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7 | 2018

24 MED Elektronik & Komponenten Rundum zuverlässig

66 MED Sensorik Potenzial für Wearables

81 MED Software Integration von Schutzmechanismen

16 TitelstoryDamit die Arbeit leicht von der Hand geht

www.med-eng.de

Editorial

Carola Tesche, [email protected]

ImNovember treffen sichKenner undKönner aus allenBranchenauf relevanten Messen wie der Vision in Stuttgart, der Compa-med in Düsseldorf und der electronica in München. Es geht dar-

um, sich inspirieren zu lassen von neuen Ideen, Trends aufzuspürenund Kontakte zu knüpfen, aufzufrischen oder zu festigen.

Aber vor allem geht es darum, neu entwickelte Produkte ausfindigzu machen. Hier steht außer Frage, Komponenten werden nichtnur immer kompakter, sie weisen zudem meist eine höhere Leis-tungsfähigkeit auf. Zugleich steigt der Stellenwert von Softwareund Hardware. Man denke nur an Kamerasysteme, die im OP nichtnur für einedetaillierteDokumentationmedizinischer Verfahren sor-gen, sondern auch bei der Diagnostik unterstützen, indem mittels

künstlicher Intelligenz hochauflösende Bilder ausgewertet und da-durch zum Beispiel eine Diagnose- oder Therapieentscheidung un-terstützt wird (Seite 38), oder an die Kombination von Sensoren,Machine-Learning-Algorithmen und Wearables für eine personali-sierte, proaktive und präventive Gesundheitsversorgung (Seite 66)und an Schutzmechanismen in Software für Medizingeräte, diekomplexe Mechanismen gegen Reverse Engineering und Manipula-tion integrieren und gleichzeitig durch modulare Lizenzierung derFunktionen neue Geschäftsmodelle ermöglichen (Seite 81) .

Eine zentrale Rolle spielt neben all den Neuentwicklungen natür-lich auch das Thema Recht & Normen. Lesen Sie in der vorliegen-den Ausgabe derMED engineering, welche Auswirkungen die neueeuropäischeMedizinprodukte-Verordnung (MDR) auf die Entwick-lungmedizintechnischer Produkte hat (Seite 91).

Ich wünsche allen, die sich informieren wollen, eine spannendeLektüre

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MEDengineering7/2018 www.med-eng.de

Multifunktionale Panels fürdie MedizintechnikDas kompakte TFT-FarbdisplayEA uniTFT050 wurde speziellfür den Einsatz in kompakten,medizintechnischen Gerätenentwickelt.

Die MDR und ihreAuswirkungenDie neue europäischeMedizin-produkte-Verordnung (MDR)und ihre Auswirkungen auf dieEntwicklungmedizintechni-scher Produkte

Kameras für den OPDank neuester 4K-Technologie

bilden Kameras wie dieSim.CAM 4K von SIMEON

Medical die Basis für Systememit künstlicher Intelligenz, diehochauflösende Bilder auswer-ten, um zumBeispiel eine Dia-gnose- oder Therapieentschei-

dung zu unterstützen.

Kontakt zum Verlag:Redaktion:Carola Tesche(verantwortlich)Tel. +49 (0) 9221 949-238Fax +49 (0) 9221 [email protected]

Anzeigen:Daniela HöhnTel. + 49 (0) 9221 [email protected]

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Inhalt

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MED Szene

06 Messerundgang – Compamed,MEDICA, electronica

MED Komponenten

Antriebe16 Damit die Arbeit leicht von der

Hand geht

MED Elektronik &Komponenten

Baugruppen/Boards18 LDO-Regler mit Batteriespan-

nungsmonitor20 Wasmacht den Unterschied?22 PC/104 Computer-Board unter-

stützt EtherCAT !22 Flexible Elektronik verbinden23 Bedrahtete Quarze23 Neues Gasmanagement-Modul24 Interview: Rundum zuverlässig25 10WDC/DC-R3Wandler26 COMe-cVR6 (E2) Modul27 GPU-Power Industrieapplikationen28 Multifunktionale Panels30 Druckaus für hohe Durchflüsse31 Produktmeldungen32 200-mA-Präzisions-Spannungs-

referenz36 Augenmerk auf Li-Ionen-AkkusKameras38 Kameras für den OP40 Vision(en) für die Medizintechnik42 ProduktmeldungenPositioniersysteme46 Vision(en) für die Medizintechnik48 Klein ganz groß51 Absolutes Längenmesssystem52 Wie kreiert man Innovationen?Optische Bauelemente55 VascuLathe revolutioniert Stent-

Herstellung56 Neues digitales Zeitalter in der

Visualisierung

56 Saphirlinsen, langlebig, unemp-findlich

57 Mikroskopie imWandel57 Laserlinienspiegel58 ProduktmeldungenKunststoffbauteile59 Neue Lösungen für die Injektion60 Klebstoff für die Medizintechnik60 Mit Gx InnoSafemehr Sicherheit61 Energieketten mit QR-Codes61 Isolierte CAN-Transceiver62 Entwicklungmit digitaler Fertigung64 Hybrider Schrittmotor65 Indikationserweiterung65 Effizienzsteigerndes Potenzial65 Wärmeleitfähig und isolierend

MED Sensorik

Telemedizin66 Potenzial für Wearables68 Verbesserte Gesundheitsvorsorge70 Kontinuierliche Überwachung71 Vernetzte Gesundheit

MED Software

Telemedizin72 Konsultationsverfahrender Zukunft75 Immer im Bilde76 Neue Stages VersionEntwicklungstools77 Solidworks 201978 Agile Software-EntwicklungFunktionale Sicherheit81 Integration von

Schutzmechanismen84 Security by Design86 Das Netz der neuenMöglichkeiten89 Blockchain in der Medizintechnik

MED Recht & Normen

Medizinrechtliche Normen91 Die MDR und ihre Auswirkungen94 Mit einem Lotsen zur klinischen

Prüfung

Titelseitenhinweis

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MEDSzene Messe – Compamed

Zwei wesentliche Trends prägen den Bereich der Medizintechnikschon seit geraumer Zeit und sorgen für kurze Innovationszyklen:die Dematerialisierung und die Digitalisierung.

Smarte Technologien fürgroße Sprünge

Nach den Trends der Dematerialisierung und der Digi-talisierung werden Produkte immer kompakter beiunveränderter oder besserer Leistungsfähigkeit, sie

sind immer leichter zu bedienen und Neuerungen sind insge-samt eher softwareund weniger hardwaregetrieben. Intelli-gente Prothesen erfassen über Sensorik ihre Umgebung undpassen sich damit optimaler in ihrer Funktion dem Patientenan. Pflaster sind in der Lage, Wundheilungsprozesse zu über-wachen oder als Frühwarnsystem das erhöhte Risiko für einenbevorstehenden asthmatischen Anfall zu signalisieren. Underste Armbänder fungieren quasi als „Mini-Klinikum amOberarm“ zur Bestimmung der verschiedensten Körperpara-meter wie Herzfrequenz, Sauerstoff im Blut, Stresslevel oderSchlafrhythmus. Selbst für die dauerhafteBlutdruckmessungpro Herzschlag wird keine aufblasbare Manschette mehr be-nötigt, weil dazu moderne optische Biosensoren mittlerweilein der Lage sind.

Für derlei Innovationen bedarf es hinsichtlich ihrer Entwick-lung eines engen Zusammenspiels von Medizintechnik-Her-stellern und ihren Zulieferern. Dass es oft die Zulieferer sind,die mit ihren Ideen den entscheidenden Impuls liefern fürEntwicklungssprünge, davon können sich Fachbesucher vom12. bis 15. November 2018 wieder bei der COMPAMED inDüsseldorf überzeugen, dermit rund 800Ausstellern aus fast

40 Nationen international führenden Fachmesse für den Zu-lieferermarkt dermedizintechnischen Fertigung. Sie findet infester Parallelität zur weltführenden Medizinmesse MEDICAstatt (5.000Aussteller). VonBauteilen undKomponentenwiebeispielsweise Sensoren, Chips, Funkmodulen, Energie- oderDatenspeichern über Beschichtungstechnologien und Verpa-ckungslösungen bis hin zur kompletten Auftragsfertigungreicht die Bandbreite an Produkten, Lösungen und Services,die bei der COMPAMED gezeigt und thematisiert werden. DieListe spannender Neuentwicklungen ist lang, was sich anzahlreichen Beispielen verdeutlichen lässt.

3D-Druck wächst rasant in der Medizintechnik

Ein Dauerbrenner bei der COMPAMED bleibt der 3D-Druck,der häufig auch als Additive Fertigung bezeichnet wird undder in keinem anderen Anwendungsbereich so schnell wächstwie in derMedizintechnik. Nach einer Prognose desMarktfor-schungsunternehmens `Markets andMarkets´ soll der globale3D-Druck für Medizinprodukte von 840 Millionen US-Dollarin 2017 auf rund 1.9 Milliarden Dollar bis 2022 zunehmen,eine jährliche Wachstumsrate von 17.5 Prozent. Schlüssel-faktoren für diese rasante Entwicklung sind technologischeFortschritte, zunehmende private Finanzierungen in diesemSektor sowie immer mehr Anwendungsmöglichkeiten für dieGesundheitsbranche. Unterteilt wird der wachsende Markt indie großen Segmente Komponenten, Ausrüstung,Materialiensowie Software und Dienstleistungen, wobei der letzte Be-reich den größten Zuwachs aufweist. Die zunehmende Ent-wicklung fortschrittlicher Softwarelösungen für die Herstel-lung von qualitativ hochwertigen 3D-gedruckten Medizinpro-dukten ist hier der Haupttreiber.

Nachdem zu diesem Thema bereits letztes Jahr das vielbeachtete Seminar „3D fab+print“ stattgefunden hat, wird zudiesemThema imRahmender COMPAMED2018nun am12.November eine ganztägige Konferenz veranstaltet (3Dfab+print Conference on Additive Manufacturing for medicalapplications). Zu den vortragenden Unternehmen gehört auch

Compamed in Düsseldorf vom 12. - 15. November 2018

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www.med-eng.de MEDengineering7/2018


prietären Oberflächenmo-difikationstechnologiekönnen sogar lokale undselektive Oberflächenmo-difikationen realisiert wer-den, die komplexe Geome-trien wie Mikrofluidik,Lab-on-a-Chip-Geräte undBiosensoren aus verschie-

denen Materialien ermöglichen“, erklärt Dr. Luc Scheres, CEOvon Surfix. Die Beschichtungs-Spezialisten besitzen eine um-fassende Expertise auf dem Gebiet der organischen, physikali-schen und biochemischen Oberflächenforschung, die es er-laubt, eine „chemische Brücke“ zwischen Biologie und Physikzu schlagen. Surfix ist an demBIOCDx-Programm beteiligt, dasim Januar 2017 ins Leben gerufen wurde und von der Europäi-schen Union für Forschung und Innovation finanziert wird. ImRahmen des Projekts arbeiten Partner aus vier verschiedenenLändern an der Entwicklung eines miniaturisierten, hochemp-findlichen und zuverlässigen Point-of-Care-Geräts (PoC) mit ei-ner Einweg-Mikrofluidikkassette zur Überwachung von Krebs-Biomarkern. DasGerät unterstützt die Erkennung von Primärtu-moren und Metastasen mit Fokus auf Brustkrebs,hormonunabhängigem Prostatakrebs undMelanomen. Im Rah-men des BIOCDx-Projekts wird Surfix die Nanobeschichtungenliefern, die notwendig sind, um die verschiedenen Biomarkerauf der Oberfläche zu immobilisieren.

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mbH Evonik, die schon seit 2014 in ihrem Projekthaus Medical De-

vices systematisch an verbessertenMaterialien für die orthopä-dische Chirurgie arbeitet. „Wir entwickeln neue Lösungen, diehelfen, Operationen zu vermeiden oder denHeilungsprozess zubeschleunigen“, erläutert Projekthausleiter Balaji Prabhu. In-zwischen hat Evonik erste Materialien amMarkt etabliert – da-zu gehört ein Verbundmaterial, das aus den PolymilchsäurenRESOMER und einem synthetischen Hydroxylapatit-Füllstoffbesteht. Hydroxylapatit ist das häufigste Biomineral immenschlichen Körper. Dank der Kombination ergeben sichme-chanischeEigenschaften, die denendesnatürlichenKnochenssehr ähnlich sind. RESOMER wird im Körper vollständig zuKohlendioxid und Wasser abgebaut, verursacht keine Entzün-dungsreaktion und ist vollkommen ungiftig.

RFID-Chips, die sogar sterilisierbar sind

Nach wie vor ein großes Thema mit vielen Anbietern bei derCOMPAMEDbleibt auch das gesamte Spektrum an Sensoren.Der Produktmarkt „Hightech for Medical Devices“ des Fach-verbandes IVAM mit 45 internationalen Teilnehmern bietethier eine besonders große Auswahl. So präsentiert FEIGELECTRONIC RFID-Reader-Lösungen für die Healthcare-In-dustrie, um medizinische Geräte und Zubehör zu identifizie-ren, den Verbrauch anMedikationen undReagenzien abzubil-den und dadurch die Patientenversorgung und Sicherheit zuverbessern.RFIDermöglicht dieUmsetzung exakter Tracking-Lösungen für medizinische Geräte sowie für einzelne Prozes-se im Rahmen der medizinischen Behandlung. Dadurch wer-den Krankenhäuser von zahlreichen Verwaltungs- und Prüf-aufgaben entlastet und können die frei werdendenRessourcen für noch intensivere Patientenpflege nutzen.RFID-basierte Inventarsysteme überwachen die aktuellenBe-stände an verschiedenen Materialien, die in Krankenhäusernund Laboratorien verwendet werden: Medikamente und Rea-genzien, Blut- und Plasmabeutel, chirurgische Instrumente,Textilien und vielesmehr. Zudem sorgenRFID-Systeme für ei-ne exakte Patientenidentifikation, überwachen den jeweili-gen Behandlungsstatus und ermöglichen Warnsysteme, umdie gesamte Prozesskette zu verbessern. „RFID registriert allerelevanten Informationen in Echtzeit, ohne dass einMitarbei-ter die Datenmanuell in einen Computer eingebenmuss. Diesbietet mehr Zeit für Pflege und Patientenbetreuung“, bestä-tigt Ellie Lee, Manager OR Information Management Servicesam Sunnybrook Health Sciences Centre in Toronto. FEIG ent-wickelt und produziert die ganze Range vonRFID-Komponen-ten nicht nur für medizintechnische Geräte, sondern auch zurOptimierung von Krankenhausprozessen.

Maßgeschneiderte Nano-Coatings

EinwichtigerBestandteil der COMPAMEDsind auchMikro- undNanotechnologien. Das niederländische Unternehmen SurfixBV entwickelt und liefert innovative maßgeschneiderte Nano-Coatings für denMikro- und Nanotechnologie-Markt, basierendauf chemischen Oberflächenmodifikationen. „Mit unserer pro-

Autor:Klaus Jopp, freier Wissenschaftsjournalist (Hamburg)

Die Messe für Medtech-Zulieferer

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Messe Düsseldorf GmbHMesseplatz, Stockumer Kirchstr. 61D-40474 DüsseldorfTel: +49 211 45 60 01www.messe-duesseldorf.de

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LÖSUNGEN FÜR DIEMEDIZINTECHNIK

ebm-papst zeigt luft- und antriebstechnische Lösungen für inno-vative und sichere Medizintechnik.

Außenläufermotorenmit integrierter RegelelektronikDer bürstenlose Außenläufermotor VDC-49.15-K4 von ebm-papst zeichnetsich durch seine hervorragende Leistungsdichte und kompakte Maße aus.Er verfügt über eine integrierte Drehzahl-, Drehmoment- und Positionsregel-

funktion. Der Antrieb ist mit der komplett integrierten Betriebs- und Regel-elektronik K4 ausgestattet und kann z. B in Kombination mit dem Planeten-getriebe PerformaxPlus 63 in OP-Tischen und Pumpenantrieben eingesetztwerden.

Innenläufermotoren für RehageräteDie bürstenlosen, elektronisch kommutierten Innenläufermotoren zeichnensich durch ihre exzellente Laufruhe und hohe Lebensdauer aus. So ist das

Elektronikmodul K1 für den Be-trieb mit externer Regelelektro-nik ausgelegt, bei dem die Ro-torlageerfassung über Hall-Sensoren erfolgt. Der AntriebECI-42.40-K1 wird in Kombina-tion mit dem PlanetengetriebePerformax 42 u. a. in Knieschie-nen verbaut, die in der Rehabi-litation eingesetzt werden, die

Motoren sorgen für eine Längsverschiebung.

Schneller zum ZielIm modularen Baukasten sind Standard- und Vorzugstypen der ebm-papstAntriebe verfügbar. Vorzugstypen sind z. B. für schnelle Bemusterungszwe-cke innerhalb von 48 Stunden versandbereit. Konstrukteure können so in-nerhalb kurzer Zeit einen ebm-papst Antrieb erhalten, diesen einbauen undtesten, so dass sie schnell an ihrer Entwicklung weiterarbeiten können. Diesist ein wichtiger Baustein hinsichtlich „time-to-market“.

Radiallüfter für BeatmungsgerätePatienten mit Schlafapnoe leiden nachts unter Atemaussetzern und benöti-gen zur Unterstützung eine Atemmaske. Über diese wird regelmäßig Luft unddamit Sauerstoff in die Lunge gefördert. Die körpereigenen Atemreflexe wer-den durch die gezielte Regelung von Förderdruck und Luftmenge unterstützt,wofür ein besonders hoher Druck aufgebaut werden muss. Zu Beginn der Be-atmungssequenz ist hoher Druck, an deren Ende niedriger Druck gewünscht.Das bedeutet Druckschwankungen zwischen 400 Pa und 2.000 Pa. Der Radi-allüfter RV45 von ebm-papst wurde speziell für diese Anforderungen entwi-ckelt. Durch seine hohe Dynamik meistert er die Druckschwankungen inner-halb von 200 ms und liefert mit 410 l/min und einem Druckaufbau von über5.000 Pa die nötige technische Unterstützung für einen erholsamen Schlaf.Damit dieser nicht gestört wird, arbeitet der Lüfter vorbildlich leise.

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APPLIKATIONSSPEZIFISCHEFLUIDIKLÖSUNGEN

Für das Messen, Steuern und Regeln von Gasen und Flüssigkeitenpraxisgerechte Lösungen zu entwickeln, bedeutet mehr als einzel-

ne Ventile und Controller miteinander zu kombinieren. Auf der diesjährigenCOMPAMED stellt der Fluidikexperte Bürkert deshalb den Systemgedanken

in den Vordergrund und zeigt, wie sich mit Know-how und Kreativität indi-viduelle Lösungen bei überschaubarem Aufwand realisieren lassen. High-light auf dem Messestand ist eine „Applikationsmaschine“, die zwei kon-krete, ganz unterschiedliche Anwendungsbeispiele aus dem BereichStammzellenforschung und sterile Abfüllung vereint, die mit der gleichenTechnologie gelöst wurden: Bei beiden spielen Mikroventile nebst der ent-sprechenden Ansteuerung eine Schlüsselrolle.

Solche und viele weitere „maßgeschneiderte“ Applikationslösungen entste-hen in den Bürkert Systemhäusern in Ingelfingen, Dortmund und Dresdensowie in Charlotte (USA) und Suzhou (China). Diese bilden ein internationa-les Engineering-Netzwerk, das die Anforderungen der jeweiligen Märkte ver-steht und mit Kompetenz umsetzt.

Stammzellenforschung und steriler AbfüllprozessBeim Anwendungspaar „Stammzellenforschung und steriler Abfüllprozess“galt es in beiden Fällen winzige Mengen präzise zu dosieren. Die Stammzel-

len müssen mit genau definier-ter Geschwindigkeit fließen, da-mit sie dem Durchflusskanalentnommen, identifiziert, ge-zählt und in Reagenzgläser ge-füllt werden können. LymphoideZellen, Stammzellen und Blut-zellen lassen sich bei diesemVerfahren erstmals voneinandertrennen, ohne dabei die Be-schaffenheit der Zellen unbeab-sichtigt zu verändern. Die flui-dische Systemlösung, die vonBürkert entwickelt wurde, konn-te dazu entscheidend beitragen.

Die Erfahrung bei der schonen-den Abfüllung der Stammzellenließ sich auch für den Abfüllpro-

zess in sterile Verpackungen nutzen. Hier werden jetzt jeweils 500 Mikrolitersteriler Flüssigkeit vor dem Verschließen in viele kleine Behälter gefüllt, umden filigranen Gegenstand darin zu schützen. Die von Bürkert entwickeltekompakte Lösung reduziert die Komplexität des Prozesses und konntegleichzeitig die Effizienz steigern. Denn die komplette Dosiereinheit ist mitder Steuerung jetzt nur noch über eine Busleitung verbunden; für die Versor-gung mit dem Medium ist ebenfalls lediglich eine Leitung notwendig.

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KLEBSTOFFINNOVATIONEN

Henkel präsentiert sein umfassendes Portfolio an Klebstoffen fürAnwendungen im Gesundheitswesen. Zu den Highlights auf dem

Messestand des Unternehmens zählen unter anderem neue LED-härtendeKlebstoffe für flexible medizintechnische Artikel, eine Reihe fortschrittlicherHaftklebstoffe für Wund- und Funktionspflaster sowie leitfähigen Lacke für„Smart Health“-Produkte.

Neue Trends in der Material- und Verarbeitungstechnik für medizinischeProdukte erfordern neue Klebstofflösungen. Henkel greift diese Herausfor-derungen D mit einer breiten Auswahl an innovativen Produkten auf.

Flexible LED-härtende Klebstoffe

Basierend auf seiner Erfahrung mit Loctite Markenprodukten für die Medi-zintechnik stellt das Unternehmen auf der Messe neue Acrylatklebstoffe vor,die signifikante Design- und Fertigungsvorteile bieten. Zwei dieser Produktewurden speziell für flexible Anwendungen mit thermoplastischen Elastome-ren (TPE) und thermoplastischen Polyurethanen (TPU) entwickelt - zweiSubstrate, die in der Medizintechnik immer häufiger spezifiziert werden. Alsniedrigviskose, LED-härtende und hochflexible Klebstoffe mit klebfreierOberfläche nach dem Aushärten vereinen sie hohe Dehnung (<200 %) mitherausragender Haftfestigkeit auch auf Polycarbonat, PMMA und anderenin diesem Markt eingesetzten Hartkunststoffen.

„Die Aushärtung mittels LED spart Kosten, da die Lampen ON/OFF geschal-tet werden können. Darüber hinaus hilft das schmale Spektrum an Lichtwel-lenlängen ohne Infrarot-Emissionen den Herstellern, ihren Energiever-brauch zu reduzieren und minimiert die erzeugte Wärme, die abgeführt wer-den muss – wichtig vor allem bei Reinraumanwendungen“, sagt AndrésBultó, Business Development & Key Account Manager Medical bei Henkel.„Mit der Entwicklung unserer neuen LED-härtenden Klebstoffe wollten wiraußerdem zur Wertschöpfung beitragen, indem wir ihre Flexibilität und De-signfreiheit erhöht und gleichzeitig ihre Haftfestigkeit maximiert haben.Das Eigenschaftsprofil sichert eine schnelle LED-Härtung in allen Geomet-rien, von Klebefugen bis hin zu offenen Kehlnähten.“

Neben TPE und TPU eignen sich beide Produkte auch besonders für Weich-PVC-Anwendungen. Flexibilität ist bei Klebstoffen normalerweise mit erhöh-

ter Viskosität verbunden. Demgegenüber sorgen die innovativen neuen LED-härtenden Klebstoffe von Henkel für hohe Flexibilität bei Viskositäten imuntersten Bereich, niedriger als derzeit verfügbare Produkte. Das prädesti-niert sie insbesondere für flexible Verbindungen mit enger Spalten oder An-wendungen, bei denen der Klebstoff nach dem Montieren aufgetragen wird.Darüber hinaus bieten sie sowohl unausgehärtet als auch in polymerisier-

tem Zustand eine hohe Fluoreszenz, was eine schnelle und einfache Quali-tätskontrolle des flüssigen oder ausgehärteten Klebstoffes mittelsSchwarzlicht oder Kamerasystemen ermöglicht.

Zu den typischen Anwendungen zählen eine Vielzahl medizinischer Einweg-artikel, wie Schlauchverbinder und Infusionsbestecke, Kanülenschutzkap-pen, Katheter, Beatmungsvorrichtungen und Flüssigkeitsbehälter. Die neu-en flexiblen, LED-härtenden Loctite Klebstoffe sind gemäß ISO 10993 aufihre Biokompatibilität geprüft, zertifiziert und haben auch ihre Verträglich-keit mit gängigen Sterilisierverfahren unter Beweis gestellt, wie Gammabe-strahlung, Ethylenoxid oder im Autoklaven.

Ganzheitliche Lösungen für „Smart Health“

Henkel wird als Ergänzung zu seinem breit aufgestellten Portfolio an Kleb-stoffen für Gesundheitswendungen eine Vielzahl an Lösungen präsentie-ren, die in den nächsten Generationen von intelligenten medizinischen-sowie pflegetechnischen Produkten Anwendung finden werden. So werdenneben Einwegsensoren zur Feuchtigkeitsdetektion, die in der modernenInkontinenzversorgung Einsatz finden, auch intelligente Haftsensoren fürden Körper präsentiert, die in Echtzeit die Vitalfunktionen des Patientenüberwachen und auf eine neuartige Trockenelektroden-Technologie zu-rückgreifen. Henkels Produktpalette umfasst dabei leitfähige, sensori-sche Tinten, hautverträgliche Haftklebstoffe, Schutzbeschichtungen undNiederdruck-Spritzguss Komponenten welche allesamt für Hochge-schwindigkeits- und kosteneffiziente Produktionsprozesse unserer Kun-den entwickelt worden sind.

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BESCHICHTUNGEN - FUNKTIONAL,SICHER, KOSTENEFFIZIENT

Für Zulieferer der Medizintechnik bringt die Umsetzung der neuenEU-Medizinprodukteverordnung tiefgreifende Veränderungen mit

sich. Zeitgleich entsteht durch die zunehmende Herstellung von Medizinpro-dukten zur Einmal-Verwendung ein enormer Kostendruck bei steigendem An-spruch an die Funktionalität der Produkte. Zum Thema „Funktionalisierte Ober-flächenbeschichtungen in der Medizintechnik“ zeigt die ADELHELM Unterneh-mensgruppe auf der diesjährigen Compamed entsprechende Konzepte aus

deren ständig wachsenden Leistungsportfolio. Das sind einerseits Beschich-tungen zur elektrischen Isolation, Gleit-und Antihaftbeschichtungen mit voll-fluorierten, teil- und nicht-fluorierten Kunststoffen auf Instrumenten der HF-Technik ( z.B. Griffteile, Rohrinstrumente und Pinzetten sowie Führungsdrähtenund andererseits hydrophile Beschichtung für metallische und polymere Unter-gründe. Diverse Techniken zur extrem haltbaren Markierung von Instrumentenund sonstigen med. Produkten stehen ebenfalls zur Verfügung.

Die Applikationsprozesse der FDA-konfor-men bzw. biokompatiblen Beschichtun-gen finden zunehmend in den insgesamt500 m² großen Sauber- und Reinräumenbis Klasse ISO 8 statt. Darüber hinaus ste-hen in diesem Umfeld auch abgestimmteVorbehandlungsanlagen zur Erzielung si-

cher Haftung auf der Oberfläche zur Verfügung. Je nach Trägermaterial kom-men Mehrkammer-Ultraschallreinigungsanlagen zur Verfügung aber auchPlasmatechnologien, um unterschiedlichen Anforderungen an die Vorbe-handlung der Trägermaterialien (Edelstahl, Titan und Nitinol als auch div.Kunstoffen und LSR) gerecht zu werden. So entstehen funktionalisierte Ober-flächen aus den Werkstoffen Polyamid (Rilsan®), ETFE, FEP und PTFE (Tef-lon®) sowie E-CTFE, (Halar®), Silikon und LSR und hydrophilen Schichten mithoher Sicherheit und Sauberkeit.Halle 8b Stand L21 www.adelhelm.de

KABELMANTEL OHNEKLEBEEFFEKT

Mit S-EE-Flex NXG hat der Kabelexperte E&E Kabeltechnik einen spe-ziellen Kabelmantel aus Silikon im Programm. Dessen großes Plus ist

die modifizierte, nicht haftende und reibungsmindernde Oberfläche. Dies bie-tet erhebliche Vorteile bei der Handhabung, beispielsweise, wenn entsprechen-

de Kabel über eine glatte Oberflä-che gezogen oder in Kunststoff-behältnisse verpackt werden. Einweiterer Vorzug des Silikon-Man-tels ist die geringe Schmutzauf-nahme an der Oberfläche dankreduzierter statischer Aufla-dung.Aufgrund der genannten Stär-

ken eignet sich die Ummantelung besonders für den Einsatz im medizin-technischen Bereich. Hinsichtlich der Sterilisation, etwa mittels Autokla-ven, unterscheidet sich das neue Produkt nicht von herkömmlichem Silikon.Ein Biokompatibilitätszertifikat gemäß ISO 10993-1 liegt vor. S-EE-Flex NXGist in einem breiten Farbspektrum erhältlich.

Die 1952 gegründete Ernst & Engbring GmbH – oder E&E Kabeltechnik – istein international tätiger Entwicklungspartner und Hersteller qualitativhochwertiger, langlebiger und sicherer Spezial-, Hybrid- und Miniaturkabel.Das zertifizierte 500-Mitarbeiter-Unternehmen mit Hauptsitz in Oer-Erken-schwick besitzt drei weitere Fertigungsstandorte in Forst/Brandenburg, inder Ukraine und in China. 2017 erreichte es einen Umsatz von rund 70 Mio.Euro. Zu den vielfältigen Einsatzbereichen der Kabel zählt auch die Medi-zintechnik. Die für medizintechnische Anwendungen konzipierten Kabelsind flexibel und robust, biokompatibel, sterilisierbar, antimikrobiell undsilikonfrei.

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EXZELLENTE DIFFUSESTREUUNG VON UV BIS IR

Qioptiq bietet ab sofort opake optische Diffusorplatten aus demneuen hochreinen Quarzglassubstrat HOD500 von Heraeus. Das

mit Mikroluftbläschen durchsetzte Material sorgt für Lambertsche Streuei-genschaften, also höchst gleichmäßige Lichtstreuung in einem sehr großenStreuwinkelbereich. Die Diffusoren eignen sich für sichtbares Licht, UV, NIR,Infrarot sowie für Hochleistungslaser. HOD500 weist eine hohe mechani-sche, chemische und Temperaturstabilität auf. Die neuen HOD500-Volu-menstreuscheiben sind daher sehr langlebig und können auch unter rauenBedingungen eingesetzt werden. Mögliche Anwendungen sind die Homoge-nisierung von Lichtquellen, Kalibrierung von Spektrometern, Abschwächungvon Lichtstrahlen sowie die Laserdiffusion und -leistungsmessung.

Da sie keine offenen Poren aufweisen,lassen sich die Streuscheiben leicht rei-nigen. Qioptiq, ein Tochterunternehmenvon Excelitas Technologies, hält zweiStandardgrößen mit 0,5 mm Dicke und22,4 mm bzw. 50 mm Durchmesser aufLager vorrätig. Kundenspezifische Di-

mensionen und Toleranzen sind bei der Bestellung größerer Stückzahlen aufAnfrage erhältlich. So können besonders UV-resistente Diffusoren, die auchfür UV-C-Wellenlängen geeignet sind, gefertigt werden. Für die Simulationdes Diffusionsverhaltens und Ray-Tracing-Analysen sind die Gegenbauer-Parameter spezifiziert.

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SCHNELL, ZUVERLÄSSIG UND BEREIT FÜR IEC 60601-1-2(4. EDITION)

Als Entwickler und Hersteller von Ultraschallsensoren sowie strate-gischer Partner bei der Implementierung von Luftblasendetektoren

und Sensoren zur Flüssigkeitsüberwachung in der Medizintechnik hat sichSONOTEC über Jahrzehnte einen weltweit renommierten Namen in der Indus-trie erworben. Mit der Zertifizierungsnorm ISO 13485 erfüllt das Unternehmenzudem höchste Anforderungen an ein umfassendes Qualitätsmanagement-system für das Design und die Herstellung von Medizinprodukten. Seit neu-

estem besteht für eine Vielzahl der Luftblasendetektoren der SONOCHECK-Produktfamilie Konformität zum IEC 60601-1-2 (4. Edition) Standard.

Die erfolgreiche Produktlinie SONOCHECKspielt für SONOTEC eine Schlüsselrolle derdiesjährigen Messepräsenz. Das Hallen-ser Unternehmen präsentiert vom 12. bis15. November 2018 in Düsseldorf ausge-wählte Sensoren, die den verschärftenEMV-Anforderungen nach Standard IEC60601-1-2 (4. Edition) entsprechen und

damit in die neueste Generation von Medizintechnikprodukten integriert wer-den können. Dem Entwicklerteam war es im Zuge der Weiterentwicklungwichtig, dass das bewährte und exklusive Sicherheitskonzept durch aktivenperiodischen Selbsttest, Fail-Safe-Architektur bzw. redundantes Design derSensoren nicht negativ beeinflusst wird.

Im Markt spielen die Sensoren der SONOCHECK-Serie nicht nur hinsichtlichihrer Sicherheitsarchitektur, sondern auch aufgrund weiterer Features wiedem kompakten Design mit integrierter Elektronik, dem Clamp-On-Systemzur nicht-invasiven Messung und der Mikroblasendetektion in der ersten Li-ga. Mit der intensiven Beratung bereits in frühen Stadien der Produktentwick-lung, dem Support bei Verifikationen, dem Prototyping und dem Know-How inZertifizierungsprozessen hat sich SONOTEC bei Herstellern von Dialyse- und

Transfusionsgeräten, Herz-Lungen-Maschinen, Blutseparatoren, medizini-schen Pumpen und diagnostischen Systemen im Laufe langjähriger Projekteeinen exzellenten Ruf erarbeitet. Neben den Produkten der SONOCHECK-Fa-milie stellt der Ultraschallspezialist auf der Compamed nicht-invasiveClamp-On-Sensoren der Serie SONFLOW CO.55 V2.0 aus. Diese sind je nachBedarf aus unterschiedlichen Materialien gefertigt (z.B. Aluminium, Edel-stahl, Kunststoff), eignen sich für viele Schlauchtypen und -materialien wie

z.B. PVC, Silikon, PFA oder PTFE und werden einfach an den Schlauch ge-klemmt, durch den das zu messende Medium fließt. Auf diese Weise wird dieFlüssigkeit nicht durch das Sensorgehäuse kontaminiert. Der Sensor musssomit nicht sterilisiert werden. Damit eignen sich die SONOFLOW-Sensorenbesonders für Anwendungen mit strengen hygienischen Anforderungen.

Zusätzlich zu den bewährten Features – wie der schnellen Messung pulsie-render und bi-direktionaler Durchflussraten – hat SONOTEC eine Familievon Flow-Bubble-Sensoren entwickelt, die sich als Kombi-Sensoren hervor-ragend für die hochpräzise Durchflussmessung sowie der parallelen Klas-sifizierung von Blasen eignen. Die Anwendung der kompakten und flexiblenClamp-On-Lösungen ist dabei denkbar einfach. Der flüssigkeitsdurchst-römte Schlauch wird lediglich in das Gerät gelegt.

Zum zehnten Geburtstag der Compamed-Teilnahme spendiert sich SONO-TEC einen komplett neuen Messeauftritt. „Das neue und moderne Designunterstreicht für uns die Wichtigkeit dieser führenden Leitmesse, den stra-tegischen Unternehmensfokus auf und unsere Investitionen in den Medizin-technikbereich“, stellt Melanie Schmidt, Business Unit Director „Nicht-in-vasive Flüssigkeitsüberwachung“, heraus. „Egal in welchem Anwendungs-bereich Sie zuhause sind, die Spezialisten von SONOTEC haben diebestmögliche Ultraschalltechnologie für ihre Applikation zur Hand.“

Halle 8A Stand N08 www.sonotec.de

3D MONITOR MIT 4K ULTRA-HIGH DEFINITION

Die EIZO Corporation hat die Freigabe des CuratOR EX3141-3D ange-kündigt. Dies ist der erste 31.1“ 4K UHD (3840 x 2160 Pixel) Breitbild-

monitor von EIZOmit 3D Display für die Chirurgie und Endoskopie. Er unterstützteine verbesserte Genauigkeit und eine reduzierte Dauer von Operationen.

Der EX3141-3D, EIZO“s erster 4K 3D Monitor für den Chirurgie-Bereich, gibtbei Anwendungen in der Endoskopie und Mikrochirurgie sowohl einen Tie-feneindruck als auch kleinste Details wieder. Er stellt Bilder detailgetreu in4K UHD Auflösung mit einer Helligkeit von 450 cd/m² dar, auch bei der An-zeige von 3D-Bildern. Mit der Kombination von 4K-Auflösung und 3D-Dar-stellung helfen Endoskopie-Systeme, die Operationszeit zu verkürzen unddie Präzision bei Operationen zu erhöhen. Speziell auf diese Systeme abge-

stimmt, reproduziert der Monitor endoskopische 3D-Bilder bestmöglich undklar in 4K Auflösung. Außerdem ist der Monitor mit der Optical BondingTechnologie versehen, die Reflektionen auf der Bildschirmoberfläche redu-ziert und so die Sichtbarkeit verbessert. Durch die große Helligkeit und denminimierten Reflektionen sind Bilder auch in hellen Operationsräumen per-fekt sichtbar.

Mit der Bildschärfungs-Technologie S.R.S.C (Smart Resolution with SparseCoding) werden Full HD Bilder, die von konventionellen Endoskopen undchirurgischen Kameras aufgenommen wurden, ohne Verzögerung in 4K Auf-lösung dargestellt. Der Monitor bietet lebendige Farben durch Emulationdes 4K Video-Standards BT.2020. Außerdem unterstützt er HDR (High Dyna-mic Range), womit die Bilder an die Licht- und Farbwahrnehmung desmenschlichen Auges angepasst werden. Diese Eigenschaften ermöglichenes, dass Bilder so realitätsnah wie möglich dargestellt werden.Halle 10 Stand H41 www.eizo-or.com

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MEDSzene Messe –MEDICA

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MOBILER OPERATIONSTISCH

SIMEON Medical, ein Hersteller von medizintechnischen Lösungen fürKrankenhäuser mit dem Fokus auf Operations- und Untersuchungs-

räume, eröffnet ein neues Marktsegment. Für die Weltpremiere wählt das Tutt-linger Medizintechnikunternehmen die diesjährige Weltleitmesse der Medizin-

branche MEDICA und präsentiert mit dem neuen Operationstisch Sim.MOVE 800eine technologische Neuerung für die OP-Ausstattung. Die neue Lösung wurdegemeinsam mit der universitären medizintechnischen Forschungseinrichtungder RWTH Aachen und weiteren Partnern entwickelt. Der flexible OP-Tisch ist 100Prozent integrationsfähig, vorbereitet für alle OP-Integrationssysteme undOR.NET-fähig. Er ergänzt das umfangreiche Produktportfolio an Leuchten, Trag-armsystemen, Kamera- und Videosystemen sowie Deckenversorgungseinheitenvon SIMEON Medical und ermöglicht ein integriertes Komplettangebot für dasKrankenhaus mit Fokus auf den OP aus einer Hand.

„SIMEON begibt sich mit dem neuen Operationstisch auf Augenhöhe mitden großen Wettbewerbern am Markt. Dies ist zudem ein weiterer wichtigerSchritt weg vom reinen Leuchtenhersteller hin zum Systemanbieter fürKrankenhäuser mit Fokus auf den OP“, so Dr. Markus Keussen, Geschäfts-führer von SIMEON Medical. Der neuartige Operationstisch Sim.MOVE 800zeichnet sich vor allem durch seine hohe Nutzerfreundlichkeit, grundlegen-

de Sicherheit und die sorgfältige Verarbeitung qualitativ hochwertiger Ma-terialien aus. Das einzigartige anwendungs- und applikationsorientierteDesign sorgt für hohe Flexibilität dank großer Einstellbereiche und machtden OP-Tisch zu einem perfekten Allrounder für alle operativen Fachberei-

che. Somit lässt sich mit nur einem Tischmodell eine maximale Bandbreitean Einsatzgebieten im Krankenhaus abdecken.

Ein besonderes Novum bei Operationstischen bietet SIMEONMedical mit derfarblich codierten Lichtsignal-Funktion des Sim.MOVE 800: Die Lichtsignalewerden von der Tischbasis indirekt auf den Boden projiziert und zeigen demAnwender wichtige Zusatzinformationen an – etwa die Positionierung desKopfes des Patienten oder den Ladestatus der elektrischen Komponenten.Das vereinfacht nicht nur die Anwendung, sondern erhöht auch die Sicher-heit deutlich. Abgerundet wird die OP-Lösung durch eine einfache Anbin-dung an OP-Integrationssysteme. So ist der Sim.MOVE 800 in seinem Seg-ment auch die erste OR.NET-fähige Lösung auf dem Markt. Im Rahmen desOR.NET-Projekts arbeitet SIMEON gemeinsam mit weiteren führenden Her-stellern aus der Medizintechnik daran, die Vernetzung von Komponenten inOP-Sälen und Kliniken zu standardisieren.Halle 13 Stand D30 www.simeonmedical.com

VERNETZTE SYSTEMLÖSUNG UND NEUE EINZELANTRIEBE

Die DewertOkin GmbH zeigt ihr erweitertes Produktportfolio fürden Pflege- und Krankenhaussektor. Im Vordergrund steht das

vernetzte System Dewert Care® Connect zur Patientenüberwachung undzentralen Steuerung aller verbundenen Pflegebetten. Darüber hinaus prä-

sentiert Dewert mit dem MEGAMAT 15 und MEGAMAT 12 Plus gleich zweineue Einzelantriebe für unterschiedliche Anforderungen.

„Das Thema Digitalisierung gewinnt im Pflegebereich zunehmend an Bedeu-tung und ist ein wichtiger Teil unserer Produktentwicklungen. Mit DewertCare® Connect bieten wir Anwendern eine Lösung zur Vernetzung und Kontrol-le mehrerer Komponenten mit umfangreichen Überwachungs- und Dokumen-tationsfunktionen“, sagt Khalid Fariad, Product Manager Dewert. Das auf ei-ner BUS-Kommunikation basierte System ermöglicht einfachen Anschluss

von Sensoren und reduziert somit dieInstallationszeit dadurch erheblich.

Mittels benutzerfreundlicher Software-lösung erlaubt Dewert Care® Connectdie individuelle Konfiguration von Bet-teneinstellungen und Durchführungeinfacher Optimierungsschleifen. De-

wert Care® Connect kann dank unterschiedlicher Sensoren den Patienten-status auslesen und diesen anschließend an die Pflegestation übermitteln.Das Pflegepersonal verfügt über einen zentralen Zugriff auf den Statusmehrerer Betten. Patienten erhalten somit eine insgesamt bessere und be-darfsgerechte Pflege.

Erstmals zeigt Dewert auf der Messe seinen neuen Einzelantrieb MEGAMAT15. Dieser zeichnet sich durch eine hohe Druckkraft von bis zu 10.000 New-ton und eine Zugkraft von bis zu 7.000 Newton aus. Das Besondere dabei:Trotz hoher Leistung ist das robuste Gehäuse des MEGAMAT 15 kompakter

als bei herkömmlichen Antrieben am Markt. Der neue Antrieb ist daher idealfür den Einsatz in beispielsweise bariatrischen Betten geeignet, die fürstark übergewichtige Patientenausgelegt sind.Dank angepasster IP-Schutzarteignet sich der MEGAMAT 15 au-ßerdem für Schwimmbadlifter alssichere Einstiegshilfe fürSchwimmbecken.

Neben der Standardausführung bietet Dewert auch eine „Lifter-Release“-Variante mit mechanischer Rückstellfunktion an.

