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Für den MR-Linac tat sich Philips Medical mit einem Spezialisten für Strahlentherapie zusammen, um zwei bislang getrennte Welten zu vereinen: MRT-Bildgebung und Hochdosis-Strahlenbehandlung. Das Ziel – die Organposition in Echtzeit verfolgen und den Strahl gezielt in die Tumorzellcluster lenken.
Beide Systeme zusammenzuführen warf völlig neue technische Fragen auf. Der auf den Patienten gerichtete Strahl musste absolut konstant und gleichmäßig bleiben – nur so lässt sich die exakte Dosis liefern, ohne das umliegende Gewebe zu gefährden.
Erstens: Der Spalt der Strahlenöffnung musste extrem enge Spezifikationen einhalten, während das äußere Gantry um das Magnetzentrum rotierte. Zweitens: Die Strahlstärke musste auch nach dem Durchgang durch Materialschichten und Flüssigkeiten – darunter mit flüssigem Helium gefüllte, in ihren Maßen schwankende Spalte – zuverlässig bleiben.
Diese Berechnungen sprengten die Möglichkeiten herkömmlicher Werkzeuge. Genau hier kommt 3DCS tolerance analysis ins Spiel.
3DCS erstellt einen digitalen Zwilling der Baugruppe und simuliert in 3D, wie sich Tausende Variationsquellen aufsummieren. In mehreren Iterationen fand das Team einen Strahlenspalt, der enge Toleranzen und die reale Fertigungsfähigkeit der Werke in Einklang bringt – eine Analyse, die klassische Werkzeuge schlicht nicht leisten.
Eine strukturierte DVA gab die Richtung vor: den minimalen Strahlenspalt unter Variation bestimmen, die Dosisgleichmäßigkeit über mehrere Materialschichten sichern und in neun Monaten zum Prototyp gelangen. Als willkommener Nebeneffekt diente die tiefgehende Modellierung zugleich als Qualitätskontrolle der Konstruktionszeichnungen und als Rückkanal für das Feedback aus der Fertigung.
Eine rigorose Toleranzstudie hielt einen ambitionierten Zeitplan – neun Monate vom Konzept zum funktionsfähigen Prototyp.
Variationsprobleme, die ein Jahrzehnt lang niemand lösen konnte, wurden dank iterativem Design in 3DCS in Rekordzeit ursächlich behoben.
Weil Toleranz- und Variationsprobleme früh angegangen wurden, vermied das Projekt unternehmensweit Millionenkosten.
Die Modellierung zeigte: Schweißnähte weit außerhalb des Untersuchungsbereichs erzeugten eine 3D-Aufsummierung, die Variation durch das ganze Gerät trug – eine völlig unerwartete Empfindlichkeit.
Durch die Beherrschung von Strahlenspalt und Dosisgleichmäßigkeit sank das Risiko für umliegendes Gewebe – und die Patientensicherheit stieg.
Bei der Analyse der Strahlengleichmäßigkeit durch die heliumgefüllten Schichten rechnete das Team mit den üblichen Verdächtigen: Materialdicke und Montageprozesse. Womit niemand rechnete, war der enorme Einfluss von Schweißnähten weit weg vom untersuchten Bereich. Sie erzeugten eine 3D-Aufsummierung, die Variation durch das gesamte Gerät trug – bis in entfernte Zonen. Ein Problem, das zehn Jahre lang ungelöst blieb: Iteratives Design in 3DCS fand die Ursache und behob sie in einem Bruchteil der Zeit – und sparte unternehmensweit Millionen.
We're closing the loop on quality at IMTS 2026 — Sept 14–19
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NEU: Inspection Flow ist da. Messdaten zentralisieren und den Quality Loop beherrschen.
