Komponenten Für mehr Diagnosen

In der Medizin gewinnt die Diagnostik nach wie vor an Bedeutung - Tumore und Metastasen lassen sich mit Hilfe radioaktiver Substanzen immer präziser nachweisen. Der „Fastlab Dispenser“ von „GE Healthcare“, einem Geschäftsbereich von General Electric, produziert dreimal soviel radioaktives Kontrastmittel in patientengerechter Dosierung als herkömmliche Geräte. Für den Anschluss der zahlreichen Sensoren werden Platz sparende Miniatur-Steckverbinder von Phoenix Contact eingesetzt.

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GE Healthcare zählt zu den führenden Anbietern von medizintechnischen Lösungen und Dienstleistungen in Deutschland. 2006 erzielte GE Healthcare einen Umsatz von 17 Mrd. US Dollar mit weltweit über 46.000 Mitarbeitern, die den Gesundheitssektor in 100 Ländern bedienen. In Deutschland ist GE Healthcare mit über 1.700 Mitarbeitern an elf Standorten vertreten.

Einer dieser Standorte ist das westfälische Münster - weithin als Fahrradhauptstadt Deutschlands bekannt – und bedeutender Standort für die Gesundheitswirtschaft. Hier sitzt die „GE Healthcare Functional Imaging GmbH“, die Apparaturen zur Herstellung kurzlebiger Radiopharmaka – so genannter radioaktiver Tracer - entwickelt.

Präzise Diagnose mit Gamma-Strahlung

Die präzise Lokalisierung von Tumoren und Metastasen ist für deren Diagnose und Behandlung unerlässlich. Die Computertomographie (CT) erzeugt zu diesem Zweck Schichtaufnahmen der Körperteile. Bei einem anderen diagnostischen Verfahren, der Positronen-Emissions-Tomographie (PET), wird dem Patienten ein radioaktiver Tracer als Anzeiger injiziert.

„Unser Fastlab Dispenser (Bild 2) erzeugt patientenspezifische Dosierungen dieses zuckerähnlichen Tracers,“ erläutert Dipl.-Phys. Michael Weidner (Bild 3) von GE Healthcare in Münster. „Nach der Injektion wird ein Isotop aus dem Tracer im Stoffwechsel des Körpers verarbeitet.“ Die Gamma-Strahlung wird im Topographen ortsabhängig registriert und als Schnittbild des Patienten ausgegeben. Weil sich Körperregionen mit starkem oder vermindertem Stoffwechsel hervorheben, werden Lage, Größe und Art der Tumoren und Metastasen erkannt.

Kompakte Vernetzung von Steuerung und Sensoren

„Die neue Generation unseres Fastlab Dispensers mussten wir mit einer möglichst dichten Signalverteilung konstruieren“, erläutert Weidner. „Die Sensoren und Aktoren sollten auf einfache Weise steckbar mit den zwei redundanten SPSen verbunden werden.“ (Bild 4)

Da die Sensoren und Aktoren meist mit Kabeln geliefert werden, müssen die Kabel bei der Montage des Dosiergeräts im Werk oder bei der Wartung im Krankenhaus gekürzt werden. Hier kommen die CIOC-Miniatur-Steckverbinder aus der Produktfamilie Combicon von Phoenix Contact zum Einsatz. Diese Leiterplatten-Anschlusstechnik verbindet Sensoren, Schalter und Taster schnell und sicher mit IP 20-Feldverteilern.

Beim verwendeten Schneidklemmanschluss wird das Kabel auf Länge geschnitten und eingelegt – und der Stecker wird mit einer handelsüblichen Zange zugedrückt (Bild 5). Das Abisolieren der Aderenden oder gar das Crimpen von Aderendhülsen oder Kontakten entfällt. Die Verbindung kann durch die transparente Haube optisch kontrolliert werden und bietet so zusätzliche Sicherheit. Der Stecker wird dann auf der Grundleiste mit seiner einfach bedienbaren Verrastung fixiert.

„Das Klicken der Verrastung gibt uns die Gewissheit, dass der Stecker sicher kontaktiert ist“, so Dipl.-Phys. Michael Weidner.

