Projekt.

InStent - Inspektion von medizinischen Stents.



Das Projekt InStent repräsentiert das Vorhaben mit dem Ziel, eine "Automatische, robotergeführte optische Inspektion geflochtener und lasergeschnittener Stents" zu realisieren. Stents dienen als Gefäßstützen und werden mit stark zunehmender Tendenz meist minimal invasiv in erkrankten Gefäßen, wie Blutgefäße, Atemwege, Darm u.a., zu deren Weitung eingesetzt. Die Deutsche Gesellschaft für Angiologie beizeichnet Gefäßerkrankungen als die Volkskrankheit Nummer 1.
Selbstredend muss die Fertigung von Stents höchsten Qualitätsansprüchen genügen. Unerkannte Fehler gefährden die Gesundheit der Träger. Nur eine zuverlässige technisch-automatisierte Prüfung darf Akzeptanz genießen.

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In Zusammenarbeit der Hochschule Kaiserslautern mit der Hochschule Trier am Umwelt-Campus Birkenfeld, dem Fraunhofer ITWM und dem Hersteller Joline GmbH wird an anspruchsvollen Themen, wie Bildakquirierung und Fehlerdetektion auf komplexen Geometrien, robotergeführte präzise und zerstörungsfreie Handhabung von fragilen Strukturen und die Interaktion zwischen agierenden Systemen, geforscht. Dem Schreiben von Steuerungsprogrammen und der Entwicklung von Auswertealgorithmen soll eine Prozessoptimierung folgen, um Auswertezeiten zu verkürzen, Detektionsraten zu erhöhen und Produktreife sowie Reinraumtauglichkeit zu erzielen.


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Zeitachse
Projektende in:
  • Phase 2, Algorithmenentwicklung 14.04.2023

    Aus bis zu 200 Bildern werden Kreuzungspunkte detektiert, ein Gitter geschätzt und auf korrekte Flechtvorschrift überprüft. Alle Einzelergebnisse werden in ein Gesamtergebnis überführt, woraus eine Handlungsentscheidung getroffen wird.

  • Konsortialtreffen mit dem Projektträger 07.03.2022

    Zum dritten Mal trifft sich das Konsortium mit dem Projektträger zu einem Statustreffen. Mit einer Übersicht der geleisteten Arbeit wird das Jahr 2022 resümiert.
    In 10 gemeinsamen und einer Vielzahl interner Arbeitstreffen wurden Themen der Handhabung und Algorithmen weiterentwickelt. Die mobile Akquiseeinheit (MoA) konnte fertiggestellt und ausgeliefert werden. Bildaufnahmen von Stents in der Produktion liefern Daten für die Algorithmen-Entwicklung.
    Zu den öffentlichkeitswirksamen Veranstaltungen zählen der Tag des Offenen Campus (Mai 2022), Tag der Ingenieure (Juli 2022) und der Tag der Ingenieure (September 2022)
    Zudem konnten in den Themen 2 Masterarbeiten, 2 Bachelorarbeiten und 3 Projektarbeiten absolviert werden.

  • Phase 1, Algorithmenentwicklung 07.03.2023

    Basierend auf authentischen Bilddaten, aufgenommen durch das Personal an der MoA, wurde der merkmalsbasierte Detektionsalgorithmus zur Lokalisierung und Klassifizierung der Kreuzungspunkte auf dem Stent optimiert.

  • Auslieferung der MoA 08.02.-10.02.2023

    Nach einem Jahr Entwicklung einer Mobilen Akquiseeinheit wird die MoA zum Stentshersteller Joline ausgeliefert. Im Produktionsumfeld wird sie in den Prozess der Qualitätssicherung eingebunden. Sie dient in aktueller Projektphase als Lieferant von belastbarem Bildmaterial von geflochtenen Stents im Anschluss an einzelne Prozessschritte während der Herstellung. Diese Bilddaten werden für die Algorithmenentwicklung abgeschöpft.

  • Tag der Forschung 2022 29.09.2022

    Das Projekt InStent ist mit einem Infostand am Tag der Forschung am Campus Pirmasens mit dem Exponat MoA vertreten. Die Mobilen Akquiseeinheit nimmt eine Bildserie von der Oberläche eines eingelegten Stents auf und wertet das Flechtmuster aus.