Eine weitere Neuheit im Einzelantrieb-Portfolio ist der MEGAMAT 12 Plus, derdie MEGAMAT-12-Produktreihe um eine besonders leistungsstarke Varianteergänzt. Auch diese Lösung ist aufgrund der hohen Druckkraft von bis zu8.000 Newton insbesondere für den Schwerlastbereich geeignet. Der Antriebzeichnet sich durch einen geräuscharmen Betrieb aus und ist auf eine hoheVerstellgeschwindigkeit ausgelegt. Wie die anderen Ausführungen des Ein-zelantriebs ist auch der MEGAMAT 12 Plus optional als waschstraßentaug-licher Antrieb erhältlich.Halle 14 Stand D34 www.dewertokin.com

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MEDSzene MesseMEDICA

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LINAK.DE/MEDLINE

Leise, kraftvoll und schnellLC3 - Die neue Schwerlasthubsäule von LINAKfür eine Vielzahl medizinischer Geräte

12.-15. Nov. 2018, Düsseldorf. Halle 14, Stand F11.

NEUE BAUREIHE VON BATTERIEBETRIEBENENFUNK-FUSSSCHALTERN

steute Meditec nutzt die Medica zur Premiere einer neuen Funkfuß-schalter-Familie für den universellen Einsatz in der Medizintechnik.

Die User Interfaces dieser Baureihe sind so energieeffizient, dass sie mit han-delsüblichen Batterien betrieben werden können. Zugleich wird ein sehr ho-hes Maß an Sicherheit und Verfügbarkeit erreicht. Die Funk-Fußschalter sindin ein- bis vierpedaliger Ausführung verfügbar und ergänzen das User-Inter-face-Programm von steute als die neue Standard-Funk-Fußschalter-Serie.

Die Signalübertragung zumMedizingerät erfolgt über die dritte und neuesteGeneration der von steute entwickelten Funktechnik, die sich durch einendeutlich reduzierten Energieverbrauch bei hoher (und einstellbarer) Sende-leistung auszeichnet. Trotz des geringen Energieverbrauchs ist die An-sprechzeit sehr kurz: Die Signalübertragung eines aktiven Fußschaltersnimmt nur 20 Millisekunden in Anspruch. Aus dem energiesparenden Sleep-Modus heraus übertragen die Schalter nach Betätigung innerhalb von 50bis 60 Millisekunden ein gültiges Signal.

Die energiearme Funktechnik der neuen User Interfaces von steute ermöglichterstmals den Einsatz von handelsüblichen Alkaline-Batterien (z.B. Type AAoder Typ C) anstelle von Lithium-Ionen-Akkus. Es müssen also keine Akkusmehr geladen werden. Das senkt die Kosten, da sowohl auf Ladetechnik alsauch auf ein Lademanagement verzichtet werden kann. Bei Verwendung vondrei Typ C-Zellen erreicht die On-Board-Energieversorgung bei typischen Ein-satzprofilen eine Lebensdauer von mehr als anderthalb Jahren. Das bedeutet:Der Gerätehersteller kann im Rahmen des jährlichen Service den Batterie-wechsel vornehmen. Wenn der Anwender den Batterietausch selbst vorneh-

men möchte, kann er dies werkzeuglos mit wenigen Handgriffen tun, indem erdas wasserdichte Batteriefach mit einer Viertelumdrehung des Drehknopfsöffnet. Die Schutzart des Fußschalters (bis zu IP X8) bleibt dabei erhalten. Dieneueste Funktechnik von steute Meditec wurde genau wie die beiden vorigenGenerationen explizit für die Anforderungen der Medizintechnik entwickelt. Dasie das 2,4GHz-Frequenzband nutzt, ist sie weltweit universell und kostenfreieinsetzbar. Das erreichbare Sicherheitsniveau ist mit SIL 3 gemäß IEC 61508

hoch, ebenso die Einstufung des Risk Ma-nagements für die Software (EN 62304) inSicherheitsklasse C. Neben der optimiertenEnergieversorgung und dem hohen Niveauan Übertragungssicherheit und Lebens-dauer haben die steute-Konstrukteuregrößten Wert auf das ergonomische Design

gelegt, d.h. auf eine ermüdungsfreie und intuitive Bedienung der Fußschalter.Oberhalb der Pedale lassen sich optionale Taster platzieren, die ebenfalls mitdem Fuß bedient werden können. Ein zusätzlicher klappbarer Bügel erlaubt daseinfache Positionieren des Funkfußschalters, und die Funkbetätigung gibt demBediener dabei weitere Freiheiten ohne die Einschränkung einer (auch aus Hy-gienegründen bedenklichen) Leitungsverbindung.Halle 11 Stand J 39 www.steute.com

NORMENKONFORMESOFTWAREENTWICKLUNG

Die infoteam Software AG unterstreicht auf der MEDICA 2018 ihrejahrelange Erfahrung in der normenkonformen Softwareentwick-

lung für Medizinprodukte. Über den gesamten Produktlebenszyklus hinwegbegleitet der Softwaredienstleister die agile Entwicklung von Softwarelö-sungen nach den geltenden Normen von MDR, FDA und C-FDA. Neben klas-sischen Embedded-Lösungen stehen besonders Data-Analytics-Anwendun-

gen für unterschiedliche Anwendungsfelder, Cy-ber Security für angriffssichere Medizinprodukteund zertifizierte Medical Apps im Fokus. Als In-verkehrbringer einer als Medizinprodukt der Klas-se 1 zertifizierten Medical App nimmt infoteamzudem an der MEDICA App COMPETITION 2018teil. Zusätzlich ist Hannes Mühlenberg, Consul-tant Medical Devices bei infoteam, auf dem ME-DICA HEALTH IT FORUM als Sprecher zum ThemaCyber Security vertreten.

Halle 3 Stand E83 www.infoteam.de

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MEDSzene Messe electronica

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GEHÄUSE- UNDSYSTEMLÖSUNGEN

Repräsentative Produktentwicklungen mit verschiedenen Lösungsansätzenund Materialien demonstrieren die übergreifende Kompetenz der POLYRACKTECH-GROUP in der Mechanik, Kunststofftechnik, Oberflächenbearbeitung,Elektronik, Montage und Assemblierung.

Die Lösungen reichen von Klein- bis zu Großbauteilen für vielfältige Bran-chen wie etwa der Medizintechnik. Hier zeigt der Hersteller hochqualitativeund zuverlässige Baugruppen im Materialmix aus Blech und Kunststoff mitVeredelung sowie Mehrkomponenten-Bauteile mit feinsten Durchbrüchenund hochwertigen Oberflächen.

Als weitere Highlights auf der Messe präsentiert POLYRACK modulare undskalierbare Gehäuseserien:

+ Small Form Factor mit EmbedTEC: Das Aluminium-Tischgehäuse alselegante Verpackung für kleine Formfaktoren wie embedded NUC(eNUC), pico-ITX (pITX, 2,5“), SMARC, QSeven und SBCs wie den Rasp-berry Pi bietet zahlreiche Anpassungs- und Montageoptionen.

+ PanelPC 2 Serie für Eingabesysteme, v.a. in industriellen Umgebungen,ist mit Schutzklasse IP54 in Größen von 10,1„„ bis 21,5„„ in unter-schiedlichen Aufbauvarianten verfügbar. Als Bedienoberfläche stehenresistive Single-Touch- oder Multi-Touch-fähige kapazitive Touch-screens (PCAP) in diversen Glasstärken zur Auswahl.

+ SmarTEC für hochwertige Systeme, z.B. passiv gekühlte Mini-PCs

+ Backplanes für den High-Speed-Bereich mit den Standards VPX undCompactPCI Serial

Alle POLYRACK-Lösungen zeichnen sich durch passendes Zusammenspielvon Mechanik, Kunststoff, Elektronik und dem Oberflächenfinish aus – ab-gestimmt auf den Zielmarkt.Halle A2 Stand 402 www.polyrack.com

MODUL-LÖSUNGEN AUS EINER HAND

Völlig neue Möglichkeiten für System- und Geräteentwickler er-schließen die von SE Spezial-Electronic auf vorgestellten hochin-

tegrierten Multi-Band GNSS RTK-, LTE Cat. M1 / NB1- und Bluetooth 5.0SIP-Kommunikations-Module von u-Blox. Der High-Precision Multi-BandGNSS Receiver ZED-F9P erlaubt den gleichzeitigen Empfang von GPS, GLO-NASS, Galileo und BeiDou.

Dank der Multi-Band-Unterstützung werden sehr kurze RTK Konvergenzzei-ten von <10s erreicht, die eine schnelle zentimetergenaue Positionierungermöglichen. Update-Raten von bis zu 20 Hz ermöglichen zudem den Ein-satz in hoch dynamischen Anwendungen.

Das kostengünstige nur 17,0mm × 22,0 mm × 2,4 mm gro-ße Receiver-Modul vereinfachtdie Integration von RTK in Kun-denanwendungen und unter-stützt Anwender darin, ihreProdukte ohne große Entwick-lungsrisiken schneller auf denMarkt zu bringen.

Als ideale Ergänzung sind neue, speziell auf den ZED-F9P abgestimmte ex-terne u-blox Multiband Antennen (ANN-MB) verfügbar.

SARA-R412M ist mit Abmessungen von lediglich 16 mm x 26 mm 2,5 mmaktuell das kleinste weltweit einsetzbare LTE Cat. M1 / NB1 Modul mitGSM/GPRS Fall-back. Es unterstützt 13 LTE-Kanäle in allen Regionen derWelt. Sollte einmal kein LTE verfügbar sein, kann das Modul auf vier GSM-Bänder zurückgreifen. SARA-R412M ist kompatibel mit anderen u-blox Mo-dulen der SARA Familie (GSM, UMTS, NB-IoT, M1), unterstützt die Integration

mit u-blox GNSS Positioning Modulen und uFOTA mit LWM2M.Bereits mit einer integrierten Antenne ausgestattet ist das in einem nur 6,5mm x 6,5 mm x 1,2 mm großen SIP-Gehäuse untergebrachte Bluetooth 5.0Modul ANNA-B112. Das auf Nordic nRF52832 basierende Modul nutzt abWerk die bewährte u-blox Connectivity Software, die einen BLE Serial PortService und GATT Server/Client über AT-Kommandos zur Verfügung stellt.

Optional können Kunden das ANNA-B112 auch als openCPU-Version nutzenund selbst programmieren. Zusätzlich zur integrierten Antenne kann dasANNA-B112-Modul über einen Pin auch mit einer externen Antenne verbun-den werden, die dann Reichweiten von bis zu 300 m ermöglicht.

Halle C5 Stand 424 www.spezial.com

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www.med-eng.de

MEDSzene Messe electronica

DIE TQ-HIGHLIGHTS

Die Höhepunkte des Technologie-Unternehmens TQ auf der electronica 2018 reichen von neuenARM-basierenden Lösungen über x86-Lösungen über ein SMARC-Mainboard, das die Welten von

ARM und x86 vereint, bis hin zum Vortrag über Obsolescence Management.

ARM

Das MBa6ULxL bietet dank zahlreicher Schnittstellen die optimale Grundlage für einfache Steuerungs-und HMI-Aufgaben. Der Single Board Computer (SBC) basiert auf einem LGA-Modul, in dem alle i.MX6UL-sowie i.MX6ULL-CPU-Derivate passend zu jeweiligen Anforderung verwendet werden können. Zusätzlichgibt es eine Gehäuselösung. Der SBC ist eine ideale Plattform für Gateways und Datalogger in Kombina-tion mit verschiedenen Funklösungen wie etwa WiFI, LoRaWAN und UMTS.

Die i.MX8-CPU-Serie bietet mit Ihren drei CPU-Familien die optimale Grundlage für insgesamt vier Mo-duldesigns. TQ entwickelt hierzu Embedded-Module mit i.MX8X, i.MX8M und i.MX8. Dabei stehen mit denCore-Architekturen von Cortex-A35 bis hin zum Cortex-A72 viele Ausbaustufen für Projekte zur Verfügung,besonders für den Bereich Medizin. Basierend auf dem i.MX8X zeigt TQ zwei Module mit unterschiedlichenFormfaktoren (SMARC sowie TQ-Standard mit hundert Prozent Verfügbarkeit aller Signalpins).

Beim bekannten TQMa57xx mit der AM57xx-Prozessorfamilie auf Basis eines Cortex-A15 von Texas Instru-ments, bietet TQ zukünftig eine TSN- und OPC–UA-Lösung. Somit kann das Modul für Echtzeitanwendun-gen bei komplexen Steuerungen zum Einsatz kommen, bei denen die beiden neuen Standards von wach-sender Bedeutung sind.

Im Bereich der QorIQ-Layersape-Produktfamilie zeigt TQ ebenfalls neue Module und Plattformen. DieseLösungen kommen neben allgemeinen Steuerungsaufgaben besonders bei Projekten zum Einsatz, beidenen hohen Datenübertragungsraten im Bereich Networking gefordert sind.

TQ stellt Module mit bis zu acht 64-Bit-Kernen, 10-Gbit-Ethernet-Schnittstellen und eine 4K-Grafikanbin-dung in Verbindung mit TSN vor. Darauf basierend können innovative Router, Gateways und Steuerungenim Zeitalter der Digitalisierung realisiert werden. Ergänzend dazu gibt es bereits die ersten Plattformenund Systemlösungen zu sehen.

Ein weiteres TQ-Highlight ist ein SMARC-Mainboard der neuesten Generation, welches die Welten von x86und ARM vereint. So lassen sich auf einem Carrierboard sowohl Intel- und ARM-Module ohne Änderungeneinsetzen.

x86

TQ hat sein Intel Atom E3900 Serie basierendes Portfolio von neuesten Standard- Modulen komplettiert.Vom COM Express Compact (TQMxE39C1/C2), COM Express Mini (TQMxE39M) bis zum neuen SMARC 2.0(TQMxE39S) werden alle wesentlichen Formfaktoren unterstützt. Dabei gibt es Varianten mit gelötetemSpeicher und SO-DIMMs (TQMxE39C1). Die Produktfamilie der E3900 SoC Serie stellt die neueste IntelAtom Generation dar, die bis zu drei unabhängige Bildschirme mit einer Auflösung von jeweils bis zu4K/UHD unterstützt. Das Embedded Displayport Signal für interne Displays unterstützt Bildschirmauflö-sungen bis zu 3840 x 2160 Bildpunkten bei einer Bildwiederholrate von 60Hz. Für externe Monitore stehenzusätzlich Displayport (4096x2160@60Hz) oder HDMI (3840x2160@30Hz) zur Verfügung. LVDS-Bild-schirme werden in der Regel mittels zwischengeschalteter eDP-zu-LVDS-Bridge bis zur FullHD-Auflösung(1920x1080@60Hz) unterstützt.

Halle B5 Stand B5.201 www.tq-group.com

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MEDKomponenten Antriebe

Bilder:D

R.FRITZFA

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ABER

GMBH

&CO

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Bild:rclassenlayouts/istockphoto.com

Mehr Leistung für kleine Motorenmit 16mmDurchmesser

Damit die Arbeit leichtvon der Hand gehtAutomatische Handwerkzeuge erleichtern in vielen

SpartendieArbeit: Chirurgen sind ebensodarauf ange-wiesen wie Zahnärzte. Oft arbeiten sie damit freihän-

dig über mehrere Stunden. Für ein komfortables Arbeitenzählt also jedes Gramm imHandstück des Werkzeugs, das siewährenddessen halten müssen. Gleichzeitig sind aber auchmöglichst kleine, robuste und starke Motoren gefragt, die au-ßerdem auch noch leise und ohne störende Vibrationen arbei-ten. Kleinstmotoren mit spezieller Wicklungstechnik setzenhier jetzt neueMaßstäbe.

Es ist noch gar nicht so lange her, dass Handstücke für filigra-ne einhändige Arbeiten von externen Motoren angetriebenwurden; sonst wären sie einfach zu schwer gewesen, um siemit einer Hand zu halten und gleichzeitig präzise Bewegun-gen mit dem Werkzeug auszuführen. Also platzierte man denMotor in einem separaten Gehäuse und übertrug die Antriebs-energie über flexible Wellen in das rotierende Werkzeug. Manmusste dabei allerdings in Kauf nehmen, dass dieWelle nichtleicht war, durch ihre geringe Flexibilität die Bewegung dras-tisch einschränkte und auch die Energieeffizienz minderte.Ähnliches gilt auch für die pneumatische Variante, bei der dasWerkzeug mit Druckluft angetrieben wird. Die Pneumatik ist

zudem vergleichsweise laut und lässt sich weniger präzise re-geln. Für medizinische Anwendungen kamen pneumatischeLösungen deshalb gar nicht in Frage.

Die Anforderungen steigen

Vor allem die rasante Entwicklung der Elektromotoren hat esmöglich gemacht, dass wellengetriebene Handstücke heutemeist nur noch imTechnikmuseumzu sehen sind. Ihre aktuel-len Nachfolger werden von kleinen Motoren angetrieben, diebequem in die Handstücke passen. Kombiniert mit Hochleis-tungsakkus kommen sie dann sogar ohne elektrische Zulei-tung aus. In Einsatzbereichen wie der Medizin, der Robotik,bei Laborgeräten oder in der Uhrenindustrie haben sich dafürMotoren mit 16 Millimeter Durchmesser als Standard eta-bliert. Mit diesen Antrieben wird seit Jahren gearbeitet, undsie haben sich in denHandstückenunterschiedlicherMaschi-nen bewährt.

Doch sobald ein Standard erreicht ist, erwachsen neue Anfor-derungen. Die Fortschritte der Medizin, etwa in der Zahnbe-handlung oder bei Operationen am Bewegungsapparat, ma-chen immer umfassendere Behandlungsansätze möglich.Neue Erkenntnisse, Verfahren und Systeme gewährleisten in-zwischen, dass heute auch komplizierte Behandlungsverfah-ren erfolgreich und mit minimaler Belastung für den Patien-ten durchgeführt werden können. Leistungsstarke und leichteHandwerkzeuge, in denen moderne Antriebstechnologie zum

Für ein komfortables Arbeiten zählt jedes Gramm imHandstück desWerkzeugs, das sie währenddessen halten müssen. Gleichzeitig sindaber auchmöglichst kleine, robuste und starke Motoren gefragt, dieaußerdem auch noch leise und ohne störende Vibrationen arbeiten.

Bürstenlose DC-Servomotoren der Baureihe 1660 als leistungsstarkeAntriebslösung fürHandstücke indenunterschiedlichstenBranchen.

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MEDKomponenten Antriebe

Einsatz kommt, werden diese Entwicklung weiter vorantrei-ben. FAULHABER beispielsweise hat jetzt einen neuen zwei-poligen, bürstenlosen 16-Millimetermotor entwickelt, der be-weist, dass Motoren dieser Größenordnung noch deutlichmehr leisten können, als die bisher verfügbarenModelle.

Elektromagnetische Prinzipien neu gedacht

„Wir sind ganz grundsätzlich an die Frage herangegangen undhaben uns mit den physikalischen Prinzipien der elektroma-gnetischen Krafterzeugung nochmal beschäftigt„, erklärtProduktmanager Silvio Taraborrelli. „Deren Grundlage ist diesogenannte Lorenzkraft, die aus dem Zusammenspiel vonMagnetfeld und Ladungsfluss entsteht. Diese Kraft wirkt amstärksten, wenn der Draht der Spule senkrecht zum Magnet-feld steht. Bei der herkömmlichen schrägen Wicklung derSpulen geht also ein Teil der Lorenzkraft verloren, weshalb wireine neue Wicklungstechnologie entwickelt haben. Mit diesersogenannten Segmentwicklung können wir nun einen großenTeil des Drahtes optimal ausrichten. Das Ergebnis ist, dass wirbei gleichem Durchmesser, gleicher Kupfermenge und glei-chem Stromverbrauch wesentlich mehr Leistung bekommen.“

Für unterschiedlicheAnforderungengibt es denneuenMotor inzwei Versionen.DasModell 1660…BHT– „HT“ steht für „HighTorque“ – wurde im Hinblick auf ein maximales Dauerdrehmo-ment von 18,7 mNm optimiert. Diese Version kann in Anwen-dungen, die Impulszyklen erfordern, ein Kurzzeitdrehmomentvon über 30mNm liefern. Der 1660…BHS (HS = High Speed)erreicht Drehzahlen von bis zu 100.000Umdrehungen proMi-nute und ist für Anwendungen bestimmt, in denen der Motorfast ununterbrochen läuft, also für den Einsatz in Handwerk-zeugen, die über längere Zeiträume betrieben werden.

Lastwechsel und Dauerbetrieb

Darüber hinaus haben beideMotorvarianten die gleichen Eigen-schaften: In den Handstücken überzeugen sie beispielsweisedurch besonders leisen und praktisch vibrationsfreien Lauf, wasdie Handhabung der Maschine über längere Zeit zusätzlich er-leichtert. Da ein besonders großer Anteil der eingesetzten Ener-gie in Bewegung umgesetzt wird, ist auch die Wärmeabfuhr keinProblem; das Handstück bleibt bei den typischen Anwendungs-anforderungen relativ kühl. Dies gilt insbesondere für den inten-siven Betrieb mit kurzzeitigen Überlastbedingungen. Die robus-tenKleinmotoren bewältigen sowohl kontinuierliche als auch in-termittierende Einsatzszenarien problemlos und könnenhochdynamische Bewegungsmuster abarbeiten. Die extrem fla-che Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie bis herab zu 95 min-1/mNm ermöglicht nicht nur eine sehr hohe Motorleistung undeine einfache Steuerung, sondern trägt auch zur Vermeidunggroßer Drehzahleinbrüche unter variablen Lastbedingungen bei.

Zu den Stärken der neuen Motorserie gehört auch die präziseabgestimmte Elektronik. Die Antriebe sind serienmäßig mitdigitalen Hallsensoren ausgerüstet und können daher auchohne Encoder betrieben werden. Wo dies nicht ausreicht,kann der Motor mit hochauflösenden magnetischen Inkre-mental-Drehgebern kombiniert werden. Vorgespannte, auflange Lebensdauer ausgelegte Kugellager stellen sicher, dassdieMotoren den imBetrieb auftretenden radialen und axialenKräften problemlos standhalten. Für dieMotoren sind zahlrei-che passende Präzisionsgetriebe lieferbar, sie können aberauch ohne Getriebe als Direktantrieb arbeiten. Produktmana-ger Silvio Taraborrelli ist überzeugt: „Dieser Motor entlastetdieHand, in der dieMaschine gehaltenwird. Damit gibt sie ihrmehr Freiheit für besonders präzises Arbeiten.“

Autorin:Ellen-Christine Reiff, Redaktionsbüro Stutensee

Autor:Dipl.-Ing. (BA) Andreas Seegen, Leiter MarketingDR. FRITZ FAULHABER GMBH& CO. KG

Einzeln gewickelte Segmente werden überlappend ineinander ge-steckt. Dadurch lässt sich in der Spule eine besonders große MengeKupfer unterbringen. Der hohe Kupferanteil steigert die Leistungsfä-higkeit des Motors.

KONTAKT

DR. FRITZ FAULHABER GMBH& CO. KGDaimlerstr. 23/25D-71101 SchönaichTel. +49 7031 63 80www.faulhaber.com

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MEDElektronik &Komponenten Baugruppen/Boards

Der 100mA LDO-Regler RP124 von Ricoh ist mit einem integrier-ten Batteriespannungsmonitor ausgestattet, mit dem sich dieverbleibende Ladung einer Batterie messen lässt.

LDO-Regler mitBatteriespannungsmonitorDer Regler zeichnet sich durch einen extremniedrigen Strom-verbrauch von nur 0,3 μA (im Leerlauf) aus und verlängert da-mit die Lebensdauer von batteriebetriebenen Geräten. Diesist besonders für Anwendungen wichtig, die sich hauptsäch-lich im Standby-Modus befinden und regelmäßig für kurzeZeit in den normalenBetriebsmodus versetzt werden, umeineAufgabe auszuführen.

Batteriespannungsmonitor:

Der zusätzliche Batterieüberwachungskreis ist eines der wich-tigsten Merkmale des RP124. Auf herkömmliche Weise würdedie verbleibendeBatterieladungmithilfe eines externenWider-standsteilers mit einem MOSFET gemessen werden, der an ei-nen A/D-Wandler angeschlossen ist. Allerdings ist die Ein-gangsimpedanz bei dieser Lösung in der Regel niedrig, was zueinem beträchtlichen Stromfluss zur Masse führt und dies wie-derumzueinerEntladungderBatterie undVerringerungder Le-bensdauer der Anwendung führt. Der RP124 bietet mit einemintegrierten Widerstandsteiler und einem Spannungsfolger ei-ne einfache Lösung für dieses Problem. Dieser Stromkreis hatden Vorteil, dass der Stromfluss zur Masse viel niedriger undder Ausgang mit der Eingangsimpedanz des A/D-Wandlers

kompatibel ist. Darüber hinaus sind alle wichtigen Komponen-ten für diesen Stromkreis in einemChip integriert, sodass wert-volle Platinenfläche und Kosten eingespart werden. Auf dieseWeise ist es beispielsweisemöglich, eine Batteriestandanzeigefür primäre Batterien herzustellen.

Niedriger Stromverbrauch:

Bestimmte Anwendungen befinden sich hauptsächlich imStandby-Modus und werden nur für kurze Zeit in den normalenBetriebsmodus versetzt, um eine Messung durchzuführen undeinige Daten zu übermitteln und dann wieder in den Standby-Modus geschaltet. Der Standby-Modus ist in diesen Fällen derdominierende Betriebsmodus. Daher ist es notwendig, denStromverbrauch in diesem Modus so weit wie möglich zu sen-ken.DerRP124erfüllt dieseAnforderungdank seines geringenStromverbrauchs von0,3 µAperfekt. Es gibt einige Produktver-sionenmit Optionen für den CE-Pin und die automatische Ent-ladefunktion. Der CE-Pin deaktiviert den LDO für die B- und D-Versionen. Gleich der E-Version besteht die Möglichkeit, dieBatterie-Monitor-Schaltung im Ruhezustand zu deaktivieren.Damit lassen sich weitere 0,1 μA einsparen. Der LDO bleibt inBetrieb bei einem Stromverbrauch von lediglich 0,2 μA.

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MEDElektronik &Komponenten Baugruppen/BoardsBilder:Ricoh

Europe

(Netherla

nds)B.V.

Drei Betriebsarten:

Der RP124 ist gleich dem RP118 ohne Batteriespannungs-überwachung ein spezielles Produkt. Er verfügt über drei Be-triebsmodi:

1. Modus für geringen Stromverbrauch: spart Batterieleis-tung bei niedrigem Ausgangsstrombedarf2. Modus für schnelles Einschwingverhalten: höhere dyna-mische Leistung bei hohem Ausgangsstrombedarf3. Ausschaltmodus: zum Senken des Stromverbrauchs aufein Minimum

Das Gerät schaltet automatisch auf Basis des Ausgangsstrom-bedarfs der Anwendung zwischen geringem Stromverbrauchund schnellem Einschwingverhalten um. Die LDO-Leistung istim Modus für schnelles Einschwingverhalten höher. Insbeson-dere die Unterdrückung der Spannungswelligkeit (Ripple Re-jection) sowie die Reaktionsgeschwindigkeit bei Leitungs- undLasttransienten sind im Vergleich zu einem herkömmlichenLDO mit niedrigem Stromverbrauch besser. Damit trägt derRP124 zu einer optimalen Stabilität der Ausgangsspannungund Verringerung der Spannungswelligkeit bei. Im Ausschalt-modus, der über den Aktivierungsstift des Chips gesteuert wird,wirdder LDOausgeschaltet, umdenStromverbrauchauf einMi-nimum zu senken.

Sicherheit und andere Funktionen:

Der RP124 verfügt übereinen eingebetteten Fold-back-Strombegrenzungs-kreis. Kommt es zu einemKurzschluss am Ausgang,wird der Ausgangsstromdurch diesen Stromkreisauf 65 mA gesenkt, wo-durch der LDO und andereelektronische Teile der An-

wendung vor einermöglichenBeschädigung geschützt werden.Nach der Beseitigung des Kurzschlusses kehrt der Regulatorautomatisch zum normalen Betrieb zurück.

Optionale Funktionen nach Produktversion:

+ Gehäuse: SOT-23-5-Standard- oder DFN1212-6-Kom-paktgehäuse zur Minimierung der Platinenfläche

+ Verhältnis des Widerstandsteilers: Der Batterieüberwa-chungsausgang liefert 1/3 oder 1/4 der Eingangsspan-nung.

+ CE-Stiftfunktion:Stift zur Deaktivierung des LDO-Regula-tor- oder Spannungsüberwachungskreises

+ Automatische Entladefunktion: keine, die automatischeEndladefunktion ist für denLDO-Regulator- oder denSpan-nungsüberwachungsausgang verfügbar. Mithilfe dieserFunktion kann der Ausgangskondensator schnell entladenwerden, wenn der LDO ausgeschaltet wird.

Der RP124 eignet sich für eine Vielzahl von Anwendungen, dieeine langeBatterielebensdauer erfordern.Mit einemStromver-brauch vonnur0,3μA verfügt der LDO-Regler über Funktionen,die seine Leistung bei Bedarf verbessern. Dies ist ein signifi-kanterUnterschied in Vergleich zu anderen LDOsmit geringemStromverbrauch und zugleich ein wichtiger Pluspunkt für bat-teriebetriebene Anwendungen wie Wearables, medizinischeGeräte und IoT-Geräte mit HF-Sendern, CPUs mit geringerLeistung, Stand-Alone-Sensoren und Energy-Harvesting-Schaltungen. Derzusätzliche Batterie-Monitor ist einewert-volle Ergänzung zudiesem Produkt undwird gerne von Elek-tronik-Designernnachgefragt.Der RP124

KONTAKT

Ricoh Europe (Netherlands) B.V.Prof. W. H. Keesomlaan 1NL-1183 DJ AmstelveenTel. +31 20 547 43 09www.e-devices.ricoh.co.jp/en/

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Die Bilder beziehen sich auf den Versorgungsstrom im Vergleich zum Ausgangsstrom (links) und die Leistung zum Ausgangsstrom (rechts).



Bilder:congatecAG

Mit Deep Learning AlgorithmenwerdenDaten analysiert und auto-matisiert markiert. Aber welche Hardware-Plattformen eignensich für Künstliche Intelligenz (KI) Technologien am besten?

Was macht denUnterschied?Entwickler von bildgebenden Verfahren in der Medizin-

technik sind schon seit vielen Jahren damit befasst,aus den unterschiedlichsten Quelldaten visuelle Infor-

mationen zu generieren. Es werden DSP, FPGAs und zuneh-mend auchGPUs zur parallelenRohdatenverarbeitung der 2Doder gar 3D Bilder und Videos eingesetzt, Visualisierungs-Al-gorithmen optimiert und durch immer schnellere IT auch inzunehmend höheren Auflösungen in Echtzeit bereitgestellt.Kommen Technologienwie künstlicher Intelligenz hinzu, sinddie Aufgabenstellungen vonSeiten derHardware in denMedi-zingeräten selbst oftmals nicht deutlich anders. Es ist aller-dings so, dass KI-Algorithmen extrem komplex sind und des-halb enorme Rechenkapazitäten verbrauchen. Und da Bild-daten komplex sind, bedarf es auch hier einer Aufteilung derDaten aufmehrere parallele Prozesse, weshalb zumeist Gene-ral Purpose Grafikeinheiten (GPGPUs) zum Einsatz kommen.

AMDRyzen Embedded V1000

Mit ihrer signifikant gestiegenen Rechen- und Grafikleistungempfiehlt sich dabei besonders die neue AMD Ryzen Embed-

ded V-Series. Sie bietetmit einer Gesamtleis-tung von bis zu 3,6TFLOPs aus der Multi-Purpose CPU und derleistungsstarken Gene-ral Purpose Grafikein-heit eine flexible Re-chenleistung, die vorwenigen JahrennurmitSystemen erreichbarwar, die mehrere hun-dert Watt verbrauch-ten.Heute ist dieseRe-chenleistung schon ab15 Watt verfügbar. Da-

mit kann sie selbst in lüfterlose undkomplett geschlosseneunddamit höchst hygienische und robuste Medizingeräte für den

patientennahenundmobilenEinsatz integriert werden. Vorteil-haft ist bei AMD Technologie zudem die Tatsache, dass auchdiskrete Embedded Grafikkarten aus einem Hause kommenkönnen, was die Systementwicklung von Lösungen mit hoherGPGPU-Leistung höchst effizient macht. Es ist sogar möglich,auf Basis der gleichenMikroarchitektur auch Lösungen zu ent-wickeln, dieMedical EdgeServerNiveau erreichen, indemmandie neuen AMD EPYC™ Embedded 3000 Prozessoren evalu-iert. Sie empfehlen sich mit bis zu 16 Cores, 10 Gigabit Ether-net und bis zu 64 PCIe Lanes für viele zusätzliche parallele Re-cheneinheiten als zuverlässige Plattform für die Bildverarbei-tung undmaschinelles Lernen immedizinischen Umfeld.

Medical Device Engineering Challenge

Device-Entwickler sehen sich jedoch häufigmit derHerausfor-derung konfrontiert, dass sie ein spezifisches Design benöti-gen, aber keines der vorhandenen Standardboards ihre Anfor-derungen erfüllt. Entweder verfügen sie in derRegel nicht überdie benötigte Performance oder sie bieten nicht die geforder-ten Interfaces, um direkt mit der Applikationsentwicklungdurchstarten zu können. Daher suchen Entwickler nach dem

DieMigration hin zur KI istmit AMDba-sierten COM Express Computer-on-Mo-dules von congatec eine einfache Auf-gabe, da sie bestehende COMExpressDesigns mit anderer Prozessortechno-logie problemlos ersetzen können.

Das neueste COM Express Type 6 Benchmark-Modul für lokale Medi-cal-KIs: Das conga-TR4mit AMD Embedded Ryzen Prozessor.

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MEDElektronik &KomponentenBaugruppen/Boards

effizientestenWeg, ihre Lösun-gen selbst zu ent-wickeln. Solltensie alles selbst ent-wickeln oder las-sen sich Off-the-Shelf-Komponen-ten einsetzen?Undwenn ja, welchesollte man nutzen?Da der Computing-Core in erster LinieMittel zum Zweckist und keiner wei-teren Adaption be-darf, empfehlensich hierfür medi-

zingerätetaugliche Computer-On-Modules nach dem COM Ex-press Standard. Siewurden für besonders leistungsfähige Sys-teme entwickelt und werden als fertig entwickelteModule ein-fach aufgesteckt und schon profitiertman von einemdrastischvereinfachten Design, bei dem nur noch das Finetuning derspezifischen Interfaces auf dem Carrierboard erfolgenmuss.

Design Ideen für Embedded KI

Eine Option für besonders platzsparende Systemdesigns mithoher GPGPU-Performance sind dabei COM Express Module,die auf einem Carrierboard zum Einsatz kommen, das mitMXM Grafikkarten bestückt werden kann. So kann man so-wohl für den Computing Core als auch die erweiterte GPGPUPerformance COTS Plattformen einsetzen. Anders als beiPCIe x8 oder x16 Slotkarten sind mit solchen Designs auchextrem flache Designs möglich, da MXM-Grafikkarten, so wiedieModule auch, parallel zumBoard gesteckt werden. SolcheAuslegungen empfehlen sich beispielsweise für kleinemobileSystememit vergleichsweise einfachenKIAnforderungen. Al-ternativ sind selbstverständlich auch diverse Embedded Gra-fikkarten auf dem Markt in PEG Auslegung verfügbar. Basie-ren alle Plattformen auf AMD Technologie, kann man von ei-ner homogenen Grundgesamtheit ausgehen, die durchwegweitestgehend einheitlichen Softwaresupport bieten.

Umfassender Softwaresupport

Auch in Bezug auf das nötige Software-Environment für eineschnelle und flächendeckende Einführung von KI und DeepLearning bieten diese AMD Embedded Prozessoren umfas-senden Support an Tools und Frameworks wie TensorFlow,Caffe und Keras. Unter https://gpuopen.com/professional-compute/ finden Entwickler zudem eine breite Palette anSoftware-Tools und Programmierumgebungen für Deep Lear-ning und KI-Applikationen, wie die verbreitete Open SourcePlattform ROCm für GPGPU-Applikationen. Besonders wich-tig ist dabei der Open Source Gedanke, damit OEMs nicht von

einer proprietären Lösung abhängig sind. So steht hier auchdas Tool HIPfy zur Verfügung, mit dem sich proprietäre Appli-kationen in portable HIP C++ Applikationen portieren lassen,sodass die gefährliche Abhängigkeit von einzelnen GPU-Her-stellern wirkungsvoll vermieden werden kann. KI zu entwi-ckeln ist zudem auch mit der Verfügbarkeit von OpenCL 2.2deutlich einfacher geworden, denn seitdem ist die OpenCLC++ Kernel Sprache in OpenCL integriert, was das Schreibenparallel arbeitender Programme deutlich erleichtert. Mit ei-nem solchen Ökosystem sind sowohl wissensbasierte KIs alsauch Deep Learning vergleichsweise einfach umzusetzen.

Technical Services sind entscheidend

All dies sind jedoch nur Grundlagen, auf Basis dessen OEMEntwickler in Medical & Life Sciences Markt ihre Lösungenaufbauen müssen. Viel Detailarbeit ist dabei beispielsweisebei der Integration der Systemperipherie zu leisten. So gibt esbeispielsweise Embedded Kamera Systeme, die neben LVDS-Schnittstelle auch die Kamerasteuerung über I²C und ver-schiedene Triggermöglichkeiten bieten oder beispielsweiseMIPI unterstützen, was ebenfalls einer spezifischen Integrati-on für Embedded x86 bedarf, da der Standard aus demMobil-gerätesegment kommt. Sind dann die fertigen COTS Kompo-nenten von Seiten der Kameramodule, Computing Cores undGPGUs aufeinander abgestimmt, können sich Entwickler somanche Mühe sparen. Embedded Computer Anbieter wiecongatec, die sich auf EmbeddedBoards undModule konzen-trieren, sind Experten bei der Implementierung solcher Peri-pherie und können Kunden sowohl bei den Ansteuerungsan-forderungen der GPGUs als auch Kameratechnologien unter-stützen. Sie testenbei Bedarf auch dieCarrierboard-De-signs oder bieten an,individuelle Carrier-boards im Auftragdes OEM zu entwi-ckeln.

Standard-Modul auf Standard-Board: DasMini-ITXMotherboard conga-IT6 voncongatec kannmin dem neuenModul be-stückt werden und damit in jedes Medizin-gerät montiert werden, dass den ATX-Stan-dard nutzt.

Full CustomDesignsmit demAMDEPYCEmbedded3000Prozessor bie-tet congatec bei Bedarf auch fürMXM3.0 basierte Grafikkarten an. Satte4 solcher Karten kannman über die 64 PCIe Lanes anbinden, sollte dieMXM 3.0 Karte die gesamten 16 Lanes der PEG Spezifikation rounten.

KONTAKT

congatec AGAuwiesenstraße 5D-94469 DeggendorfTel. +49 991 270 00www.congatec.com

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PC/104 COMPUTER-BOARD UNTERSTÜTZT ETHERCAT !

Der neue robuste Single Board Computer (SBC) im PC/104 FormatModell VDX3-6755 von COMP-MALL mit 1,0 GHz Dual-Core DM&P

Vortex86 DX3-Prozessor bietet EtherCAT-Support für ISA-Bus basierte in-dustrielle Steuerungstechnologien. Der SBC basiert auf 1 oder 2 GB DDR3On-Board RAM und volle PC/104 Konformität mit nativem ISA-Bus, sowieumfassende Unterstützung des offenen EtherCAT-Standards. Der strom-sparende DM&P Vortex86 DX3 Prozessor erfüllt die PC/104-Spezifikation mit

Abwärtskompatibilität für Projekte, deren End-of-Life-Status mit dem vor-handenen x86-basierten PC/104-Controller nicht mehr gelöst werden kann.Das Modell VDX3-6755 ist auch als Plug-In-Ersatz konzipiert, zur Unterstüt-zung von älteren Systemen, um den bestehenden Produktlebenszyklus ohneaufwändige Neuentwicklung zu verlängern.

Das Modell VDX3-6755 ist dank EtherCAT-Unterstützung für vernetzte Steu-erungs- und Automationstechnik in Echtzeit-Umgebungen prädestiniert.OEMs profitieren von einem höheren Return-on-Investment, da sie bereitsentwickelte, ISA-Bus basierte Applikationen für weitere Jahre bereitstellenkönnen. Zur Anbindung von Feldapplikationen im rauen Umfeld ist derPC/104 SBC mit isolierten (bis 2,5 kV) 2x RS-232, 1x RS-485 und CAN Bus(2.0) Schnittstellen ausgestattet. Für den isolierten CAN-Bus ist das optio-nale COM-to-CANBus Modul notwendig. Eine SATA, 2x USB, PS/2 und Audio-Schnittstellen erweitern die Einsatzmöglichkeiten. Das Modell VDX3-6755arbeitet im Temperaturbereich zwischen -40°C bis +85°C.

Die im DM&P Vortex86 DX3-Prozessor integrierte GPU bietet eine leistungs-starke Grafik mit HD-Auflösung (1920x1080) auf bis zu zwei Displays viaVGA und 24-Bit LVDS, sowie optional eine Video-Capture-Funktion. Dadurcheignet sich das Board auch für den Einsatz in preissensitiven Bildverarbei-tungssystemen für Pick & Place- oder Inspektionsaufgaben. Für die Anbin-dung von Ethernet und Ether CAT besitzt der VDX3-6755 je 1x Gigabit-Ether-net und 10/100Mbps Port. Die Prozessor-integrierte R6040 10/100Mbps

LAN-Schnittstelle unterstützt zudem den Acontis EtherCAT Master-Stack fürEchtzeit-Linux und DOS. EtherCAT® gilt als Echtzeit-Ethernet-Protokoll undhat seine Stärken in der schnellen und synchronen Übertragung von Pro-

zessdaten.

Unterstützt wird eine Vielzahl an Be-triebssystemen – von DOS und Win-dows CE6.0, CE7.0, Windows 7, WES7,Windows XP Professional, WindowsEmbedded Standard (XPe) sowie POSReady (WePOS) über Embedded Linux,X-Linux und Linux bis hin zu QNX (BSP),VxWorks (BSP) und FreeBSD.

www.comp-mall.de

FLEXIBLE ELEKTRONIK EINFACH, KONTROLLIERT UNDZUVERLÄSSIG VERBINDEN

Flexible Substrate bzw. Leiterplatten gehören zu den ganz großenaktuellen Themen der Elektronikfertigung. Die Verbindungstech-

nik unterliegt besonderen Anforderungen, wenn Flexprints mit anisotropenleitfähigen Filmen fixiert werden sollen. AVIO, vertrieben durch Hilpert elect-ronics, bietet hier verschiedene praxiserprobte Lösungen an. Die Geräte derPHU-Serie basieren auf dem Wärmeimpuls-Verfahren und können für unter-schiedlichste Anwendungen wie Bügellöten/Thermodenlöten (Hot Bar),

Thermokompressionsbonden (TC-Bonding) oder Heißverstemmen (Fusing)eingesetzt werden. Die Systeme eignen sich insbesondere auch um zuverläs-

sige ACF-Verbindungen(wie z.B. Flex-Print aufFlex-Print, Flex-Print aufGlas oder Flex-Print aufLeiterplatten) herzustellen.

Alle relevanten Parameterwie Vorheiz-/Heiztempera-

tur, Prozesszeit, Bondkraft und Co-Planarität des Heizelements können re-produzierbar eingestellt und laufend überwacht werden. Die im Heizelement(Thermode) eingebrachte Energie wird über Pulsweitenmodulation geregelt.Die effektive Temperatur wird über einen Sensor direkt am Heizelement ge-

messen und die Ausgangsleistung der Stromversorgung entsprechend ge-regelt. Die „U“-Formgebung der Thermode sorgt dafür, dass die Tempera-turdifferenz über die gesamte Kontaktfläche minimal gehalten werdenkann. Das Aushärteprofil ist frei programmierbar und die dazugehörigeHeizkurve wird auf dem Display grafisch angezeigt. Die Systemköpfe derNA-Serie zeichnen sich durch eine kompakte und präzise Bauweise aus, sodass auch Fine-Pitch-Anwendungen einfach verarbeitet werden können.

