Die Miniaturisierung in der Antriebstechnik eröffnet auch der Medizintechnik immer wieder neue Möglichkeiten. Kleinstantriebe haben sich hier bereits in zahlreichen Applikationen bewährt. Typische Beispiele sind Miniblutpumpen, Inhalatoren, volumetrische Infusionspumpen und Blutzuckermessgeräte.
Die Zwerge unter den elektrischen Antrieben werden immer noch kleiner, dabei aber auch leistungsfähiger und zuverlässiger. Dazu haben auch die Antriebsspezialisten von Faulhaber in Schönaich bei Stuttgart beigetragen. So stammt der weltweit kleinste bürstenlose DC-Motor mit einem Durchmesser von lediglich 1,9mm von Faulhaber. Den Grundstein hierfür hat Dr. Fritz Faulhaber gelegt, der vor über 50 Jahren die freitragende Spule für DC-Kleinstmotoren entwickelte. Heute hat das Unternehmen eine umfangreiche Palette von Miniaturantrieben für die unterschiedlichsten Anwendungsbereiche.
Ein Beispiel für die Leistungs- und Anpassungsfähigkeit von Miniaturantrieben ist eine intrakardiale Blutpumpe, die bei Herzoperationen eingesetzt wird. Das Helmholtz-Institut für biomedizinische Technik der Technischen Hochschule Aachen hat mit diesem -Impella- System eine Alternative zur Herz-Lungen-Maschine entwickelt. Dadurch werden zum Beispiel bei einer Bypass-Operation die Eingriffe in den menschlichen Körper auf ein Minimum reduziert. In die rechte und linke Herzkammer wird dazu über Arterien und Venen je eine Pumpe eingeführt und direkt im Herzen platziert. Der Pumpenantrieb, ein bürstenloser elektronisch kommutierter DC-Motor, leistet Beachtliches:
Bei einem Außendurchmesser von nur 6mm und einer Statorlänge von 18mm gibt er bei einer Drehzahl von 33.000 U/min die Pumpleistung des Herzens ab.
Der Antrieb ist auf einer selbsttragenden Spule aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus einer dreiphasigen Wicklung und einem zweipoligen Permanentmagneten. Zur Lageerkennung des Rotors wird die rückwirkende Generatorspannung gemessen und ausgewertet. Hallsensoren sind damit unnötig. Die Motoren erreichen einen hohen Wirkungsgrad. Um die hohen Anforderungen des Impella-Projekts zu erfüllen, wurden die Motoren entsprechend modifiziert. Die für die Anwendung in den Herzklammern notwendigen Drucksensoren sind lediglich 300 µm dick und außen in einer Abflachung des Motorgehäuses angebracht. Beim Impella-System profitiert man von der hohen Zuverlässigkeit, den kompakten Abmessungen und wegen der Verwendung als Einmal-Artikel auch vom günstigen Preis-Leistungs-Verhältnis dieser Motorenkonstruktion.