Größe des Steckers ist entscheidend

Bevor Weidner sich für den Einsatz der CIOC-Miniatur-Steckverbinder entschied, wurden auch Alternativen in Betracht gezogen. Zum Beispiel das Reihenklemmen-Programm Clipline complete mit seinen unterschiedlichen Anschlusstechniken - wie Schraub-, Federkraft- oder Schneidtechnik.

Gegenüber Clipline complete bietet das CIOC-Programm allerdings einen Vorteil: ein Kontaktabstand von nur 2 mm – für den Leiteranschluss von 0,14 mm² bis 0,5 mm² - wie er bei der Sensorenverkabelung üblich ist. Die Platz sparende Verkabelung lässt die Ausmaße des Dossiergeräts schrumpfen, was dem Schutz des Bedienpersonals zugute kommt. Radioaktivität darf niemals unkontrolliert in die Umwelt dringen, daher ist das Gerät mit einem dicken Bleimantel umhüllt.

„Anlagenverfügbarkeit und Service-Freundlichkeit sind wichtige Faktoren für die weltweite Akzeptanz der Geräte“, so Michael Weidner, „und dazu ist die Kontaktsicherheit eine Grundvoraussetzung“. Für eine hohe Kontaktsicherheit werden häufig M12-, M8- oder die noch kleineren M5-Verbinder mit ihren goldbeschichteten Steckkontakten eingesetzt, wie sie auch im Pluscon-Programm von Phoenix Contact erhalten sind. Die goldbeschichteten Steckkontakte erhöhen die Kontaktsicherheit deutlich.

„Da der Fastlab Dispenser unter Reinraumbedingungen arbeitet sind Steckverbinder in Schutzart IP 67 nicht erforderlich“, so Weidner. „Die CIOC-Steckverbinder in Schutzart IP 20, die ebenfalls über goldbeschichtete Steckkontakte verfügen, sind hier die kostengünstigere Alternative.“

Höhere Verfügbarkeit der Anlage

Die Verfügbarkeit spielt eine wichtige Rolle, weil der Fastlab Dispenser in unmittelbarer Nähe des Patienten permanent in Betrieb sein muss. Für jeden Patienten wird die erforderliche Menge der radioaktiven Flüssigkeit unmittelbar vor der Untersuchung erzeugt. Eine Produktion auf Vorrat ist nicht möglich, die radioaktiven Isotope zerfallen innerhalb von nur zwei Stunden.

Die für den Dauerbetrieb erforderliche hohe Verfügbarkeit wirkt sich auch positiv auf Service-Zeiten und –Intervalle aus. Und als Ersatzeile müssen nur die Sensoren mit der maximal benötigten Kabellänge sowie die Stecker vorgehalten werden. Zudem ist die gesamte Leiterplatten-Stecktechnik über das weltweite Vertriebsnetz von Phoenix Contact schnell verfügbar.

Fazit

GE Healthcare hat mit dem Fastlab Dispenser eine neue Generation von Dosieranlagen auf den Markt gebracht, die mit der Produktion der dreifachen Menge des radioaktiven Tracers im Vergleich zu herkömmlichen Geräten dem Bedürfnis nach einer verbesserten Diagnostik gerecht werden.

Die kompakte Bauweise mit den geringen Ausmaßen kommt dem geplanten weltweiten Einsatz entgegen. Der CIOC-Steckverbinder aus der Combicon-IO-Familie von Phoenix Contact, der mit einem Raster von nur zwei Millimetern der kleinste einfach feldkonfektionierbare Stecker ist, spielt dabei eine zentrale Rolle.

Dipl.-Phys. Michael Weidner resümiert: „Neben der geringen Größe und den Vorteilen beim Handling sind es vor allem die erforderliche hohe Verfügbarkeit und Service-Freundlichkeit des Fastlab Dispensers, die für den Einsatz der CIOC-Miniatur-Steckverbinder sprechen.“

Dipl.-Wirt.-Ing. Karsten Freund, Mitarbeiter im Produktmarketing Combicon, Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Blomberg

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