  • Ingenieurtag in der Metropolregion Rhein-Neckar 09.07.2022

    Veranstaltet wird der Ingenieurtag vom Fachbereich AING der HS Kaiserslautern mit Unterstützung des Verbands der Elektrotechnik VDE und des Vereins Deutscher Ingenieure VDI.
    InStent ist mit zwei Ständen aus Birkenfeld und Kaiserslautern vertreten. Ausgestellt sind vorallem der Dual-Arm-Roboter und die Mobile Akquiseeinheit. Weitere Impressionen unter INGENIEURTAG 2022.

  • Tag des offenen Campus an der Hochschule Kaiserslautern 21.05.2022

    Das Prokjekt stellt sich am Tag des offenen Campus der Öffentlichkeit vor. Am Stand wird MoA in Aktion vorgestellt. Plakate und Rollups zeigen einige Themen und eine VR-Brille ermöglicht ein schon fast haptisches Begreifen des Raytracings. Die besonderen Materialeigenschaften der Nitinol-Stents begeistern die Besucher.

  • Verlängerung und Aufstockung wurden genehmigt 19.05.2022

    Einen Erfolg konnten wir mit der genehmigten Arbeits- und Kostenplananpassung und Aufstockung der Zuwendung verbuchen. Die zusätzlichen Ressourcen ermöglichen zum gewissen Grad eine Kompensation der durch Covid19-Pandemie bedingten Verzögerung und ermöglicht zum anderen die Erarbeitung wichtiger Themen auf Basis neuer Erkenntnisse zur Erreichung des Projektziels.

  • Statustreffen mit dem Projektträger 17.02.2022

    Nach gut zwei Jahren Projektarbeit findet das Jahr 2021 abschließende Projekttreffen statt. Das Konsortium und der Projektträger resümieren über die Fortschritte und können auf ein arbeitsreiches Jahr zurückblicken.
    In 9 gemeinsamen und einer Vielzahl interner Arbeitstreffen sind viele Themen um die Handhabung und Bildaufnahme, Algorithmen und Kommunikationsschnistellen bearbeitet worden. Im Besonderen freuen wir uns über die enorme Unterstützung durch insgesamt 14 involvierte Studenten in Master- und Bachelorarbeiten, in Praxisarbeiten und Hiwi-Tätigkeiten.
    Zusätzlich konnte der aktuelle Stand am Roboter und an der Mobilen Akquiseeinheit demostriert werden.

  • Anpassung und Entsperrung der Mittel zur Umsetzung der MoA 26.10.2021

    Die Umsetzungsplanung beginnt in Mai 2021. Ihr folgt die CAD-Konstruktion und Marktforschung. Nach der Entsperrung der Mittel beginnt die Beschaffung der Hardware im Wert von ca. 40.000 Euro.

  • Verlängerung und Aufstockung der Zuwendung beantragt Juli/August 2021

    Im 2020 abschließenden Arbeitstreffen am 15. Dezember 2020 wurde die Notwendigkeit einer Projektplananpassung an beiden beteiligten Hochschulen (KL, BIR) verlautet. Diese wurde im Zusatzantrag für Arbeits- und Kostenplananpassung detailliert beschrieben beantragt.

  • Strategisches Treffen 28.05.2021

    Schon frühzeitig findet ein internes strategisches Treffen statt, um den Fokus in der Zielsetzung zu schärfen. Es wird hervorgehoben, welche Bedeutung den geflochtenen Stents zukommt und beschlossen, den Schwerpunkt auf die Detektion von Oberflächenfehlern zu legen. Umfang der Arbeiten, Zeitplan und Umfang einer etwaigen Aufstockung werden abgesteckt.

  • Bau der Mobilen Akquiseeinheit wird beschlossen 09.04.2021

    Das Konsortium stimmt dem Bau der Mobilen Akquiseeinheit zu. MoA stellt ein transportables System dar, dass eine semi-automatische Bildaufnahme und -verarbeitung unter realen Bedingungen ermöglicht. Diese Zwischenlösung bietet die Möglichkeit, von der Expertise der Mitarbeiter beim Lokalisieren, Definieren und Annotieren von Fehlern, sowie der Validierung der Algorithmen zu profitieren.

  • Lockerungsmaßnahmen ermöglichen studentische Mitarbeit März 2021

    Im Hinblick auf erwartete Lockerungen wurde mit der Akquise von studentischen Hilfskräften begonnen. Interessante Themen für Hiwi-Tätigkeiten, Praktika und Graduierungsarbeiten wurden ausgeschrieben und an allen Standorten der Hochschule ausgeschrieben.