Der konstante Anpressdruck während der Aufheiz- und Abkühlphase ge-währt einen höchst zuverlässigen und reproduzierbaren Aushärteprozess.

Um den Abkühlprozess zu beschleunigen sind die Köpfe standardmäßig miteiner aktiven Luft- oder Wasser-Kühlung ausgestattet – je nach Modell. DieParallelität der Thermode zur Kontaktstelle kann mit der Ebenheits-Justier-funktion direkt am Kopf eingestellt werden.

Optional bietet ein integrierter Sensor die Möglichkeit, die realisierten Auf-setzkräfte fortlaufend aufzuzeichnen. Je nach Anwendungsbereich, könnendie Köpfemanuell, pneumatisch odermotorisiert innerhalb einer Bandbreitevon 0.70 und 600 N betrieben werden.

www.hilpert.ch

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www.med-eng.de

MEDElektronik &Komponenten

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www.finder.de

WEITERE DE TAILS F INDEN SIE AUF

Sicheres Schalten medizinischerLichttechnik

26SERIE

ERFÜLLEN DIE ANFORDERUNG

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Stromstoßschaltermit verstärkter IsolierungMit der Serie 26 bieten wir, als einer von wenigen Herstellern, gleich mehrere Produktlösungen zur Norm-konformen Installation, für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche in der Medizintechnik. Ganz egal, ob im Krankenhauskorridor, im Patientenzimmer oder im Operati-onssaal.

Eigenscha en - Getrennte Spulen und Kontaktkreise

- Bis zu 4 verschiedene Schaltfolgen

- Spulen für AC

- DC-Ansteuerung (12 V oder 24 V) über Adapter

- Bleibt nach Abschalten derSteuerspannung in der jeweils letzten Schaltstellung

Besuchen Sie uns:sps ipc drives27. - 29.11.2018Halle 8 / Stand 118

BEDRAHTETE QUARZE

Mit der Serie IC 23 bietet Red Frequency bedrahtete Quarze in der Gehäusebauform HC-49US an. Die 29Quarztypen umfassen alle gängigen Frequenzen von 3,579545 MHz bis zu 32 MHz.

Neben einem außergewöhnlich attraktiven Preis/Leistungsverhältnis zeichnen sich die Quarze von Red Frequencydurch ihre hohe Qualität und beste elektrische Eigenschaften aus. Ausgesuchte Rohstoffe, sorgfältige Fertigungs-verfahren und eine strikte Qualitätskontrolle garantieren eine langfristige Funktionalität innerhalb der spezifizier-ten Parameter. Für einen stabilen Takt sorgen geringe Frequenztoleranzen von lediglich ±30 ppm bei 25° C und

±50 ppm im gesamten Bereich von -20 bis +70° C. Das Aging der RedFrequency Quarze ist mit nur ±3 ppm im ersten Jahr spezifiziert undgewährt einen sicheren Betrieb - auch nach langer Betriebszeit undunter erschwerten Bedingungen. Dabei hält ein hermetisch versiegel-tes Vollmetallgehäuse auch größeren mechanischen Belastungen so-wohl bei der Verarbeitung als auch im Betrieb stand. Zudem schützt esden eigentlichen Schwingquarz sowie dessen Kontaktierung zuverläs-sig vor schädlichen Umwelteinflüssen. Muster und Kleinserien (bis 1.000Stück) der wichtigsten Bauteiltypen sind bei unserem MasterdistributorSchukat auf Lager und sofort verfügbar. www.intertec.org

NEUES GASMANAGEMENT-MODUL

Ob als Lachgas in der Anästhesie, alsmedizinische Luft und reiner Sauerstoff auf der Intensivstation oderals Druckluft für chirurgische Werkzeuge: Medizinische Gase sind für die Patientenversorgung lebens-

wichtig. Das medizinische Gasmanagement einer Klinik benötigt daher einen Wächter wie das Dräger Alarm Ma-nagement System, das sämtliche Signale wie Betriebs- und Notfallalarme im Leitungsnetz meldet. Ergänzendermöglicht das neue AIM nun auch ein kontinuierliches Monitoring der Gasversorgung und eine Dokumentation.AIM besteht aus einer Platine, über die bis zu sechs Sensoren in das Alarmsystem eingebunden werden können.

Dadurch verfügt das System über zusätzliche Funktionen. Es kann zum Beispiel den Gasdruck in Versorgungsab-schnitten überwachen und den Gasverbrauch (Flow) ermitteln, um mögliche Fehlverbräuche zu detektieren. Dar-

über hinaus ermöglicht das AIM inden medizinischen Gas- Versor-gungszentralen des Krankenhau-ses die Raumlufttemperatur imFokus zu behalten, die nicht zuhoch sein darf, um Kompressorenund Pumpen zu schützen.

Gaskonzentrationsmessungenüber das AIM senken zudem dasRisiko für Unfälle in Druckgas-zentralen. In Verbindung mit demGCC 1000-Monitor können alle In-formationen des Gasmanage-mentsystems übersichtlich ange-zeigt werden. Der Bildschirm stelltMesswerte in Verlaufskurven darund vereinfacht dadurch die Be-

obachtung und Trendanalyse. Somit unterstützt AIM auch den Qualitätssicherungsprozess eines Krankenhausesfür die medizinische Druckluftversorgung. www.draeger.com

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Rundum zuverlässig

In dem durch hohen Preiskampf geprägten Markt konnteTDK-Lambda anhand von organischemWachstum in den letz-ten Jahren einen Marktanteil von 13 % erwirtschaften. Zu-gleich erwarten die Analysten des globalen Research Unter-nehmens IHS für den Markt der Stromversorgungen einWachstum von bis zu 5,5 %. Also positive Aussichten für dasUnternehmen. Gustav Erl, General Manager TDK-LambdaGermany erläutert imGesprächmit der Redaktion die aktuelleUnternehmensausrichtung und stellt zudem aktuelle Pro-duktentwicklungen vor.

MED: ImBereich derMedizintechnik befasst sich TDK-Lamb-da vor allemmit Stromversorgungen für bildgebende Systeme(Imaging) wie CT, MRT und Röntgendiagnostik. Inzwischenkonnte sich TDK-Lambda hier bei Herstellern vielfach als Pre-ferred Supplier etablieren. Welche Serviceleistungen liegendem zugrunde?

Gustav Erl: Wir setzen auf einen umfassenden Service, tech-nischen Support und detaillierte Dokumentation. Darüberhinaus halten wir nicht nur einen weitreichenden Lagerbe-stand vor, sondern bieten unseren Kunden auch vielfältige lo-gistische Leistungen an. Somit haben unsere Kunden die Ge-wissheit, dass eine Stromversorgung auch nach 15 Jahrennoch repariert und ausgetauscht werden kann.

MED: Die Digitalisierung gewinnt seit geraumer Zeit kontinu-ierlich anBedeutung.Mit welchen Entwicklungen unterstütztTDK-Lambda diesen Trend?

Gustav Erl: Immer mehr Technologien werden mit Kommunika-tionsschnittstellen ausgerüstet, um die Überwachung bestimm-ter Betriebszustände und die Fernsteuerung von Geräten zu er-möglichen. Das Netzteil ist dabei ein wesentlicher Bestandteil,weil sich damit zum Beispiel Aussagen über die Anzahl der Be-triebsstunden oder über dieHöhe der Betriebstemperaturen, dieein System erfahren hat, treffen und Vorhersagen über die zu er-wartende Lebenszeit eines Geräts ableiten lassen. So bestehtdie Möglichkeit, über eine RS485-Schnittstelle die Ausgangs-spannung imBereich von20bis 120Prozent zuprogrammieren.Das vereinfacht den Service. Allerdings ist es für TDK-Lambdaschwierig, ein Netzgerät auf Basis dieser erfassten Daten vor Ortauszutauschen. Deshalb bieten wir den Dienstleistern an, die-sen Service in ihre Produkte einzubinden.

TDK-Lambda hat sich mit qua-litativ hochwertigen Systemenfür die Stromversorgung auf dieBereiche Industrie und Medi-zintechnik spezialisiert. Mitseinem umfangreichen Portfo-lio adressiert der Hersteller denMarkt hochpreisiger undhochqualitativer Produkte.

Gustav Erl, GeneralManager TDK-LambdaGermany sagt im Interviewmit der Redaktion: „Der Branche geht es gut“.

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MEDElektronik &Komponenten Baugruppen/BoardsBilder:TDK-LambdaGermanyGmbH

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verlässigkeit und eine langeProdukthaltbarkeit. Die 10W-DC/DC Wandler-BaureihenURB_S-10WR3 und VRB_S-10WR3 runden das bisherigePortfolio mit Ausgangsleistun-gen von 1 W (Serie WR_S-1WR2), 3 W (Serie WR_S-3WR2)und 6 W (Serie URB/VRB_S-6WR3) ab.

electronica Halle A5 Stand 442

www.mornsunpower.de

MED: TDK-Lambda hat fünf neue Modelle der ReiheGENESYS+™ vorgestellt. Eine konsequente Weiterentwick-lung der Serie?

Gustav Erl: Mit den fünf neuenModellen wurden letzte Lückenin der vor einem Jahr vorgestellten neu entwickelten Reihe ge-schlossen.DieReiheGENESYS+™bietet höhereWirkungsgra-de und eine weiter verbesserte Performance gegenüber denVorgängern. Die Labornetzteile erreichen mit einemWirkungs-grad von 92% sehr gute Werte. Außerdem ist das 5 kg schwereGerät GENESYS+™ mit dem 1HE hohem 19“-Rack-Gehäuse(483 mm breit) derzeit das kleinste und schmalste Netzteil,das TDK-Lambda in diesem Bereich anbietet.

MED:Welche weiteren Leistungsmerkmale gibt es?

Gustav Erl: Die GENESYS+™Geräte liefern bei 0-40V / 125A,0-60V / 85A, 0-80V / 65A, 0-100V / 50A oder 0-150V / 34Aeine Ausgangsleistung von 5kW und mit den GSP Variantenkönnen wir Applikationen mit 10kW und 15kW fertig konfigu-riert abdecken. Dabei stehen mit 170-265Vac, 342-460Vacoder 342-528Vac drei verschiedeneEingangsspannungsberei-che zur Verfügung dieweltweit alle Spannungsnetze abdecken.Mit Freigabe des Werkes lassen sich nebenbei bemerkt auchparallelgeschaltete Applikationenmit bis zu sechs Geräten ab-bilden. Ferner arbeiten dieGeräte je nachAnforderung als Kon-stantspannungs- , Konstantstrom- oder Konstantleistungs-quelle. Bei dem5kWGerät haben wir übrigens bewusst auf dasvollgrafische Display zugunsten eines aus jeder Lage sichtba-ren und kontrastreichen Displays verzichtet. Es sind sehr ro-buste Laborstrom-Geräte die sich sowohl in Laborumgebungenals auch in Industrieanwendungen einsetzen lassen.

MED: Vielen Dank für das Gespräch, Herr Erl.

Das Interview führte Carola Tesche

10W DC/DC-R3 WANDLER MIT WEITEMEINGANGSSPANNUNGSBEREICH

Zwei neue, nur 22 x 9,5 x 12 mm große 10W DC/DCR3Wandler-Se-rien präsentiert Mornsun auf der electronica 2018 in Halle A5,

Stand 442. Die in herkömmlichen SIP8-Standardgehäusen untergebrachtenBaureihen URB_S-10WR3 und VRB_S-10WR3 werden mit 12 oder 24 VDCnomineller Eingangsspannung und weitem 2:1 bzw. 4:1 Eingangsspan-nungsbereich angeboten, sind mit wahlweise 3,3, 5, 9, 12, 15 und 24 VDCgeregelter Ausgangsspannung erhältlich, und zeichnen sich durch einenWirkungsgrad bis zu 88 Prozent aus.

Dank ihres weiten Betriebstemperaturbereiches von -40°C bis +85°C eig-nen sich die für 1.500 VDC Isolationsspannung ausgelegten 10WR3-Kon-verter für unterschiedlichste Anwendungen in den Bereichen Industriesteu-erung, Netzstrom, Instrumentierung, Kommunikation, etc. Zusätzlich zur Er-füllung der EN62368-Norm sorgen diverse Mechanismen zum Schutz vorUnterspannung, Kurzschluss am Ausgang und Überstrom für eine hohe Zu-

Die Bedienung und Programmierung der Geräte der ReiheGENESYS+TM erfolgt wahlweise über die Bedienelemente an der Ge-rätefront, digital über LAN (LXI 1.5), über eine RS232/RS485-Schnitt-stelle oder über die isolierten analogen Steuer- und Überwachungsan-schlüsse (0-5V, 0-10V) – alles Teil der Standardausstattung.

KONTAKT

TDK-Lambda Germany GmbHKarl-Bold-Straße 40D-77855 Achern, GermanyTel. +49 78 41 66 60www.de.tdk-lambda.com

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COME-CVR6 (E2) MODUL MIT NEUEM AMD RYZEN(TM)EMBEDDED V1000 PROZESSOR

Kontron, ein Anbieter von IoT/Embedded Computer Technologie(ECT), stellt das neue Computer-on-Module COMe-cVR6 (E2) im

COM Express® Compact Type 6 Formfaktor vor. Es basiert auf den neuenAMD Ryzen(TM) Embedded V1000 Prozessoren, die eine neue Benchmark fürHigh-End Embedded Computer Module setzen. Durch den kleineren Form-faktor der COM Express® Compact Module lässt sich deutlich mehr Platzsparen als mit den meisten vergleichbaren Lösungen.

Entwickler können so kompaktere Designs bei höchster Leistung realisieren.Zudem sind COMe-cVR6 (E2) Varianten mit fest aufgelötetem Speicher un-empfindlich gegen Vibrationen und Erschütterungen. Auch alle anderenBauteile wie Spannungsteiler, Kondensatoren und Controller sind aufhöchste Widerstandsfähigkeit gegen Umwelteinflüsse hin ausgewählt. Dasneue COM Express® Modul ist so die ideale Grundlage für Anwendungen dermedizinischen Bildgebung.

Die neuen AMD Ryzen(TM) Embedded V1000 Prozessoren kombinierendie extrem leistungsstarke „Zen“-Mikroprozessor-Architektur mit derneuen AMD Radeon(TM) Vega Graphik, die bis zu 11 Computer Units un-terstützt. Damit liefert der AMD Ryzen(TM) Embedded V1000 Prozessorbis zu zweimal soviel Leistung wie die Vorgängerversionen, sowie bis zu46 Prozent mehr Multithread-Performance als vergleichbare Lösungenauf dem Markt. Insgesamt erzielt die neue Accelerated Processing Unit(APU) mit der Zen-CPU und der Vega-GPU einen Leistungsdurchsatz vonbis zu 3,6 TFLOPS.

Die neuen APUs enthalten umfassende Funktionen für die Daten- undAnwendungssicherheit. Der integrierte AMD Secure Prozessor ermöglichtdie Hardware-beschleunigte Ver- und Entschlüsselung von Daten. Mit-hilfe von Secure Encrypted Virtualization (SEV) lassen sich Hypervisorund virtuelle Maschinen ohne Codeveränderungen isolieren. Das neueCOMe-cVR6 (E2) bietet in Summe acht USB Schnittstellen, davon zweials USB 3.1 Gen 2. Es stellt standardmäßig fünf PCIe 3.0 Lanes zur Ver-fügung, wobei eine hiervon optional für einen PCIe Switch verwendetwerden kann, der alternativ vier PCIe 2.0 Lanes auf den COMe-Steckerführt. Die drei unabhängigen Display-Ports werden durch LVDS oder op-tional eDP ergänzt und decken so, dank dieser Flexibilität, eine Vielzahlvon bildintensiven Anwendungsszenarien ab. Nebst anderen verbreite-ten Schnittstellen, wie u.a. SATA, I2C und SMBus, komplettieren zweiserielle Schnittstellen, ein High Definition Audio Interface und GigabitEthernet das Feature Set.

Hohe Skalierbarkeit, kleinerer Footprint und robuste Bauform

Diemit den neuen AMD Ryzen(TM) Embedded V1000 Prozessoren ausgestat-teten Kontron Module bieten beim Design die höchstmögliche Flexibilität.Am besten geeignet für den AMD Ryzen(TM) Embedded V1000 Prozessor istder Type 6 Formfaktor, da er die größte Vielfalt an Schnittstellen und diehöchste Anzahl an gängigen PC-Erweiterungen aufweist. Durch ein Designnach der COM Express® Compact anstatt der COM Express® Basic Spezifi-kation lässt sich der Footprint um rund 22 Prozent reduzieren, was grund-sätzlich kompaktere Applikationen ermöglicht.

Zudem gibt dies auch Vorteile für größere Systeme hinsichtlich Komfort undDesignfreiheit. So können Entwickler beispielsweise flachere Designs beigegebenem System-Footprint entwickeln: Durch die Platzersparnis auf demCarrierboard können die externen I/Os neben dem Compact Modul platziertwerden, anstatt sie auf der unteren Seite des Carrierboards ausführen zumüssen. Dadurch kann sich im Vergleich zu Designs mit COM Express®

Basic die Bauhöhe um bis zu 2 cm reduzieren.

Da die Spezifikationen von Basic und Compact bis auf die Abmessungenhundertprozentig identisch sind - selbst die Befestigungslöcher zur rüttel-festen Verschraubung des Moduls auf dem Carrierboard sind kongruent -können Compact Module auch nahtlos in Basic Designs eingesetzt werden.

Neben der standardmäßigen DIMM-Leiste bietet das neue COM Express®

Modul mit dem AMD Ryzen(TM) Embedded V1000 Prozessor die Option, zu-sätzlich oder alternativ fest verbauten Speicher zu nutzen. Damit unter-stützt das Modul insge-samt bis zu 24 GB RAM.Sämtliche übrigen Kom-ponenten wie etwa Span-nungsteiler, Kondensato-ren und Controller bietenselbst in Umgebungenmit belastenden Um-welteinflüssen höchsteBeständigkeit und Zu-verlässigkeit. Die neuenCOM Express® Modulesind für die Nutzung un-ter rauen Industriebedin-gungen bei einer Nut-zungsdauer von mindes-tens zehn Jahrenausgelegt.

Software-Schutz mit APPROTECT

Das neue COM Express® Compact Modul ist durch die Kontron Sicherheits-lösung APPROTECT für integrierten Software-Schutz vorbereitet. Hierzukann auf Wunsch ein Sicherheitschip von Wibu-Systems bestückt werden,der im Zusammenspiel mit einem speziell für diesen Chip entwickelten Soft-ware-Framework, Reverse-Engineering- und Kopierversuche von eigener IPsowie auch Software von Drittanbietern verhindert. Die Kontron APPROTECTLicensing erlaubt es zudem, einzelne Anwendungsfunktionen, z.B. zu Demo-zwecken, nur zeitbegrenzt zur Verfügung zu stellen oder diese auf eine be-stimmte Ausführungszahl zu begrenzen.

www.kontron.com

Computer-on-Module mit dem neuestenAMD-Prozessor bietet höchste Skalierbar-keit und Grafik-Performance bei kleinemFootprint

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www.med-eng.de


GPU-POWER FÜR INTELLIGENTEINDUSTRIEAPPLIKATIONEN

Die Technologie komplexer Berechnungen durchläuft zur Zeit eine Entwicklung weg vonreinen CPU-Systemen und hin zu arbeitsteiligen Operationen auf der CPU und dem Grafik-

prozessor. Die GPU (Graphics Processing Unit) ist im Unterschied zur CPU (Central Processing Unit)ein für die Berechnung von Grafiken spezialisierter und optimierter Prozessorkern. Die von Nvidiaentwickelte Programmier-Technik CUDA, mit der Programmteile durch den Grafikprozessor (GPU)abgearbeitet werden können, führt bei hochgradig parallelisierbaren Programmabläufen zu signifi-kanten Leistungssteigerungen.

Der jetzt beim deutschen Distributor Acceed erhältliche industrielle Grafik-Computer Nuvo-6108GC istdie ideale Plattform für GPU-beschleunigte Applikationen der Simulation, Virtual Reality, Machine Vi-sion und viele weitere CUDA-basierte Berechnungen.

CUDA ist eine von Nvidia entwickelte Architektur für parallele Berechnungen, die die Rechenleistungdes Systems durch Nutzung der Leistung des Grafikprozessors deutlich steigern kann. Zu den paralle-lisierbaren Aufgaben gehören nicht nur Grafik-, sondern beispielsweise auch Wetterberechnungen, fi-nite Elemente oder Matrizenoperationen. Gleichzeitig wird die CPU entlastet und steht für andere Auf-gaben zur Verfügung. Industrielle Applikationen profitieren im Bereich der Machine Vision, intelligenten

Videoüberwachung, Prozessanalyse, Datenvisua-lisierung und Simulation.

Die neuen Industrie-PCs der Serie Nuvo-6108GCunterstützen Grafikcontroller von Nvidia bis zu 250W TDP. Dabei sorgt das patentierte Thermo-Designmit der groß dimensionierten Frischluftzufuhr überden geregelten Ventilator für eine effektive Ablei-tung der durch die GPU erzeugten Wärme und er-möglicht den zuverlässigen Betrieb mit 100%Auslastung bei Umgebungstemperaturen bis60 °C. Alternativ steht die integrierte Grafikeinheit

Intel HD Graphics 530 zur Verfügung. Die ebenfalls patentierte Schwingungsdämpfung sichert denBetrieb bis 1 Grms, 5-500 Hz, 3 Achsen (mit GPU, Lüfter und HDD) gemäß IEC60068-2-64.

Der Nuvo-6108GC arbeitet wahlweise mit Prozessoren des Typs Xeon E3 V5 von Intel oder verschiedenenIntel-i7/i5-Prozessoren der 6. Generation sowie 32 GB Speicher des Typs DDR4. Zahlreiche Schnittstel-len und I/O-Funktionen (2 x GbE, 4 x USB 3.0, 2 serielle Schnittstellen RS 232/422/485) ermöglichenden Anschluss und die flexible Steuerung externer Geräte. Funktionale Erweiterungen sind komfortabelüber die PCIe-Steckplätze (x16, x8) sowie einen Mini-PCIe-Steckplatz möglich. Für optionale Mobilfunk-Kommunikation (3G/4G) steht ein M.2-Sockel (früher: NGFF) bereit.

Die 4 internen SATA-Anschlüsse für SSD- oder HDD-Festplatten der Größe 2,5“ unterstützen RAID0/1/5/10. Zwei Grafikausgänge mit DVI-D-Anschluss bieten jeweils die Auflösung 1920 x 1200 Pixel,ein DVI-I-Anschluss steht für analoge und DVI-Verbindungen zur Verfügung.

Mit seiner GPU-unterstützten Leistungsoptimierung und der industriegerechten Robustheit bei hohenUmgebungstemperaturen ist der Nuvo-6108GC die ideale Plattform für den wachsenden Markt GPU-basierter Industrie-Anwendungen. Acceed informiert auf www.acceed.net über Konfigurationsvariantendes neuen Indutrie-PCs sowie über weitere industrielle Box-PCs und Komponenten für die professionelleSignalverarbeitung und Kommunikationstechnik.

www.acceed.net

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Bild:ELECT

RONICAS

SEMBLYGmbH

Das kompakte TFT-Farbdisplay EA uniTFT050 wurde speziellfür den Einsatz in kompakten, medizintechnischen Gerätenentwickelt.

Multifunktionale Panelsfür die MedizintechnikÜbersichtliche Anzeigen, auf einen Blick einleuchten-

deMenüstrukturen – daswird besonders vonDisplaysin medizintechnischen Apparaten verlangt. Im hekti-

schenKlinikalltag haben Ablese- undBedienfehler fatale Fol-gen für die Gesundheit der Patienten. Exakt für diesen Ein-satzzweck konzipierte ELECTRONIC ASSEMBLY das farbigeTFT-Display EA uniTFT050.

Bereits während der Entwicklung dieser Displayserie lag der Fo-kus auf den speziellen Anforderungen für medizintechnischeKomponenten.Entwicklung sowieFertigung erfolgenunter demstrengen Qualitätsmanagement gemäß der ISO9001:2015.

Dank seiner kompakten 5 Zoll Bilddiagonale (136 cm x 96 cm)ist das uniTFT50 ideal für den Einsatz in medizinischen Gerä-ten. Es bietet aber trotzdem eine vektorgrafische Anzeige von800 x 480 Bildpunkten. Der extrem schnelle Bildaufbau von50 fps gewährleistet eine schlierenfreie Darstellung selbst beibewegten Objekten und Animationen. Die maximale Helligkeitvon 900 cd/m² garantiert eine kontrastreiche Darstellung unterallen Lichtverhältnissen einschließlich direktes Sonnenlicht.

In der Variante EA uniTFT50-A ist das Panel als reine Anzeigegedacht. Das EA uniTFT50-ATC ist zusätzlich mit einer kapazi-tiven Multitouch-Oberfläche versehen. Wie ein Smartphonereagiert dieses Display auf verschiedene Fingergesten. Sogarnoch hinter einer vier Millimeter dicken Glasscheibe oder wennman dünne Handschuhe trägt. Die Bildschirme können in allenStückzahlen geordert werden und sind auf lange Zeit verfügbar.Mit einem EMV-Bericht erleichtert ELECTRONIC ASSEMBLYdie aufwändigenmedizinischen Zertifizierungsprozesse.

Bildschirmlayout bequem per Drag-and-Drop

Dankdes integriertenBefehlssatzes sowie des grafischenEdi-tors “uniSKETCH für Windows“ ermöglich auch technischweniger affinen Entwicklern , grafisch ansprechende Bild-schirmseiten und ergonomisch durchdachte Benutzerführun-gen zu erstellen. Unterstützt wird der Entwickler dabei durch

standardisierte Stylesheets, die sich individuell anpassen las-sen, sowie eine umfangreiche Bibliothek grafisch anspre-chender Objekte, bis hin zu Dreh- und Schiebereglern. Die Ei-genschaften aller Bildschirmelemente, wie etwa Form, Farbe,Position oder hinterlegte Aktionen, sind jederzeit editierbar.Die Befehle dazu sind entweder als Makros auf der integrier-ten microSD-Karte hinterlegt, können aber auch zur Laufzeitüber die serielle Schnittstelle eingelesen werden.

In das Layout lassen sich mühelos Bilder in allen gängigenFormaten (jpg, png, svg, etc.) einbinden. Audiodateien kön-nen nach Bedarf ebenso abgespielt werden, um zum BeispieleinenAlarmoder Fehler auchakustisch anzuzeigen.Mit varia-bler Transparenz (Alpha Blending), sanftem Erscheinen oderseitlichem Hereinwandern von Meldungen oder Touchtasten,lässt sich die Aufmerksamkeit des Nutzers gezielt steuern.

Auch an den internationalen Einsatz ist gedacht: Wegen derfrei skalierbaren Vektordarstellung sowie Unicodeunterstüt-zung sind selbst chinesische Schriftzeichen kein Problem.Der Entwickler kann in einer Art Datenbank die verschiedenenÜbersetzungen der anzuzeigenden Texte verwalten und zurÜbersetzungaußerHaus geben.Der kompletteBefehlssatz istin die Module integriert. Mittels der integrierten, batteriege-

Das kompakte TFT-Farbdisplay EA uniTFT050 wurde speziell für denEinsatz in kompakten, medizintechnischen Geräten entwickelt.

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pufferten Zeitbasis lassen sich nicht nur Ereignissemit einemZeitstempel auf der integrierten microSD-Karte dokumentie-ren, sondern auch Abläufe autark steuern.

Reiches Schnittstellen-Bukett

Die Bildschirmmodule werden mit 3,3 V betrieben. Zur Pro-grammierung (Flashen) oder zum späteren Betrieb besitzen al-le Panels ein USB-Interface. Zusätzlich bieten die Modulenoch sechs serielle Schnittstellen an: Je zwei RS232-, SPI- so-wie I²C-Verbindungen. Die seriellen Schnittstellen dienen derKommunikation mit einer übergeordneten Steuerung (Host),können aber auch mit Sensoren oder Aktoren genutzt werden.Vier analoge Eingänge, mit der Möglichkeit zur automatischenReaktion und ein PWM-Ausgang für Steuerungsaufgaben sindebenfalls fest integriert. 16 I/O-Schnittstellen, die bis auf 128erweiterbar sind runden das Angebot ab. Über den analogen Vi-deoeingang könnenKamerabilder direkt auf demDisplay ange-zeigt werden und zu Dokumentationszwecken als Hardcopybil-der auf der integrierten microSD-Karte gespeichert werden.

Drei Größen, drei Varianten

Neben den Modellen uniTFT050-A und uniTFT050-ATC mit5“ Diagonale fertigt ELECTRONIC ASSEMBLY die intelligen-

ten Module aktuell noch in zwei weiteren Größen und drei Va-rianten an: Das EA uniTFT070 ist 7 Zoll groß und besitzt1.024 x 600 Pixel; das größte EA uniTFT101misst 10,1 Zollundhat 1.280 x800Bildpunkte. AuchdieseDisplays sind so-wohl als reine Anzeigewie auchmitMultitouchoberfläche ver-fügbar. Zusätzlich ist die Modellvariante „-ATP“ mit einer re-sistiven, sprich druckempfindlichen Touchoberfläche verse-hen. Diese Eingabetechnik versteht zwar keine modernenFingergesten, ist dafür aber besser für den robusten Einsatzgeeignet. Es lässt sich mit jedem Stift und sogar mit dickenHandschuhen zuverlässig bedienen. Um sich einen Eindruckvon den Fähigkeiten der neuen Displayserie zu, bietet ELECT-RONIC ASSEMBLY für Android- und iOS-Smartphones eineinteraktive Demo-App „uniTFT“ an.

electronica Halle B4 Stand 300

KONTAKT

ELECTRONIC ASSEMBLY GmbHZeppelinstr. 19D-82205 GilchingTel: +49 8105 77 80 90www.lcd-module.de

CPC hat mehr als 10.500 Standard-Fluidverbinder im Angebot, die sich bei medizinischen Anwendungen bewährt haben. Bei spezifischen Anforderungen erarbeiten unsere Verbindungs-Experten eine auf Ihre Anwendung zugeschnittene Verbindungslösung. Besuchen Sie uns an unserem Stand 08A E02 auf der COMPAMED oder auf cpcworldwide.com/Medizin

©2018 Colder Products Company

Die Umsetzung Ihrer technischen Spezifikationen ist Teil unserer täglichen Arbeit.



Die Betrachtung der Druckversorgung in pneumati-schen Systemen hilft diese Anforderung zu verstehen:Anwendungsseitig stehen, je nach Branche, Medien-

drücke bis 6 bar an. Ist das Ventil nur für geringere Drücke ge-eignet, muss der Druck mittels separatem Druckminderventilreduziert werden. Bei Einsatz unserer neuen Ventilvariantekann, abhängig von der Anwendung, ggf. auf ein Druckmin-derventil verzichtet werden. Das Proportional-MagnetventilV PR M 020 K00 A10 arbeitet im Druckbereich von 0-6 bar.Mit einer Nennweite von 4,4 mm werden bei einem Druckab-fall von2,8 bar Durchflussmengen bis 200 l/min erreicht. DasGeheimnis dieser Leistungssteigerung bei gleicher Baugrößeund nahezu gleicher elektrischer Leistung liegt im sogenann-ten Druckausgleich und lässt sich bei genauerer BetrachtungimVergleich der Ventilschaltbilder (Abb. 1, Abb. 2) erkennen.

DiePrinzipskizzeAbbildung3 verdeutlicht dieWirkungsweiseund die Kräfteverhältnisse: Der Ventilsitz wird durch die Kraftder Feder FF über den Dichtnippel gegen die Druckkraft desMediums FP verschlossen. Wird die Spule bestromt, hebt derMagnetanker den Nippel mit der Magnetkraft FM, unterstütztdurch die Druckkraft FP, vom Ventilsitz ab. Die Höhe des Stro-mes bestimmt die Magnetkraft und damit das Maß um wel-ches der Dichtnippel vom Ventilsitz abgehoben wird. Der soentstandene Abstand zwischen Dichtnippel und Ventilsitzstellt den Durchfluss ein.

Wird der Eingangsdruck (1) erhöht, steigt die Druckkraft FP,die sich zurMagnetkraft FMaddiert, der Dichtnippel wirdwei-ter angehoben, derDurchfluss erhöht sich. SollennungrößereDrücke bewältigt werden, sind größere Federkräfte erforder-lich. Die zur Öffnung des Ventils erforderlichen maximalen

Bilder:M

AGNET-SCH

ULTZGmbH

&Co

.KG

Neue Type: Ein Ventil, das sich bei gleicher Baugröße auch für hö-here Druckbereiche einsetzen lässt bei gleichzeitig höheremMedi-endurchfluss bei möglichst geringen Druckverlusten (Druckabfall).

Druckausgleich für hoheDurchflüsse

Magnetkräfte steigen – ein vergrößerter Magnetantrieb wäredie Folge. Eine Druckkompensation schafft hier Abhilfe.

Das Schaltbild Abbildung 2 zeigt eine Druckleitung vom An-schluss 1 auf den Funktionsschieber. Die Kraftwirkung desDrucks unterstützt die Feder dabei, das Ventil zu schließen.Konstruktiv wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass eine spe-ziell auf das Ventil angepasste Membrane integriert wird.

Abbildung 4 verdeutlicht denkonstruktiven Aufbau und dieKraftverhältnisse. Die Membranist an Gehäuse und Magnetankerbefestigt und trennt Ventil- undAnkerraum. Über ein System auskleinen Bohrungen wirkt der Ein-gangsdruck aus dem Ventil auchim Ankerraum und drückt überdie Fläche der Membrane als

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Abbildung 3: Prinzip Ventil ohne Druckausgleich und Darstellungder wirksamen Kräfte auf den Dichtnippel

Proportional-Magnetventilfür Pneumatik V PRM 020K00 A10

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Abbildung 1 links: Ventil ohne DruckausgleichAbbildung 2 rechts: Ventil mit Druckausgleich


MEDElektronik &Komponenten Baugruppen/BoardsBilder:M

AGNET-SCH

ULTZGmbH

&Co

.KG

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schließende Kraft auf den Dichtnippel. Werden die wirksa-menFlächen vonDichtsitz undMembrane richtig gewählt, ha-ben Änderungen des Eingangsdruckes keine Auswirkungenauf die Betätigungskraft des Dichtnippels, da sich die ausdemEingangsdruck resultierendenKräfte FP gegenseitig auf-heben – wir sprechen von einem druckkompensierten Ventil.

Die Membrane ist beim vorgestellten Ventil ohne äußerlicheVeränderungen zudenVentilgeschwistern integriert. Die inneren

Werte seien abschließendim Vergleich der Ventilcha-rakteristiken gegenüberge-stellt: DieAusführungohneDruckkompensation än-dert ihren Öffnungsstromin Abhängigkeit des Ein-gangsdruckes, der aufmax. 2,8 bar begrenzt ist.Bei höherem Eingangs-druck würde das Ventilselbsttätig öffnen, dieFunktion ist nicht mehr ge-währleistet.

Beim Ventil mit Druckkom-pensation beginnen dieKennlinien für die ver-schiedenen Drücke alle imselben Punkt, es werden Drücke bis 6 bar erreicht.

REMOTE DESKTOP –4K ÜBERS INTERNET

Mit dem 4k-IP-Extender von Opticis können Desktop-Inhalte übergroße Distanzen übertragen werden. Dank des TCP/IP-Protokolls

kann der Inhalt einfach in existierende Netzwerke eingespeist werden.

Neben HDMI mit 4k für das Display überträgt der IPKVM-500-ED von Opticisauch USB und RS-232 für Tastatur, Maus und andere Geräte sowie Stereo-

Audio. Mit einer geringen Latenz von weniger als einem Frame folgt derMauszeiger dem Bild spontan. DurchMulticast, also der simultanen Über-tragung an bis zu 200 Teilnehmer, istdie Verteilung des Signals ohne auf-wändige Video-Verteiler möglich. MiteinemMouseclick in der Bediensoftwa-re, die auf einer Konsole im gleichenNetzwerk läuft, lassen sich alle Exten-

der im Netzwerk komfortabel verwalten. Damit eignet sich das System idealfür die Verteilung von Bildern in der Medizintechnik.

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HEIZEN WEIT ÜBER 1000 °C

Die Verwendung von keramischen Materialien bei elektrischenHeizelementen bietet einige Vorteile gegenüber anderen Werkstof-

fen. Dies ist neben der guten elektrischen Isolation die besonders hohe ther-mische Beständigkeit.

Mit diesen Elementen, welchevon Telemeter Electronic vertrie-ben werden, sind Temperaturenvon bis zu 1200 °C möglich.Die bereits integrierte thermi-sche Isolation aus Keramikfa-sern auf der Rückseite sorgt da-für, dass selbst bei diesen ho-hen Temperaturen umliegende

Bauteile nicht unnötig erwärmt werden.Durch die Minimierung des Ge-wichts der Heizelemente wird eine schnelle Ansprechzeit sichergestellt. Dieverschiedenen Bauformen garantieren eine einfache Integration in Ihrer An-wendung.

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Abbildung 4: Prinzip Ventil mit Druckausgleich durchMembrane undDarstellung der wirksamen Kräfte auf den Dichtnippel

oben: Ventil ohne Druckkompensationunten: Ventilmit Druckkompensation

KONTAKT

MAGNET-SCHULTZ GmbH& Co. KGAllgäuer Straße 30D-87700MemmingenTel. +49 8331 10 40www.magnet-schultz.com

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Zwei Ausgänge:

+ Source-Strom: 150 und 50mA

+ Sink-Strom: 20mA/Puffer

+ Drift: 10ppm/°C

+ Genauigkeit: 0,05%

+ Lastregelung: 0,25μV/mA

+ Output Tracking: ±150μV

+ PSRR-Wert: >100dB bei 10Hz

+ 0,1 bis 10Hz Rauschen: 1,5ppmss

+ Maximale Versorgungsspannung: 36V

+ Rauschreduzierungspin

+ Output-Disable-Pin

+ Überstromschutz

+ Übertemperaturschutz

+ Kleine Grundfläche

+ Temperaturbereich: –40 bis +125°C

Bild 1 zeigt die typische Applikation für den LT6658. DasBlockdiagramm veranschaulicht die Bandgap-Funktion mitnachgeschalteter Filterfunktion (Option), gefolgt von zweiPuffern, deren nicht-invertierende Eingänge zusammenge-legt sind. In dieser Applikation sind die invertierenden Ein-gänge zu den Puffern, VOUT1_S und VOUT2_S, mit den Aus-gängen VOUT1_F und VOUT2_F als Spannungsfolger in Vier-leitermessung (Kelvin Sense) verbunden.

Der LT6658 unterscheidet sich von vielen Referenzen undReglern darin, dass er eine Klasse-A/B-Ausgangsstufe ent-hält, die Strom aktiv aufnimmt und liefert. Darüber hinauskann der LT6658 kapazitive Lasten von 1 bis 50μF oder höhertreiben. Große kapazitive Lasten sind stabil, sofern sich amAusgang ein 1-μF-Keramikkondensator parallel zu einer gro-ßen Kapazität befindet.

200-mA-Präzisions-SpannungsreferenzDer Baustein LT6658 ist keine gewöhnliche Span-

nungsreferenz und kein üblicher Spannungsregler,denn er führt beide Funktionen gleich gut aus. Hin-

zu kommt, dass der LT6658 aufgrund seiner einzigartigenArchitektur wesentlich mehr kann als nur eine genaueSpannungmit reichlich Strom zu liefern. Die imFolgendenerläuterten Schaltkreise verdeutlichen nur einige von zahl-reichen Schaltungsmöglichkeiten. Da der LT6658 Span-nungsreferenz und Spannungsregler zugleich ist, trägt erdie Bezeichnung Refulator™.

Einführung

Die Leistungsfähigkeit des LT6658 lässt sich anhand sei-ner Spezifikationen verdeutlichen. Zu den wichtigstenSpezifikationen der Referenz gehören eine Drift von10ppm/°C und eine anfängliche Genauigkeit von 0,05%.Wichtige Spezifikationen der Reglerfunktion sind eineLastregelung von 0,25μV/mA sowie zwei Ausgänge, dieStröme von 150mA und 50mA liefern. Ein ausgezeichne-ter PSRR-Wert, geringes Rauschen, Output Tracking undein Rauschreduzierungsanschluss vereinen die besten Ei-genschaften von Referenz und Regler in einem Gehäuse.

Der Refulator ist für Entwick-lungen vorgesehen, welche ei-ne genaue Referenz sowie dieFähigkeit benötigen, zur Sig-nalkette gehörende Bauteile zuversorgen. Dies sind zum Bei-spiel Wandler, Verstärker, Brü-cken-Transducer und andereHochleistungsbauteile.

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Bild 1. Die typische Anwendung für den LT6658.

MEDElektronik &Komponenten Baugruppen/BoardsBilder:A

nalogDevices

GmbH

Die Ausgangspuffer sind zur Minimierung von Drift abgegli-chen, woraus ein ausgezeichneter Nachlauf (Tracking) überunterschiedliche Betriebs- und Lastbedingungen resultiert.

Ausgangskonfigurationen und Applikationen

Da die invertierenden Eingänge zur Verfügung stehen, könnensie für Verstärkungsfaktoren von ungleich eins (NonunityGain) angeordnet werden (Bild 2). Ein LT5400-4 bietet eineAnpassung von 0,01% und behält die Genauigkeit desLT6658 bei. Dieses Beispiel liefert eine genaue Spannungvon 5 und 2,5V und kann als ±2,5-V-Regler-Applikation mit

Split-Supply-Masse, zur Verfügung gestellt durch den 2,5-V-Ausgang, verwendet werden. Nonunity Gain kann für beideAusgänge angewendet werden, um eine beliebige Ausgangs-spannung zwischen 1 und 6V zu erzeugen.

Eine niedrigere Ausgangsspannung kann mithilfe des inver-tierenden Eingangs aus einer höheren Ausgangsspannung er-zeugt werden. Bild 3 zeigt, wie sich ein 3,3-V-Ausgang nutzenlässt, um eine Ausgangsspannung von 1,8V zu generieren. Dadie nicht-invertierenden Eingänge an 2,5V gebunden sind, istdie Erzeugung einer niedrigeren Ausgangsspannung einfach.

Als einziger Parameter wird in dieser Applikation die Genauig-keit beeinträchtigt, die von den Verhältnissen RF/RIN ab-hängt. Zusätzlich zeigt die Applikation, wie sich der BYPASS- »

Bild 2. EinfacheNonunity-Gain-Schaltung erzeugt eine ±2,5-V-Split-Supply-Spannungmit Masse.

Bild 3. Applikation mit Verstärkung und Inversion.

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Ausgang als ±10-mA-Source- undSink-Ausgangnutzen lässt.Man beachte, dass sich jede Änderung amBYPASS-Pin direktauf die Ausgänge VOUT1 und VOUT2 auswirkt.

Die Ausgangsspannungen können auf Werte zwischen 2,5und 6V getrimmt werden (Bild 4). Die Einstellungen (Trims)können mit mechanischen oder digitalen Trim-Potentiome-tern (Pots) erfolgen. Ein digitaler Abgleich ist speziell hilf-reich, um ADC- und DAC-Fehler zu korrigieren. Die Trim-Potskönnen gekoppelt werden, umdie gleicheAusgangsspannungzu produzieren. Alternativ sind die Ausgangsspannungen un-abhängig steuerbar.

Durch die Verfügbarkeit von zwei Ausgangspuffern erhaltenEntwickler eine hohe Flexibilität, bei der ein Ausgang die nöti-ge Spannung liefern kann und der andere eine Präzisions-stromquelle repräsentiert (Bild 5).

WennEntwickler normalerweise im gleichenAtemzug über ei-ne Spannungsreferenz und Oszillation sprechen,möchten sieauf unerwünschtes Verhalten verweisen. Um jedoch die ein-zigartige Architektur des LT6658 herauszustellen, wird derMultivibratorschaltkreis in Bild 6a eingeführt, zusammenmitden resultierendenWellenformen in Bild 6b.

