Piezomotoren für Diagnose, OP und andere Anwendungen

Piezomotoren eignen sich sehr gut für medizinische Applikationen. In manchen Anwendungen der Diagnostik und vor allem in Verbindung mit dem MRT (Magnetresonanztomographen) sind sie sogar alternativlos. Der schwedische Anbieter Piezomotor hat sich auf die kleinen Antriebe spezialisiert.

Piezomotoren bieten bei geringer Baugröße große Präzision. Diese Eigenschaften benötigen Diagnosegeräte, Digitalscanner, Operationsroboter und Insulinpumpen. Doch wie funktioniert so ein Piezomotor? Die Baugruppen basieren auf Piezoelektrizität. Dabei ist eine Reihe bimorpher Biegewandler so angeordnet, dass diese sich bei Anlegen einer Spannung minimal biegen und ausdehnen. Kombiniert zu Paaren werden sie abwechselnd angesteuert. Dadurch bewegen sie eine Antriebsstange in Nanometerauflösung.

Piezomotor in MRT Roboter und PET Scanner

Die Nanometer genaue Positionierung durch einen Piezomotor liefert exakte und reproduzierbare Ergebnisse mit ultrahoher Auflösung. Ein linearer mit Piezoelektrizität betriebener Motor sorgt zum Beispiel in einer Dosierpumpe für die gewünschte Dosierung im Nanoliter Bereich.

Die Piezomotoren können zudem unmagnetisch sein. Das qualifiziert sie für MRT Anwendungen. Das Worcester Polytechnic Institute (WPI) hat mithilfe von Piezomotoren einen MRT-Operationsroboter entwickelt. Dieser arbeitet selbst unter Einfluss eines mehrere Tesla starken Magnetfeldes störungsfrei.

Der Roboter ermöglicht nun beispielsweise Präzisions-Thermoablation bei Gehirntumoren. Oder er positioniert Elektroden für die tiefe Hirnstimulation zur Parkinson Behandlung. Auch eine MRT-geführte Biopsie bei Prostatakrebs ist mit dem MRT möglich.

Sich anpassendes Exoskelett für den Schlaganfall Patienten

Unmagnetischer Linearmotor für Strahlungseinsatz

Weil sich die Linearmotoren für Vakuumeinsatz eignen, können sie in Strahlungsanwendungen eingesetzt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Zur Herstellung der radioaktiven Isotope zum Scannen und der Diagnose von Tumoren und kleinsten Metastasen ist ein sogenanntes Zyklotron nötig.

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Ein solches Zyklotron ist teuer und komplex und nicht jede Klinik hat die Möglichkeit, diese Isotope herzustellen. Weil Isotope schnell zerfallen, muss ihre Herstellung in der Nähe des PET-Scanners erfolgen. Vakuum kompatible Piezomotoren vereinfachen die Architektur eines Zyklotrons wesentlich und machen ihre Anschaffung erschwinglich.