  • Herr Vette-Steinkamp übernimmt die Nachfolge in Birkenfeld Februar 2021

    Die Nachfolge für den emeritierten Herrn Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Gerke in Birkenfeld übernimmt der neuberufene Prof. Dr.-Ing. Matthias Vette-Steinkamp und wird im Arbeitstreffen in die aktuellen Themen des Projektes eingeführt.

  • Statustreffen mit dem Projektträger 15.12.2020

    Das Treffen des Konsortiums und des Projektträgers resümiert über Fortschritte im sich dem Ende zuneigenden ersten Projektjahres.
    In 2 Arbeitstreffen, 3 Workshops, 6 Telefonkonferenzen und vielen Gesprächen in kleinerer Runde, wurden hauptsächlich die Themen der Stent-Modellierung, Akquiseplanung, Fehlererfassung, Handhabung und des Inspektionsablaufs bearbeitet.
    Die Idee für eine mobile Akquiseeinheit wird vorgestellt. Sie soll mit einem verfahrbaren Rollensystem eine zwischenzeitliche Handhabungslösung für die Bildaufnahme darstellen.

  • Workshop Inspektionsablauf 02.-03.11.2020

    Die teilnehmenden Hochschulen fassen die bisher erlangten Ergebnisse zusammen und diskutieren den stationsverteilten Inspektionsablauf.

  • Kontaktbeschränkungen zeigen neue Kollaborationsmöglichkeiten auf 28.05.2020

    Obgleich auch früher Videokonferenzen stattgefunden haben, öffnet sich die Arbeitswelt für digitale Kollaboration, bedingt durch die seit dem 18.03. geltende Kontaktbeschränkungen und die, wie Pilze aus dem Boden wachsende, Konferenzsysteme.

  • Lockerungsmaßnahmen ermöglichen Zugang zu den Laboren 20.05.2020

    Arbeiten im Labor dürfen unter Hygiene- und Sicherheitsauflagen wieder aufgenommen werden.

  • Die Corona-Situation spitzt sich zu 23.03.2020

    Die Forschung ist durch Kontaktbeschränkungen und Zutrittsverbote zu den Hochschulen und dem ITWM ausgebremst.
    Bearbeitet werden überwiegend Themen in Zusammenhang mit Modellierung und Virtualisierung von geflochtenen Stents.

  • Workshop Handhabung 27.02.2020

    Aufgrund komplexer Oberflächen und der sich wesentlich unterscheidenden Geometrien der Stents stellt die Handhabung eine besondere Herausforderung dar.

  • Workshop lernQS 20.-23.01.2020

    In Zusammenarbeit mit der Qualitätssicherung des Herstellers werden potentielle Material-, Oberflächen- und Herstellungsdefekte analysiert, deren Ausprägungen und Ursachen erörtert und Sichtbarkeit bzw. Erreichbarkeit der Fehler untersucht.

  • Kickoff-Meeting 08.01.2020

    Ein gutes Team und ein gelungener Start

  • Bearbeitungsbeginn 01.01.2020

    Personelle Besetzung ist abgeschlossen
    Projektteilnehmer nehmen ihre Arbeit auf

  • Projektstart 01.10.2019

    Offizieller Projektbeginn

Förderung.

Zuwendungsgeber ist das Bundesministerium für Bildung und Forschung. Gegenwärtiger Projektträger für das Fördergebiet Forschung an Fachhochschulen ist VDI-Technologiezentrum GmbH.



Das Vorhaben "Automatische, robotergeführte optische Inspektion geflochtener und lasergeschnittener Stents" wird im Rahmen des Fördergebiets "Förderprogramm Forschung an Fachhochschulen" vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.

Förderprogramm
FHprofUnt 2018
Förderkennzeichen
13FH017PA8, 13FH017PB8
Ressort/Referat/PT/Arb.-Einh.
BMBF/416/PT-VDI/TZ-PT

Zuwendungsempfänger A
Hochschule Kaiserslautern
Fachbereich Angewandte Ingenieurwissenschaften
Forschungsschwerpunkt Hocheffiziente Technische Systeme
Zuwendungsempfänger B
Hochschule Trier, Umwelt-Campus Birkenfeld
Fachbereich Umweltplanung/-technik
Fachgebiet Robotik und Regelungstechnik

Konsortium
Hochschule Kaiserslautern
Hochschule Trier, Umwelt-Campus Birkenfeld
Fraunhofer ITWM
JOLINE GmbH & Co. KG

Projektdauer
3 Jahre und 11 Monate
Bewilligungszeitraum
01.10.2019 - 31.08.2023
Fördersumme
857.670,47 €


Disclaimer.

Rechtliche Hinweise.



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