Hier bestimmen ein 2,2-μF-Kondensator und ein 1-kΩ-Wi-derstand die Zeitkonstante. Der externe positive Feedback-Widerstand und der interne Widerstand mit jeweils 400Ω be-stimmen die Hysterese und beeinträchtigen die Ausgangsfre-quenz, die rund f = 1/2,2RC beträgt. Der Wert des internenWiderstands beträgt 400Ω±15%, was die Ausgangsfrequenzbeeinträchtigt.

Das Beispiel zeigt, dass der Ausgangsspannungshub etwas we-niger als 4V beträgt, die niedrige Spannung am Ausgang 0,9Vund die hoheSpannung VIN –2,5V erreicht. VIN in diesemBei-spiel beträgt 6V und der Ausgang ist nicht komplett belastet.Während VIN über 8,5V ansteigt, wird der Ausgang bei einemWert um6VklemmenunddasAusgangstastverhältniswird sichauf etwa 40%verringern. Da Stromdurch den internen 400-Ω-Widerstand fließt, variiert die Spannung am NR-Pin und verur-sacht, dass VOUT1 ebenfalls synchronmit VOUT2 oszilliert.

Ein anderer dynamischer Schaltkreis, der normalerweisenicht mit einer Spannungsreferenz in Verbindung gebracht

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Bild 4. Einstellbare Verstärkung.

Bild 5. Applikationmit Präzisionsspannungs- und Präzisionsstromquelle.

Bild 6a. Multivibrator-Schaltung.

Bild 6b. Wellenform amMultivibrator-Ausgang.

Bild 7. Audio-Applikationsschaltung.



wird, ist der Audioverstärker. An die zwei Klasse-A/B-Ausgängelassen sich Lautsprecher mit 8 und 16Ω anschließen (Bild 7).Eine massebezogene Quelle treibt den invertierenden Eingangvon VOUT1, der den invertierenden Eingang von VOUT2 treibt.Die Bandgap-Schaltung stellt einen genauen Gleichtakt ein,während die Ausgänge als differenzieller Treiber arbeiten.

Mit zusätzlichen komplementären diskreten Bipolartransisto-ren amAusgang kanndieSchaltung inBild8mehr Leistung lie-fern. Die Schaltung zeigt zwar nur einen Verstärkerschaltkreis,doch können für Stereo-Klang zwei Lautsprecher von den zweiAusgängen getrieben werden. Zweifellos gibt es bessere Alter-nativen für Audioverstärker. Die Applikation soll lediglich dieFlexibilität der LT6658-Architektur demonstrieren.

Applikationen für Dehnungsmessstreifen (DMS)

Der LT6658 kann als Spannungsregler oder Spannungsrefe-renz fungieren, wie die DMS-Applikation in Bild 9 zeigt. Hierliefert der LT6658 die Referenz- und die Versorgungsspan-

nung für vier LTC2440 und die 2,5-V-Spannung spannt dievier DMS-Stufen vor. Jeder Dehnungsmessstreifen nimmt7,5mA auf, was zusammen 30mA ergibt. VOUT1 liefert 8mAan jeden LTC2440, also insgesamt 32mA.

Datenerfassungsapplikationen

Bei Präzisionsanwendungen mit einem D/A-Wandler ist aufein sorgfältiges Leiterplattenlayout sowie auf parasitäre Wi-derstände zu achten. Um beim LTC2641 ein INL < 0,1LSBbeizubehalten, muss die Lastregelung kleiner 19ppm/mAsein. Außerdemmüssen die Referenzausgangsimpedanz undder PCB-Widerstand weniger als 48mW aufnehmen.

Bild 10 zeigt eine Applikation mit zwei 16-bit-Präzisions-DACs des Typs LTC2641. Da der Referenzstrom von LTC2641Code-abhängig ist, benötigen die beiden DAC-Referenzein-gänge eine separate Referenz. Falls nur ein D/A-Wandler be-nötigt wird, kann der zweite Ausgang des LT6658 die Ein-gangsspannung für den DAC und andere analoge Präzisions-schaltkreise liefern.

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Bild 8. Audio-Applikationsschaltungmit diskreten Bipolartransisto-ren (BJTs).

Bild 9. Der LT6658 als Referenz und Regler in einer DMS-Anwendung.

Bild 10. Der LT6658 treibt zwei Code-abhängige DAC-Referenzeingänge.

»



Der LTC2323-16 ist ein Zweifach-16-bit-A/D-Wandler (ADC)mit separaten Referenzeingängen. Dies ermöglicht für jedenADC eine andere Referenzspannung. Bei der Schaltung inBild 11 treiben zwei Referenzspannungen (2,5 und 5V) dieseparaten Referenzeingänge. Präzisions-Signalverarbeitungund –aufbereitung können mehrere ICs erfordern. Bild 12 ist

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ein Beispiel, bei demder LT6658 als Ver-sorgungs- und Referenzspannung für ei-nen 18-bit-Wandler fungiert. Ein kapazi-tiver SAR-Wandler lädt und entlädt konti-nuierlich ein Array mit internenKondensatoren. Der dynamische Refe-renzstrom eines SAR-Wandlers kann aneiner Spannungsreferenz großen Scha-den anrichten. Der LT6658 kann Stabili-tät durch Bereitstellung einer genauenSpannung beibehalten, während derzweite Ausgang präzise Leistung liefert.

Die Puffer in den erläuterten Anwendungenstellen eine Referenzspannung für Präzisi-onsschaltungen bereit. Eine berechtigteÜberlegung ist, ob Aktivität amAusgang ei-nesPuffersdenAusgangdesanderenbeein-trächtigt. Der PSRR-Wert beträgt >100dB

beiDCundsetztsichüber1kHzfort,wennein10-μF-KondensatoramNR-Anschluss vorhanden ist. Dies ist der Fall, wenndie VIN1-undVIN2-Pinsmiteinander verbundensind.

AUGENMERK AUF LI-IONEN-AKKUS

Die Lithium-Ionen-Akkus von LINAK stellen sicher, dass verstell-bare medizinische Anwendungen, wie z. B. Patientenlifter und

Stehlifter, eine stabile und zuverlässige Leistung bieten –mit bis zu viermallängerer Akkulaufzeit im Vergleich zu einer herkömmlichen Blei-Säure-Bat-terie-Lösung.LINAK glaubt an „Going Green“ und mit der Lithium-Ionen-Technologie wollen wir genau das erreichen. Mit unseren Lithium-Ionen-Ak-kus ist der ökologische Fußabdruck im Vergleich zu herkömmlichen Bleibat-terien reduziert. Lithium-Ionen-Akkus erzeugen aufgrund der bis zu viermallängeren Lebensdauer weniger Müll. Die LINAK Li-Ionen-Technologie bieteteine lange Akkulaufzeit, eine Gewichtsreduktion von 40 % und eine längereAkkulaufzeit. In der Folge bedeutet ein geringerer Transport von Akkus ins-

gesamt eine erhebliche Reduzierung der CO2-Emissionen im Vergleich zuherkömmlichen Batterien. Durch Hinzufügen von Lithium-Ionen-Akkus ha-ben Sie eine leichte Lösung mit einfa-chem Batteriewechsel. Das Ergebnissind optimierte Arbeitsabläufe undstabile Hubleistungen in medizini-schen Anwendungen – eine Verbesse-rung der Ergonomie für medizinischesFachpersonal auf der ganzen Welt.

Der BAJL Li-Ion 2,25 Ah und BAJL Li-ion4,50 Ah wurden speziell für medizinischeAnwendungen entwickelt, um Pflege-kräfte zu unterstützen, die mit mobilen und verstellbaren Geräten arbeiten undhäufig schwer heben. www.linak.de

Autor:Michael Anderson, Analog Devices

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Bild 11. Der LT6658 treibt den 16-bit-Zweifach-A/D-Wandler LTC2323mit unabhängigenSpannungsreferenzen.

Bild 12. 18-bit-Datenerfassungsapplikation.

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MEDElektronik &Komponenten Kameras

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Die uEye LE USB 3.1 Gen 1 Einplatinenkameras mit S-Mount oder CS-/C-Mount der IDS Imaging Develop-ment Systems GmbH sind nun auch als Varianten zur Verwendung und Steuerung von Flüssiglinsen-Ob-

jektiven erhältlich. Die Industriekameras ermöglichen optimal fokussierte Aufnahmen bei variablen Objektabstän-den, denn Anwender können den Fokus einfach und bequem per Benutzeroberfläche oder Programmierschnittstelleregeln. Die kostengünstigen uEye LE Industriekameras mit verdrehsicherem USB Type-C Anschluss und prakti-schem USB Power Delivery sind besonders für die Mikroskopie und für den Einbau in medizinische oder industrielleKleingeräte interessant.

Die USB 3.1 Gen 1 Boardlevel-Modelle mit Flüssiglinse sind sowohl mit dem 6,4MP Rolling Shutter Sensor IMX178 von Sony bzw. dem besonders lichtempfindli-chen 18,1 MP AR1820HS Rolling Shutter Sensor von ON Semiconductor erhält-lich. Alle sind mit einem 10-poligen I/O SMD-Stecker für GPIO, Trigger und Blitzausgestattet und ermöglichen IDS-typisches „Plug and Play“. Über USB PowerDelivery ist es möglich, eine variable Peripherie-Spannungsversorgung am I/O-Port anzubieten.

Zur Steuerung der Flüssiglinsenobjektive besitzen diese Industriekameras einzusätzliches Board. Anwender können den Fokus der Kamera somit direkt überdas uEye-Cockpit einstellen oder über die Kamera-API programmieren.

IDS bietet zu den Kameras optional auch passende Flüssiglinsen-Objektive an.Sie punkten insbesondere durch die präzise und schnelle Justierbarkeit und ihreperfekte Kompatibilität mit den Boardlevelkameras.

www.ids-imaging.de

4K KAMERATECHNOLOGIE

Die 4K Ultra HD Mikrokamera GP-UH532 verfügt über den branchenweit kleinsten 1/3 Zoll Kamerakopfund ist ideal für zahlreiche Anwendungen im medizinischen Bereich geeignet, da sie auch die Anforde-

rungen der Norm IEC60601 für medizinische elektrische Geräte erfüllt. Mit einer Auflösung von 3.840 x 2.160 bei

50p/60p generiert die Kamera gestochen scharfe Bilder mit bis zu 1.600 TV-Linien und verfügt über eine extremgute Farbwiedergabe mit hervorragender Farbtrennung.

Die Kamera bietet verschiedene HDMI- und SDI-Ausgänge und er-laubt eine gleichzeitige Ausgabe von 4K und 2K über zwei Kanäle.Die neueste Firmware beinhaltet zahlreiche innovative Featureswie die „Automatic Profile Shift“-Funktion, die ebenfalls auf demKongress veranschaulicht wird.

„Das Panasonic IMV 4K Kamerasystem beinhaltet eine sehr fortschrittli-che Technologie und wir freuen uns darauf, diese Mikrokamera auf demdiesjährigen ESCRS Kongress zu zeigen„, sagt Margarita Zoussevitch, Eu-ropean Marketing Manager bei Panasonic Industrial Medical Vision. „DieKamera ist mit vielen speziellen Funktionen ausgestattet, die insbesonde-re im Bereich der Ophthalmologie einen großen Mehrwert bieten. Dazu ge-hören unter anderem Features wie die lange Belichtungszeit, die Automa-tic Profile Shift-Funktion, eine erweiterte dynamische Bildverbesserung(WDR), und vielesmehr.“

www.panasonic.com/global

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Bilder:S

.I.M.E.O.N.M

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.KG

Kameras für den OPBisdato werden Kamerasysteme im OP vor allem zur Do-

kumentation sowie zu Schulungs- und Trainingszwe-cken eingesetzt. Dank neuester Technologien entwickelt

sich ihr Anwendungsgebiet allerdings stetig weiter – bis hin zueinem Wendepunkt in der Medizin: Künstliche Intelligenz. Alsocomputergestützte Systeme, die aus großen Datenmengen prä-zise Informationen über den Zustand des Patienten ableiten undTherapieoptionen vorschlagen können – und so Medizinern beider Entscheidungsfindung unterstützend zur Seite stehen. Vor-aussetzung dafür wiederum sind ultrahochauflösende Bilder.

SIMEONMedical, ein Hersteller von medizintechnischen Lö-sungen für Krankenhäuser mit dem Fokus auf Operations-und Untersuchungsräume, hat deshalb das zukunftsweisen-de Kamerasystem Sim.CAM entwickelt – und ist weltweit dererste Anbieter einer medizinischen 4K-Kameralösung. „Ge-nerell werden das Zusammenspiel und die Vernetzung vonProdukten, Prozessen und Systemen im Operationssaal im-mer wichtiger“, sagt Tobias Mager, Head of Product Manage-ment bei SIMEON Medical. „Mit unseren Fertigungstechno-logien und Produktentwicklungen wollen wir zukünftigenTrends Rechnung tragen. So lassen sich etwa unsere speziellfür den OP entwickelten HD und 4K-Kameras in jede aktuelleOP-LED-Leuchte der HighLine oder BusinessLine Serie inte-grieren. Damit legen wir die Basis für die zukünftige Unter-stützung von Systemen mit künstlicher Intelligenz, die hoch-auflösende Bilder auswerten, um etwa eine Diagnose- oderTherapieentscheidung zu unterstützen.“

Ultra-HD-Kameras unterstützen KI

KI benötigt so viele Informationen und Daten wie möglich – inhervorragender Qualität. In OP-Leuchten integrierte oder an ei-nem separaten Tragarm angebrachte 4K-Kameras können diesewertvollen visuellen Daten liefern. Der Hersteller hat dafür bei-spielsweise die Sim.CAM 4K – sowohl in kabelloser als auch inkabelgebundener Version – entwickelt. Details, die zuvor bei Full-HD nicht darstellbar waren, sindmit 4KULTRAHDbei einer Auf-lösung von 8.847.360 Pixel (4096 x 2160) bei der Sim.CAM4Kklar und deutlich visualisierbar. Mit ihrer Signalqualität, die vier-

mal höher ist als beiHD, kann die 4K-Kamera selbst klei-ne und feine Struk-turen viel detaillier-ter und schärferwiedergeben. DieKamera nimmt et-wa ein OP-Feld inbester Qualität aufund kann verschie-dene Gewebeartenhöchst detailgetreudarstellen. Auchder Durchblutungs-status oder weitere

Parameter lassen sich auf denAufnahmendeutlich besser erken-nen, beispielsweise um Tumore zu entdecken.

Alle Kamerafunktionenwie 12-fach optischer und12-fach digi-taler Zoom, Bildaufrichtung (>360°, mechanisch und elektro-nisch) sinddirekt anderWandbedienungoder über eineFernbe-dienung flexibel und unabhängig einstellbar. Die visuellen Da-ten der Kamera können auf einfache Art und Weise in jedesKrankenhaus-Informations-Management-System per Stan-dardschnittstelle zum IT-System integriert werden. Die Kame-ras lassen sichmit beliebigenKI- oder VisionSupport-Anbieternverknüpfen und bieten damit größtmögliche Flexibilität.

Entwicklungmit Weitblick

DieAnforderungen immedizinischenBereich anOP-Kamerassind hoch. Neben der Benutzerfreundlichkeit und Zuverläs-sigkeit legen Krankenhäuser besonderen Wert auf nachhalti-ge Investitionen und langlebige Geräte. „Bei der Entwicklungneuer Produkte achten wir besonders auf die Integration undNachrüstbarkeit unserer Produkte“, berichtet Mager. So istbeispielsweise seit Anfang 2018 jede OP-LED-Leuchte desTuttlinger Medizintechnikunternehmens kameravorbereitet.

Die Sim.CAM 4K wireless lässt sich in jedeaktuelle OP-LED-Leuchte der SIMEONHigh-Line oder BusinessLine Serie integrieren.

Dank neuester 4K-Technolo-gie bilden Kameras wie dieSim.CAM4K von SIMEONMe-dical die Basis für Systememitkünstlicher Intelligenz, diehochauflösende Bilder aus-werten, um zum Beispiel eineDiagnose- oder Therapieent-scheidung zu unterstützen.

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Das bedeutet, dass die Leuchten ohne großen Aufwand nach-bzw. aufgerüstet werden können – etwa mit der neuesten 4K-Kamerageneration, welche ab 2019 erhältlich ist.

Nutzerfreundlichkeit und flexible Bedienung

Im OP ist vor allem die intuitive und sichere Handhabung vonGeräten entscheidend. Denn in hektischen oder Notsituatio-nen muss das OP-Personal schnell handeln können. Daherlegt Simeon bei der Entwicklung von OP-Zubehör besonderesAugenmerk auf die Nutzerfreundlichkeit – auch bei seinenKameras. Nur wenn die Kamera auch von allen Beteiligten in-tuitiv und einfach bedient werden kann, ist für die Sicherheitgesorgt. Alle Kameras haben daher die gleichen Bedienfunk-tionen, um für die eindeutige, gleichartige und vor allem intui-tive Bedienbarkeit zu sorgen. Das bedeutet auch, dass jeweilsdie gleiche Fern- bzw. Wandbedienung verwendet werdenkann.

Im Fokus der Entwicklung stand unter anderem die flexibleund intuitive Bedienbarkeit, welche sowohl eine manuelle alsauch elektronische Bildaufrichtung ermöglicht. Damit ist SI-MEON Medical der einzige Hersteller, dessen Kameras sichmanuell sowie elektronisch drehen und rotieren lassen. Er-möglicht wird dies durch das einzigartige Design der Kame-ras. Für die manuelle Rotation befindet sich die Kamera in ei-nem beweglichen Gehäuse mit sterilem Handgriff und istbesonders leichtgängig drehbar– ohne Kraftaufwand. Gleich-zeitig besitzt die Kamera eine elektronische Bedienmöglich-keit: Ein Elektromotor in der Kamera erlaubt die Rotation perFern- oder Wandbedienung.

Sichere Datenübertragung

Für seine medizinischen Kameras verwendet das Unterneh-men Kameramodule von Sony. Die Datenüber-

tragung – etwa bei der Sim.CAM 4K wi-reless – erfolgt dabei über ei-

nen speziell vonSIMEON entwickeltenAlgorithmus zum Sen-den und Empfangenvon Daten. Das Bild-material wird von derKamera zum Empfän-ger, etwa am Monitor,per Funk mit 60 Giga-hertz übertragen. DieBedienung und Steu-

erung der Kamera per Fernbedienung wiederum erfolgt überInfrarot. Darüber hinaus können die Kameras auch anmehre-re Empfänger senden, solange diese miteinander gekoppeltsind: etwa mehrere Monitore oder Empfangsgeräte innerhalbdes OPs, die das Signal weiter in das Netzwerk des Kranken-hauses leiten. Die Übertragung der Bilddaten ist dabei übereineDistanz von etwa20 bis 25Meternmöglich. Der Algorith-

mus sorgt zudem für die absolute Sicherheit der Daten, daDa-tenübertragung ausschließlich zwischen dem gekoppeltenSender und seinen Empfängernmöglich ist. In Zeiten des ver-schärften Datenschutzes ein äußerst wichtiges Kriterium.

In den kommenden Jahren wird sich auch die Kameratechnikimmedizinischen Bereich weiterentwickeln. Bereits heute istdie Herstellung von 8K-Kameras technischmöglich und auchim medizinischen Bereich wird deren Einsatz bereits er-forscht. 8K-Kameras bedeuten aber auch deutlich größereDatenmengen, die passende medizinische Monitore, Recor-der etc. erfordern. SIMEONMedical hat den Innovations- undEntwicklungsprozess bereits auf die neuen Trends wie die Di-gitalisierung und Künstliche Intelligenz ausgerichtet. So lie-fert die Sim.CAM 4K wireless die nötige Bildqualität und Da-tenübertragung für diagnostische Verfahren, die KünstlicheIntelligenz nutzen, um unter Koordination natürlicher, huma-ner Intelligenz zumBeispiel eineDiagnose- oder Therapieent-scheidungsunterstützung bereitzustellen. Generell gibt esderzeit aber noch keine einheitlichenSchnittstellen für die di-gitale Kommunikation. Das Unternehmen beteiligt sich des-halb an der Initiative OR.Net. Ziel des Projekts ist die Erarbei-tung vonStrategien für die herstellerunabhängige, echtzeitfä-hige und dynamische Vernetzung von Medizingeräten imOperationssaal.

Autor:Dr. Markus Keussen, Geschäftsführer SIMEONMedical

In OP-Leuchten integrierte 4K-Kameras liefern wertvolle visuelle Da-ten zur Unterstützung von Systemenmit künstlicher Intelligenz.

KONTAKT

S.I.M.E.O.N. Medical GmbH& Co. KGIn Grubenäcker 18D-78532 TuttlingenTel. +49 7461 90 06 80www.simeonmedical.com

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Alle Kamerafunktionen wie 12-fach opti-scher und 12-fach digitaler Zoom, Bild-aufrichtung (>360°, mechanisch undelektronisch) sind über eine Fernbedie-nung flexibel und unabhängig einstellbar.



Embedded Imaging ist derzeit dasmeistdiskutierte Thema inderBild-verarbeitungsbranche. Was genau verbirgt sich hinter diesem Trendund wie kann er im Bereich Medizintechnik angewendet werden?

Vision(en) für dieMedizintechnikKennzeichnend für vollintegrierte Embedded Imaging

Systeme ist, dass Bildaufnahme, Verarbeitung undAuswertung sowie die Gerätesteuerung in einem indi-

viduell für die Aufgabe designten System zusammengefasstsind. Gegebenenfalls sind auch weitere Sensoren in das Sys-tem integriert. Oft ist die eingebettete Kamerafunktionalitätfür den Anwender gar nicht ersichtlich. Sie nimmt gerätein-tern Messungen vor oder kontrolliert einen komplexen Sys-temzustand. Die aufgenommenen Bilder werden dem Benut-zer häufig nicht angezeigt, sondern im Gerät automatisiertausgewertet unddannals Informationenund interpretierteEr-gebnisse dargestellt.

Damit Kameratechnik platzsparend und kosteneffizient inGeräte integriert werden kann, sindmodulare Komponenten –Kameras und Mikroprozessorboards – erhältlich. Diese besit-zen typischerweise kein eigenes Gehäuse und können flexibelparametriert werden, um sie an die gewünschte Aufgabe an-zupassen. Vollintegration bedeutet in diesem Zusammen-hang, dass der Rechner, der die Bildauswertung vornimmt,keine getrennte Einheit ist; die Bildverarbeitung und die Ge-rätesteuerung finden vielmehr auf demselben System statt.Die Struktur eines solchen Systems ist in Bild 2 dargestellt.

Universelle Einsatzmöglichkeiten

Wo findet diese Technologie Anwendung in derMedizintechnik?

+ Laborautomatisierung: Schwerpunkte sind hier die Prozess-technik zur Vorbereitung von Proben (z.B. Erkennen, Kom-missionieren, Positionieren, Entdeckeln) und die automati-sierte Analysetechnik. Hier übernehmen Kamerasysteme dieBewertung von Messwerten, indem sie beispielsweise ausFüllstand, Farbumschlag oder DNA-Markern objektiv mittelsBildverarbeitungsalgorithmik ein Ergebnis ermitteln.

+ Klinik und Diagnostik:Mögliche Anwendungen sind hier dieAutomatisierung von Dosiergeräten, Prozessautomatisierun-gen im Kliniknetzwerk, wie z.B. Füllstands- und Verbrauchs-messungen, die Qualitätssicherung durch digitales Vier-Au-gen-Prinzip (Verwechselungssicherheit), Diagnosegeräte(z.B. Messung der Pupillenreaktion) oder das Downscalingvon Klinik-Hardware für Flächenanwendungen (Arztpraxen).

+ Gerontologie: Technologien für selbstbestimmtes Lebenvon Senioren (z.B. Sturzerkennung mittels Wärmebildka-mera), Telemedizin, Dokumentation und Qualitätssiche-rung in der Pflege.

Entwicklungsschritte vereinfachen

Der Einstieg in die Entwicklung des individuellen EmbeddedSystems beginnt mit einem Embedded Imaging Kit wie demImagingKit phyBoard-Nunki vonPhytec. Es basiert auf einemMikrocontrollermodul („System on Module“) mit NXP i.MX 6Prozessor und einem serientauglichen Kameramodul. DieumfassendeSoftwareunterstützungdesKits ermöglicht einendirekten Einstieg in die Entwicklung der Applikation. Damitist ein sofortiger Proof-of-Concept ohne aufwändige Hard-wareentwicklung möglich. Dennoch wird bereits in diesemSchritt mit den gleichen Komponenten gearbeitet wie in derspäteren, individuellen Zielhardware.

Die Bilddaten werden vom Kameramodul über die paralleleKameraschnittstelle anden i.MX6-Prozessor übertragen.Die-

Direkter Einstieg in die Entwicklung: das Embedded Imaging Kit vonPhytec

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MEDElektronik &Komponenten KamerasBilder:P

HYT

ECMesstechnikGmbH

ser besitzt zwei integrierte Image Processing Units (IPUs), so-dass sogar eine weitere Kamera hinzugefügt werden könnte.Aufwändige Schnittstellenadaptionen sind im Embedded-Konzept nicht nötig. Im vorinstallierten Embedded-Linux-Sys-tem sind die Treiber für Phytec Kameramodule bereits inte-griert. Die softwareseitige Abbildung erfolgt über Video-4-Li-nux (V4L2). Die Bildverarbeitungs- und Anwendungssoftwarekannalso schon indiesemSchritt – z.B.mitHilfe vonBibliothe-ken wie OpenCV – entwickelt und verifiziert werden.

Proof of Concept von der Stange

Kernstück desKits für die schnelle Evaluie-rung ganz unterschiedlicher Produktideenist die universelle Basisplatine, die dasMikrocontrollermodul trägt und bereits ei-ne Vielzahl unterschiedlichster Schnitt-stellen bereitstellt.

Kameramodule können über parallele phy-CAM-P, LVDS-basierte phyCAM-S+Schnittstellen oder ein MIPI-CSI-2 Inter-face angeschlossen werden.Für die Anbin-dung von Aktoren, Sensoren und Displays –dem Kennzeichen integrierter EmbeddedSysteme – verfügt das phyBoard-Nunki

über zahlreiche Kommunikationsschnittstellen.

VomKonzept zur Serie

Wie alle Single Board Computer von Phytec ist auch das phy-Board-Nunki für den professionellen Serieneinsatz geeignet.So verfügt das Board über einen robusten 12-24 V Versor-gungsspannungseingang. Es könnte – ggf. auch in einer abge-rüsteten Variante – für das Seriengerät eingesetzt werden.

Bild 2: Blockschaltbild Embedded Imaging System

»

20182019

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der Medizintechnik

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In derRegel nehmenKunden jedoch für dieRealisierung ihresindividuellenSystems eineAnpassung vonSchnittstellen undPlatinenformat sowie die Integration individueller und teilsbereits vorhandener Schaltungsteile vor. Lage und Ausfüh-rung von Steckverbindern können nachDesignvorgaben erfol-gen, um das Gerät in Bezug auf Kosten und Größe weiter zuoptimieren (Bild 3). Die erprobten Schaltungsteile des phy-Board-Nunki können für die individuelle Lösung übernom-men werden. Dies reduziert Design-Risiken und beschleunigt

die Zeit bis zurMarktreife. AufWunsch übernimmt Phytec diekomplette Hardwareentwicklung vom Funktionsmuster überdie Serienqualifizierung bis zur Produktion undMontage. DerSystementwickler kann sich dadurch ganz auf die Kernaufga-be, die Entwicklung der Applikation, konzentrieren.

NEUE PCO.PANDA 4.2 BI ERFÜLLT HÖCHSTE ANSPRÜCHE

PCO in Kelheim ist einer der Pioniere für sCMOS-Kameras. Der Be-griff „sCMOS“ steht für „scientific Complementary Metal Oxide

Semiconductor“. Schon seit über 10 Jahren kooperiert das Unternehmen mitChip-Herstellern bei der Entwicklung von sCMOS-Sensoren. Im Jahr 2009kam die erste sCMOS-Kamera des Unternehmens auf den Markt. VorläufigerHöhepunkt der Entwicklung ist die pco.panda 4.2 bi. Das Kürzel „bi“ stehtfür „back illuminated“.

Bei dieser Technologie fällt das Licht vom Objekt durch die Linse von hintendurch das Halbleitersubstrat. Das hat den Vorteil, dass das Licht auf keineHindernisse stößt. So kann die volle Pixelfläche zur Lichtsammlung genutztwerden. Bei front illuminated-Sensoren wird das Licht teilweise von Tran-sistoren und Kondensatoren abgeschattet, die auf der Vorderseite des Chipsintegriert sind. Die Belichtung durch die Rückseite verhilft der pco.panda4.2 bi zu einem sehr hohen Quantenwirkungsgrad von 95 %. Damit eignetsie sich besonders für Aufnahmen mit wenig Licht, wie es z. B. in Mikrosko-pieanwendungen oft vorkommt.

Die pco.panda 4.2 bi bricht mit dem Vorurteil, dass nur ein aktiv gekühlter Sen-sor höchsten Ansprüchen an Quanteneffizienz und Ausleserauschen genügt.

Doch diese Unterschiede sind in der Praxis gering. Das zeigen Tests mitanspruchsvollen Anwendungen in der Mikroskopie, wenn vergleichsweisekurze Belichtungszeiten ausreichen. Durch den Wegfall der Kühlung ist siezudem äußerst kompakt; die Kantenlängen des Gehäuses betragen jeweilsnur 65 mm. Damit ist die pco.panda 4.2 bi ideal für Anwender, die eineunkomplizierte und kompakte Kamera suchen und dafür kein Vermögenausgeben wollen. Die pco.panda 4.2 bi ergänzt die pco.panda 4.2 mit front-

belichtetem Sensor. Letztere hat PCO2017 vorgestellt. Sie ist günstiger und eig-net sich für viele Anwendungen in der Wis-senschaft, bei denen es nicht auf aller-höchste Lichtausbeute ankommt. Auch beider Bildschärfe ist sie ebenbürtig. Diepco.panda 4.2 bi und pco.panda 4.2 wer-den vor allem in der strukturierten Beleuch-tungsmikroskopie (SIM), der Lokalisie-

rungsmikroskopie (PALM, STORM, dSTORM, GSD...) sowie einer breiten Paletteweiterer Mikroskopie- und Life-Science-Anwendungen eingesetzt.

www.pco.de

Autor:Dipl.-Ing. (FH) Martin Klahr, Bereichsleiter Digital ImagingPHYTECMesstechnik GmbH

Bild 3: Beispiel für ein individuell angepasstes Embedded Imaging System

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PHYTECMesstechnik GmbHRobert-Koch-Straße 39D-55129MainzTel. +49 6131 922 10www.phytec.de

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Darüber hinaus gibt es keine Einschränkungen mehr, wenn längere chirur-gische Instrumente eingesetzt werden, da PROVIDO einen Arbeitsabstandvon 600 mm ermöglicht. Um eine effiziente Aufstellung zu Beginn eines je-den Eingriffs zu unterstützen, ist das Mikroskopstativ des PROVIDO extremleicht und wendig konzipiert, wodurch eine schnelle und nahezu mühelosePositionierung im OP ermöglicht wird.

Das elektromagnetische Brems- und Balancierungssystem sorgt dafür,dass der PROVIDO mit einfachster Berührung im gewünschten Winkel posi-tioniert werden kann. Für noch mehr Präzision können mit der XY-Joystick-Steuerung feine Mikroeinstellungen vorgenommen werden. Der Optikträgerbleibt nach der Positionierung an seinem Platz und operiert durch die robus-te Ganzmetallkonstruktion des Bodenstativs nahezu vibrationsfrei.

www.leica-microsystems.com/de


Beilagenhinweis

Beachten Sie bitte folgende Beilage in dieser Ausgabe:

MED engineering Jahreswandkalender 2019

EINFACH MEHR SEHEN IN DER MIKROCHIRURGIE

Leica Microsystems bringt das neue multidisziplinäre Mikrochi-rurgie-Mikroskop PROVIDO auf den Markt, und setzt damit einen

neuen Standard für die Visualisierungsqualität in dieser Geräteklasse. Erst-klassige Optik und Beleuchtung, die nun erstmals mit einem reaktions-schnellen, stabilen Bodenstativ kombiniert wurden, ermöglichen es Chirur-gen, einfach und unkompliziert mehr zu sehen. PROVIDO verfügt über dieeinzigartige FusionOptics-Technologie von Leica Microsystems, die eine bei-

spiellose Tiefenschärfe und Detaildarstellung bei gleichzeitiger Präzisionermöglicht. Eine ausgeklügelte Beleuchtungstechnologie bringt Licht auch

in tiefe und enge Hohlräume. Die sofortige Sichtbarkeit des gesamten Ope-rationsfeldes in hervorragender Qualität ermöglicht Chirurgen eine bessereEntscheidungsfindung und reduziert Unterbrechungen durch Nachjustie-rungen am Mikroskop. Chirurgen können sich auf das Wesentliche konzen-trieren und einen reibungslosen Eingriff durchführen.

Tiefe und enge Hohlräume sind in vielen chirurgischen Disziplinen, insbe-sondere in der Wirbelsäulen- und HNO-Heilkunde, eine tägliche Herausfor-

derung. Die FusionOptics-Technologie von Leica Microsystems vereint hoheAuflösung mit einer größeren Tiefenschärfe für einen größeren dreidimen-sionalen Bereich in vollem, scharfem Fokus. PROVIDO integriert zusätzlichkonzentriertes 300-W-Xenon-Licht und die speziell entwickelte Small AngleIllumination (SAI), die hilft, periphere Schatten zu begrenzen. Dadurch kön-nen Chirurgen mehr vom Operationsfeld sehen, ohne das Licht ständig neufokussieren oder anpassen zu müssen.

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[email protected] ist ihr Technologiepartner in den Bereichen

Leiterplatten, Substrate und Electronic Manufacturing Services mit 10 Produktionsstandorten weltweit.

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wurde bereits eine „medical-grade“ USB 3.0 Leitung serien-reif entwickelt und produziert. Durch die ausge-wogene Balance zwischen hochfle-xiblen Konstruktions-merkmalen,

gerin-gem Eigenge-

wicht und sicherer Da-tenübertragung eignet sich diese

Innovation zum Beispiel sehr gut, um eine manuelle Positionierung intrao-raler Kamerasysteme nicht mit unnötigem Kabelgewicht am Gerät zu beein-trächtigen. www.sab-kabel.de

MED ACE KAMERA FÜR MEDICAL & LIFE SCIENCES KONFORMMIT DIN EN ISO 13485:2016

Die Basler MED ace Serie bietet leistungsstarke CMOS-Sensortech-nologie mit bis zu 164 fps und 20 MP. Einzigartige MED Feature Sets

adressieren die Herausforderungen in diesem Markt. Baslers DIN EN ISO13485:2016 Zertifizierung bietet Kunden einige Vorteile dank einem wirksa-men Qualitätsmanagementsystem mit eindeutig definierten Standards.

Die Serie liefert eine Geschwindigkeit von bis zu 164 Bildern pro Sekundeund enthält Modelle mit Auflösungen von bis zu 20 MP. Die kleinen undleichten Kameras sind mit der aktuellsten CMOS-Technologie sowie Pregi-us-Sensoren von Sony und PYTHON-Sensoren von ON Semiconductor ausge-stattet. Mit einer Pixelgröße von bis zu 5,86 µm, einem niedrigen temporärenDunkelrauschen von minimal 2e- und Sensorgrößen von bis zu 1,1 Zoll er-gibt sich eine überzeugende Leistung.

Mit der Zertifizierung nach DIN EN ISO 13485:2016 bietet Basler zusätzlicheund höhere Qualitätsstandards für die Entwicklung, die Produktion, denVertrieb und den Service von Digitalkameras sowie deren Markteinführung.Hersteller von Medizin- oder In-Vitro-Diagnostik-Produkten (IVD) profitierenvon einem wirksamen Qualitätsmanagementsystem mit eindeutig definier-ten Standards. Umfassende Dokumentation, zuverlässige Produktqualitätdank validierter und überwachter Produktion, Rückverfolgbarkeit sowie einumfangreiches Änderungsmanagement unterstützen die Konformität mitinternationalen Standards und reduzieren den für Auditierungen und Pro-duktdokumentation erforderlichen Aufwand auf Kundenseite.

Basler MED ace Kameras umfassen die einzigartigen MED Feature Sets: EasyCompliance, Brilliant Image, Perfect Color, Low Light Imaging, High Speedund Industrial Excellence. Die leistungsstarken Sets kombinieren marktfüh-rende Hardware-, Firmware- und Softwarefunktionen. Basler entwickelte ein-zigartige, speziell für die anspruchsvollen Anforderungen im Bereich Medical

& Life Sciences ausgelegte Funktionen, die den Entwicklungsaufwand derKunden reduzieren. Baslers Sechs-Achsen-Operator und der Color CalibratorBeyond bieten komplette Kon-trolle über die farbliche Erschei-nung des Bildes. Die Kamerassind damit höchst interessantfür z. B. Ophthalmologie- oderMikroskopie-Anwendungen.Baslers PGI sowie die weiterenneuen, automatischen Bildfunk-tionen ermöglichen höchsteBildqualität in kürzester Zeit jetzt auch auf Monochrom-Kameras.

MED ace Kameras bauen auf die aktuellste CMOS-Sensortechnologie. Diesebietet eine noch bessere Bildqualität als die auslaufenden CCD-Sensorenbei bedeutend geringeren Kosten.

www.baslerweb.com/medical

„MEDICAL-GRADE“ USB 3.0 LEITUNG FÜR DIE MEDIZINTECHNIK

Für hochauflösende Kamerasysteme im medizinischen Bereich bietetder Leitungshersteller und Systemkabelspezialist SAB Bröckskes

hochwertige Leitungen an, die den hohen Anforderungen in der Medizintechnikgerecht werden. Bildgebende Systeme sind fester Bestandteil in der medizini-schen Diagnostik und von operativen Behandlungen. Eine brillante Bilddarstel-lung ist dabei entscheidend für die gezielte und erfolgreiche Therapie. Damitstellt auch die Forderung an immer schnellere Übertragungssysteme und stö-

rungsminimierte Darstellungsgeräte die Konstrukteure von Kamerasystemenbei der Kabelauswahl vor große Herausforderungen. Dabei müssen sie sich oftmit folgenden Fragestellungen befassen:

+ Passt der vorhandene Leiterquerschnitt zu der benötigten Leitungslän-ge und ist der Übertragungsstandard damit zu erreichen?

+ Kann ein Verrauschen der Bilder durch Störeinflüsse minimiert oder so-gar ausgeschlossen werden?

+ Ist die Leitung noch flexibel genug um das Handling einer manuell ge-führten Kamera nicht zu beeinträchtigen?

Die Berücksichtigung der geometrischen Abmessung von Kameragehäuseund Anschlusstechnik im Gerät ist ein weiterer Faktor, der bei der Entwick-lung betrachtet werden muss. Kommen Zulassungsforderungen z.B. durchUL-Behörden dazu, rücken neben speziellen Wandstärken für die Kabeliso-

lationen unter Umständen auch Brandei-genschaften in den Fokus. Allerdingskönnen solche materialspezifischen Pa-rameter sowohl Einfluss auf die Flexibili-tät als auch auf den Übertragungscha-rakter nehmen. Um schon heute für dieBildgebung von morgen gerüstet zu sein,

44

46 Positioniersysteme in der Implantat ChirurgieDer Tragarmspezialist HASEKE hat für den Bereich der Implantat Chirurgie einen Rotati-onslift für Navigationskameras entwickelt.

48 Klein ganz großFür die Untersuchung von besonders großen Glasproben wurden zwei Lösungen geschaf-

fen, die sich durch höchste Präzision und

Stei gkeit auszeichnen.

52 Wie kreiert man Innovationen?Die Entwicklung neuer, einzigartiger Produkte

ist das Ergebnis eines strukturierten Prozes-

ses. Das zeigt beispielhaft die Entwicklung

von Hubsäulen für die Medizintechnik und für

Reinräume.

MED Positioniersysteme


MEDElektronik &Komponenten Positioniersysteme

Bilder:H

ASEK

EGmbH

&Co

.KG

Der Tragarmspezialist HASEKE hat für den Bereich der ImplantatChirurgie einen Rotationslift für Navigationskameras entwickelt.

Positioniersysteme in derImplantat ChirurgieMit dem Rotationslift für Navigationskameras ist es

erstmals möglich, eine Last auf einem vertikalenKreisbogen zu führen, ohne dass die Masse, der bis

zu 10 kg schweren getragenen Komponente durch ein Gegen-gewicht kompensiert werdenmuss.

Seit Beginn der Medizin suchen Ärzte nach Möglichkeiten,die Anatomie desmenschlichenKörpers deutlicher zu visuali-sieren, um Patienten besser diagnostizieren und behandelnzu können. Eine gute Sicht auf die Operationsstelle und dieumgebende Anatomie ist für einen Chirurgen von entschei-dender Bedeutung. Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftund Technologie diese verbesserte Vision geliefert. Zum Bei-

spiel ebnete die Entdeckung von Röntgenstrahlen in den1890er Jahren den Weg und ermöglichte es, innere Struktu-ren zu sehen und zu untersuchen, ohne einen chirurgischenEingriff vornehmen zu müssen. Der Bereich der medizini-schen Bildgebung folgt weiterhin dem Ruf nach verbesserterVisualisierung und hat digitale Bildgebungsgeräte wie CT(Computertomographie), MRI (Magnetresonanzbildgebung),Ultraschall und PET (Positronenemissionstomographie) her-vorgebracht. Heute verwendet die Computerassistierte Chir-urgie (CAS) Computertechnologie, um die präoperative Pla-nung und die intraoperative Führung von chirurgischen In-strumenten zu unterstützen. Um die Position vonchirurgischen Instrumenten in Bezug auf die Anatomie des

Robotergestützte Angiographieanlage mit ergonomischem Tragarm der Firma HASEKE für die flexible Positionierung des Monitors.

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Patienten in Echtzeit zu analysieren und zu überwachen wer-den heute 3D Kameras auf einem vertikalen Kreisbogen mitextremer Wiederholgenauigkeit geführt. Durch diesesschwenken auf dem vertikalen Kreisbogen erhält man eineweitere Dimension zur Positionierung, was bislang oftmalsnur durch sehr kostenintensive Roboterführungmöglich war.

Solche Positioniersysteme minimierendie Invasivität und steigern die Präzi-sion chirurgischer Eingriffe in einembisher unerreichten Ausmaß.Gleichzeitig erhöhen sie die Si-cherheit der Patienten vor uner-wünschten Verletzungen funk-tioneller Strukturen. In derNeurochirurgie, der Spinal-chirurgie und in der Endo-prothetik kann man so dietherapeutischenMöglichkei-ten signifikant erweitern,denn viele Eingriffe sind oh-ne den Einsatz modernen Na-vigationssysteme nicht vor-stellbar.

Dieallge-meine Prä-misse hinter CASist, dass die Softwaredes Computers ein drei-dimensionales Modellder Anatomie des Pati-enten erstellt, im We-sentlichen eine digitaleRoadmap, der der Chir-urg folgenmuss.

Während des Eingriffspasst der Chirurg die Ana-tomie des Patienten andas virtuelle Modell desComputers an, was als Re-gistrierung bezeichnetwird. Ähnlich wie einGPS-System in einem Au-to. Dies ermöglicht demChirurgen, die Positionvon chirurgischen Instru-menten (sowie Implanta-ten während einiger Ver-fahren) in Bezug auf dieAnatomie des Patienten

in Echtzeit zu verfolgen. Aus diesem Grund wird dies auch alschirurgische Navigation bezeichnet.

Die chirurgische Navigation entwickelt sich immer weiter undwurde erstmals in den 1980er Jahren für den Einsatz in neu-

rochirurgischen Verfahren eingeführt. Große Medi-zintechnikunternehmen revolutionieren weiter-

hin den Bereich der CAS und erweitern ihreAnwendungen. Heute wird die chirurgi-sche Navigation in den Bereichen Ortho-pädie, Wirbelsäule, Trauma, Neurolo-gie und HNO eingesetzt. Mit CAS imOP sehen Chirurgen die Operationwirklich anders.

