dem Hersteller und Zulieferer der Patientenliegen. Statt des TRY10 kommt ab sofort auch hier die Potentiometer-variante des Mini-joysticks 812 zum Einsatz.
Zuverlässig und zugleich wirtschaftlich
Im Zuge des Produktaustauschs wurde auch die Belieferung des Kunden noch effizienter gestaltet. „Bisher hat ein externer Dienstleister für uns die Joysticks mit einem kundenspezifischen Kabel für Wavelight versehen und die Geräte versendet“, berichtet Megatron-geschäftsführer Thomas Volkwein. „Jetzt übernehmen wir die Konfektionierung der Joysticks, was für den Kunden mit einer deutlichen Kosteneinsparung verbunden ist.“ Der Schritt lag nahe, da Megatron jahrzehntelange Erfahrung mit der individuellen Anpassung von Elektronik-komponenten hat. Neben Joysticks bietet das Unternehmen auch Kraft-, Weg- und Winkelsensoren sowie Präzisionswiderstände und Handeinsteller an, die auf Wunsch exakt auf die jeweilige Applikation abstimmt werden. Im Fall von Wavelight war der Mini-joystick 812 die ideale Lösung. Er lässt sich dank zahlreicher mechanischer Optionen auch für viele andere Anwendungen einsetzen.
Matthias Herrmann ist Marketing Manager bei Megatron.