Entwicklung eines hochflexiblen, lernenden Produktionsverfahrens zur wirtschaftlichen Herstellung patientenindividueller geflochtener, kardiovaskulärer Implantate (Stents) in höchster Qualität mittels neuartiger, intelligenter, autonomer Produktionsmittel

Problemstellung
Herz-Kreislauf-Erkrankungen stehen weltweit seit Jahren an erster Stelle bei den Todesursachen. In Deutschland entfallen rund 13,7 Prozent der gesamten Krankheitskosten in Höhe von 338,2 Milliarden Euro auf diese Gruppe von Krankheiten, welche damit die höchsten Kosten verursacht (2015/DESTATIS, 29.9.2017). Zur Behandlung der Ursache von Herz-Kreislauf-Erkrankungen kommen kardiovaskuläre Implantate, sogenannte Stents, zum Einsatz. Die Produktion dieser Stents erfolgt im Wesentlichen durch die Herstellungsverfahren Laserschneiden und Flechten. Geflochtene Stents haben im Gegensatz zu lasergeschnittenen Stents die Vorteile geringerer Wandstärken sowie kleinerer Baugrößen und benötigen weniger Nacharbeitsschritte. Allerdings ist bei heutigen Flechtmaschinen eine zwingend benötigte Flexibilität im Flechtprozess bei gleichzeitig hohen Produktionsgeschwindigkeiten, wie dies beim Laserschneiden bereits realisiert ist, technologisch bedingt ausgeschlossen.

Ziel
Ziel des Forschungsvorhabens Stents4Tomorrow ist es, durch eine neuartige Flechtmaschine Stents ressourceneffizient, flexibel und gleichzeitig schnell produzieren zu können. Der heutige Produktionsprozess des Flechtens soll durch die Anwendung geänderter physikalischer Wirkprinzipien zur Steuerung der Flechtbahnen und intelligenter Produktionsmittel zukunftsweisend weiterentwickelt werden. Damit wird die Herstellung patientenindividueller Stents zukünftig in höchster Qualität wirtschaftlich möglich.

Vorgehensweise
Im Forschungsvorhaben soll eine prototypische, neuartige Tunnelflechtanlage konzipiert werden. Dabei basiert das Gesamtkonzept auf der Entwicklung eines hochflexiblen Weichensystems, einzeln ansteuerbaren und flexibel einstellbaren Klöppeln sowie einer lernfähigen Programmier- und Steuerungssoftware. Die geometrische Architektur der Gesamtanlage sieht eine geänderte räumliche Anordnung neuer multifunktionaler Flügelräder vor. Darüber hinaus wird ein innovatives Energiemanagement zur Versorgung der autonomen Klöppel, des komplexen Flügelradsystems und der Anlagensteuerung angestrebt.

Ergebnisse und Anwendungspotenzial
Durch Stents4Tomorrow können völlig neue Flechtprodukte entwickelt werden, wie dies heute noch nicht möglich ist. Eine zeit- und kosteneffiziente Produktion von patientenindividuellen Stents wird durch eine extrem schnelle Reaktion auf kardiovaskuläre Krankheitsbilder möglich. Kleinere Losgrößen bei der Herstellung von Stents werden auf Basis der neuen Flechttechnologie bezahlbar und können damit einen Beitrag zu einer besseren Patientenversorgung leisten.

• ADMEDES GmbH
• INOVA Engineering GmbH
• Karlsruher Institut für Technologie (Universitätsaufgabe)
• Körting Nachf. Wilhelm Steeger GmbH & Co. KG
• Road Deutschland GmbH
• Sauter Elektrotechnik GmbH & Co. KG
• Technische Universität Dresden