Mit seinem schlanken Design istdies in Verbindungmit demHA-SEKE Rotationslift HMA Lift150 erstmals auch in mobilenEinheiten möglich.

Mit einem großen Portfolio anmedizinischen Tragarmen, Bo-den-, Wand- und Deckenanbin-dungen sowie deckengestützten

Fahrwagenmit Kabelmanagementund eben dem 360° Rotationslift ist

die HASEKE GmbH & Co. KG ein füh-render Anbieter von OEM Lösungen für

viele renommierte und international tätigeMedizintechnikunternehmen. Das Umfangreiche

Baukastensystem des deutschen Spezialanbieters istfür die meisten Anwendungen bereits die prädestinierteLösung, ohne das großer Entwicklungs- und Anpas-sungsbedarf besteht. Somit profitierendieMedizintech-nik-Hersteller in vielfacher Weise an demKnow-how derFirmaHASEKE. Schnelle Lieferzeiten, geringe Entwick-lungskosten und vielfach bewährter Einsatz in unzähli-gen Anwendungen sind nur die wichtigsten Punkte, diehier aufgeführt werden.

Mit seinem schlanken Design undder kompakten Standfläche, nichtzuletzt durch die Verwendung desRotationsliftes HMA Lift 150, istder mobile Stryker NAV 3 vollstän-dig ausgestattet, um sich nahtlos inden Operationssaal zu integrieren.

KONTAKT

HASEKE GmbH& Co.KGSandtrift 1D-32457 Porta WestfalicaTel. +49 5731 760 70www.haseke.de

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HASEKES 360° Rotationslift HMA Lift 150 trägt Lasten von bis zu10kg ohne Gegengewicht



Bilder:N

anosurfA

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Für die Untersuchung von besonders großen Glasproben habenNano-surf zusammenmit Steinmeyer Mechatronik zwei Lösungen geschaf-fen, die sich durch höchste Präzision und Steifigkeit auszeichnen.

Klein ganz groß

Anfang der 80er Jahre entwickelten die Physiker GerdBinnig und Heinrich Rohrer das Rastertunnelmikros-kop (Scanning Tunneling Microscope, STM) – und leg-

ten damit den Grundstein für die Rastersondenmikroskopie(Scanning ProbeMicroscopy, SPM). Die Funktionsweise lässtsich gut mit der eines Plattenspielers vergleichen: Ähnlich ei-nerNadel auf einer Schallplatte tastet eineSondedieOberflä-che einer Probe ab und sammelt dabei Informationen über de-ren Beschaffenheit. Dabei nutzt die Rastersondenmikrosko-pie Wechselwirkungen zwischen Sonde und Probe undermöglicht so Auflösungen bis in den subatomaren Bereich.Das Ergebnis sind hochgenaue Aufnahmen kleinster Struktu-ren, die mit optischen bzw. elektronenoptischen Verfahrenwie Licht- oder Rasterelektronenmikroskopen nicht machbarwären. Für die Analyse, Erforschung und Bearbeitung vonOberflächen ergaben sich damit völlig neue Möglichkeiten –der Siegeszug vonNanowissenschaften undNanotechnologienahm seinen Lauf.

1986 wurden die beiden Wissenschaftler für ihre Erfindungmit demNobelpreis für Physik ausgezeichnet. Im selben Jahrentwickelten Gerd Binning, Calvin Quate und Christoph Ger-ber das Rasterkraftmikroskop (Atomic Force Microscope,AFM), mit dem sich – im Gegensatz zumRastertunnelmikros-kop – auch nichtleitendeMaterialien untersuchen lassen. DasAFMmacht sich die zwischen Sonde und Probe auftretendenatomaren Kräfte (u.a. Van-der-Waals- und Kapillarkräfte) zu-nutze und ist heute dank seiner zahlreichen Anwendungs-möglichkeiten der meistgenutzte Typ von SPM. So kommt esin so unterschiedlichen Disziplinen wie Materialwissenschaf-ten, Halbleiterindustrie undMedizintechnik zumEinsatz, umnur einige Beispiele zu nennen.

Auf Erde undMars gleichermaßen bewährt

Zuden führendenHerstellern gehört das SchweizerHightech-Unternehmen Nanosurf. Die Eidgenossen haben sich auf die

Für die rasterkraftmikroskopische Untersuchung von besonders großen Glasproben haben Nanosurf und Steinmeyer Mechatronik ein hochprä-zises, extrem steifes XYZ-System entwickelt

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Entwicklung von Rastersondenmikroskopen spezialisiert undbieten kompakte AFMs und STMs, hochmoderne Rasterkraft-mikroskop-Systeme für wissenschaftliche Anwendungen so-wie individuelle Lösungen für spezifische Anforderungen.Rund um den Globus schätzen Kunden aus Industrie sowieForschung & Lehre den innovativen Ansatz, die Modularitätsowie die einfache Handhabung der Produkte. Auch an Bordder NASA-Raumsonde „Phoenix“ zum Mars war 2007 einAFM von Nanosurf dabei und half, nach Leben auf dem roten

Planten zu suchen. Selbstredend, dass das kein Modell „vonder Stange“ war. Die Anforderungen verstehen, darauf einge-hen und eine exakt passende Lösung entwickeln – das gehörtzu den Stärken von Nanosurf. Auch bei der Entwicklung zwei-er kundenspezifischer Lösungen zur Untersuchung von be-sonders großen Glas-Subtraten war die Kreativität derSchweizer Ingenieure gefragt. Die dafür nötigen großenStein-tische, die das AFM von Nanosurf bewegen und halten, wur-den von Steinmeyer Mechatronik gebaut.

Von Dresden in die ganze Welt

Seit mehr als 145 Jahren steht der Name Steinmeyer Mecha-tronik für Qualität und Präzision. Neben Standardproduktengehört insbesondere die Entwicklung von individuellen Son-derprojekten zu den Kernkompetenzen der Dresdner Spezia-listen für hochgenaue Positioniersysteme. Gemeinsam mitdemKunden entwickelt das Unternehmen innovative, auf diejeweilige Anwendung perfekt zugeschnittene Konzepte. Es istgenau diese Lösungskompetenz, die Nanosurf an den Sach-sen besonders schätzt. „Mit Steinmeyer Mechatronik habenwir einen kompetenten Partner an unserer Seite, der es unsmit seiner Flexibilität und seinem Ideenreichtum ermöglicht,auchhochkomplexeEinzelanfertigungen zu realisieren“, soNa-nosurf-Marketingleiter Dr. Björn Pietzak. Weiterer Pluspunkt:

DasRasterkraftmikroskop vonNanosurf ist an einer beweglichenTraver-se befestigt und kann so an jeden beliebigen Punkt innerhalb des vonSteinmeyer Mechatronik gebauten Gantry-Systems gefahren werden

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Die Dresdner übernehmen auch die Logistik. Wenn der Positio-niertisch fertig ist, kommen die Ingenieure von Nanosurf zuSteinmeyer Mechatronik, bauen gemeinsam das AFM ein undführen vor Ort die notwendigen Tests durch. Von Dresden wirddas fertige System dann direkt zum Kunden geschickt. „Das istfür uns von großem Vorteil“, erzählt Dr. Pietzak. „Denn derartiggroße Tische wie im vorliegenden Fall würden wir bei uns nochnicht einmal durch die Tür bekommen. Deshalb kommt Stein-meyer Mechatronik bei uns vor allem immer dann ins Spiel,wenn die Proben besonders groß und schwer werden.“

Aufgetischt

Immerhin verfügt der größere der beiden Tische über Abmes-sungen von 1,45 m x 2,2 m und wiegt 2,25 t. Proben bis zueiner Breite von 54 cm, einer Länge von 1,5m sowie einer Hö-he von 21 cm können so untersucht werden. Das maximaleProbengewicht beträgt 500 kg. Da die Probe auf der Plattformfest fixiert wird, punktet das XYZ-System trotz allemmit Kom-paktheit und kommtmit Verfahrwegen von 55 cm, 1,55m so-wie 5 cm aus. Ein Riemenantrieb sowie ein Schrittmotor sor-gen für dieBewegungunderreichenGeschwindigkeitenbis zu30 mm/s. Im Gegensatz dazu erscheint sein kleinerer Bruderfast schmächtig, obwohl auch er schon stattliche Ausmaßehat. Mit einer Größe von 53 x 59 cm sowie einer Höhe von 47cm ist er ebenfalls äußerst kompakt gebaut. Der XYZ-Tischverfügt über Verfahrwege von 15 x 27,5 cm auf der horizonta-len Ebene sowie 5 cm in der Vertikalen und fasst Proben miteinermaximalenGröße von25 x70 x17,5 cm.ZumVergleich:Eine „normale“ AFM-Probe ist in der Regel 1 x 1 cm groß und1 mm hoch. Angetrieben wird das System mit einer Spindelund einem Schrittmotor. Der 130 kg schwere Tisch kann Pro-benmit einemMaximalgewicht von 150 kg aufnehmen.

Beide Gantry-Systeme bestehen aus schwerem Granit und hal-ten so dem großen Gewicht der Proben stand. Über einer u-för-migenProbenplattformbefindet sich einebeweglicheTraverse,die das Rasterkraftmikroskop von Nanosurf hält. Damit lässtsich das Messinstrument des AFMs – der sogenannte Cantile-ver, eine elastische Blattfeder mit einer nanoskopisch kleinenSpitze (auch „Tip“ genannt) amEnde – exakt ausrichten und zujedem beliebigen Punkt innerhalb der U-Form bewegen. Fährtder Cantilever das Oberflächenrelief einer Probe ab, führen diezwischen Cantilever und Probe auftretenden anziehenden undabstoßenden Kräfte zu einer Auslenkung der Blattfeder. Diesewird mithilfe eines Laserstrahls erfasst und aufgezeichnet. Soergibt sich ein hochgenaues Bild. Eine Auflösung von 1 µm so-wie eine Positioniergenauigkeit von +-5 µm, wie sie die beidenmotorisierten XYZ-Systeme aufweisen, sind dafür unerlässlich.

In der Ruhe liegt die Kraft

DasBesondere der Konstruktion: Die Traverse bewegt sich aufspeziell entwickelten Luftlagern. Sie schwebt quasi auf einemca. 5 µm dicken Luftspalt und arbeitet so praktisch berüh-rungslos und verschleißfrei. Das garantiert eine sehr hohe Le-

bensdauer. Weiterer Vor-teil: Mithilfe der Luftlagerkann eine extreme Steifig-keit erreicht werden. So-bald der Messkopf in Posi-tion gebracht ist, wird dieLuft aus den Lagern gelas-sen und das System durchseine interne Vorspannungfixiert. Auch die gesamteMasse der Querachse liegtdann direkt auf demBasis-granit auf und sorgt so fürhöchste Stabilität. „Das istenorm wichtig. Denn wenndas AFM steht, darf es sichnicht mehr bewegen.Schließlich sollen Höhen-unterschiede von einemNanometer oder wenigerreproduzierbar gemessenwerden“, erklärt Dr. Piet-zak. „Dafür muss das AFMatomar stabil sein. Würde es schwingen – selbst wenn es nurwenige Nanometer wären –, wären die Messergebnisse un-brauchbar.“ Beim großen Tisch wurden darüber hinaus unterdem Granit noch sechs Füße als extra Schwingungsdämpfermontiert, um das System zusätzlich vor Gebäudeschwingun-gen zu schützen.

Diese außergewöhnliche Steifigkeit war auch für SteinmeyerMe-chatronik nicht alltäglich. „Wir selber hätten gar nicht die Mög-lichkeit gehabt nachzuweisen, ob unsere Tische die gefordertenhohen Anforderungen an die Steifigkeit überhaupt erfüllen“, be-richtet Reinhard Weihmann von Steinmeyer Mechatronik. Dochdank der intensiven Zusammenarbeit mit Nanosurf und der ge-meinsamen jahrelangen Erfahrung mit derartigen Schwerge-wichten haben die Dresdner Positionierspezialisten diese Her-ausforderungmit Bravour gelöst.

Autor:Elger Matthes, Leiter Entwicklung, Steinmeyer Mechatronik

Rasterkraftmikroskope werden zurAnalyse, Erforschung und Bearbei-tung von Oberflächen imNanome-terbereich eingesetzt

KONTAKT

STEINMEYERMECHATRONIK GMBHFritz-Schreiter-Str. 32D-01259 DresdenTel. +49 351 88 58 50www.steinmeyer-mechatronik.de

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Medical und Life Sciences Basler Kameras für Medical und Life Scien-ces sind in den verschiedensten Anwendun-gen, wie etwa Mikroskopie, Laborautomation und Diagnostik, zu nden. Sie werden z. B. in der Ophthalmologie, Pathologie, Hämatologie und der Zahnmedizin sowie zur medizini-schen Bewegungsanalyse, in der biomedizini-schen Forschung und in der Endoskopie eingesetzt.

Basler MED aceDie Basler MED ace Kameraserie ist speziell auf die hohen Bildverarbeitungs-Ansprüche im Bereich Medical und Life Sciences zugeschnitten. Die Basler MED Feature Sets sorgen für eine farbtreue Bildwiedergabe, wie sie z. B. in der Ophthalmologie benötigt wird. Baslers einzigartiger Modus für lange Belich-tungszeiten, modernste CMOS-Sensortech-

nologie sowie die integrierte Histogramm-Funktion ermöglichen zuverlässige Bildver-arbeitung auch bei schwachen Lichtverhält-nissen.

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Mit IO-Link wird die durchgängige Kommunikation bis in die Sen-sorebene ermöglicht. Das volle Anwendungsspektrum von Senso-

ren wird somit voll nutzbar gemacht und eröffnet neue Wege in der Automa-

beträgt max 20 m. Bei IO-Link handelt es sich um eine serielle, bidirektio-nale Punkt-zu-Punkt-Verbindung für Signalübertragung und Energieversor-gung unterhalb beliebige Netzwerke, Feldbusse bzw. Rückwandbusse.

Derzeit ist für IO-Link das Geräteprofil „Smart Sensor Profil“ definiert ge-mäß IEC 61131-9. Dieses Profil eignet sich speziell für messende Sensoren.D. h. neben Schaltpunkten werden auch Messwerte Übertragen. IO-Link istein sehr robustes Kommunikationssystem.

Dieses Kommunikationssystem arbeitet mit einem 24 V-Pegel. Das Tele-gramm wird noch 2-mal wiederholt, falls Übertragungen fehlschlagen. Erstnach dem Fehlschlagen des zweiten Wiederholversuchs erkennt der IO-LinkMaster einen Kommunikationsabbruch undmeldet diesen an die übergeord-nete Steuerung.

Die Schnittstelle ist auf Grund ihrer Auslegung nicht für schnelle, dynami-sche Applikationen gedacht, daher sind Regelungstechnische Aufgabennicht geeignet. Optional stehen inkrementelle Rechteck- (A,B) und Sinus-Cosinus-Signale für die dynamische Bewegungssteuerung zur Verfügung.

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hat die Abmessungen 75 mm x 22 mm x 39 mm, das steckbare Anschluss-kabel ist Schleppkettentauglich und max. 30 m lang lieferbar.

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Wie kreiert manInnovationen?DieRKRose+Krieger ausMinden gilt als eines der inno-

vativsten mittelständischen Unternehmen inDeutschland. Bereits zum siebten Mal in Folge wurde

Der Spezialist für Linear-, Profil-, Verbindungs- und Modul-technik mit dem TOP 100 Award ausgezeichnet. Und dasnicht ohneGrund:DieMindener lebendie kontinuierlicheVer-besserung. Dabei werden die systematischen Innovationspro-zesse des Unternehmens regelmäßig auf Basis der japani-schen Management-Verbesserungsmethode „Kaizen“ über-prüft und überarbeitet. „Wer Komponenten für einen nahezuunbegrenzten Markt herstellt, hat Herausforderungen der be-sonderenArt zu bewältigen“, erklärt GeschäftsführerHartmutHoffmann und Maximilian Tischler, Produktmanager Linear-technik, ergänzt: „In der heutigen Zeit wird es immer schwie-riger sich gegen seine Marktbegleiter durchzusetzen. Wir ver-suchen dies, indem wir unseren Kunden Qualitätsprodukteanbieten, die sich durch Alleinstellungsmerkmale auszeich-nen.“ Daher gilt es immer neueMarktnischen zu eruieren, fürdie RK Rose+Krieger einzigartige Lösungen entwickeln kann.

UmdieseNischen aufzuspüren und Ideen für Produktneuent-wicklungen zu finden, nutzen die Mindener unterschiedlicheInformationsquellen. Beispielsweise befragen sie auf MessenKunden und Interessenten nach Verbesserungswünschenoder künftigen Anforderungen. Doch auchMarktbeobachtun-

gen und Wettbewerbsanalysen liefern entscheidende An-haltspunkte für Neuentwicklungen. Letztendlich wird die ge-samte Vertriebsorganisation in den Ideenprozess für Neuent-wicklungenmit eingebunden.

Während des gesamten Prozesses trägt jeweils der Produktma-nager die Verantwortung für seinen Produktbereich. Auf Basisseiner Anforderungen wird der Produktentstehungsprozess in-itiiert. Bei jedem Meilenstein des Projektes prüfen Geschäfts-führung, technische Leitung und Vertrieb, ob dies fortgeführtwird oder nicht. Überzeugen die Resultate, gibt es schließlichdie Freigabe zur Produktion. Auch kundenspezifische Lösun-gen werden imWesentlichen auf diese Weise entwickelt.

Manchmal lassen sich Nischen auch mit einem bestehendenProdukt erobern. Ein Beispiel ist der Einsatz der dreistufigen,elektrisch verstellbaren Hubsäule vom Typ Alpha Colonne im

Ein vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisie-rung IPA durchgeführter Partikelemissionstest nach DIN EN ISO14644-1 beweist die Reinraumtauglichkeit des Multilift II clean

Manchmal ist es ein Geistes-blitz. Doch in der Regel ist dieEntwicklung neuer, einzigarti-ger Produkte das Ergebnis ei-nes strukturierten Prozesses.Wie RK Rose+Krieger Markt-nischen mit innovativen Pro-dukten erobert, zeigt beispiel-haft die Entwicklung von Hub-säulen für die Medizintechnikund für Reinräume.

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Bereich der orthopädischenDiagnostik. Das schlankeHubelementmit exakt quadrati-schen Führungsprofilen dient in einembiomechanischenMess-System zur optischen,strahlenfreien Wirbelsäulen- und Haltungsanalyse der Höhenanpassung der Kamera-einheit an die Größe des jeweiligen Patienten.

In einem anderen Fall führte die Anfrage eines Herstellers von höhenverstellbaren Be-handlungsstühlen- und tischen zur Entwicklung einer neuen, teleskopierenden Hub-säule speziell für den Einsatz in derMedizintechnik. RKRose-Krieger erweiterte seinebereits bestehende Powerlift-Produktreihe um den RK Powerlift M. Dieser ist mit sei-ner kompakten integrierten Motor-Spindeleinheit genau auf medizintechnische An-sprüche zugeschnitten. Die Hubsäule besitzt eine rechteckige Grundfläche von 190mal 150 Millimetern und kann auf Zug (bis 150 kg) und Druck (bis 300 kg) belastetwerden. Passend dazu sind dank spezieller Führungsgleiter statische Abstützmomen-te von bis zu 400Newtonmeter zulässig. Sie geben Reserven für Anwendungen, in de-nen die Säule allein eingesetzt werden soll. Für Applikationen in der Medizintechnikbietet RK Rose+Krieger den RK Powerlift Mmit interner Start/Stopp Steuerung sowiemit externerMultiControl-Steuerung an.BeideVersionen sindnachder 3rdEditionderIEC 60601-1 für den Einsatz immedizintechnischen Bereich zertifiziert.

Hubsäule für ergonomische Reinraum-Arbeitsplatzsysteme

Ähnlich verlief die Entwicklung einer weiteren Innovation - der Reinraum-HubsäuleMultilift II clean. Auch hier erweiterte RK Rose+Krieger eine bestehende Baureihe.„Im Markt für Hubsäulen herrscht eine hohe Wettbewerbsdichte“, sagt MaximilianTischler, der dieses Produktfeld verantwortet. Auf der Suche nach einer neuen Markt-nische stieß er auf den Bereich der ergonomischen Arbeitsplatzsysteme im Reinraumund eruierte hierfür den Bedarf in der Industrie. Der Mensch stellt die größte Partikel-quelle im Reinraum dar. Demzufolge wird grundsätzlich versucht, den Automatisie-rungsgrad hier stetig zu steigern. Dennoch gibt es imReinraum noch eine ganze Reihevon manuellen Tätigkeiten, die von Mitarbeitern selbst durchgeführt werden. Dazuzählen beispielsweise Endmontage-, Reinigungs- oder auch Verpackungsschritte.

Ein wesentlicher Grund dafür sind die überaus hohenUnterhaltungskosten für einen Rein-raum. Je höher die Reinraumklasse, desto umfangreicher sind Aufwand undKosten für im-mer komplexere Lüftungs- und Filtersysteme. Dementsprechend setzen Unternehmenhäufig auf sogenannte Zonenkonzepte. Fertigungsschritte an besonders sensiblen Bautei-

Mobile OP-Stühle können dank batteriebetriebenemRK Powerlift M in der Höhe präzise an dieAnforderungen der Operateure angepasst werden

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len werden bei-spielsweise voll-kommen automati-siert unter absolutsterilen Bedingun-gen in einem Rein-raum der ISO Klas-se 1 durchgeführt.Andere Prozesse,bei denen Kleinst-partikel nicht zu ei-ner Fehlfunktion

des Endproduktes führen können, werden in ISO-Klassen 5 bis 9und größtenteils vonMitarbeitern erledigt.

Damit stand fest: vor allem inReinräumenderKlassen7bis9,in denen Menschen arbeiten, wären höhenverstellbare Ar-beitsplätze zwar wünschenswert, ließen sich jedoch aufgrundder geltenden Emissionsvorschriften bislang nur schwer reali-sieren. Schwachstelle ist die Hubsäule, die für die Auf- undAbwärtsbewegung des Arbeitstisches sorgt und damit einenwesentlichen Beitrag zur Ergonomie des Arbeitsplatzes leis-tet. Doch herkömmliche Hubsäulen verursachen durch ihreBewegung und ihren Gleichstrommotor einen inakzeptabelhohen Partikelausstoß. Schließlich können bereits winzigePartikel zur Kontamination der Produkte und damit zu Fehl-funktionen führen.

Der Bedarf war also grundsätzlich gegeben. Schnell stellte sichüberdies heraus, dass es noch keine Standard-Hubsäule speziellfür den Reinraum gab. Die Recherche bei Kunden, die in Rein-räumen fertigen und bei Anbietern von Arbeitsplatzsystemen fürReinräume ergab, dass in der Regel statische Lösungen genutztwerden. „Als feststand, dass es einen Bedarf geben würde, wenn

nur das entscheidende Kri-terium der Partikelemissi-on in den Griff zu bekom-men wäre, begannen wir,unseren Multilift II fit fürdenReinraum zumachen“,sagt Maximilian Tischler.

Die Multilift-II-Hubsäuleaus dem Lineartechnik-Portfolio von RK Ro-se+Krieger dient zur stu-fenlosen Höhenverstellungvon Arbeitstischen, Vor-richtungen, Montagear-beitsplätzenund vergleich-baren Applikationen. Siegleichen Größenunter-schiede der Mitarbeiterproblemlos aus und ver-bessern damit die Arbeits-ergonomie. Die Antriebse-

lemente bieten neben der motorischen Verstellung auch einestabile Führung. Ihre schmale Bauform bietet einen zusätzli-chen Raumgewinn und da sich dennoch die gesamte Technik imInneren der Hubsäule versteckt, ist nicht einmal eine Verklei-dung erforderlich. Im Gegenteil, viele Hubsäulen sind an sichschon stylische Hingucker. Die Hubsäule kann einzeln oder imSychronverbund mit bis zu 16 Antrieben betrieben werden. ZurProduktfamilie gehören neben der zweistufigen Standardvarian-te auch die teleskopierende Ausführung Multilift II telescopeund der Multilift II impact mit integriertem Dämpfungssystemzur Absorption hoher Aufprallkräfte. Der Multilift II ESD mitelektrisch leitfähig verbundenen Profilen und der Multilift II sa-fety mit integrierter Absturzsicherung für Überkopfanwendun-gen ergänzen die Produktreihe. Sämtliche Modelle entstandendurch Anpassungen an unterschiedliche Kundenforderungenund waren in dieser Form zuvor nicht auf demMarkt zu finden.

Bei der Entwicklung der Reinraumhubsäule konnten die Kon-strukteure von RK Rose+Krieger auf die Erfahrung bei derKonzeption der Profil-Lineareinheit RK Duoline Clean fürReinraumanwendungen zurückgreifen. „Wir hatten bei derReinraumachse engmit demFraunhofer Institut für Produkti-onstechnik und Automatisierung IPA zusammengearbeitetund dort auch den Partikelemissionstest durchführen lassen.Auf diese Kontakte konnten wir uns auch bei der Entwicklungdes Multilift II clean verlassen“, so Tischler.

Zielvorgaben übertroffen

DieZielsetzung für dieHubsäulewar klar:DerMultilift II cleanmusste mindestens die Reinraumklasse 7 erreichen, umüberall dort eingesetzt werden zu können, wo Mitarbeiter un-ter Reinraumbedingungen ihre Tätigkeiten durchführen. RKRose+Krieger entwickelte daher zur Minimierung des Parti-kelausstoßes eine spezielle Ummantelung für den bürstenbe-hafteten Gleichstrommotor. Diverse Tests beim IPAmit unter-schiedlichen Prototypen untermauerten die technischeMachbarkeit. Getestet wurde unter typischen Anwendungs-bedingungen: vertikale Einbaulage, Hublänge 400 mm undeine Einschaltdauer von 10% für die gelegentliche Verstel-lung des Arbeitsplatzsystems.

Den Nachweis der Reinraumtauglichkeit des heutigen MultiliftsII clean erbrachte ein Partikelemissionstest nach DIN EN ISO14644-1, den das IPA durchführte und der die Hubsäule für denEinsatz in Reinräumen bis zur weltweit gültigen Klasse 4 – unddamit sogar nochdeutlichhöher als anvisiert – zertifizierte.

Autor:Bernd Klöpper,Leiter Marketing,RK Rose+Krieger GmbH

Links ein herkömmlicher, statischer Labor-arbeitsplatz, der lediglich das Arbeiten inder sitzenden Position erlaubt; rechts ein er-gonomischer Arbeitsplatz, der sich dankMultilift-II-Hubsäulen von RK Rose+Krie-ger stufenlos in der Höhe verstellen lässt

Zur Multilift-II-Produktfamilie ge-hören außerdemneben der zweistu-figen Standardvariante und der te-leskopierenden Ausführung auchder Multilift II impact mit integrier-tem Dämpfungssystem und derMultilift II ESDmit elektrisch leitfä-hig verbundenen Profilen sowie derMultilift II safety mit integrierterAbsturzsicherung für Überkopfan-wendungen

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VASCULATHE REVOLUTIONIERTSTENT-HERSTELLUNG

Mit VascuLathe stellt Aerotech eine innovative Schneidlösung für die anspruchsvolle Stent-Fer-tigung vor: Das voll integrierte Bewegungssystem kombiniert automatisierte Materialhandha-

bungsfunktionen mit direktangetriebenen Linear- und Drehbewegungen. Das integrierte Linear-Rotati-ons-Design erhöhe laut Hersteller den Durchsatz um das Zwei- bis Fünffache im Vergleich zu herkömmli-chen kugelumlaufspindelbasierten oder anderen Antriebsprinzipien und ermöglicht Fertigungstoleranzenim Submikrometerbereich.

„Der höhere Durchsatz des VascuLathe-Systems bedeutet, dass ein Medizintechnikhersteller im Vergleichzu herkömmlichen Produktionsmethoden weniger Maschinen für die gleiche Anzahl von Stents benötigt“,weiß Norbert Ludwig, Geschäftsführer der Aerotech GmbH, aus der Praxis. Der VascuLathe könne aberauch auf Grund seiner Flexibiltät eingesetzt werden, um einen erhöhten und variierenden Produktionsbe-darf auf der vorhandenen Fertigungsfläche zu decken.

Automatisiertes Materialhandling

Das VascuLathe ist einvollständiges Bewegungs-und Materialhandha-bungs-Subsystem. Es um-fasst eine automatisierte,pneumatisch aktivierteER-Spannzangenbau-gruppe sowie einen optio-nalen kombinierten Buch-sen-/Rohrvorschubme-chanismus, mit dem die

sequenzielle, vollautomatisierte Herstellung verschiedener Stents aus einem Rohrmaterial von beliebigerLänge ermöglicht wird. Ferner ist eine Nassschneidkonfiguration für Anwendungen erhältlich, die je nachMaterial eine Kühlflüssigkeit während des Schneidprozess erfordern.

Erweiterte Steuerarchitektur

Die VascuLathe-Plattform ist mit einer leistungsstarken, dabei einfach und intuitiv bedienbaren Aero-tech-Steuerung verfügbar. Anwender können ohne großen Programmieraufwand Stromstärke-, Geschwin-digkeits- und Positions-Servo-Loops auf maximale Performance optimieren. Zusatzfunktionen wie bspw.„Multiblock-Look Ahead“ zur Generierung von Bahnen minimieren Geometriefehler bei kleinen Radien,indem die Schneidegeschwindigkeit „vorausschauend“ geregelt wird. Mit der Funktion „Position Syn-chronized Output“ (PSO) können Laserpulse positionssynchron gesteuert werden, um bei variabler Schnei-degeschwindigkeit, eine optimale Laserleistungskopplung beizubehalten.

Aerotech - Innovationen im gesamten Life Sciences-Bereich

„Die neue Stent-Fertigungslösung ist die Fortführung unserer erfolgreichen High-Performance-Bewe-gungssysteme und Komponenten für medizintechnische und Life Sciences-Anwendungen“, resümiert derAerotech-Geschäftsführer. Andere Beispiele aus dem dem Lösungsprogramm für die Medizintechnik sindneben dem Stent-Schneiden auch Herzschrittmacher- und Katheter-Laserschweißsysteme, die Fertigungvon Intraokularlinsen (IOL) und Kontaktlinsen, DNA- und Blut-Sequenzierung, haptische Fräser und Boh-rer, Röntgengeräte, Kernspintomografen und CAT-Scanner. „Wir bieten Medizintechnikherstellern mit un-seren Bewegungssystemen und Komponenten einen Wettbewerbsvorteil im stark umkämpften Markt derMedizinproduktefertigung“, verdeutlich Norbert Ludwig.

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NEUES DIGITALES ZEITALTER IN DER VISUALISIERUNG

Die ZEISS Sparte Medical Technology hat mit dem TIVATO® 700und dem EXTARO® 300 eine fortschrittliche Lösungen für die Hals-

Nasen-Ohren-Chirurgie (HNO-Chirurgie) vorgestellt. „Mit diesen brandneu-en Systemen bieten wir HNO-Chirurgen Zugang zu Augmented-Visualizati-on-Methoden, die weit über das Weißlicht hinausgehen und mit digitalenFunktionen neue Möglichkeiten auf diesem Fachgebiet eröffnen“, sagt DirkBrunner, Leiter des Geschäftsbereichs Mikrochirurgie bei ZEISS. Dr. Ludwin

Monz, Vorstandsvorsitzender der Carl Zeiss Meditec, sagt: „TIVATO 700 und EX-TARO 300 unterstreichen unsern Marktfokus auf das HNO-Segment, einem his-torisch sehr wichtigen Geschäftsbereich unseres Unternehmens. Mit den beidenSystemen bieten wir unseren Kunden zukunftsfähige Technologie.“ Entwickeltfür anspruchsvolle Eingriffe der HNO-Chirurgie kombiniert ZEISS TIVATO700 workflow-optimierte Visualisierung und erstklassige Reichweite undFlexibilität mit einem allzeit digitalen Ansatz für die moderne Chirurgie.

Die workflow-optimierte Visualisierung von ZEISS TIVATO 700 stellt Fluores-zenzoptionen für die Beurteilung der Gefäßdurchgängigkeit und andere Ap-plikationen bereit. Integrierte 4K-Technologie bietet demChirurgen die Mög-

lichkeit, seine Prozeduren inbrillanter Bildqualität zu visua-lisieren. Gleichzeitig profitierenAssistenzärzte, OP-Mitarbeiterund Ärzte in der Ausbildung vonder hervorragenden Auflösungund Bildqualität, wenn sie denEingriff mitverfolgen – ein un-schätzbarer Lern- und Trai-ningseffekt.

Mit einer herausragenden Kopffreiheit und einem erweiterten Arbeitsabstandbietet TIVATO 700 Chirurgen eine ultimative Reichweite und Flexibilität undunterstützt dabei, OP-Situation sicher zu bewältigen. „Wir haben robotischeFunktionen in das TIVATO 700 integriert, die die Systemstabilität in der klini-schen Anwendung durch aktive Schwingungsdämpfung unterstützen“, erläu-tert Dr. Ludwin Monz, Vorstandsvorsitzender der Carl Zeiss Meditec AG.Der moderne OP wird immer vernetzter, daher ist der allzeit-digitale Ansatz, denZEISS für das TIVATO 700 gewählt hat, mit einer intuitiven und leicht zu bedie-

nenden Benutzeroberfläche ausgestattet. Mit seinem umfassenden Konnekti-vitätspaket kann das ZEISS TIVATO 700 nahtlos in die bestehende IT-Infra-struktur einer Klinik integriert werden. Es unterstützt den Datentransfer und dieBilddokumentation während des gesamten chirurgischen Workflows und er-laubt eine verbesserte Wartungsfreundlichkeit des Systems über den Fernzu-griff durch ZEISS Smart Services. Konzipiert für chirurgische HNO-Eingriffe imAmbulanz- und Basisversorgungsbereich ist ZEISS EXTARO 300 durch eine

neue Dimension der Visualisierung, einhändige Bedienung und das digitaleDatenmanagement so ausgerichtet, dass vor, während und nach dem Eingriffwertvolle Zeit gespart wird.

Die neuen Augmented Visuali-zation-Modi des EXTARO 300wie beispielsweise der NoGlare-Mode unterdrücken störendeLichtreflexionen etwa vonfeuchtem Gewebe, der Multi-spectral Mode verstärkt denKontrast zwischen Blutgefäßenund umliegendem Gewebe. Die-se speziellen Modi helfen Chir-urgen, Situationen sicher zu be-urteilen, ohne wertvolle Informationen zu verlieren, die durch Reflexionenoder geringen Farbkontrast überdeckt werden könnten. „Gerade in der La-ryngologie sind diese neuen Visualisierungsmodi ungemein hilfreich, umBlutgefäße im Bereich des Kehlkopfes besser erkennen zu können“, sagt Dr.Peter A. Weisskopf, Mayo Clinic, Phoenix, USA. Jede Justierung der Visuali-sierungseinheit kann den Arbeitsablauf unterbrechen. Das EXTARO 300 istdaher so konzipiert, dass das System mit einer Hand bedient werden kann.Per Fingerdruck steuert der Chirurg Licht, Kamera und Varioskop® und kannsich so auf die weiteren OP-Schritte konzentrieren.

Darüber hinaus unterstützt das ZEISS EXTARO 300 ein integriertes digitalesDatenmanagement, das die klinische Falldokumentation unterstützt, undintegriert diese komfortabel in die digitale Praxis. Die ZEISS Connect Appbietet einen strukturierten Datenmanagement-Ansatz mit einfacher Orga-nisation von Patientenbild- und Videodaten. www.zeiss.de

SAOHIRLINSEN, LANGLEBIG,UNEMPFINDLICH

Kundenspezifische Saphirlinsen, die unempfindlich gegen Blut,aggressive Chemikalien sowie Chlor und Fluorgas für eine breite

Spanne von medizinischen Sensoren und Geräten sind, sind von Meller Op-tics erhältlich. Sie zeichnen sich durch eine Härte von Mohs 9 aus und kön-nen somit direkt nach Diamanten den harten Einsatzbedingungen von häu-figem Gebrauch und Sterilisationsverfahren widerstehen. Sie sind rund oderquadratisch, konkav oder konvex, flach oder gestuft erhältlich und könnenBohrungen, Kantenbehandlungen, Metallisierungen und Beschichtungen

enthalten, um eine Durchlässigkeit je nach Di-cke von über 99% zu erzielen. Meller SapphireMedical Lenses eignen sich zur Verwendung inmedizinischen und labortechnischen Gerätenund Sensoren. Sie werden nach OEM-Spezifi-kationenmit einem Durchmesser von 6,35mmbis 22,54 mm präzisionsgefertigt und sind fürLicht von UV bis 4,7 µm durchlässig. Die Eben-heit kann auf 1/10. Welle eingehalten werden,

mit einer Parallelität von 2 Bogensekunden und einer Oberflächengüte von<0,5 mm. Weitere Saphir-Optiken werden ebenfalls angeboten.

www.melleroptics.com

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www.med-eng.de


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Medizinischer Fortschritt. Mit Hochleistungs-Kunststoffen.

Innovationen für die Medizin- und Labortechnik

• Maßgeschneidert aus Polytetraflon®-PTFE und den thermoplastischen Werkstoffen Moldflon®

-PTFE, -PEEK, -PFA, -FEP und -ETFE• Für Endoskopie, Analytik und Gerätetechnik• Zertifiziert gemäß ISO 13485• Fertigung im Reinraum Klasse 8

Besuchen Sie uns inDüsseldorfvom 12.-15. November 2018Halle 8b, Stand E03

www.ek-kt.de/[email protected] +49 7142 [email protected]

MIKROSKOPIE IM WANDEL

Solectrix, das Nürnberger Designhaus für Embedded Systeme, und SeeFront, der HamburgerEntwickler von brillenlos nutzbaren 3D-Bildschirmen, entwickeln gemeinsam das integrierte,

latenzarme 3D-Live-System Aegolus. Das kompakte High-End Bilddarstellungssystem besteht aus einem3D-Kamerasystem (Solectrix) und einem 3D-Monitor (SeeFront) und soll wahlweise als Komplettsystemoder als Upgrade für bestehende optische Stereo-Mikroskop-Systeme (siehe Foto) einsetzbar sein.

Die winzigen Kameraköpfe von Solectrix liefern je bis zu 30 Bilderpro Sekunde in gestochen scharfer 4K-UHD-Auflösung. Die Bildsen-sorik erfasst die Bilddaten und leitet diese zur Bildverarbeitung und3D-Aufbereitung weiter. Das „real 3D“-Konzept von Solectrix stelltdie synchrone Aufzeichnung der Bilddaten sicher, deren Verarbei-tung innerhalb eines einzelnen FPGAs einheitliche Bildeigenschaf-ten garantiert. Die patentierte SeeFront 3D-Technologie nutzt Eye-Tracking zur Bestimmung der Betrachterposition. Das 3D-Bild wirdin Echtzeit für den Betrachter optimiert auf dem 3D-Monitor ange-zeigt. Zur Auswahl stehen die Monitor-Diagonalen 15.6“ und 32“.

Damit realisiert Aegolus durch anspruchsvolle Hochleistungsda-tenverarbeitung ein hochpräzises 3D-Bild in Echtzeit, wie es bei-spielsweise bei der Live-Überwachung von Operationen oder beidiagnostischer Arbeit gefordert wird. Außerdem ermöglicht es demAnwender das vollkommen freie Arbeiten am Objekt. Unabhängig vom Okular eines optischen Mikroskopsund ohne hinderliche Hilfsmittel wie die sonst übliche 3D-Brille kann hier ergonomisch und ermüdungs-frei gearbeitet werden.MEDICA Halle 3 Stand E83 www.solectrix.de

LASERLINIENSPIEGEL IN NEUENBESCHICHTUNGEN UND GRÖSSEN

Edmund Optics® (EO) stellt zusätzliche Beschichtungsmöglichkeiten und Größen für die TECHSPEC®

Nd:YAG Laserlinienspiegel vor. Diese vielseitig einsetzbaren Laserlinienspiegel bieten die hohe Re-flexion, Oberflächenqualität und -genauigkeit, die für eine Vielzahl von anspruchsvollen Nd:YAG und Nd:YLFLaseranwendungen benötigt werden, einschließlich der Strahlführung und -lenkung von Hochleistungslaser-strahlen bis zur 4. Harmonischen bei 266 nm. TECHSPEC® Nd:YAG Laserlinienspiegel bieten Zerstörschwellenbis zu 5 J/cm2 bei 355 nm und 10 ns Laserpulsen. Diese langlebigen Laserlinienspiegel besitzen eine reflektie-rende Beschichtung und spezifisch auf die Laserart und Wellenlänge ausgelegte Zerstörschwellen.

Die Hochleistungsspiegel bieten > 99,98% Reflexion bei 1064 nm. TECH-SPEC® Nd:YAG Laserlinienspiegel sind für 0° und 45° Einfallswinkel undin Ausführungen für verschiedene Harmonische verfügbar. ZweibandigeSpiegel für die Reflexion elementarer und frequenzverdoppelter Laserliniensind ebenfalls erhältlich. Sie können zur Reflexion der elementaren 1064nm Linie und des dazugehörigen Ausrichtungsstrahls eingesetzt werden.

TECHSPEC® Nd:YAG Laserlinienspiegel werden aus UV-Quarzglas hergestellt, um optimale thermische Sta-bilität und Beständigkeit zu gewährleisten. Die reflektierende Oberfläche besitzt eine Oberflächengenauig-keit vonλ/10 und eine Oberflächenqualität mit einer Scratch-Dig-Spezifikation von 10-5. BranchenführendeVersionen mit dielektrischer Ionenstrahl gesputterter (IBS) Beschichtung sind erhältlich. TECHSPEC® Nd:YAGLaserlinienspiegel sind ab Lager verfügbar und sofort lieferbar. www.edmundoptics.de

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MEDElektronik &Komponenten Optische Bauelemente

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BESCHICHTUNGSLÖSUNGEN FÜR LICHTWELLEN-ÜBERTRAGUNGSBEREICHE VON UV-C BIS NIR

CeramOptec, ein Entwickler und Hersteller von Multimode-Licht-wellenleitern aus Quarzglas, erweitert sein Portfolio um Antire-

flexbeschichtungen für die Endflächen von optischen Fasern und Faserbün-deln. In einer hochmodernen Vakuum-Beschichtungsanlage am Produkti-onsstandort in Livani/Lettland werden ab sofort entspiegelndeBeschichtungen aus Siliziumdioxid (SiO2), Aluminium(III)-oxid (Al2O3) undHafniumdioxid (HfO2) sowie anderen Oxidverbindungen realisiert.

Die Schichten werden via Gasphasenabschei-dung erzeugt und senken die Reflexionsverlustevon Faserkern und Fasermantel von üblicher-weise sieben bis acht auf unter 0,1 Prozent. DieAntireflexbeschichtungen sind für Lichtwellen-Übertragungsbereiche von UV-C bis zu nahemInfrarotlicht (NIR) verfügbar. Eine typische An-wendung stellen zum Beispiel Beschichtungen

für die optimierte Transmission von 266nm UV-C-Licht dar.Mit der Portfoli-oerweiterung um Antireflexbeschichtungen reagiert CeramOptec auf diewachsenden industriellen Anforderungen an den Lichtdurchsatz quarzglas-basierter Faserprodukte. Darüber hinaus kann der Faseroptik-Spezialistnunmehr sämtliche Schritte der Glasfaserfertigung am eigenen Produkti-onsstandort durchführen. Das sichert höchste Qualitätsstandards und ver-kürzt vor allem die Lieferzeit kundenindividueller Faserprodukte erheblich.

Die in Livani errichtete Vakuumkammer bietet dabei selbst für die Beschich-tung von Spezialanfertigungen optimale Voraussetzungen. Mit über einemKubikmeter Nutzraum und einem Innenkammer-Durchmesser von 1100mmverfügt sie über überdurchschnittliche Dimensionen, die auch eine Bestü-ckung mit sehr langen Fasern und Faserbündeln erlauben. Damit deckt dieAnlage das komplette Spektrum möglicher Antireflexbeschichtungslösun-gen für faseroptische Produkte ab.

www.ceramoptec.com

IDEAL ZUR AUFREINIGUNG VONLASERLINIEN GEEIGNET

Edmund Optics® (EO) stellt neue TECHSPEC® hartbeschichtete-Bandpassfilter mit OD 4,0 - 5 nm vor. Diese vielseitig einsetzbaren

Filter bieten die benötigte hohe Transmission und tiefe Blockung, umschmale Spektralbereiche für den Einsatz in verschiedenen Anwendungenisolieren zu können. TECHSPEC® hartbeschichtete Bandpassfilter mit OD4,0 - 5 nm weisen eine schmale Halbwertsbreite (FWHM) von 5 nm auf, wes-halb sie sich ideal zur Aufreinigung von Laserlinien eignen.

Sie sorgen für ein besseres Signal-Rausch-Verhältnis als es bei Filtern mitweiterer Bandbreite möglich ist. Zudem können die Bandpassfilter eben-falls in Geräten für Elementar- und Laserlinientrennung, für chemischePrüfsysteme oder Fluoreszenz-Anwendungen eingesetzt werden. Diese prä-zisen Bandpassfilter bieten eine Oberflächenqualität von 80-50 und Zent-ralwellenlängen von 343 nm bis 1064 nm und finden somit Anwendung in2. und 3. Harmonischen Nd:YLF Lasern, Diodenlasern sowie HeNe Lasern.

TECHSPEC® hartbeschichtete Bandpassfilter mit OD 4,0 - 5 nm weisen ei-nen Blockungsbereich von 200 - 1200 nm und eine minimale Transmission>85% auf. Hartbeschichtete Bandpassfilter mit OD 4,0 sind mit 12,5 mm,25 mm und 50 mm Durchmesser erhältlich. TECHSPEC® hartbeschichteteBandpassfilter mit OD 4,0 - 5 nm sind mit einer langlebigen harten Be-schichtung versehen, um die Abnutzung der Filter zu minimieren undgleichzeitig die Transmission zu erhöhen. Diese Filter bieten steile Block-ungs- und Transmissionskanten, um die höchste Leistung bei den an-spruchsvollsten Anwendungen mit verschiedenen verfügbaren UV-, VIS-und NIR-Laserlinien zu erzielen.

www.edmundoptics.de

HD-MIKROOBJEKTIVE UNDMIKROOPTISCHE KOMPONENTEN

Qioptiq übernimmt auf Wunsch das Design hochpräziser Mikroop-tik für Endoskope und begleitet OEMs von der Entwicklungsphase

über die Prototypenentwicklung bis hin zur Vorserien- und Serienproduktion.Die Parameter der Komponenten und Baugruppen werden umfassend ge-

messen und dokumentiert, Herstellprozesse nach medizintechnischen An-forderungen validiert. Reproduzierbarkeit und 100-prozentige Chargen-rückverfolgbarkeit sind somit nachhaltig gewährleistet. Die spezialisierteFertigung liefert komplette HD-Mikroobjektive für starre und flexible Endosko-pe, Videoendoskope und robotergeführte Endoskope. Die Miniaturisierung vonSensoren, Optik und verbindender Mechanik ermöglicht immer kleinere Kame-ras, die als integraler Bestandteil von Endoskopen insgesamt kleinere Geräteund ergo patientenschonende Behandlungen erlauben oder mehr Raum für denArbeitskanal des Endoskops schaffen. Umgesetzt werden könnenminimale Ob-

jektiv-Durchmesser ab 0,8 mm, Bildwinkel bis170° und Blendendurchmesser ab 0,1 mm bei 5µm Positionsgenauigkeit und 10 µm Zentrierge-nauigkeit. Neben der auftragsspezifischen Ent-wicklung und Fertigung bietet Qioptiq die zweistandardisierten COTT-Objektivserien Falcon

und Eagle für hochauflösende 1/10„- und 1/6“-Bildsensoren an. Speziell dieFalcon-Objektive zeichnen sich durch eine hohe Modulationsübertragungs-funktion (MTF), eine vignettierungsfreie Abbildung und einen minimalen Mit-te-Rand-Helligkeitsabfall aus. Bei einer Gesamtlänge von nur 5 mm inklusiveSchnittweite enthalten diese Objektive ein fünfteiliges Linsensystem. AlleQioptiq-Objektivtypen für die Endoskopie sind biokompatibel und haben einenintegrierten Infrarotsperrfilter und eine lithographisch erzeugte Chrom-Blende.

www.qioptiq.de

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MEDElektronik &Komponenten Kunststoffbauteile

Fachmedium der Automatisierungstechnik

Nürnberg, Germany

26. – 28.2.2019

Tauchen Sie ein in die Welt der Embedded-Systeme und entdecken Sie Innovationen für Ihren Erfolg.

INNOVATIONEN ENTDECKEN

2ew19P E-Code für freien Eintritt

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Veranstalter Fachmesse

NürnbergMesse GmbHT +49 9118606-4912F +49 [email protected]

Veranstalter Konferenzen

WEKA FACHMEDIEN GmbHT +49 8925556-13 49 F +49 [email protected]

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Medienpartner

NEUE LÖSUNGEN FÜR DIE NADELFREIE INJEKTION

Für viele Menschen wäre es ein Traum, ihre Diabetes ohne Spritzenbehandeln zu können. Die Firma QS Medical Technology, Ltd. (QS),

in Peking hat eine neue nadelfreie Technologie entwickelt. Diese ist sicher,effektiv und für Diabetes-Patienten bequemer zu handhaben. Das Medika-ment wird dabei unter hohem Druck unter die Hautoberfläche gepumpt.

„Wir sind auf die Entwicklung innovativer medizinischer Produkte speziali-siert, die das Leben für Millionen Menschen in China und weltweit einfacher,sicherer und bequemer machen“, sagt Justin Zhang, Gründer und Geschäfts-führer von QS. „Deshalb kooperieren wir mit Covestro, um qualitativ hochwer-tige, nadelfreie Injektoren zu produzieren, die den Bedürfnissen einer wach-senden Zahl von Diabetes-Patienten entgegenkommen“, so Justin Zhang.

„Es ist unsere Vision, die Welt ein Stück lebenswerter zu machen“, sagtWang Xinyu, bei Covestro in China verantwortlich für den Vertrieb von Poly-carbonat für medizinische Anwendungen. „Für Diabetiker bedeutet das, Lö-sungen zu finden, die bisherige Grenzen überwinden. Eine nadelfreie Tech-nologie kann die Behandlung für Patienten erleichtern und trotzdem die ge-wünschte Medikation sicherstellen.“

Auf Basis bisheriger guter Erfahrungen im Bereich nadelfreier Injektion ent-schied sich QS bei der Herstellung der Ampullen für das Polycarbonat Mak-rolon® Rx1805 von Covestro, ein für medizinische Anwendungen entwickel-

tes Produkt. Zusammenmit anderen Typen zeichnet es sich durch gute Halt-barkeit, einfache Verarbeitung, Sicherheit und Designfreiheit aus –Eigenschaften, die für verschiedene medizinische Produkte gewünschtsind. Covestro beliefert QS hier mit einer kompletten Materiallösung.

„Wir setzen das Polycarbonatvon Covestro vor allem in derProduktion des für die Insulin-abgabe verantwortlichen Teilsein“, erläutert Su Ning, Leiterindes Produktzentrums bei QS.„Der Kunststoff ist sehr dimen-sionsstabil und fest und erfülltunsere Anforderungen für dasZwischenstück zur Medikamen-tenabgabe und für die Ampul-len. Dadurch ist gewährleistet,dass die Entnahme konsistentund sicher funktioniert und die

Teile überdies unsere Designanforderungen erfüllen. Die Nadel für die Me-dikamentenentnahme und die Abdeckung des Absauggeräts werden in ei-nem Schuss mittels Spritzguss hergestellt.“ www.covestro.com



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MIT GX INNOSAFE MEHR SICHERHEIT VORNADELSTICHVERLETZUNGEN

Gebrauchte Spritzen sindmit ihren freiliegenden Kanülen eine all-gegenwärtige Gefahrenquelle in Arztpraxen, Labors oder Kranken-

häusern. Bestehende Nadelschutzsysteme vermindern die Verletzungsge-fahr des Endanwenders, erfordern aber zusätzlichen Aufwand bei der Abfül-lung beim Pharmaunternehmen und dem Einsatz der Spritze durch dasmedizinische Fachpersonal. Mit Gx InnoSafe bietet Gerresheimer eine Sprit-ze mit integriertem, passivem Sicherheitssystem, die unbeabsichtigte Na-

delstichverletzungen vermeidet, eine erneute Wiederverwendung aus-schließt und auf die Produktionsabläufe im Pharmaunternehmen als auchauf die einfache und intuitive Anwendung durch medizinisches Fachperso-nal optimiert ist.

„Für Beschäftigte im Gesundheitswesen gehört es zum Alltag, mit bereits be-nutzten Injektionsnadeln zu hantieren. Dies führt in einigen Fällen zur Über-tragung schwerer Krankheiten. Schätzungsweise ereignen sich in Europa rundeine Million Nadelstichverletzungen pro Jahr,“ erklärt Maximilian Vogl, ProductManager Injection Devices und ergänzt, dass es im ungünstigsten Fall zuschwerwiegenden Infektionen führen kann. Zudem besteht die Gefahr, dassbereits benutzte Spritzen versehentlich ein zweites Mal eingesetzt werden.

Gx InnoSafe schützt zuverlässig vor unbeabsichtigten Nadelstichverletzun-gen und schließt eine erneute Wiederverwendung aus. Anders als bei vielenexistierenden Lösungen wird der Nadelschutzmechanismus dabei automa-tisch aktiviert und erfordert keine zusätzlichen Handgriffe durch den End-anwender. Es handelt sich somit um ein sogenanntes passives Nadel-schutzsystem. Ebenso vorteilhaft ist für den Pharmazeuten die Verarbeitungder Gx InnoSafe Spritzen, die ohne größere Veränderungen auf bestehendenLinien im getesteten Zustand erfolgen kann. Ein zusätzlicher Montage-schritt eines Sicherheitssystems wie derzeit marktüblich entfällt.

Der Anwender wünscht sich ein Sicherheitssystem, das den vertrautenInjektionsvorgang unverändert lässt, intuitiv und ergonomisch bedienbar

ist und keine zusätzliche manuelle Aktivierung zur Sicherung der Kanüle vorder Entsorgung erfordert. Das Gx InnoSafe Sicherheitssystem wird im Rah-men des Herstellungsprozess wie ein Standardnadelverschluss im Rein-raum auf Gx RTF Glasspritzen montiert. Der Spritzenkörper ist völlig frei ein-sehbar, um optimal das Vorhandensein des Wirkstoffs, dessen Reinheit unddie Verabreichung sehen und kontrollieren zu können. Auch die Injektionselbst wird wie gewohnt verabreicht. Nach dem Abnehmen der ergonomi-

schen Verschlusskappe mit integriertem, flexiblen Nadelschutz wird dieSpritze auf die Injektionsstelle gesetzt, die Kanüle in das zu verabreichendeGewebe eingeführt und der Wirkstoff wie bei einer herkömmlichen Spritzeinjiziert. Ein versehentliches Auslösen des Sicherheitssystems ist ausge-schlossen, da der Mechanismus vor der Injektion nicht vorgespannt ist. DasSystem wird erst beim Einstechen der Kanüle aktiviert und sorgt dann beimEntfernen der Spritze von der Injektionsstelle automatisch dafür, dass derSicherheitsmechanismus dauerhaft verriegelt wird. Auf diese Weise ist dieKanüle zuverlässig verdeckt und eine erneute Wiederverwendung der Spritzeausgeschlossen.

Für das Pharmaunternehmen bietet Gx InnoSafe Vorteile beim Abfüllprozessvon Ready-to-fill Spritzen. Das Sicherheitssystem wird im RTF-Prozess voll-automatisch aufgesetzt und durch visuelle Kontrolle zu 100 Prozent aufDurchstich und Positionierung überprüft. Die Spritzen werden dann ein-schließlich Sicherheitssystem in 100er-Lochtray (Nest) und Wanne ver-packt, verschlossen und mit Ethylenoxidgas sterilisiert. Sie können auf be-stehenden Abfülllinien ohne zusätzliche Vorbereitungs- und Assemblie-rungsschritte verarbeitet werden. Das Design des Sicherheitsmechanismusgewährleistet, dass eine unbeabsichtigte Aktivierung während Abfüllung,Verpackung und Transport vermieden wird. Das flexible Nadelschutzteil istin allen marktüblichen Elastomeren für pharmazeutische Applikationen er-hältlich. Mit der Einführung der neuen Produktlinie ist Gx InnoSafe für die1,0 ml long RTF Glasspritze mit ½“ Kanüle verfügbar. Weitere Spritzenvari-anten werden folgen. www.gerresheimer.com

KLEBSTOFF FÜR DIE MEDIZINTECHNIK FLUORESZIERT ORANGE

Panacol hat einen neuen orange fluoreszierenden UV-Klebstoffentwickelt, der speziell zum Verkleben von Kunststoffen geeignet

ist: Vitralit® 7311 FO ist nach USP Class VI zertifiziert und besonders fürVerklebungen im Bereich Medizintechnik geeignet. Vitralit® 7311 FO ist einniedrigviskoser, transparenter, mit UV- oder sichtbarem Licht härtender

Klebstoff auf Acrylatbasis. Er bietet sehr gute Verbundfestigkeiten mit vie-len Kunststoffen wie beispielsweise PC, PVC, PMMA oder ABS, haftet aberauch sehr gut auf Glas und Edelstahl. Wegen seiner extrem niedrigen Vis-kosität und guten Kapillarität ist Vitralit® 7311 FO für großflächige Verkle-bung genauso geeignet wie für Anwendungen mit sehr kleinen Spaltmaßen.Für die Aushärtung eignen sich insbesondere LED-UV-Aushärtesysteme miteiner Wellenlänge von 405 nm, allen voran die Bluepoint LED eco von Hönle.

Seine hochintensive LED-Strahlung ist speziell auf diePhotoinitiatoren des Vitralit® 7311 FO angepasst. Sowird - selbst bei schnellen Taktzeiten in Serienproduk-tionen - eine Aushärtung in Sekundenbruchteilen unddamit eine sichere Klebeverbindung gewährleistet.

Wird Vitralit® 7311 FO mit schwachem Schwarzlicht, beispielsweise durchden Bluepoint LED eco mit einer Wellenlänge von 365 nm, angeregt, fluores-ziert der Klebstoff orange. Dies ermöglicht eine gut sichtbare Prozesskon-trolle bei vorwiegend bläulich schimmernden transparenten Kunststoffen.Die Verklebung mit Vitralit® 7311 FO ist feuchte- und alkoholbeständig.

www.panacol.de

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www.med-eng.de


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News!

Mediengruppe Oberfranken –Fachverlage GmbH & Co. KGE.-C.-Baumann-Str. 595326 Kulmbach

ENERGIEKETTEN MIT QR-CODES

Vom rein mechanischen Produkt hin zum online berechenbaren und vernetzten Maschinenele-ment – igus treibt die Digitalisierung seiner Tribo-Produkte weiter stark voran. Neben den On-

line-Tools oder sich selbst überwachenden smart plastics stattet das Unternehmen seine Energiekettenjetzt mit einem QR-Code aus. Direkt auf der e-kette angebracht erhält der Techniker nach einem schnellenScan via Smartphone oder Tablet direkt Informationen zu seiner Kette und kann Montageanleitungenaufrufen oder Ersatzteile bestellen.

Um das Finden, Konfigurieren sowie den Betrieb und die Instandhaltung von Maschinenkomponenten fürden Kunden besonders einfach zu machen nutzt igus die vielfältigen Möglichkeiten, die sich durch dieDigitalisierung ergeben. Neben den 33 Online-Tools oder den smart plastics, die durch Sensoren und denEinsatz von künstlicher Intelligenz die Anlagensicherheit erhöhen, stattet der motion plastics Spezialistjetzt seine Energieketten mit QR-Codes aus. Diese Verbindung der „Offline-“ mit der „Online-Welt“ hat für

den Anwender einen ganz konkreten Nutzen:die schnellere Information, Montage und Er-satzteilbeschaffung über das Internet.

Montageschritte leicht erklärt

Zum Abrufen des Codes benötigt der Techni-ker lediglich die Kamera eines Smartphonesoder Tablets, die den Pixelcode via Appscannt, der auf Öffnungsstegen und Außenla-schen angebracht ist. Anschließend gelangtder Nutzer zu einer Website, auf der igus alle

wichtigen Informationen zum Produkt bereitstellt. Dazu zählen Fotos und Videos, die den Techniker Schrittfür Schritt durch die Montage führen. Wichtige Montageschritte sind in Zeitlupe dargestellt, Handgriffewerden somit direkt verständlich. Diese multimediale Darstellung reduziert Rüstzeiten und vereinfachtdie Erstmontage.

Dank des QR-Codes ist es zudem besonders einfach und schnell möglich für Energieketten Ersatzteile zubestellen. Intuitiv verständliche Illustrationen auf der Website unterstützen den Anwender, den Aufbau derArtikelnummern zu verstehen und die Bauteile blitzschnell zu erkennen. Nur einen Klick entfernt ist derOnlineshop, in dem sich die Bestellung aufgeben lässt. Und nur 24 bis 48 Stunden später sind die Kom-ponenten vor Ort. www.igus.de

ISOLIERTE CAN-TRANSCEIVER

Eine besonders hohe Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Einflüssen zeichnet die vonMornsun vorgestellten neuen isolierten CAN-Transceiver TD301DCANHE und TD501DCANHE

aus. Je nach Version mit 3,3 oder 5 V Betriebsspannung betreibbar, können die extrem kompaktenSende/Empfangsmodule mit elektrostatischen Entladungen von bis zu ±8 kV (Kontakt) bzw. ±15kV (Luft) und Stoßspannungen von bis zu ±4 kV belastet werden. Die Isolation der zwischen Eingang und

Ausgang liegenden Signal- und Versorgungspfade ist dabei jeweils auf 2.500 VDC ausgelegt. Um solcheherausragenden Werte erzielen zu können, hat Mornsun den CAN-Transceiver mit isoliertem Signalpfadzusammen mit einem ebenfalls isolierten DC/DC-Konverter in einem nur 20 x 17 x 7 mm großen 8-poligenDIL-Gehäuse integriert. Diese Kombination ermöglicht den einfachen und störsicheren Anschluss desCAN-Controllers mit massebezogenem CMOS/TTLAusgangssignal an einen CAN-Bus mit differenziellerSignalübertragung, wobei Baudraten von 20 kbit/s bis 1 Mbit/s unterstützt werden. Die Spezifikation desbusseitigen Ausgangs erlaubt die Anbindung von insgesamt bis zu 110 CAN-Transceivern.

www.mornsunpower.de

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Bilder:P

rotoLabs

GmbH

Vor rund sieben Jahren begann das Team um DonWashkewicz, CEO von Parker Hannifin, ihre Kernkompe-tenzen in der Bewegungs- und Steuerungstechnologie

zu nutzen, um tragbare Robotik-Systeme im Bereich der Pro-thetik und Orthetik zu entwickeln. Dabei arbeitete das Unter-nehmen mit Forschern der Vanderbilt University zusammen,um die Robotertechnologie so anzupassen, dass Patienten miteiner Lähmung der unteren Extremitäten ihreMobilität verbes-sern und die Gehfähigkeit wiedererlangen können. Dies führtezur Entwicklung eines tragbaren Exoskeletts, das aus einerKlammer besteht, die an Hüfte und Beinen befestigt und vonMotoren, Batterien und anderer Elektronik angetrieben wird.

Konstruktionsanalyse in Verbindungmit Schnellspritzguss vonFormteilen verhilft demMotion-and-Control-Technologieführer zueiner beschleunigten Entwicklung.

Entwicklung mit digitalerFertigungstechnologie

Im Jahr 2012 verständigten sich Parker Hannifin und Vander-bilt auf die Lizenzierung der Technologie und bald begann dasUnternehmen damit, ein Robotik-Exoskelett namens Indegoauf den Markt zu bringen. Dr. Ryan Farris war im Rahmen sei-ner Doktorarbeit bei Vanderbilt Miterfinder dieser Technolo-gie. Parker Hannifin engagierte ihn als technischen Leiter fürden Geschäftsbereich, der damit beauftragt wurde, Indegoauf denMarkt zu bringen.

Flexible Material- und Fertigungslösung

Schon früh während des Projekts erkannten Dr. Ryan Farrisund sein Team, dass die Bearbeitung von Produktionsanfra-gen und die Lieferung von Teilen über die traditionellen Ferti-gungszulieferer des Unternehmens zu lange dauerten, um dieknappen Fristen im Entwicklungsbereich einzuhalten.

Farris wusste, dass in diesem hart umkämpftenMarkt, in demjeder Tag der Produktentwicklung entscheidend für denErfolgsein kann, das Thema Zeit von höchster Bedeutung ist. DerBedarf an kürzeren Konstruktionszyklen und einer schnelle-ren Teilefertigung führte ihn für Prototyping- und Endanwen-dungsteile zu Protolabs.

„Mit Protolabs arbeiten wir vor allem zusammen, um neueIdeen zu testen“, sagtDr. RyanFarris. „Wennwir zumBeispieleine Konstruktionsverbesserung in Erwägung ziehen, benöti-gen wir die gefertigten Teile so schnell wie möglich, um sehenzu können, ob diese auch wirklich passen.“

Eine besondere Herausforderung bei der Konstruktion vonTeilenmit schneller Lieferfrist bezog sich auf eineKomponen-te, die als Lichtleiter für das Gerät dient. Dieses Teil überträgtLicht von einer kleinen LED auf einer eingebetteten Leiter-platte nach außen, so dass der Nutzer den aktuellen Geräte-status sehen kann.

„Dieser kleine Indikator ist besonders wichtig, damit der Nut-zer – z. B. die querschnittgelähmte Person oder der Schlagan-

Der Indego ist ein Robotik-Exoskelett, das Patientenmit einer Läh-mung der unteren Extremitäten helfen kann, wieder zu gehen. Bei derEntwicklung wurde Parker Hannifin von Protolabs unterstützt, umVerbesserungen der Konstruktion schnell testen zu können.

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fallpatient – weiß, in welchemModus sich das Gerät befindetund was als Nächstes passieren wird“, erklärt Farris.

Die ursprüngliche Lichtrohrkonstruktion wurde aus einem ge-formten transparenten Thermoplast hergestellt. Nachmehre-ren Testzyklen wurde deutlich, dass das Material zu sprödewar, um den Belastungen des täglichen Gebrauchs standzu-halten, da das System so konstruiert wurde, dass es sich inÜbereinstimmung mit den Bewegungen des Nutzers biegt.Darüber hinaus war das Lichtrohr ein Teil einer größeren Bau-gruppe, jedoch arbeitete die relative Bewegung der Baugrup-pe nicht besonders gut mit der steifen kunststoffähnlichenKomponente zusammen.

Flüssiger Silikongummi schließt Produktionslücke

Dr. Ryan Farris und sein Teambeurteilten das für die Licht-rohrkomponente verwendete Material neu und beschlos-sen, das Teil aus flüssigem Silikongummi (LSR) herzustel-len. Ein gegossenes LSR-Teil kann sich auf natürliche ArtinÜbereinstimmungmit denBewegungendesNutzers bie-gen und weist eine lebenslange Haltbarkeit auf. Die Her-ausforderung lag jedoch nicht nur in der Identifikation desrichtigen Materials: Man benötigte auch eine kosteneffizi-ente Formoption, die für diese Phase der Produktentwick-lung optimiert wurde, da der Konstruktionsprozess nochnicht abgeschlossen war.

Das Robotik-Exoskelett befand sich zu diesem Zeitpunktnoch immer in der Prototyping-Phase und die FDA-Zulas-sungen standen noch aus, so dass eine kostspielige Inves-tition in traditionelle Werkzeuge nicht ideal war. Farriswandte sich für das LSR-Spritzgussverfahren anProtolabs,um schnell mehrere Lichtrohrkomponenten herzustellen,damit er die neue Konstruktion testen und bei Bedarf flexi-bel wiederholen konnte.

Der Schlüssel zur Beschleunigung des Formprozesses warletztlich das automatisierte, interaktive Angebotssystem vonProtolabs. Farris und sein Teammüssen oft Teile für Angebotein wenigen Stunden hochladen und dann mehrere Wiederho-lungen durchlaufen, bis sie innerhalb der angestrebten Kos-ten liegen. Dies ermöglichte einen hochgradig wiederholba-ren Designprozess bei gleichzeitiger Senkung der Entwick-lungskosten, da eine Analyse- und Angebotserstellung digitaldurchgeführtwerden konnte und zunächst keinedirekte Ferti-gung von Endteilen erforderlich war.

Automatisiertes Angebotssystem

Nachdem sie die geformten LSR-Teile erhalten hatten, teste-ten sie das neueDesignund stellten fest, dass es die benötigteFlexibilität und Haltbarkeit hatte, um dem täglichen Einsatzdes Indego-Systems standzuhalten. „Wir waren sehr zufrie-denmit demWechsel zu einemTeil aus flüssigemSilikongum-mi“, sagt Farris. „Die Lichtdurchlässigkeit ist ausgezeichnet,die Sichtbarkeit des Indikators für denNutzer gut und seit derUmstellung gab es keine Problememit der Haltbarkeit.“

Farris schätzt, dass der Spritzguss-Service von Protolabs sei-nem Team ein bis zwei Monate Zeit gespart hat, da die LSR-Teile innerhalb weniger Tage hergestellt wurden. Da die Werk-zeuge für die Produktion kleiner Stückzahlen optimiert wur-den, konnte die Lücke zwischen frühen Prototypen und derfinalen Produktion geschlossen werden.

„Wennwir intern versucht hätten, diese Teile selbst herzustel-len, hätte das aufgrund von Bandbreiteneinschränkungenwahrscheinlich einenMonat gedauert“, ist sich Farris sicher.

Teil aus flüssigemSilikongummi (LSR).

Das Roboter-Exoskelett besteht aus einer Klammer, die an Hüfte undBeinen befestigt und vonMotoren, Batterien und anderer Elektronikangetrieben wird, umso die Bewegungen der Nutzer zu unterstützen.

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Diese Neukonstruktionwar allerdings weit mehrals eine Produktverbesse-rung, die in einem F+E-Labor entwickelt wurde.Farris merkt an, dass diesein Beispiel der umfas-senderen, strategischenMaßnahmen des Unter-nehmens ist, sich auf denKundenservice zu kon-zentrieren, indem manauf das Feedback der An-wender reagiert und Pro-duktverbesserungenschnell umsetzt.

„Unser Ziel ist es, soschnell wie möglich zusein. Wenn wir neue Ent-wicklungen haben, gehörtdie Geschwindigkeit zuunseremWettbewerbsvor-teil. Wenn sich in einembestimmten Bereich Pro-bleme ergeben, zeigt un-sere Reaktionsgeschwin-digkeit darauf, wie

schnell wir für unsere Kunden da sind“, erklärt Ryan Farris.

Neben dem LSR-Formteil setzten die Ingenieure und Desi-gner des Indego bei der Entwicklung des Robotik-Exoske-letts auf die CNC-Bearbeitung und 3D-Druckfunktionen vonProtolabs. Beispielsweise wurden Vorrichtungen bearbeitet,um Komponenten zum Ultraschallschweißen an Ort undStelle zu fixieren. Außerdem kamder 3D-Druck zumEinsatz,um Nylon-Prototypen durch selektives Lasersintern herzu-stellen, bevor man zum Spritzgießen überging. Mit einer On-Demand-Fertigung konnte Parker Hannifin die Entwick-lungszeit verkürzen, innovative Produkte schneller auf denMarkt bringen und auf Kundenfeedback reagieren. Farrisschätzt, dass der Geschäftsbereich Human Motion and Con-trol von Parker Hannifin insgesamt tausende vonKomponen-ten mit Protolabs hergestellt hat und bei zukünftigen Inde-go-Generationen deren digitale Fertigungsdienste weiterhinnutzen wird.

HYBRIDER SCHRITTMOTOR/LEITSPINDEL-AKTUATOR

Thomson Industries, Inc., Hersteller mechanischer Antriebslösun-gen, hat sein Programm der Schrittmotor-Linearaktuatoren um

Modelle mit eingebauter Führung erweitert, die ein Verdrehen des Aktuatorsverhindert. Mit dem neuen motorisierten Leitspindel-Aktuator (MLA) sparenKonstrukteure hochpräziser, kurzhubiger Systeme den Kosten-, Zeit- undWartungsaufwand, der im Zusammenhang mit der Entwicklung und Ferti-gung eigener externer Führungssysteme anfallen würde.

„Die Kombination aus Gewindetrieb und Schrittmotor ist eine einfache undkosteneffiziente Methode, um eine präzise Linearbewegung zu erreichen“, er-klärt Markus Brändle, Produktspezialist bei Thomson. „Verwendet man jedocheinfache Baugruppen aus Schrittmotor und Leitspindel, müssen zumeistkostspielige externe Führungssysteme mit Verdrehschutz konstruiert werden.Mit unserer neuen MLA-Produktlinie können Kunden, die eine präzise Verstell-bewegung benötigen, ganz einfach die Last, den Hub und die Art der Enden-bearbeitung spezifizieren – und haben eine einsatzfertige Lösung.“

Bei einem typischen Schrittmotor-Linearaktuator ist die Last mit einer Mut-ter verbunden, die beim Drehen der Spindel vor- und zurückfährt. Um dierotatorische Bewegung der motorisierten Leitspindel in die zum Verfahrender Last benötigte axiale Bewegung umzuwandeln, muss die Mutter an ei-

nem Verdrehen gehindert werden. Anwendungskonstrukteure realisierendas üblicherweise durch externe Führungsvorrichtungen, die jedoch wert-vollen Platz beanspruchen und außerdem zusätzliche Kosten und Komple-xität verursachen. Das Design der ThomsonMLA-Modelle macht eine externeFührung überflüssig, indem es die Spindel mit einem Aluminiumrohr um-hüllt, dessen eingegossenen Kerben in die Mutter greifen, sodass diese sichnicht verdrehen kann. Darüber hinaus verfügt dieses Design über eine inte-

grierte Lagerbuchse, die kleinen Radial-und Momentlasten standhält. Die neueThomson MLA ist ideal für lastempfindli-che Anwendungen mit begrenztem Platz-angebot geeignet, die eher kurze Hübe mithoher Wiederholgenauigkeit erfordern.

Beispiele hierfür sind die Justierung eines Mikroskop-Objekttischs, die Nei-gung eines Computerbildschirms oder die vertikale Positionierung einer Pi-pette auf ein Reagenzglasgestell. Die ideale Anwendung hat eine Hublängevon weniger als 64 mm, eine Last von unter 890 N bei beliebiger Motorgrößeund erfordert Geschwindigkeiten unterhalb von 500 mm/s. Die MLA Schritt-motor-Linearaktuatoren sind für die Motorbaugrößen NEMA 8, 11, 14, 17und 23 erhältlich. www.thomsonlinear.com/smla

Autor:Tobias Fischer, SeniorMarketingManager – CER, Proto Labs GmbH

Das schnelle Formen, die Bearbei-tung und der 3D-Druck sowie dieinteraktive Angebotserstellung vonProtolabs haben demF+ETeammo-natelange Entwicklungszeiten er-spart.

KONTAKT

Proto Labs GmbHKapellenstraße 10D-85622 FeldkirchenTel. +49 89 905 00 20www.protolabs.de

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INDIKATIONSERWEITERUNG FÜR PERCLOSE PROGLIDE

Abbotts Perclose ProGlide, ein Verschlusssystem für die Punkt-ionsstellen der Femoralis, ist auch für venöse Zugangsstellen (5

bis 24 F) zugelassen ist. Bisher bestand das CE-Zeichen ausschließlich fürdie Arteria femoralis (5 bis 21 F). Durch die erweiterte Zulassung kann demWunsch der Anwender Rechnung getragen werden, den bewährten PercloseProGlide auch für venöse, minimalinvasive Prozeduren wie die MitraClip-Therapie einzusetzen.

Der Verschluss der Punktions-stelle erfolgt durch einen chirur-gischen Faden, der Knoten istbereits im System vorgelegt.Durch die mit nummerierterSchrittfolge auf dem Systemversehene Single-Operator-An-wendung ist das System ein-fach zu bedienen, der Drahtzu-gang bleibt bis zum Schluss er-halten und in Untersuchungenkonnte eine Verkürzung der Pro-zedurzeiten1 gezeigt werden.Der Erfolg des Verschlusseskann direkt auf dem Tisch kon-trolliert werden, sodass ein si-

cherer Verschluss gewährleistet ist. Im Gegensatz zu anderen Verschluss-systemen lässt sich die Verschlussstelle falls notwendig direkt wieder re-punktieren.

Die Sicherheit und Wirksamkeit des Perclose ProGlide ist in zahlreichen Stu-dien untersucht worden: Bei mehr als 5.000 untersuchten Patienten 1 konn-te sowohl ein 98-prozentiger technischer Erfolg als auch eine verkürzte Zeit

bis zur Hämostase, Mobilisierung und Entlassung nachgewiesen werden.

Neueste Studien belegen darüber hinaus signifikant weniger Bluttransfu-sionen, Infektionen und niedrige Mortalitätsraten verglichenmit einem chir-urgischen Verschluss. In einer Untersuchung zum Einsatz von PercloseProGlide bei MitraClip-Prozeduren konnte ein signifikant kürzerer Aufent-halt auf der Intensivstation verglichen mit einer „figure eight“-Naht inKombination mit Kompression gezeigt werden. Insgesamt wurde die Sicher-heit und Wirksamkeit des Perclose ProGlide bei MitraClip-Prozeduren beimehr als 600 Patienten untersucht und belegt.

www.de.abbott

EFFIZIENZSTEIGERNDESPOTENZIAL

Patientenspezifische 3D-gedruckte Modelle verbessern die Opera-tionsergebnisse und die Effizienz im Krankenhaus, wobei medizi-

nische Einrichtungen Kosten reduzieren und zeitlich effizienter werden.Durch die Verwendung von komplexen 3D-gedruckten Modellen vor der Ope-ration, erzielt die Klinik für Herz-, Thorax- und Gefäßchirurgie der Universi-tätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz bei lebensbedro-henden Aortaoperationen eine Zeitersparnis von bis zu 40% in der OP.

Auch andere Krankenhäuser,wie das Guy“s and St ThomasNHS Foundation Trust und dasQueen Elizabeth Hospital inBirmingham, England, setzendie Technologie sehr erfolg-reich ein. Viele dieser Kran-kenhäuser konnten zudemOperationen in einer Weise

planen und vorbereiten, wie es zuvor nicht möglich war und die medizinischeAusbildung angehender Ärzte und Chirurgen verbessern. Mithilfe des 3D-Drucks können Ingenieure in der Medizintechnik die Forschung und Entwick-lung von neuen medizinischen Instrumenten und Geräten optimieren.MEDICA Halle 9 Stand D12 www.stratasys.com/de

WÄRMELEITFÄHIG UNDELEKTRISCH ISOLIEREND

Panacol hat neue thermisch härtende, einkomponentige Epoxid-harz-Klebstoffe mit sehr guten wärmeleitfähigen Eigenschaften

entwickelt. Die Klebstoffe mit sehr hoher Metallhaftung wurden speziell fürdie Verklebung und Wärmeentkopplung von Leistungselektronik entwickelt.

Aufgrund von mineralischen Füllstoffen gewährleistet etwa Elecolit® 6603eine hervorragende elektrische Isolierung. Vergleichbare Werte für dieDurchschlagsfestigkeit werden sonst oft nur mit wärmeleitfähigen Klebe-bändern erreicht. Darüber hinaus ist der Klebstoff mit bis zu 200°C dauer-temperaturbeständig.

Elecolit® 6603 ist leicht flexibel und kann auch als Vergussmasse verwen-det werden. Er zeigt ein gutes Fließverhalten und lässt sich mit Dispenser,im Siebdruck oder mit Rakel/Spachtel auftragen.

Varianten des Klebstoffs sind besonders standfest und formstabil oder las-sen sich in der Viskosität individuell einstellen. Je nach Anwendung sindauch Klebstoffvarianten mit höherer Wärmeleitfähigkeit oder erhöhter die-lektrischer Durchschlagsfestigkeit erhältlich.

www.panacol.de

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MEDSensorik Telemedizin

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ENSIRIONAG

Wearables sindMini-Computer, die in der Kleidung oder alsAccessoires getragen werden. Ihre Intelligenz verdanken sie denintegrierten Sensoren.

Potenzial für Wearables

Sensorenmessen die relative Luftfeuchtigkeit und Tem-peratur (RH/T) sowie Licht und Druck, um ihren Nut-zern zu ermöglichen, dieUmgebungsbedingungenund

das, was umsie herumgeschieht, wahrzunehmen. DerHaupt-vorteil dieser Sensoren ist, dass sie sehr energieeffizient sind,nur wenig Rechenleistung benötigen und immer kleiner wer-den. Daher eignen sie sich ideal fürWearables und bieten einegroße Bandbreite an potenziell wertvollen und interessantenNutzungsmöglichkeiten.

Personalisierte Umgebungsdaten

Der Einsatz von Temperatur- und Feuchtesensoren in Weara-bles ermöglicht nicht nur Messungen von Umgebungsdaten,sondern auch die Erfassung physiologischer Daten des Nut-zers wie beispielsweise der Hauttemperatur oder Schweißbil-

dung. Dies ermöglicht eine vereinfachte Nachvollziehbarkeitund eine bessere Interpretation von Leistungsparametern (z.B. schlechter Schlaf bei heißem Wetter, langsameres Laufenbei hoher Luftfeuchtigkeit) und bildet die Grundlage für eineganze Reihe neuer Anwendungen. Solche Informationen kön-nen auch in einem vernetzten Zuhause (Smart-Home) genutztwerden, um das Raumklima automatisch zu steuern. WerdenInformationen zur Hauttemperatur und Schweißbildung anein Klimasystem weitergegeben, kann das Raumklima ent-sprechend der persönlichen Präferenzen optimiert werden,ohne dass ein aktiver Eingriff durch den Nutzer nötig wird.Dies ist besonders von Vorteil, wenn ein Nutzer schläft undsich ungesunder oder unangenehmer Bedingungen gar nichtbewusst ist. Ein solchesSystemerhöht nicht nur denKomfort,sondern auch die Energieeffizienz – Energie wird nur ver-braucht, wenn sie tatsächlich benötigt wird, was zu Kosten-

Dank neuester Innovationen im Bereich der Umgebungssensorik nehmenWearables nun auch ihre Umwelt wahr.

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Nachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindernNachbau verhindern Geräte individualisierenGeräte 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CodeMeter® – Schutz für Medizingeräte

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einsparungen führt. Die Überwachung der Umgebungsdatenist auch für weitere Anwendungen nützlich. Wearables könn-ten je nach Temperatur und Trockenheit der Umgebung nütz-liche Hautpflegetipps geben. Unsere Haut ist extrem emp-findlich und das Wissen um Umwelteinflüsse könnte von derKosmetikindustrie genutzt werden, um einem Kunden das

passende Produkt abgestimmtauf seine Haut und seine Umge-bungssituation zu empfehlen.

Nicht nur die Kosmetikbranchekann ihre Produkte mit Hilfe vonWearables verbessern und ihreKunden zufrieden stellen, auchdas Gesundheitssystem könntedavon profitieren. Menschen mit

Atemwegserkrankungen benötigen ein an ihre Bedürfnisse an-gepasstes Klima. Ein schlechtes Raumklima kann die Gefahrvon Krankheiten erhöhen. Asthma, Milben und Schimmelbe-fall sind nur einige der von Temperatur und relativen Luftfeuch-tigkeit abhängigen Risikofaktoren für unsere Gesundheit. In-demwir dieUmgebungsdatenmit einemamKörper getragenenintelligenten Gerät überwachen, werden bestimmte Musterdeutlich, und unangemessene oder risikoreiche Bedingungenführen zu einer Anpassung der Heizungs-, Belüftungs- und Kli-masteuerung oder der Aktivität von Luftbefeuchtern.

In naher Zukunft werdenBrillen,Uhren, Kleidungsstücke undandere Artikel in der Lage sein, Temperatur- und Feuchtig-keitsdaten zu liefern, wodurch die Messung von Umgebungs-daten in alle Lebensbereiche integriert werden kann. Das hilftuns dabei, unsere Umwelt und das Umfeld, in dem wir leben,besser zu verstehen. Es bietet die Möglichkeit, Prozesse destäglichen Lebens zu optimieren, den Energiebedarf zu mini-mieren,Geld zu sparen sowie unserenKomfort undunsereGe-sundheit zu verbessern.

Integration und Sensordatenfusion

Die Integration von Umgebungssensoren in Wearables wieSmart-Watches ist kein leichtes Unterfangen. Dies gilt insbe-sondere für Temperatursensoren und alle von der Umge-bungstemperatur abhängigen Werte, beispielsweise die Luft-feuchtigkeit. Bei der Integration bestehen drei große Heraus-forderungen:

Erstens erzeugen die elektronischen Bauteile, die sich imkompakten Gerät auf engstem Raum befinden, Hitze undbeeinflussen die Messwerte. Dies verschlimmert sich da-durch, dass die Wärmeabgabe der verschiedenen Kompo-nenten stark lastabhängig ist und sich dadurch ständig ver-ändert. Zweitens werden die Messwerte auch von der Haut-temperatur beeinflusst. Drittens hat das Gerät eine gewissethermisch wirksameMasse, die zu einer langsamen thermi-schenReaktion führt. Ähnlich der Tatsache, dass es etwa30Minuten dauert, bis sich eine Tasse mit heißem Kaffee auf

Raumtemperatur abgekühlt hat, braucht eine Smart-Watchoder ein Smartphone etwa 30 Minuten, um sich an Tempe-raturveränderungen anzupassen.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten, dieses Problem zu mindernoder ganz ausdemWeg zu räumen.Einer derwichtigstenPunk-te ist die Platzierung der Sensoren. Es ist wichtig, dass diesesehr gut von den inneren Hauptwärmequellen des Geräts undder menschlichen Haut entkoppelt sind. Die Platzierung derSensoren ist stark geräteabhängig und variiert für jedes einzel-neProdukt. Allerdings reicht eine idealePlatzierungderSenso-ren allein nicht aus, da eine vollständige Entkopplung wahr-scheinlichnichtumsetzbar ist.UmdieverbleibendenEinflüssezu kompensieren, müssen die Einflussfaktoren überwacht undihr Einfluss auf die Temperaturmessung bestimmtwerden.Umzum Beispiel den Einfluss der Körperwärme zu korrigieren,kann ein zusätzlicher Sensor in Hautnähe platziert werden.Dann lässt sichmit einemWärmeausbreitungsmodell abschät-zen, wie groß die durch die Körperwärme hervorgerufene Tem-peraturerhöhung am Sensor ist. Dank dieser Information kannder entsprechendeEinfluss korrigiertwerden.Eine solcheSoft-ware zur Umgebungsdatenfusion namens „Sensirion-Engine“wird in einigen Smartphones bereits aktiv genutzt, um eine ge-naue Temperatur- und Feuchtemessung zu ermöglichen. Au-ßerdem erlaubt „Sensirion-Engine“ auch eine schnellere undweit über die physikalischenGrenzen hinausgehendeReaktionvon Temperatur- und Feuchtesignalen auf Veränderungen derUmweltbedingungen. Dies ist besonders wichtig, da niemandbis zu30Minutenauf einengenauenMesswertwartenmöchte.

Durch die Kombination dieser Ansätze ermöglichen WearablesgenaueMessungen vonUmgebungstemperatur und Feuchtigkeitund bieten demNutzer das, was er erwartet.

Autor:Pascal Gerner,Head of Product ManagementSENSIRION AG

Digitaler Feuchte- undTemperatursensor SHTW2

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SENSIRION AGLaubisruetistrasse 50CH_8712 Staefa ZHTel. +41 44 306 40 0www.sensirion.com

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Bilder:M

axim

Integrated

GmbH

Die neuesten Fortschritte bei Wearable-Sensoren ermöglicheneine personalisierte, proaktive und präventive Gesundheits-versorgung.

Verbesserte Gesundheits-vorsorge dank SensorenBeider traditionellen Gesundheitsversorgung sucht ein

Patient regelmäßig einen Arzt auf, um sich untersu-chen zu lassen oder umbei einer Erkrankung eine Dia-

gnose einzuholen. Dieses Modell ist jedoch nicht für jedenideal. Was ist, wenn der Patient frühe Behandlungsmöglich-keiten verpasst, weil er den Arzt zu spät aufsucht? Was ist mitMenschen mit eingeschränkter Mobilität oder ohne geeigne-ten Zugang zu medizinischen Einrichtungen? Sozioökonomi-sche Faktoren, die den Zugang zur Gesundheitsversorgungbeeinflussen, sind ein weiterer Gesichtspunkt.

Beim Thema Gesundheit und Wohlbefinden könnten sichWearable-Sensoren als nützlicheWerkzeuge erweisen, die Pa-tienten und Ärzten helfen, einige der Einschränkungen destraditionellen Gesundheitsmodells zu überwinden. Diese Ge-räte ersetzen zwar nicht die Betreuung, die bei einem persön-lichenArztbesuchmöglich ist, aber sie können demPatientenwertvolle Hinweise geben und auch medizinischen Fachkräf-ten helfen, Patienten aus der Ferne zu überwachen.

Fitness-Tracker sind inzwischen ein vertrauter Anblick; fürviele von uns vielleicht die erste Erfahrungmit Wearable-Sen-soren. Die Technologie wird immer leistungsfähiger und er-fasst neben dem Aktivitätsniveau eine Vielzahl von Gesund-heitsparametern. Die leistungsstarke Kombination von Sen-soren, Machine-Learning-Algorithmen und Wearableseröffnet neueMöglichkeiten im Gesundheitswesen.

Mehr Kontrolle für den Patienten

Laut Forbes könnte die digitale Revolution im medizinischenUmfeld 300 Milliarden Dollar an Gesundheitsausgaben einspa-ren, insbesondere im Bereich der Behandlung chronischerKrankheiten. Die Ausgaben in der digitalen Gesundheitsbrancheselbst werden auf rund 200 Milliarden US-Dollar pro Jahr ge-schätzt. Heute sind Armbänder undPflaster gängige Arten, einenbiometrischen Sensor zu tragen. Bald werden wir auch andereFormate wie Kleidung und Schmuck sehen. Forscher in der In-dustrie und in der Wissenschaft untersuchen und experimentie-

ren mit verschiedenen Techniken, um Wearables zu entwickeln,die unauffällig sind und genaue Messungen von Parametern wieBlutzucker, Blutdruckverlauf, Blutsauerstoff, Schlafqualität undHydratation durchführen können. Auf universitärer Ebene gibt esbeispielsweise Versuche mit drahtlosen elektronischen Pflas-tern, die die Vitalparameter von Frühgeborenen überwachen.

In einem anderen Beispiel haben Wissenschaftler einen Pro-totyp für ein Armband entwickelt, das bei Bedarf die Schweiß-bildung stimuliert, um die Biomarker im Schweiß zu messen.Einige Technologien aus der industriellen Forschung und Ent-wicklung waren Anfang des Jahres auf der CES 2018 in LasVegas zu sehen. Beispielsweise stellte ein kanadisches Start-up sein Stirnband vor, das mit Neurofeedback zur Stressbe-wältigung und zur Verbesserung der sportlichen Leistungsfä-higkeit beiträgt. Ein südkoreanisches Unternehmen erforschtein Headset für die Überwachung der Gehirnströme, das zurBehandlung von posttraumatischen Belastungsstörungeneingesetzt werden könnte. Ein Startup in den USA entwickeltein Systemmit Sensoren, die an Socken befestigt sind. Diesekönnen erkennen, ob der Patient seine verordneten Übungenmacht, seine verschriebenen Medikamente einnimmt oder inNot ist. Die in Kalifornien ansässige Firma Spire verkauft ihr

Die Herzfrequenzüberwachung ist eine häufige Funktion vonmedizi-nischenWearable-Sensoren, wie sie beispielsweise in SmartWatcheszu finden sind.

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Bild:S

pire

Health Tag, ein kleines, maschinenwaschbares, batteriebetrie-benes Gerät, das an der Kleidung befestigt werden kann, umdieAktivität, die Herzfrequenz, die Schlafqualität, die Atmungsak-tivität und den Stresspegel zumessen. Dies sind nur einige Bei-spiele von Innovationen, die den Patientenmehr Kontrolle überihre eigene Gesundheitsversorgung ermöglichen.

Die Möglichkeit, biometrische Daten kontinuierlich zu erfas-sen und zu analysieren, bietet Vorteile gegenüber der periodi-schen Einzelmessung bestimmter Vitalparameter im klini-schen Umfeld. Diese kontinuierlichen, gesammelten Datenkönnen helfen, eine bestehende Erkrankung besser zu behan-deln oder auf ein Problem aufmerksam zu machen, das einergenaueren Untersuchung bedarf. Durch die Übermittlungdieser Informationen an einen Arzt kann die Frequenz derArztbesuche oder Labortests den Daten entsprechend ange-passt werden. Im Artikel „Wearable Sensors for RemoteHealth Monitoring“, der auf der Website des National Centerfor Biotechnology Information/U.S. National Library of Medi-cine veröffentlicht wurde, stellen die Autoren fest: „Die konti-nuierliche Überwachung physiologischer Signale könnte hel-fen, verschiedene kardiovaskuläre, neurologische und pulmo-nale Erkrankungen frühzeitig zu erkennen und zudiagnostizieren. Auch die Überwachung der Bewegungsakti-vitäten einer Person in Echtzeit könnte bei der Sturzerken-nung, der Gangmuster- und Haltungsanalyse oder bei der Be-urteilung des Schlafs nützlich sein.“

Was Sensor-ICs bietenmüssen

Die Entwicklung leistungsfähiger, medizinischer Wearablesstellt einige besondere Anforderungen. Komfort ist ein wichti-ges Kriterium, um die Menschen zu motivieren, das Gerät re-gelmäßig zu tragen. Denn der Nutzer könnte zögern, etwas zutragen, das seine normalen täglichen Aktivitäten beeinträch-tigt. Auch eine langeAkkulaufzeit ist wichtig, damit der Anwen-der nicht durch ständiges Aufladen seiner Geräte unterbrochenwird. Und da es sich um sensible Daten handelt, darf die Si-cherheit der Geräte nicht vernachlässigt werden. Aus techni-scher Sicht sind Genauigkeit und Präzision der Sensoren beigeringem Stromverbrauch und kleinem Formfaktor des tragba-ren Geräts entscheidend.

Beim Blick auf die Sensoren selbst wird deutlich, dass dieseTechnologien immer anspruchsvoller, genauer, kleiner undauch kostengünstiger werden. Letzteres hat Sensoren zu pra-xistauglicheren Komponenten gemacht, die in einer größerenVielfalt vonAnwendungen eingesetzt werden können als je zu-vor. Es ist keine leichte Aufgabe, bei Sensoren, die in der an-spruchsvollen Umgebung des menschlichen Körpers einge-setzt werden, hohe Präzision zu erreichen. Hier sind beispiel-haft alle Faktoren der Herzüberwachung zu nennen.

Mit Hilfe von Biopotentialmessungen werden die elektrischenSignale des Herzens erfasst. Biopotentialmessungen erfordernmindestens zwei Elektroden auf der Haut, um die kleinen elek-

trischen Signale des Herzens zu erfassen. Einmal erfasst, wer-den die Signale aufbereitet und zur Speicherung, Berechnungund/oder Anzeige an einenMikroprozessor gesendet. DieseMe-thode zeichnet EKG-, R-R-Intervalle und PACE-Signale auf.EKG- und R-R-Intervallmessungen werden zur unterstützen-denDiagnose bestimmterHerzzustände, wie z.B. Arrhythmien,eingesetzt, während PACEdie Erkennung einesHerzschrittma-chers betrifft. Da solcheSymptome imklinischenUmfeld nichtimmer offensichtlich sind (vielleicht tritt das Herzproblem amAbend auf, wenn der Patient nicht im klinischen Umfeld über-wacht wird), bieten Wearables dem Arzt die Flexibilität, seinePatienten über längere Zeiträume zu überwachen, um die fürdie Erkennung und Diagnose dieser Erkrankungen erforderli-chen Daten zu sammeln.

Bioimpedanzmessungen (BioZ) sind vielseitig einsetzbar, un-ter anderem zur Bewertung des Widerstandes der Brusthöhlebasierend auf derReaktion des lebendenOrganismus auf einenextern angelegten elektrischen Strom. Bei BioZ-Messungenwerden zwei Elektroden auf die Haut gelegt, und aus den Er-gebnissen werden Parameter wie Atmungsrate und Hydratati-onsgrad ermittelt.

Die Durchführung von Biopotential- und BioZ-Messungen überWearables setzt die Bewältigung einiger widersprüchlicherHerausforderungen voraus. Damit die Geräte tragbar und kom-fortabel sind, muss die Anzahl der Elektroden so gering wiemöglich gehaltenwerden. Die DurchführungmancherMessun-gen erfordert jedoch eine bestimmte Anzahl von Elektroden.Die Tatsache, dass diese tragbaren Gerätemit Batterien betrie-ben werden, stellt ein weiteres Problem dar: Je kleiner das Ge-rät, desto kleiner die Batterie und desto geringer die verfügbareKapazität. Daher sollten die Geräte so optimiert werden, dasssie so wenig Strom wie nötig aufnehmen, um die Akkulaufzeitzu verlängern. Um diese Ziele zu erreichen, mussten Entwick-ler in der Regel auf mehrere ICs zurückgreifen – ein Ansatz, derdem Bedürfnis entgegensteht, Wearables klein zu halten. ZumBeispiel gibt es ICs auf demMarkt, die einzelneEKG-undBioZ-Kanäle nutzen, aber zur Messung von PACE-Signalen und R-R-Intervallen externe Schaltungen benötigen. Es gibt auch ICs,die PACE-Signale und BioZ erfassen, aber drei Elektrodenpaa-

Spire Health Tags, die an der Kleidung angebracht werden können,ermöglichen die Überwachung einer Vielzahl von Gesundheitspara-metern.

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re benötigen, um EKGs genau aufzuzeichnen. Um R-R-Datenzu erfassen, sind außerdem zusätzliche externe Schaltkreiseerforderlich. Es gibt jedoch jetzt einen IC, der nur noch einElektrodenpaar für Biopotentialmessungen und das gleichePaar für BioZ-Daten benötigt. Das einkanalige analoge Fron-tend (AFE) MAX30001 von Maxim mit einer typischen Strom-aufnahme von nur 232 µA misst auch PACE-Signale und R-R-Intervalle und ist in einem 30-Pin-Wafer-Level-Package (WLP)untergebracht. Andere verfügbare Lösungen nehmen typi-scherweise 450 µA oder mehr Strom auf.

EinweiteresBeispiel sindoptischePulsmessgeräte.SolcheGe-räte basieren typischerweise auf der Photoplethysmographie(PPG), einer optischen Messung der Volumenänderung vonBlut im Gewebe infolge des Herzschlags. Um PPG zu messen,verwenden tragbare optische Herzfrequenzmessgeräte typi-scherweise LEDs und Fotodioden. Die LEDs dienen als Licht-quelle, während die Fotodioden das Licht aufnehmen, das vomBlutstrom gebrochen und reflektiert wird. Ein tragbares Gerätzur Erfassung von PPG-Signalen muss so konzipiert sein, dasses dieHerausforderungen inBezug auf Signal-Rausch-Verhält-nis, Leistungsaufnahme und Bewegungskompensation meis-tert.DieVerminderungvonstörendemRauschen istbei solchenAnwendungen besonders wichtig. Beispielsweise kann Umge-bungslicht, das von einem optischen Sensor erfasst wird, dasPPG-Signal stören. Ebenso kann eine physiologische Verände-rung im Patienten, die Blutfluss und -volumen im Gewebe ver-ändert, das PPG-Signal verfälschen. Zum Beispiel verursachtdie Bewegung des Armes eine Veränderung des Blutvolumens.Eine Architektur, die sich für diese Anwendungen bewährt hat,verwendet im Empfangspfad einen Sigma-Delta-Wandler imStrommodus und mit Dauerbetrieb, um den Strom direkt vonder Fotodiode umzuwandeln. Diese besondere Architektur bie-tet Vorteilewie einenhohenSignal-Rausch-Abstand, einengro-ßen Signalbereich, einen großen Bereich der Störunterdrü-ckung sowie eine hohe Leistungs- und Flächeneffizienz. Fort-schrittliche PPG-ICs mit intelligenten Signalpfaden mildern

dieAuswirkungenvonArtefaktenundermöglichen inKombina-tion mit ausgefeilteren Algorithmen die Integration von PPG-Funktionalität in eine Reihe von Formfaktoren.

Einblicke in die Gesundheit, wo immer Sie sind

Dank neuer und neu entwickelter Wearable-Technologien ha-ben wir jetzt ein Niveau an Einblicksmöglichkeiten in den Ge-sundheitszustand erreicht, das bisher nur durch einen Be-such in einer Arztpraxis oder Klinikmöglichwar. Die Sensorenwerden kleiner, stromsparender und präziser. Die Integrationvon Sensoren und ausgeklügelten Algorithmen in tragbareFormfaktoren eröffnet neue Wege, damit sich Patienten undÄrzte mehr auf die Vorsorge und auf die Behandlung chroni-scher Erkrankungen konzentrieren können. Statt periodischerEinzelmessungen von Vitalparametern können nun die Er-kenntnisse aus kontinuierlich erhobenen Gesundheitsdatengenutzt werden. Während Industrie und Wissenschaft ihreForschung und Entwicklung in diesen Technologien fortset-zen, kannmannur erahnen,welcheMöglichkeitendie digitaleGesundheit bietet.

KONTINUIERLICHEÜBERWACHUNG

Das Kapnografie-Modul CAP201 wurde speziell für die kontinuier-liche Überwachung der CO2-Konzentration in der Atemluft im Ne-

benstromverfahren entwickelt. Es arbeitet auf Basis der nicht-dispersivenInfrarot-Technologie (NDIR) und verwendet optische Filter, um die Referenz-und Messwellenlängen zu begrenzen. Dadurch und durch andere technischeInnovationen bietet das CAP201 gegenüber dispersiv arbeitenden Systemensignifikante Leistungsvorteile. Auf Kundenwunsch wurde das KapnographieModul CAP201 um eine nichtmagnetische Sondervariante weiterentwickelt.Damit ist diese Variante des CAP201 in MRT-Patientenmonitoren für eineMagnetfeldstärke bis 3 Tesla einsetzbar und erweitert das CAP201 um einenweiteren Anwendungsbereich.

Der MRT- Patientenmonitor 3880 von Iradimed ist eine nicht-magnetischeMonitorlösung, die den Patienten zwischen der Pflegestation und dem MRTUntersuchungsraum begleitet. Dadurch wird nicht nur eine fortlaufendeÜberwachung des Patienten gewährleistet, sondern auch die Patientensi-cherheit während der MRT Untersuchung sichergestellt.

Durch den flexiblen Akku-Betrieb des 3880 Monitors ist die Mobilität desGerätes erheblich verbessert und die gleichbleibende Patientenüberwa-chung während des Transportes gesichert. Dank des breiten Anwendungs-spektrums des Monitors, kann dieser bereits ab der ersten Notaufnahme desPatienten in der Klinik eingesetzt werden. Der Einsatz eines weiteren, sta-tionären Monitors im MRT Untersuchungsraum wird dadurch obsolet undder Aufenthalt des Patienten kann bei konstanter Versorgungsqualität imMRT Untersuchungsraum verkürzt werden.

www.corscience.de

Autor:Andrew Burt, Executive Business Manager, Industrial &Healthcare Business Unit, Maxim Integrated

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Maxim Integrated GmbHD-80687MünchenTel. +353 (0) 1 223 5500www.maximintegrated.com

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MEDSoftware Telemedizin

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Sensirions proximale Flow Sensoren überzeugen durch eine hohe Genau-igkeit, Robustheit und kurze Signalverarbeitungszeit. Die Einweg- und Mehrwegsensoren eignen sich hervorragend für proximale Flussmessungen in der Beatmung und Anästhesie.

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Proximale Flow SensorenFür medizinische Anwendungen

VERNETZTE GESUNDHEIT: PRO UND KONTRA

Bessere Behandlungsmöglichkeiten, Kostenreduzierung, der Kon-takt zwischen Arzt und Patient sowie Datenschutz waren die The-

men aus dem Bereich vernetzte Gesundheit im Rahmen einer repräsentati-ven Studie*, die im Auftrag der gfu Consumer & Home Electronics GmbH

durchgeführt wurde. Die Befragten haben dazu unterschiedliche Meinun-gen, wobei sich Pro und Kontra die Waage halten.

„Telemedizin ist begrüßenswert, weil sie zu weniger Einschränkungen fürchronisch kranke Patienten führt.“ Diese Einschätzung teilen 39 Prozent derBefragten. Männliche Studienteilnehmer sind dabei mit 41 Prozent positivereingestellt als weibliche mit 37 Prozent.

„Um Kosten im Gesundheitswesen zu reduzieren, ist es notwendig, lang-fristig kostengünstigere Lösungen, wie z.B. die Telemedizin weiter zuentwickeln.“ Dieser These stimmen 37 Prozent zu. Auch hier sehenmännliche Befragte die Thematik mit 41 Prozent positiver als die weib-lichen mit 34 Prozent.

Insgesamt die Hälfte der Studienteilnehmer teilt die Befürchtung: „Die Ent-wicklung zur Telemedizin ist eher negativ zu sehen, weil der persönliche unddirekte Kontakt zwischen Arzt und Patienten verloren geht.“ Dabei gibt eskaum Unterschiede zwischen den Geschlechtern.

Die Frage nach der Datensicherheit entzweit die Befragten ebenfalls. Knapp51 Prozent der Befragten stimmen der Aussage zu: „Die Vorstellung der Da-tenübertragung über eine Online-Verbindung finde ich beunruhigend, weilman nicht ausschließen kann, dass unbefugte Dritte meine Daten verwen-den könnten.“ Auch hier gibt es keine Unterschiede zwischen weiblichenund männlichen Studienteilnehmern. Hans-Joachim Kamp, Aufsichtsrats-vorsitzender der gfu, bemerkt dazu: „Die Beurteilung der Vor- und Nachteileder Telemedizin hält sich aktuell die Waage, wie die Ergebnisse unserer Stu-die* auch belegen.

Dabei hat die Technologie der vernetzten Gesundheit in den letzten Jahrenenorme Fortschritte gemacht, die beispielsweise in verschiedenen Projektenbereits den Patienten in dünn besiedelten Regionen zu Gute kommen.“

So wurde auch auf der IFA, der weltweit bedeutendsten Messe für ConsumerElectronics und Home Appliances, von 31. August bis 5. September 2018 inBerlin, auch wieder eine Vielzahl an innovativen Geräten und Lösungen prä-sentiert.

Zu den spannendsten IFA-Neuheiten rund um die digitale Gesundheit gehör-ten zum Beispiel Lösungen zur Förderung eines tiefen, erholsamen Nacht-schlafs, Systeme zur Luftreinigung, die auch Allergikern das Leben erleich-tern und Aufbereitungssysteme, die Schwermetalle, hormonartig wirkendeStoffe und Spuren von Medikamenten restlos aus dem Trinkwasser entfer-nen. Zu den weiteren Highlights zählten Wearables, als in die Kleidung ein-gearbeitete Sensoren, die zum Beispiel Herz- und Kreislauffunktionen über-wachen oder Daten für Trainingsprogramme liefern können.

Mit Chancen und Risiken digitaler Gesundheitssysteme setzte sich zudemeine Reihe von Fachvorträgen und Diskussionsrunden auf den Bühnen desInnovationshub IFA NEXT auseinander – darunter der Startup-Tag „DigitalHealth“ des Bundesverbands Deutscher Start-ups. Auch das Thema Daten-sicherheit kam in den Diskussionsrunden zur Sprache. Die gute Nachrichtfür Skeptiker: Viele der neuen Lösungen für digitale Gesundheit funktionie-ren auch offline, schließen also von vornherein die Gefahr aus, unerwünsch-ten Datensammlern Informationen zur Verfügung zu stellen. Eine weitereIFA-NEXT-Botschaft: Sicherheit vor unbefugtem Zugriff auf persönliche Da-ten im Netz können zudem Blockchain-Technologien bieten, die bereits ingroßen Organisationen des Gesundheitswesens erprobt werden.

www.gfu.de

* Repräsentative Online-Befragung von 2.000 Haushalten im Mai 2018,durchgeführt von Value_AMarketing Intelligence im Auftrag der gfu.



Bild:M

artin

Büdenbender/

pixelio.de

Datenbrille mit 2,7 GHz Quad-Core-Prozessor und transparentenDisplays vereinfacht innerärztlichen Austausch.

Das Konsultations-verfahren der ZukunftDieBedeutung von telemedizinischenMethoden für die

Behandlung von Patienten steigt kontinuierlich –nicht nur seit im Mai dieses Jahres das Verbot einer

reinen Fernbehandlung von der Bundesärztekammer aufge-hobenwurde. Doch der Begriff der Telemedizin umfasstmehr,als die vom Deutschen Ärztetag in Erfurt kontrovers diskutier-ten Konsultationssysteme zwischen Arzt und Patient. Syste-me zum innerärztlichen Austausch – wie beispielsweise Tele-konsilverfahren in der Teleradiologie oder der Notfallversor-gung –werden in steigendenUmfang genutzt und greifen zumTeil auf modernste digitale Kommunikationsmittel zurück.Dazu gehören zunehmend auch sogenannte Smart Glasseswie das bewährte Modell R7 von ODG: Die kabellose, mit ei-nem 2,7 GHz Quad-Core-Prozessor und 64 GB Speicherplatzausgestattete Brille verfügt unter anderem über stereoskopi-sche See-through-Displays, eine Full-HD-Kamera und digita-le Mikrofone. Mit ihrer Hilfe kann ein Chirurg während einesEingriffs nicht nur von einem Spezialisten in Echtzeit unter-stützt werden; ihm können auch relevante Patientendaten vir-tuell eingeblendet werden, ohne dafür auf einen im Operati-onssaal verbautenMonitor angewiesen zu sein.

In OP-Sälen wird heutzutage immer mehr smarte Medien-technik eingesetzt, darunter beispielsweise hochauflösendeTouch-Monitore. Sind diese mit dem Datenserver des Kran-kenhauses verbunden, können sie das medizinische Personalunterstützen, indem sie während eines Eingriffs ein Abrufenund Anlegen von Patientendaten ermöglichen. Zudem kön-nen mit den modernen Kommunikationssystemen nicht nurBilder – beispielsweise von einer Endoskopiekamera – auf ei-nenScreen imOPgelegtwerden, sondern auchnachdraußen,zumBeispiel auf denMonitor eines weit entfernten Spezialis-ten, der den Mediziner vor Ort bei einem komplizierten Ein-griff mittels Sprachkommunikation unterstützt. Allerdingssind oft mehrere Wiedergabegeräte im Raum vorhanden, dieunter Umständen auch separat bedient werden müssen.Meist wird dies von einer OP-Schwester übernommen, die Bil-der, Videos und die elektronische Patientenakte den Wün-schen des Operateurs entsprechend auf die verschiedenenMonitore legt – ein zum Teil sehr umständliches Vorgehen.

UnterstützungdurchmobilenHightech-Computer

Durch den Einsatz der deutlich flexibleren Datenbrillen kön-nen diese Prozesse effizienter gestaltet und der Chirurg nochintensiver unterstützt werden. Die Smart Glasses sind dafürmit umfangreicher Hardware ausgestattet: DasModell R7 vonODG beispielsweise verfügt über einen 2,7 GHz-Vierkernpro-zessor, 3 GBRAMund 64GBSpeicherplatz. Zwei Lithium-Io-nen-Batterien mit je 650 mAh sind in den Bügeln der Brilleverbaut; der bei machen Smart Glasses übliche schwere AkkuamGürtel sowiemancheVerkabelung entfallen. In diemagne-tisch austauschbaren, selbsttönenden Brillengläser sind zweistereoskopische, halbtransparenteDisplaysmit 720pundbiszu 80 fps integriert, die eine 60-prozentige See-Through-Übertragung erlauben.

Da der Überblendungsgrad der eingebauten Displays einstell-bar ist, lassen sich eingespielte Kamerabilder gut erkennen,während der Brillenträger gleichzeitig seine physische Umge-bung klar im Auge behält. Neben zwei digitalen Mikrofonenund einer Full-HD-Autofokus-Kamera ist die R7 unter ande-remmitmehreren inertialenMesseinheiten versehen, die bei-spielsweise dafür sorgen, dass die Lage der Brille – und damit

In OP-Sälen wird immer mehr moderne Medientechnik eingesetzt,mit der beispielsweise Bilder – etwa von einer Endoskopiekamera –auf einen Screen im OP gelegt werden können. Sind die Monitore mitdemDatenserver desKrankenhauses verbunden, lassen sichwährendeines Eingriffs auch Patientendaten abrufen und anlegen.

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www.med-eng.de MEDengineering 7/2018

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der genaue Blickwinkel – bestimmt werden kann. Die Kommunikation erfolgt überBluetooth 4.1, WiFi-Dualband und die globalen NavigationssatellitensystemeGPS und GLONASS.

Zu diesen Features kommt softwareseitig das proprietäre Betriebssystem Reticle-OS hinzu, das auf Android Marshmallow basiert. Es ist mit einer Vielzahl von Soft-ware Development Kits kompatibel und kann auf diese Weise mit unterschied-lichsten Apps erweitert werden. Ergänzend ist über Ried System Electronic bei-spielsweise eine Video-Conferencing-App erhältlich, mit der von einemPC auf dasBild der Brillenkamera zugegriffen werden kann. „Dem Träger der Smart Glasseskönnen auchNachrichten oder Dateien geschickt werden; beispielsweise die Pati-entenakte, Anweisungen oder Tutorials, die in die Displays der Brille eingeblendetwerden“, so Christian Ried, Geschäftsführer der Ried System Electronic GmbH,dem offiziellen europäischen Distributor von ODG. Die Brille ist somit beispiels-weise fürmedizinischeSchulungen einsetzbar. Ebenso sindScreenshots des aktu-ellen Kamerabilds möglich, in denen ein beratender Spezialist an seinem PC zurUnterstützung des Trägers der R7 etwas markieren kann.

Projektion von Daten direkt ins Gesichtsfeld

Für dieNutzung imOPbedeutendieOptionendiesesSystemsbeispielsweise, dassDaten, die bislang während eines Eingriffs auf verschiedene Monitore im Saal ge-legt wurden, demOperateur nun direkt ins Sichtfeld eingeblendet werden können.Auf Basis der von der Brillenkamera aufgenommenen Bilder kann der Spezialistden verantwortlichen Chirurgen vor Ort noch direkter durch einen schwierigenEingriff führen. Hier ist hilfreich, dass der konsultierte Arzt Bilder erhält, die

Systeme zum innerärztlichen Austausch – wie beispielsweise Telekonsilverfahren in der Te-leradiologie oder der Notfallversorgung – werden ebenfalls in steigenden Umfang genutztund greifen auf smarte Kommunikationsmittel zurück. Dazu gehören zunehmend auch Da-tenbrillen wie das bewährte Modell R7 von ODG.

Da der Überblendungsgrad der eingebauten Displays einstellbar ist, lassen sich eingespielteKamerabilder gut erkennen, während der Brillenträger gleichzeitig seine physische Umge-bung klar im Auge behält.

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unmittelbar aus dem Blickwinkel des Operateurs aufge-nommen sind. Es ist ihmzudemmöglich, die verbaleAnlei-tung durch eigene Bilder oder Dokumente zu ergänzen, dieer dem Operateur direkt ins Gesichtsfeld projiziert. Tech-nisch ist es auch realisierbar, dass der Chirurg selbst –mit-tels Gestensteuerung, um die Hygiene sicherzustellen –Dokumente aufruft, Messwerte einblendet oder mittels ei-ner virtuellen Tastatur Daten eingibt.

Grundsätzlich gilt: Medizinisches Personal, das über eine R7verfügt, ist nicht mehr allein auf feste Monitore oder die Un-terstützung einer OP-Schwester, die die Wiedergabegerätebedient, angewiesen. „In kritischen Situationen, in denenschnell gehandelt werdenmuss, kann dies demArzt – und da-mit auch dem Patienten – einen entscheidenden Vorteil ver-schaffen“, erklärt Ried.

Datenbrillen wie die R7 lassen sich auch zur Qualitätssiche-rung nutzen, indem sie alle getätigten Behandlungsschrittedokumentieren. Dabei zeichnet das Gerät in Kombinationmiteiner speziellen App nicht nur über seine Kamera auf, was derTräger gerade macht, sondern erkennt über den Datenserverunter anderem, dass er eine notwendige Handlung ausgelas-sen hat.

„Durch einen entsprechenden automatischen Hinweis aufdem Brillenbildschirm wird der Träger beispielsweise darauf

hingewiesen, wenn er – etwa bei einer ärztlichen Untersu-chung oder bei einem Eingriff – einen Schritt vergessen hat“,erklärt Ried.

Umfassende Einsetzbarkeit inunterschiedlichsten Bereichen

Die Videobrille vonODGkann nicht nur imOPoder bei ärzt-lichen Untersuchungen, sondern sehr flexibel für unter-schiedlichste Anwendungen eingesetzt werden. „Dies liegtdaran, dass die R7 komplett über ein Android-Betriebssys-tem gesteuert wird“, erläutert Ried. „Aufgrund dieser offe-nen Plattform ist es sehr einfach, Applikationen für dieBrille selbst zu erstellen oder entwickeln zu lassen.Wir un-terstützen die Anwender gerne bei der Planung individuali-sierter Lösungen und helfen auch bei der Partnerfindungfür die Applikationsentwicklung.“

Doch nicht immer muss eine neue App designt werden: DieSmart Glasses können etwa in bestehende Video-Conferen-cing-Systeme vieler Anbieter – beispielsweise CiscoWebEx– eingebunden werden. „Dies bedeutet, dass allein durchdie Anschaffung der Datenbrille Menschen bei Tätigkeitenvirtuell dabei sein können, die an einem weit entferntenoder zugangsbeschränktenOrt stattfinden“, soRiedweiter.

Das ist etwa in medizinischen oder pharmazeutischen La-boren von Vorteil, in denen mit gefährlichen Substanzenoder Krankheitserregern umgegangen wird und in denennur ein bestimmter Personenkreis zugelassen ist. Analysenoder Experimente lassen sich so auch von nicht Zutrittsbe-fugten live mitverfolgen.

Der Mitarbeiter im Labor ist zudem in der Lage, effizienterzu arbeiten: Er kann sich Daten in die Brille einblenden, fürdie er sonst vor einen festen Monitor treten und dafür unterUmständen seinen aktuellen Laborarbeitsplatz verlassenmüsste. „Verfügt nicht nur derMitarbeiter, der die Versucheausführt, über eine Videobrille, sondern auchderjenige, derdas Experiment mitverfolgt, bietet das – beispielsweise beider Entwicklung von Arzneimitteln – gleichzeitig einen Vor-teil imHinblick auf dieGeheimhaltung“, erklärt Ried.

Die Datenbrille verfügt über einen 2,7 GHz-Vierkernprozessor, 3 GBRAM und 64 GB Speicherplatz. Zwei Lithium-Ionen-Batterien mit je650mAh sind in denBügeln der Brille verbaut; der beimachenSmartGlasses übliche schwere Akku amGürtel sowie manche Verkabelungentfallen.

KONTAKT

RIED System Electronic GmbHMichael-Haslbeck-Str. 22D-85640 PutzbrunnTel. +49 89 462 36 40www.ried.de

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MEDSoftware TelemedizinBilder:A

vaya

GmbH

&Co

.KG

Videolösung ermöglicht das standortübergreifende Betrachtenvon Röntgenbildern oder MRTs in Full-HDmit einer Auflösung von1080 Pixel und eine Bildrate von 60 FPS (frames per second).

Immer im Bilde

Steigende Patientenzahlen und Gesundheitskosten so-wie zunehmender Fachärztemangel: Kaum ein Kran-kenhaus beschäftigt sich aktuell nicht mit diesen Her-

ausforderungen.Deshalb suchte derKlinikverbunddesSt. Jo-sefs-Hospitals Wiesbaden nach einer innovativentechnologischen Lösung zur Erhöhung der Effizienz und Re-duzierung der Kosten bei gleichzeitiger Sicherung der Be-handlungsqualität.

Die neue Lösung solltein erster Linie die Kom-munikation der Ärzteüber die verschiedenenStandorte des Klinik-verbunds hinweg sowiedie Beratung bei denwöchentlichen Tumor-konferenzen erleich-tern. Der standort- unddisziplinübergreifendeAustausch und ge-meinsame Fallbespre-chungenwaren bis datoaufgrund weiter Wegezwischen den Klinikenschwierig und unwirt-schaftlich. Außerdemwollte der Klinikver-bund die stationäreund ambulante Be-handlung stärker mit-einander verknüpfen.

Das St. Josefs-Hospitalentschied sich für eine

Videolösung. Diese musste strengen Datenschutzregeln ent-sprechen und verschlüsselte Kommunikation zwischen allenTeilnehmern ermöglichen, umsensible Patientendaten sicherzu verarbeiten. Eine weitere Herausforderung war die Imple-mentierung einer bandbreitenschonenden Infrastruktur mitBandbreiten-Priorisierung, da die Lösung möglichst wenig

Bandbreite benötigen, gleichzeitig jedoch ausgezeichneteBild- und Tonqualität bieten sollte. Da die Ärzte standortüber-greifend in der Lage sein sollten, Patienten-Aufnahmen – et-wa Röntgenbilder oder MRTs – in Full-HD und bis ins kleinsteDetail zu betrachten und zu teilen, war eine Auflösung von1080 Pixel und eine Bildrate von 60 FPS (frames per second)erforderlich. Darüber hinaus musste die Lösung die Interope-rabilität zwischen Desktopanwendung und Raumsystemengewährleisten und leicht in das bestehende IT-System inte-griert werden können.

DieWahl fiel schließlich auf die VideokonferenzlösungScopiavon Avaya. Avaya Scopia überzeugte das St. Josefs-Hospitaldurch Sicherheit, Zuverlässigkeit und den hohen Funktions-umfang. „Die Stärke der Avaya-Lösung liegt in einer zuverläs-sigen Verbindung in Bild und Ton, flächendeckend, über be-liebige Distanz. Und das bei höchster Sicherheit, dennschließlich handelt es sich um vertrauliche Patientendaten“,erläutert Thomas Gorniok, IT-Leiter am Standort Wiesbaden.

Das St. Josefs-Hospital entschied sich für die Scopia® Video-raumsysteme XT5000 für große Räume, XT4300 für kleinereRäume sowie XT E240 für Einzelarbeitsplätze. Scopia® Elite6100MCU ermöglicht zudem die Erstellung virtueller Konfe-renzräume. Weitere Komponenten runden die Lösung ab:Scopia®PathFinder Firewall Traversal ermöglicht dieKommu-nikation über die Firewall des Klinikverbundes hinweg, dankScopia® Desktop sowie Scopia® Mobile können verschiedeneEndgeräte wie Windows- und iOS-Computer, Smartphonesund Tablets eingebundenwerden, undmit demManagement-Tool Scopia® Management plus XML API können kundenspe-zifische Anpassungen vorgenommen und Anwendungen be-reitgestellt werden.

Innerhalb von sechs Monaten entstand in Zusammenarbeitmit Implementierungspartner Euromicron und in enger Ab-stimmungmit der Klinikleitung und IT-Abteilung eine passge-naue Videolösung, drei Monate später war dieMigration abge-schlossen. Die Avaya Videolösung konnte problemlos in dievorhandene IT-Umgebung integriert werden. Die einzige Her-ausforderung stellten dabei die Firewall-Einstellungen der

Das Scopia® Videosystem XT E240für Einzelarbeitsplätze

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Klinik dar. Die enge Zusammenarbeit ermöglichte es demTeam jedoch, schnell neue Policies zur Kommunikation derVideo-Komponenten zu erstellen.

So können sich die Ärzte per Videokonferenz nun standort-und disziplinübergreifend einfacher und schneller austau-schen.Die Lösungbietet dieMöglichkeit, PatientendatenundBildmaterial in Echtzeit einzusehen, zu teilen und zu disku-tieren. Zeit- und kostenintensive Fahrten zwischen denStandorten entfallen. Durch adaptive Bandbreitennutzungpasst sich die Datenübertragung dabei stets an die vorhande-neBandbreite anundgleichtBandbreitenschwankungen aus.So funktioniert die Übertragung stets störungsfrei und inHD-Qualität.

Seit der Implementierung wurde die Lösung deshalb kontinu-ierlich ausgebaut und um neue Anwendungsmöglichkeitenergänzt. So ist seit 2017 beispielsweise ein mobiler Visite-Wagen mit Scopia XT5000 ausgestattet und erlaubt Ärzten,während der Visite weitere Experten in Echtzeit hinzuzuzie-hen. Der Akku desWagens hält bis zu acht Stunden und damitfast eine Schicht lang, wobei er sich umgehend wieder auf-lädt, sobald der Wagen an seine Station zurückgebracht wird.

Zudem arbeitet der Klinikverbund seit 2017 auch mit Haus-ärzten zusammen: 19 Praxen sind bereits über Tablets in dasSystem eingebunden. Dies ermöglicht Patienten eine bessereVor- und Nachsorge und erspart Ärzten und Patienten vielFahrtzeit, wovon besonders die Bevölkerung in ländlichenRe-gionen profitiert.

NEUE STAGES VERSION

Method Park hat kürzlich die jüngste Version seiner Prozessma-nagement-Software Stages V7.2 vorgestellt. Im vergangenen Jahr

hatte Method Park die Bedienoberfläche des Tools komplett erneuert. Jetztwurden so wichtige Features wie Standard-Compliance, Prozess-Tailoringoder die Erstellung von Reports integriert. Stages V7.2 bietet ein völlig neu-es Benutzererlebnis beim Erstellen, Managen und Anwenden komplexer Ent-wicklungsprozesse. Die moderne Benutzeroberfläche, die auf neuester Web-Technologie basiert, beinhaltet nun weitere wichtige Features. Sie machendamit den Einsatz dieses Werkzeuges in komplexen Projekten des Softwareund Systems Engineerings noch attraktiver.

Dank des Compliance Features hat der Prozessmodellierer jetzt die Möglich-keit, die Einhaltung von Industriestandards durch die Prozesse sicherzu-stellen. Die Bewertung von Prozessen in Bezug auf die geltenden Standard-anforderungen wurde vereinfacht und geht dadurch schneller von der Hand.Die Anpassung der Prozesse an projektspezifische Gegebenheiten wurde inStages V7.2 überarbeitet; der Tailoring-Assistent entlastet den Anwenderbei der Anpassung des Standardprozesses an individuelle Anforderungen inkonkreten Projekten. Zudem wurden Erstellung und Update von Reports in-tegriert. In V7.2 stehen dem User projektbezogene Daten schnell und über-sichtlich zur Verfügung, mit denen er z.B. Kennzahlen (KPIs) zur Prozessan-wendung, Compliance oder Tailoring automatisch generieren und somit Pro-zesse kontinuierlich verbessern kann.

www.methodpark.de/stages

Autor:Jürgen Jöst, Senior Manager Healthcare, Avaya

Mit der Videolösung lassen sich Standorte und externe Partner vernetzen

KONTAKT

Avaya GmbH& Co. KGTheodor-Heuss-Allee 112D-60486 Frankfurt amMainTel. +49 0800 462 82 92www.avaya.com/de

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MEDSoftware Entwicklungstools

SOLIDWORKS 2019

Dassault Systèmes, stellt SOLIDWORKS 2019 vor, die neueste Ver-sion seiner 3D-Design- und Engineering-Anwendungen. SOLID-

WORKS 2019 bietet Verbesserungen und neue Funktionen, die Millionen vonInnovatoren helfen, den Entwicklungsprozess zu verbessern, um Produkte

schneller in die Fertigung zu bringen und neue Erlebnisse für eine neue Artvon Kunden in der heutigen Industrie Renaissance zu schaffen.

Durch die 3DEXPERIENCE Plattform von Dassault Systèmes unterstützt SO-LIDWORKS 2019 den Prozess von der Konstruktion zur Fertigung mit digita-len Funktionen zur Lösung komplexer Konstruktionsaufgaben und zur Er-leichterung der Detailarbeit im Engineering. Neue Features lassen Entwick-lerteams große Datenmengen besser verwalten und vollständigere digitaleAnsichten eines Designs erstellen. SOLIDWORKS 2019 bietet zudem neueTechnologien und Workflows, die die Zusammenarbeit verbessern und im-mersive, interaktive Erlebnisse während der Konstruktion und dem Enginee-ring ermöglichen.

„Mit SOLIDWORKS unter-stützen wir die Realisie-rung des 10-Meter-Tele-skops Maunakea Spect-roscope Explorer (MSE),das neue Wege für wis-senschaftliche Entde-ckungen aufzeigen

wird“, sagt Greg Green, mechanischer Konstrukteur/Instrumentenbauer derCanada-France-Hawaii-Teleskop-Anlage. „Unsere Konstruktion generierteinen großen und wachsenden Datensatz. Die produktionsfertige Versiondes Teleskops wird am Ende über 100.000 Teile enthalten. Wir brauchtendaher eine Technologie, die große Konstruktionsprojekte bewältigen kann,und SOLIDWORKS schafft das.“

SOLIDWORKS 2019 bietet neben neuen Features auch erweiterte Funktionenbspw. bei der „Prüfung großer Konstruktionen“, die Anwendern eine größereFlexibilität für die schnelle Abfrage oder Änderung von Modellen bietet. SOLID-WORKS 2019 verwendet eine neue Grafikarchitektur für Teile und Baugruppen.

Diese Architektur bietet eine reaktionsfähigere Echtzeitanzeige, insbesonderebei großen Modellen. Sie nutzt moderne OpenGL (4.5) und hardwarebeschleu-nigte Wiedergabe zur Aufrechterhaltung einer hohen Detailgenauigkeit undFrame-Rate beim Schwenken, Zoomen oder Drehen großer Modelle.

Darüber hinaus können Teamsmit Version 2019 auch mit Beteiligten außer-halb der Design-Community kommunizieren, indem sie Teile und Baugrup-pen direkt mit Markierungen (Stift-/Touch-fähig) versehen, diese mit demModell speichern und als PDF exportieren.

Ein weiteres wichtiges Feature von SOLIDWORKS 2019 ist SOLIDWORKS Ex-tended Reality (XR). Mit dieser neuen Anwendung lassen sich in SOLID-WORKS erstellte CAD-Daten veröffentlichen, einschließlich Beleuchtung,Kameras, Materialien, Aufklebern und Animationen für Bewegungsstudien,und mit Virtual Reality (VR), Augmented Reality (AR) sowie Web-Viewernerleben. Immer günstigere immersive Geräte tragen zum wachsenden Tech-nologie-Ökosystem und zur Zunahme von interaktiven Erlebnissen bei. An-wender können mit SOLIDWORKS XR die gemeinschaftliche interne und ex-terne Konstruktionsprüfung verbessern, Designs effektiver kommunizierenund Nutzer hinsichtlich Montage und Handhabung der Produkte schulen.Damit verstärkt sich das Vertrauen in die Konstruktionen bereits währenddes gesamten Entwicklungsprozesses.

„Die neueste SOLIDWORKS Version ist vollgepackt mit Verbesserungen undInnovationen, die auf Erkenntnissen und Rückmeldungen der Anwenderge-meinschaft basieren. Wir entwickeln unsere Lösungen in Bezug auf Benut-zerfreundlichkeit, Qualität und Produktivität immer weiter und SOLID-WORKS 2019 liefert ein komplettes Design-Ökosystem“, sagt Gian PaoloBassi, CEO SOLIDWORKS bei Dassault Systèmes. „Konstrukteure und Inge-nieure, die Performance, Detailgenauigkeit und Innovation priorisieren unddie Storytelling-Funktionalitäten von VR und AR suchen, können nun denPrototyping-Shop der Zukunft erleben, in dem digitale Konstruktionsdatendie Teilevisualisierung in 3D erleichtern und den Übergang von virtuell zureal verbessern.

www.solidworks.com/de

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eine erste Version der Software ausSicht der Entwickler fertig,erfolgt die Verifizierung und Validierung, da der Gesetzgeberdiese Formalitäten fordert.

Ein solches traditionellesModell kann unter bestimmtenUm-ständen zwar durchaus noch praktikabel sein. In der Praxisverändern sich aber während der Code-Entwicklung die Anfor-derungen und Wünsche auf Kundenseite. Methoden wie dieagile Software-Entwicklung helfen dabei, mehr Flexibilität ineinProjekt zubringen.Aber lassen sichdamit auchdie gesetz-lichen Anforderungen erfüllen?

Wer eine neue Entwicklungsmethode einführen möchte,muss in der stark reguliertenMedizintechnik eine Vielzahl vonVorschriften berücksichtigen. So sind beispielsweise in derNorm IEC 62304 Anforderungen definiert, die bei der Ent-wicklung von Software und Komponenten einzuhalten sind.Die hier vorgeschriebenen Prozesse, Aktivitäten und Aufga-ben bilden den Rahmen für die Organisation der Entwick-lungsarbeiten.

Warum überhaupt auf agile Entwicklung setzen?

Bei der agilen Software-Entwicklung müssen bei Projektstartdie Anforderungen noch nicht vollständig bis ins Detail defi-

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Wie Unternehmen komplexe technische Produkte entwickeln unddabei regulatorische Anforderungen erfüllen

Agile Software-Entwick-lung in derMedizintechnikDieEntwicklung vonmedizintechnischen Produkten ist

in den vergangenen Jahren immer komplexer gewor-den. Leistungsfähige mobile Prozessoren, Lab-on-

Chip-Lösungen sowie der Ausbau von Funknetzwerken sindnur einige Beispiele dafür, warum der Funktionsumfang ein-zelner Produkte kontinuierlich wächst. Damit nimmt auch derAnteil an Elektronik- und Software-Komponenten stetig zu.Nur mit neuen Methoden in der Produktentwicklung ist esmöglich, Produkte weiterhin schnell sowie in hoher Qualitätzu entwickeln und dabei die strengen Anforderungen an Com-pliance und Sicherheit zu erfüllen.

Die vielfältigen technologischen Innovationen in derMedizin-technik führen zu einem Wettlauf der Anbieter und zu immerkürzeren Produktzyklen. Jedoch bleibt eine zentrale Aufgabeder Hersteller, die Qualität der Software zu sichern: Schleichtsich ein Fehler ein, kann dies zu erheblichen finanziellen Ver-lusten führen und sogar Menschenleben gefährden. Unter-nehmen benötigen daher innerhalb der Produkt- und Soft-ware-Entwicklung entsprechend angepasste Methoden, umtrotz hohem Innovationstempo die strengen Anforderungenanmedizintechnische Produkte erfüllen zu können. Die Time-to-Market zu beschleunigen wird zwar immer wichtiger, aller-dings wird von denHerstellern gleichzeitig verlangt, die stren-gen regulatorischen Anforderungen für medizintechnischeGeräte von der Dokumentation bis zu Software-Tests umfas-send zu erfüllen. Hier helfen agile Methoden, die Software-Entwicklungsarbeiten auch in bei medizinischen Geräten zubeschleunigen.

Organisationsmodelle hinterfragen

Bei der Software-Entwicklung setzen Unternehmen zumeistauf das traditionelle Wasserfallmodell. Diese Methode er-scheint auf den ersten Blick als eine unkomplizierte Möglich-keit, um die zahlreichen gesetzlichen Anforderungen einhal-ten zu können. Hierbei werden noch vor Beginn der Codie-rungs-Arbeiten alle Anforderungen erfasst, geprüft undgenehmigt. Erst dann beginnt die Software-Entwicklung. Ist

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Die Norm IEC 62304 schreibt ein V-Modell für die Software-Entwick-lung vor. Damit lassen sich die allgemeinen Anforderungen an diemedizinische Software-Entwicklung erfüllen.

Fachbeirat

Prof. Dr. Armin BolzCorscience GmbHGeschäftsführerErlangen

Kurt EggmannWEIDMANN MedicalTechnology AGDirector Sales &MarketingRapperswil

Prof. Dr.-Ing. PetraFriedrichHochschule für ange-wandte Wissenschaften Leiterin CoKeTT ZentrumKempten

Dr. Thomas FeldmannDQSMedizinprodukte GmbHManagerCerti cation bodyFrankfurt am Main

Prof. Dr. Peter SchaffTÜV SÜD Management Service DivisionCEOMünchen

Dr. Markus KeussenS.I.M.E.O.N. Medical GmbH & Co. KGManaging DirectorTuttlingen

Oliver WinzenriedWIBU-SYSTEMS AGVorstand und GründerKarlsruhe


niert sein. Das unterscheidet sie von traditionellenMethoden,die vollständig definierte Leistungsanforderungen verlangen.Somit kann bei der agilen Software-Entwicklung der tatsächli-che Entwicklungsprozess deutlich früher beginnen, ohne eineunnötige Fixierung auf Details, die sich im späteren Verlaufmöglicherweise aus praktischen Gründen oder aufgrund vonfalsch verstandenen Anforderungen als irrelevant erweisen.

Agile Methoden ermöglichen es zudem, medizintechnischeProdukte und deren Software-Komponenten frühzeitig erstenPraxistests zu unterziehen. Die in kurzen Abständen durchge-führten Planungs- und Entwicklungszyklen erleichtern den re-gelmäßigen Abgleich der Softwareentwicklung mit den Anfor-derungen von Nutzern. Ist das Produkt beispielsweise starkkundenorientiert und ändern sich Anforderungen immer wie-der, verlangt dies höchste Flexibilität bei den Entwicklern. Agi-le Methoden helfen dabei, die veränderten Kundenwünsche inden Entstehungsprozess einfließen zu lassen.

Agile Entwicklungmit Vorschriften abgleichen

Die für die Produktentwicklung relevante Norm IEC 62304schreibt ein V-Modell für die Software-Entstehung vor. Die

Norm soll sicherstellen, dass die allgemeinen Anforderungenan diemedizinische Software-Entwicklung erfüllt werden unddie vorgeschriebenen Prozesse kontrolliert ablaufen. Mit denim V-Modell beschriebenen Arbeitsschritten wird ein kontinu-ierlicher Fortschritt erzielt, bis das Produkt fertiggestellt ist.Häufigwirdbei demV-Modell angenommen, dass dieAktivitä-ten sequenziell ablaufen müssen, dass also eine Phase been-det sein muss, bevor mit der nächsten Phase begonnen wird.Tatsächlichbeschreibt dasV-Modell nur dieAbhängigkeit zwi-schen Aktivitäten, nicht aber ihre Reihenfolge. Diese Freiheitlässt sich nutzen, um auf Ebene der Arbeitsorganisation dasV-Modell in die agile Methodik der Software-Entwicklung zuüberführen.

Dies ist möglich, da der Gesetzgeber nicht die anzuwenden-den Prozesse vorschreibt. Vielmehr wird eine Reihe von Akti-vitäten definiert, die einUnternehmen imRahmen seiner Pro-zesse ausführen sollte. Den Herstellern ist es dann überlas-sen, wie diese Aktivitäten im Zeitverlauf umgesetzt werden.Verpflichtende Meilensteine wie der Abgleich von Anforde-rungen mit dem Funktionsumfang sowie die Verifizierung vonInput und Output stellen sicher, dass die Vorschriften einge-halten werden.

Umsetzung in der Praxis

Leider gibt kein universelles Erfolgsrezept zur Einführung deragilen Entwicklungsmethode. In der Praxis hat es sich jedochals sinnvoll erwiesen, die anfallenden Aufgaben und Abläufein mehrere Ebenen zu strukturieren. Grundlegende Prozesseauf hoher Ebene sollten in einem zentralen Quality-Manage-ment-System (QMS) definiert werden. Detaillierte Abläufe,wie der Software Development Life Cycle (SDLC), die genutz-ten Werkzeuge und Technologien, werden im Qualitätsplandes Projekts festgehalten. So ist weiterhin eine flexible Ge-

Pflichtelemente des Software-Entwicklungsprozesses fürMedizingeräte

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staltung bei der Umsetzung möglich und der ProjektleiterkannProzesse speziell auf die Bedürfnisse eines Kunden oderUnternehmens abstimmen. Hier lassen sich die Projektum-stände wie Benutzerinteraktion, Klarheit der Anforderungen,Zeit- und Budgetbeschränkungen oder Markteinführungszeitim Detail berücksichtigten.

Software hilft bei der Software-Entwicklung

Ständige Iterationen, bei denen sich alle Artefakte ändernund weiterentwickeln, sorgen dafür, dass das Team die Doku-mentation konsistent und jeweils auf dem neuesten Standhält. Hierfür sind entsprechende Werkzeuge notwendig, umdie Nachverfolgbarkeit von Anforderungen, Architektur, De-sign, Implementierung und Tests zu garantieren sowie Ände-rungen zu steuern. Unternehmen sollten daher ein Werkzeugfür das Application LifecycleManagement (ALM) zu einem in-tegralen Bestandteil für die Einhaltung der gesetzlichen An-forderungen machen, indem die genannten Funktionen ent-halten sind.

Mit dem ALM-Werkzeug generieren Entwickler beispielswei-se beliebige Tracker zum Nachverfolgen einzelner Aufgabenund Elemente (Issues). Die Abhängigkeiten und Beziehun-

gen mit allen anderen Tra-ckern ermöglichen eine um-fassende Überwachung derAufgaben. Ändern sich einzel-ne Arbeitselemente, wird die-se Änderung in allen abhängi-gen Elementen widergespie-gelt. Häufig ist jedoch für dieEntwicklung ein ganzer Satzweiterer Tools erforderlich,wie Werkzeuge für das Soft-ware-Konfigurationsmanage-ment, das Dokumenten- undQuellcodemanagement, dasProjektmanagement oder Col-laboration-Tools. Da unter-scheidet sich auch die agileSoftware-Entwicklung nichtvon traditionellen Methoden.

Fazit

Die agile Softwareentwicklungfür Medizinprodukte lässt sichmit den Forderungen der IEC62304 inEinklangbringen.Eskommt nur darauf an, die Ab-läufe innerhalb der Entwick-lungsabteilung so zu organi-sieren, dass die zentralen An-forderungen der Vorschriftenerfüllt werden. So gelingen die

Verifizierung und Validierung, das Risikomanagement sowiedie Nachverfolgbarkeit der Software-Komponenten exakt inder Form, wie dies der Gesetzgeber vorsieht. Gleichzeitig ge-winnt die Produktentwicklung an Geschwindigkeit, währenddie Produktqualität steigt und eine verbesserte Innovationsfä-higkeit die eigeneMarktposition festigt.

Autoren:Mirjana Slapnicar, Senior Project Manager, Comtrade Digital ServicesNenad Casni, Senior Quality Manager, Comtrade Digital Services

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Comtrade Software Solutions GmbHKemperplatz 1D-10785 [email protected]

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Agile Software-Entwicklung nach IEC62304-Norm in einem inkrementellen bzw. evolutionären Lebens-zyklus.


MEDSoftware Funktionale Sicherheit

Technisch-präventiver Schutz

Lösungen, die sowohl Kopier-, Know-how- und Integritätsschutzals auch flexible Lizenzierung erlauben, können Medizingeräteschützen. Egal, ob es um PC-Software zur Diagnose oder umEmbedded-Anwendungen im medizinischen Gerät geht – imMittelpunkt stehen die Software sowie die von der Software ge-nerierten und verarbeitenden Daten. Solche Daten können bei-spielsweise Betriebsparameter oder Patientendaten sein.

Die Schutzziele sind dabei recht vielfältig. Für Medizintech-nikhersteller ist dabei entscheidend, dass ihre Geräte bis hinzur Code-Ebene vor Reverse Engineering, Manipulation derBetriebsparameter und vor Sabotage geschützt sind.

Software- und Know-how-Schutz

Zum Schutz des Know-how in der Software wird die ausführ-bareAnwendung vor der Auslieferung verschlüsselt. Entwederkann die gesamte Anwendung komplett verschlüsselt odereinzelne Funktionen unterschiedlich verschlüsselt werden.Alle Anwender erhalten anschließend dieselbe geschützteSoftware. Jeder Anwender erhält beim Kauf jedoch eine indi-viduelle Berechtigung oder Lizenz mit den nötigen Schlüs-seln, die ihm die Nutzung der gekauften Funktionen erlaubt.Die Art des Nutzungsrechts, ob Einzelplatzversion, Netzwerk-lizenz oder zeitlich limitierte Nutzung, wird vom Produktma-nagement modelliert. Die CodeMeter Protection Suite vonWibu-Systems erlaubt Herstellern, ihre Software zu schützenund zu verschlüsseln. CodeMeter nutzt für die Verschlüsse-lungmoderne und sichere Algorithmenwie Advanced Encryp-tion Standard (AES) für symmetrische Verschlüsselung undElliptic Curve Cryptography (ECC) für asymmetrische Opera-tionen wie Verschlüsselung und Signatur.

Bilder:W

IBU-SYS

TEMSAG

Integration vonSchutzmechanismenGeräte nutzen Software- und Hardware-Standardplatt-

formen und bieten nachrüstbare Funktionen, ähnlichwie von Smartphones her bekannt. Dadurch wird die

Entwicklung effizienter, die Time-to-Market kürzer und eswerdenneueGeschäftsmodellewie zumBeispiel nutzungsbe-zogene Abrechnungsmodelle ermöglicht.

Die zunehmende Vernetzung medizinischer Geräte bringtenorme Effizienzsteigerungen beim Einsatz in der Klinik oderin der Arztpraxis. Allerdings steigt dadurch auch das Risikoder Manipulation von außen, beispielsweise durch unberech-tigte Veränderung von Geräteparametern. In den letzten Jah-ren gab es Datenpannen und Hackerangriffe auf die IT deut-scher Krankenhäuser. Deshalb sind Schutzmaßnahmen, diebis zu allen vernetzten Endgeräten durchgängig sein müssen,geboten. Ebenso wichtig ist der Schutz der Vertraulichkeit derPatientendaten wie die Fälschungssicherheit derselben.

Auch ist das Thema Produktpiraterie für Unternehmen wich-tig. Beispielsweise steckt viel Know-how in Röntgengeräten,Kernspintomographen, Geräte in der Dentaltechnik oder auchin Kleingeräten wie Infusionspumpen oder mobilen Patien-tenmonitoren. Das Herz dieser Geräte, die Embedded-Soft-ware und somit das Unternehmens-Know-how, kann undmuss geschützt werden.

In der Vergangenheit arbeitetenMedizingeräte als isolierte, al-lein operierende Einheit mitfester Funktionalität, währendheutzutage die Geräte zuneh-mend miteinander vernetztsind und sich auch austau-schen.

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Abbildung 1: Verschlüsselung der gesamten Anwendung »

Abbildung 2: Unterschiedliche Verschlüsselung einzelnerFunktionsblöcke

Die Gerätefunktionen, realisiert durch individuell geschützteFunktionsblöcke, werden durch eine Lizenz und den dahinterliegenden Schlüsseln freigeschaltet – die Schlüssel können da-bei auch nachträglich aktualisiert werden, um weitere Funktio-nen zuzukaufen. Das wiederum vereinfacht den Produktions-prozess durch Modellreduzierung, die Lagerhaltung sowie denAuslieferungs- und Bestellprozess. So ergeben sich neben demSchutz des geistigen Eigentums Möglichkeiten, die Produkt-kosten zu reduzieren und neueGeschäftsmodelle zu etablieren.

CodeMeter erfüllt die unterschiedlichen Anforderungen so-wohl der klassischen PC – als auch der Embedded-Welt. Spe-ziell für Embedded-Systeme wurde CodeMeter für modulareund ressourcensparende Einsatzzwecke erweitert. Dabei wur-den höhere Anforderungen an die Echtzeitfähigkeit sowie ge-



ringer Arbeitsspeicher- und Rechenleistungsbedarf berück-sichtigt.

CodeMeter-Technologie

Entscheidend für eine optimale Lösung ist dabei, dass für je-de Plattform eine speziell abgestimmte Implementierung derSchutztechnologie existiert. Dabei darf aber bei den einge-setzten Tools und Lizenzmodellen und Formaten kein Bruchentstehen. Die Lösung muss trotz Optimierung durchgängigbleiben. Das bedeutet, in allen Fällen muss das gleiche APIverwendet werden. Lediglich der Funktionsumfang sollte aufden Anwendungsfall abgestuft sein.

Sicherer Schlüsselspeicher

Die eingesetzten Verschlüsselungsverfahren sind typischerwei-se gemäß Kerckhoffs’ Prinzip öffentlich dokumentiert. Das ein-zige Geheimnis stellt der jeweilige Schlüssel dar. Das bedeutet,dass dieSchlüssel in einembesonders gesichertenSpeicher ab-gelegt sein sollten. Den höchstmöglichen Schutz bieten hierhardwarebasierte Schlüsselspeicher mit integrierter Verschlüs-selungskomponente, sogenannte Smart Card Chips, die sogarAngriffenwieSeitenkanalattacken (Differential Power Analysis,DPA) standhalten. Die Schlüssel verlassen den sicheren Spei-cher nie und alle wichtigen kryptografischen Operationen fin-den innerhalb der sicheren Hardware statt. Alternativ könnenverschlüsselte Lizenzdateien, die an einzigartige und unverän-derbare Eigenschaften des Geräts (zumBeispiel dessen Serien-nummer) gebunden sind, zum Einsatz kommen.

Bedarfsgerechte Modelle

Zusätzlich zum Schutz können Hersteller die Nutzung ihrerGeräte sicher und flexibel messen und abrechnen, weitereOptionen verkaufen oder zeitlich begrenzt Funktionen frei-schalten, damit der Anwender Geräteoptionen vor dem Kauftesten kann.Qualitätsstandards vonVerbrauchsmaterial kön-nen durch einen Zähler in der Lizenz sichergestellt werden.

Bei Auslieferung wird der Zäh-ler gesetzt und im Betrieb de-krementiert, bis er einen defi-nierten Schwellwert erreicht.Der Betreiber wird bei Errei-chen des Schwellwerts entwe-der darauf hingewiesen, dasser das Verbrauchsmaterialnachbestellen sollte, oder eswird automatisch eine Bestel-lung ausgelöst. Ist der Kaufabgeschlossen, wird der Zäh-ler entsprechend hoch ge-setzt. Lizenzen für Funktionenin einem Gerät, für Ver-brauchsmaterial oder den Zu-griff auf Dokumente und Da-

Abbildung 3: Kombination aus Abbildung 1 und 2

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Abbildung 4: Ein durchgängiges Toolset für alle Plattformen



ten werden dabei im Warenwirtschaftssystem verwaltet wiejedes andere Einzel- oder Ersatzteil eines Geräts.

Schutz vertraulicher Patientendaten

Der Gesetzgeber gibt zwar vor, wie mit Patientendaten umzu-gehen ist; die Umsetzung dieser Vorgaben liegt aber beimMe-dizintechnikhersteller oder Nutzer. Patientendaten werdenverschlüsselt, um deren Vertraulichkeit zu sichern und si-gniert, um sicherzustellen, dass sie nicht verändert werdenkönnen und von dem entsprechenden Gerät stammen.

Zentrale Lizenzverwaltung

Das Lizenzverwaltungssystem CodeMeterLicense Central erleichtert das Erstellen,Verwalten und Ausliefern von Berechti-gungen oder Lizenzen undunterstützt dasProduktmanagement bei der Modellie-rung der Produkte. Das Erstellen der Auf-träge wird wie gewohnt aus dem führen-den ERP- oder CRM-System erledigt, wel-ches das Erzeugen der zugehörigenLizenzen über eine Automatisierungs-schnittstelle auf dem Lizenzverwaltungs-system anstößt. Wenn Anwender in App-Store-ähnlichen Portalen im Internetnachträglich Gerätefunktionen freischalten können, lassensich Zusatzeinnahmen beim Gerätehersteller erzielen. AuchPay-Per-Use- oderAbo-Modelle für bestimmteFunktionen sinddenkbar. Sicherheit und Bequemlichkeit sowie Kundennutzender Funktionen entscheiden hier über Akzeptanz und Erfolg.

Bild:K

ontron

AG

WerdenmedizinischeGeräte benutzt, gibt esmindestens zweiInteressengruppen mit unterschiedlichen Anforderungen andie Sicherheit. Der Hersteller möchte seine Produkte gegenNachbau und Manipulation schützen sowie neue Geschäfts-modelle und logistische Vorteile realisieren und gleichzeitigsein Know-how geheim halten. Der Betreiber oder Nutzer hathingegen ein besonderes Interesse an der Integrität des Ge-räts und der Patientendaten. Er möchte sicherstellen, dasssich das medizinische Gerät genauso verhält, wie es getestetund zugelassen wurde. Besonders gut sind Schutzkonzeptegeeignet, die auf dem Schutz der Software in Medizingerätenbasieren und dabei die unterschiedlichen Anforderungen die-

Autor:Günther Fischer, Senior Consultant Licensing and Protection,WIBU-SYSTEMS AG

ser Interessensgruppen erfüllen und gleichzeitig benutzer-freundlich und flexibel – zur Hackerabwehr natürlich auf ei-nem hohen Sicherheitslevel – sind.

Compamed Halle 8a Stand N35

Abbildung 5: Sichere Schlüsselspeicherlösungen der CodeMeter-Technologie

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WIBU-SYSTEMS AGRüppurrer Straße 52-54D-76137 KarlsruheTel. +49 721 93 17 20www.wibu.com

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Abbildung 6: CodeMeter: Skalierbare Schutz- und Lizenzierungslösung

Abbildung 7: Zentrale Lizenzverwaltungmit der CodeMeter License Central



Bilder:G

rammaTech,Inc.

Statische Code-Analyse sorgt für sicheren Software-Lifecycle

Security by DesignWearables und vernetzte Geräte sind in der Medizin ra-

sant auf dem Vormarsch. Sie haben viel Potenzial, denPatienten das Leben leichter zu machen und sogar

Menschenleben zu retten. Jedoch nur, wenn sie über ihren ge-samten Lebenszyklus hinweg mit einem Mindestmaß an Zuver-lässigkeit funktionieren. Die Vorgaben für Entwicklung, PflegeundWartung von Software inmedizinischen Geräten sind extremstreng.UmdeneinschlägigenBestimmungengerecht zuwerden,ist die statische Code-Analyse ein sehr hilfreiches Instrument.

Die Regeln für Software in medizinischen Geräten sind strikt.Und das zurecht, immerhin geht es im schlimmsten Fall umLeben und Tod. Mit der zunehmenden Vernetzung und Kon-nektivität medizinischer Geräte wird neben der reinen Funkti-onalität auch die Sicherheit der eingesetzten Software zu ei-nem kritischen Faktor. Erste Beispiele für die Brisanz diesesThemas gab es bereits. So hatte der US-Pharmahersteller

Johnson & Johnson 2016 seine Kunden in den USA und Ka-nada gewarnt, dass eine seiner Insulinpumpen gehackt wer-den könnte. 2017 mussten eine halbe Million US-PatientenmitHerzschrittmachern desHersteller St. JudeMedical in dieKliniken, um wegen schwerwiegender Sicherheitslücken einFirmware-Update aufspielen zu lassen.

In einer vernetzten Welt geht von Softwarefehlern ein erhebli-ches Risiko aus. Deswegen setzt der Gesetzgeber einen engenRahmen für die Produktentwicklung. Wie bei der Software-Entwicklung im medizinischen Bereich vorzugehen ist, legendie EU-Richtlinie Medical Devices 93/42/EWG, die neue EU-Verordnung 2017/745 und das Medizinproduktegesetz(MPG) fest. Neben der allgemein üblichen Unterteilung derProdukte in verschiedene Risikoklassen enthalten alleRechtsnormendie Forderung, dass die Entwicklungmedizini-scher Software stets dem aktuellen Stand der Technik ent-

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Da der Code anhand eines Modells analysiert und nicht ausgeführt wird, erreicht die statische Analyse auch Code-Teile, die von dynamischenMethoden nicht untersucht werden können.



sprechen muss, wobei die Grundsätze des Softwarelebens-zyklus, des Risikomanagements, der Validierung und der Do-kumentation einzuhalten sind. Doch was heute Stand derTechnik ist, kannmorgenbereits überholt sein. So ist zumBei-spiel zu beobachten, dass viele ursprünglich nichtvernetzteGeräte heute mit Konnektivitätskomponenten nachgerüstetwerden. Dadurch treten Risiken auf, die bei der Entwicklungnicht absehbar waren. Das zwingt den Hersteller, seine Hard-und Software neu zu validieren und zu verifizieren.

Höheres Risiko, größere Anforderungen

Auf Entwicklungsseite kommt bei Software in der Medizin dieNorm IEC62304zurAnwendung.Auch sie unterscheidet dreiRisikoklassen. Die Klassen A, B und C unterscheiden sichnach dem Risiko, das sich für einen Benutzer im Falle einesSoftwarefehlers ergibt.

Welche Vorgaben laut IEC 62304 für die Qualitätssicherung ei-nerSoftware gelten, hängt vonder jeweiligenKlasse ab.DieNormlegt grundsätzlich großenWert auf Evaluierung und VerifizierungderSoftware, die auchentsprechenddokumentiertwerdenmuss.Das gilt auch uneingeschränkt für Softwareteile aus externenQuellen. Diese sind in fast jeder Anwendung zu finden: Wind-owing-Toolkits, Kryptografie-Bibliotheken und dergleichen wer-den nur in den seltensten Fällen vom Hersteller der Softwareselbst entwickelt. Hier stoßen die Entwicklerteams bei der Quali-tätssicherung oft auf Schwierigkeiten. Denn diese Code-Elemen-te liegenmeist in binärer Form vor und können fast nicht auf Feh-ler untersucht werden. Häufig bleibt nur das Testing als Überprü-fung. Doch viele Fehler zeigen sich im Testing nicht zuverlässig,da sie entweder von den Test-Cases nicht durchlaufen werdenoder der Fehler das Ergebnis eines Tests nicht verändert. Hiersorgt die statische Analyse für Abhilfe.

Analyse von Quell- und Binärcode

Bei der statischen Analyse wird der Code nicht ausgeführt.Tools zur statischen Analyse wie CodeSonar von GrammaTecherstellen anhand des Codes einModell, bei demdann allemög-lichen Steuerungs- und Datenströme durchlaufen werden. Sofindet diese Methode auch Fehler, die beim dynamischen Tes-ting unentdeckt bleiben. Eine Besonderheit von CodeSonar istdabei, dass damit die statische Analyse auch auf Binärcode an-gewandt werden kann. Da kein lauffähiger Code vorliegenmuss, kann die statische Analyse sehr früh im Entwicklungs-prozess eingesetzt werden. Denn je früher ein Fehler gefundenwird, desto weniger Aufwand verursacht seine Beseitigung.

So unterstützt die statische Analyse fast alle in Sektion 5 derIEC 62304 (Softwareverifizierung) genannten Akzeptanzkri-terien. Hier kann dieser Ansatz das dynamische Testing undweitere Qualitätsmaßnahmen ergänzen, um bereits vor demTesting möglichst viele Fehler aufzudecken. Zudem lassensich auch Software-Bestandteile aus Drittquellen auf Fehlerhin analysieren. Innerhalb der Wartungs- und Risikomanage-

ment-Prozesse hilft diestatische Analyse eher inder Rolle eines Audit- undDokumentations-Tools.Sie unterstützt dabei, beiSecurity-Reviews und -Audits den aktuellen Si-cherheitsstatus besser zubeurteilen und so eineRoadmap für Verbesse-rungen festzulegen.

Dieser Aspekt sollte inner-halb des Softwarelebens-zyklus nicht vernachläs-sigt werden. Denn durchregelmäßige Reviews kön-nen potenzielle Problemeerkannt werden, die sichdurch Updates, funktiona-le Erweiterungen oder denAustausch von Kompo-nenten ergeben. Es ist so-wohl imSinne desHerstel-lers als auch der Kunden,dass diesemöglichenRisi-ken kontrolliert adressiertwerden – und nicht alsSchwachstellen im regulä-ren Betrieb auftauchen.

Der Einsatz der statischenAnalyse als automatisier-ter, integraler Bestandteilin der medizinischen Soft-ware-Entwicklung hilft al-so dabei, sicherheitsrele-vante Fehler früh zu erken-nen und noch vor dem Testing zu beheben. Damit kann nebeneiner Steigerung der Code-Qualität die Markteinführung einesProdukts beschleunigt werden. Vor allemdieMöglichkeit, auchbinären Code zu analysieren, unterstützt bei der Erfüllung derNorm. Bei Produkten, die bereits amMarkt eingeführt wurden,hilft die statische Analyse dabei, potenzielle Sicherheitsprob-leme an der bestehenden Code-Basis und an Änderungen ge-nau zu verstehen. Dadurch können die real existierenden Risi-ken, etwa die Gefahr eines Exploits einer Schwachstelle, beur-teilt und Pfade zur Beseitigung erarbeitet werden.

Autor:Mark Hermeling, Senior Direc-tor Product Marketing,GrammaTech, Inc.

Zunächst geht man bei der Klassifi-zierung von Software davon aus,dass sie in die höchste RisikoklasseC fällt.

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GrammaTech, Inc.531 Esty StreetUSA-Ithaca, NY 14850Tel: +1 607 273 73 40www.grammatech.com

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Bilder:S

igfoxGermanyGmbH

Das derzeit weltweit im Aufbau befindliche Sigfox-Netz dient dazu,Dinge andas IoT anzubinden, die bislang nochnicht angebundenwer-den konnten. Welche Vorteile ziehenMedizingerätehersteller daraus?

Das Netz der neuenMöglichkeitenDieÜbermittlung von Daten an zentrale Clouds wird im

medizinischen Bereich immer wichtiger. Ärzte erhal-ten dadurch mehr Informationen über ihre Patienten,

um sie besser behandeln oder auch schneller entlassen kön-nen. Auch kann man so wertvolle Daten für Studien und zurEntwicklungKünstlicher Intelligenz sammeln. AuchMedizin-gerätehersteller profitieren von der IoT-Anbindung ihrer Gerä-te. Sie können sie zur vorausschauenden Wartung konstantüberwachen oder neue Geschäftsmodelle wie Pay-per-Useumsetzen.Doch all dies umzusetzenwar bisher sehr kostenin-tensiv, energiehungrig und für die international agierendenGerätehersteller auch viel zu komplex in der Umsetzung. Des-halb wird das Potenzial des Medical-IoTs bislang primär fürvergleichsweise teure Medizingeräte genutzt.

Anbinden, was noch nicht angebunden ist

Das derzeit global im Ausbau befindliche Low Power Wide AreaNetwork (LPWAN) Sigfox tritt jetzt jedoch an, dieseHürden abzu-bauen, sodass man vergleichsweise günstig und energieeffizientDaten in die Cloud übertragen bekommt und so selbst einfachsteMedizingeräte an dasMedical-IoT anbinden kann: Also nicht nurteure Medizingeräte für den Einsatz im OP oder am Krankenbettin derKlinik sondern auchGeräte, diemanambulant oder inPfle-geheimen einsetzt – beispielsweiseBeatmungs-Geräte oder auchSchlafapnoe- und Blutdruckmessgeräte oder Diabetes-Tester.WerdenDaten vonambulant eingesetztenBlutdruckmessgerätenin eine App übertragen, ist die Langzeitdokumentation deutlichkomfortabler. Werden die Nutzungsdaten von Schlafapnoe-Gerä-tenmonatlich übermittelt, kann der Hersteller den Nachweis derNutzung der Geräte gegenüber den Krankenkassen mit geringe-rem Aufwand nachweisen. Kann man die Daten eines Diabetes-Testers digital an den behandelnden Arzt übermitteln, kann erschneller auf ein Fehlverhalten in der Therapie hinweisen.

Kleine Daten, großer Nutzen

Das Sigfox-Netz braucht für solche Daten keinen breitbandigenDatenkanal, der ohnehin schon über vergleichsweise teure Mo-

bilfunknetze verfügbar wäre. Das neue Low Power Wide AreaNetzwerk setzt vielmehr amKostenhebel an und reduziert hierfürganz bewusst die möglichen Bandbreiten – auch um die lizenz-freien Frequenzbänder nutzen zu können, was ebenfalls Kostenspart. Zugelassen sind lediglich bis zu 12 Byte großen Nachrich-ten, von denen man 140 am Tag senden kann. Das reicht meistvollkommen aus, um die Nutzung von Medical Devices zu kon-trollieren oder Vitaldaten zyklisch zu übermitteln. Aufgrund einerbidirektionalen Verbindung kann das Sigfox-Netz zudem auchzurAktivierungundParametrierungderDevices genutztwerden –was über das Netz bis zu viermal am Tag möglich ist. So lassensich dann spezifische Funktionen einesGerätes freischalten oderauch Pay-per-UseModelle umsetzen, mit denenman die Investi-tionskosten der Krankenhäuser reduzieren kann und so neueTechnik schneller in den Feldeinsatz bekommt.

Schneller Netzausbau

Dadurch, dass das Sigfox Signal sehr weit reicht, ist für die In-frastruktur eine vergleichsweise geringe Anzahl an Basisstati-onen erforderlich. Das macht den Aufbau des öffentlich zu-gängigen Netzes, das im lizenzfreien ISM-Band (868 MHz inEuropa) funkt, kosteneffizient im Ausbau und vor allem auchschnell umsetzbar: Bereits über 75% Prozent Abdeckung hat

das Netz derzeit inDeutschland und bisEnde des Jahres sollen85% erreicht werden.Auch weltweit geht derAusbau in schnellenSchritten voran: Bishergibt es Sigfox in 50 Län-dern und bis Ende2018sollen es 60 werden.Insgesamt umfasst dasNetz aktuell 3,8 Mio.km2 weltweit und ist für803 Millionen Men-schen erreichbar, so-

Werden automatisierte externe Defibril-latoren (AED) mit dem AIVIAM Trans-ponder bestückt, kann dieser bei Ein-satz beispielsweise einen Notarzt zumUnfallort rufen und ansonsten denHealth-Status des Gerätes konstantüberwachen.

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dass Sigfox-Devices bereits heute global einsetzbar sind. DasNetz ist schon heute der Sensor-to-Cloud Kanal für mehrerenMillionen Devices. Wieso ist das neue LPAWAN Netz aber soenergieeffizient?

Hohe Energieeffizienz

Die Anbindung an das LPWAN von Sigfox hat generell einengeringenEnergieverbrauch, da sich dieGeräte nicht sowie einMobiltelefon dauerhaft mit dem Netz verbinden, sondern nurbei Bedarf ihre Nachrichten funken. Dieser Idle-Modus mitzumeist Tiefschlaf der Netzanbindung ist sehr ressourcen-schonend. So werden extrem lange Batterielaufzeiten er-reicht. Je nach Sendehäufigkeit können Geräte über 10 Jahreund mehr ohne externe Stromzufuhr alleine mit ein paar klei-nenAAABatterien betriebenwerden.Diese extrem langenBe-triebszeiten ohne externen Stromanschluss ermöglicht auchganz einfache Applikationen wie beispielsweise die Übertra-gung von gemessenen Blutzuckerwerten oder die Übertra-gung der Benutzungshäufigkeit eines Röntgengerätes. Enormviele neueServices undGeschäftsmodellewerdendadurch al-so ebenfalls möglich.

Hohe Sicherheit

DerTiefschlaf derDevices spart aber nicht nurEnergie für einelange Lebensdauer der Batterien, sondern führt auch zu einerhohen Resistenz der Geräte gegen Angriffe aus dem Internet.

Geräte, die nicht angebunden sind, können nicht über dieNetzanbindung gehackt werden. Zudem ist das LPWAN-Netzvon Sigfox ein Übertragungsweg, mit dem man Daten in dieCloud bekommt, ohne dabei breitbandige GSM/LTE/5G- oderWLAN-Kanäle öffnen zu müssen, die für Hackerangriffe vielanfälliger sind. Stören kann man das Sendesignal zudem nurmit extrem großem Aufwand, denn es wird in einem sehrschmalen Band von lediglich 100Hz Breite und einem hohenLinkbudget versandt, der einem laufen Pfiff vergleichbar ist,der nicht zu überhöhen ist – auch durch Mauern hindurch,was Sigfox sogar in geschirmten Operationssälen nutzbarmacht, dennDaten können aus solchenRäumenauchheraus-gefunkt werden. Das Signal muss außerhalb des geschirmtenRaums allerdings nochmals mit einem einfachen Repeaterwiederholt werden. Ansonsten kann das Signal stets übermehrere Kilometer an das Sigfox-Netz übertragen werden.Selbst durch Mauern hindurch. In Städten reicht das Signaldeshalb rund 3-5 Kilometer weit. In ländlichen Regionen so-gar 30-50 Kilometer.

Verschlüsselung der Daten

Diese zum Einsatz kommende Ultra-Schmalband-Technolo-gie ist weniger anfällig gegenüber Störgeräuschen und sorgtso für eine zuverlässige Übertragung. Das Nachahmen oderAbhören der Nachrichten wird zudem durch verschiedeneFunktionen sichergestellt: So können im Device Secure Ele-ments zum Einsatz kommen. Zudem gibt es eine eindeutigeDevice- und Nachrichten-Authentifizierung sowie einen Anti-Replay-Schutz fürNachrichten.Nachrichten und optional zu-sätzlich auch der Payload können zudem verschlüsselt wer-den, sodass die Patientendaten stets auch hoch sicher sind.Die Sigfox-Cloud selbst zu hacken, dürfte Angreifern eben-falls sehr schwer fallen, denn sie ist durch eine der sicherstenweltweit verfügbaren Firewalls und Intrusion Detection Me-chanismen geschützt und wird rund um die Uhr überwacht.

Geringe Anschaffungskosten

Neben hoher Energieeffizienz und Sicherheit bietet das Sig-fox LPWAN auch eine sehr günstige Anbindung der Medizin-geräte. Die Module zur Anbindung von Geräten an das Netz

Das Sigfox-Netz ist schon in weiten Teilen Deutschlands und anderenLändern verfügbar. Bis Ende 2018 soll die Netzabdeckung inDeutschland rund 85% betragen.

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Entgegen anderen LPWANs im freien Frequenzband braucht das Sig-fox LPWAN keine lokalen Gateways, was Kosten spart. Devices sen-den direkt über die Basisstationen an die Sigfox-Cloud. Von dort auswerden die Kundenapplikationen bedient.

»



Geringe Betriebskosten

Neben den geringen Anschaffungskosten sind auch die Be-triebskosten vergleichsweise gering. So sind pro Jahr Entgelteje nach Anzahl der Nachrichten zu entrichten, die bei ange-messenen Stückzahlen und maximaler Datenübertragungnicht über 10 Euro liegen und sogar weniger als einen Eurokosten können, wenn die Anzahl der Devices sehr hoch ist unddie Anzahl der Nachrichten – beispielsweise bei Alarmfunkti-onen – eher gering sind oder voraussichtlich gegen Null ge-hen, weil der Eventfall im Idealfall niemals eintritt. Es gibt zu-dem keine Roaminggebühren für den weltweiten Einsatz vonSigfox-fähigen Geräten. Auch der Abrechungsmodus ist kos-tenschonend: Der Gerätehersteller entrichtet die Entgelte anden Netzbetreiber. Der Endanwender braucht also keine Ver-trägemit demNetzbetreiber abzuschließen. Er erhält denSer-vice vom Devicehersteller der Sigfox-Anbindung zu den ver-einbarten Kosten. Auch muss er keine SIM-Karten managen,was den Administrationsaufwand für die Anbindung auf einMinimum reduziert.

Das Ökosystem wächst

All diese Funktionen prädestinieren dasSigfox-Netz zur Anbindung der Milliar-den Devices, die von den Marktforschernprognostiziert wurden und die man sichmit der Beschreibung der Applikationenin ihrer schieren Masse auch erstmalsvorstellen kann. Für diese Milliarden An-bindungen muss natürlich auch eineVielzahl von Sigfox-befähigten Lösungenverfügbar werden. Und es gibt bereits ei-ne stattliche Vielfalt: Auf partners.sig-fox.com sind mehr als 500 Hersteller zufinden, die über 600 Produkte anbieten.Vom Bauelement und Modul über Bau-gruppen, Starterkits und Entwicklungs-plattformen bis hin zu Sigfox-Sensoren,

Cloud-Angeboten und fertigen Applikationen reicht das be-reits heute enorm vielseitige Ökosystem, das mit der Verbrei-tung des Netzes auch noch deutlich weiter wachsen wird. Da-mit OEM bei diesem vielfältigen Angebot die für sie passen-den Partner finden, steht das Münchener Team von SigfoxGermany gerne zur Beratung bereit.

kosten – ohne Batterien – nur rund 2 Euro. Das ist deutlichgünstiger als mehr als 10 Euro bei LTE Cat-1 oder rund 5 Eurobei alternativen LPWAN Netzen im lizensierten Mobilfunk-band. Auch alternative LPWANs im lizenzfreien Band liegenmit rund 7 Euro pro Knoten noch deutlich höher. Die Ent-scheidung für Sigfox fällt also auch aufgrund des Preises für

die Elektronik. Hierbei ist davon auszugehen, dass dieModul-kosten mit vermehrter Verbreitung Sigfox-befähigter Geräteweiter sinken werden. Zudem wird es auch neue Module ge-ben, die für Einmalverbindungen genutzt werden können.Diese Logik, die aus einemNahfunk-Device ein Sigfox-Devicemacht, wird dann nur noch 20 Cent kosten und könnte bei-spielsweise bei Medikamentenverpackungen zum Einsatzkommen, deren Verbrauch engmaschig überwacht werdensoll. Das Sigfox-Device eröffnet damit ganz neue Möglichkei-ten im extrem preissensitiven Segment.

Autor:Aurelius Wosylus, Country & Sales Director Germany, SigfoxGermany GmbH

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Sigfox Germany GmbHBretonischer Ring 12D-85630 Grasbrunn

www.sigfox-solutions.de

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Sigfox-Gerätewerden vor Angriffen über das Internet durch dasSigfoxNetz und diverse Sicherheitsmechanismen geschützt.

Das Sigfox-Netz positioniert sich mit rund 2 Euro pro Modul immittleren Feld der Datenaus-tausch-Pyramide.Werden Einmal-Verbindungen für beispielsweiseMedizinverpackungen ver-fügbar, deckt Sigfox alles ab, was mit bis zu 12 Byte und pro Nachricht am Tag auskommt.



Der Gesundheitsbranche stehen spannende Zeiten be-vor: Sie wandelt sich von einem angebots- zu einemnachfrageorientiertenVerbrauchermodell.Wechselnde

Bedürfnisse von Patienten, die demografische Entwicklungund Regulierungsvorschriften zwingen Unternehmen in derGesundheitsindustrie quasi dazu, offen für neue Technologienund Tools zu sein, mit denen sie ihre Arbeit besser, schnellerund für den Patienten effektiver zu gestalten. Die kürzlich ent-wickelte Blockchain Technologie kann sie dabei unterstützen.

Blockchain für das Gesundheitswesen

NachEinführung der Bitcoins im Jahr 2009 sah das Potenzialfür die Blockchain enorm aus. Jede Industrie – egal, ob Bank-wesen, Biowissenschaften, Retail oder Telekommunikation –wollte ihre Prozesse vereinfachen und verbessern sowie dieeinzigartigen Eigenschaften der Blockchain nutzen. Mit derBlockchain wandelt sich das Internet der Informationen indas Internet des Wertes.

Jede Blockchain bestehtaus Informationsblöcken,diemit einemZeitstempelversehen sind. Sie werdenchronologisch in einerKette angeordnet. Dieeinzelnen Blöcke enthal-ten spezifische Datensät-ze. In der Gesundheits-branche können dies bei-spielsweise Daten zuPatienten, Schadensfäl-len oder zum allgemeinenGesundheitszustand sein.

Diese Informationenbzw.Assetswerdenüber dasBlockchain-Netzwerk übertragen. Die Teilnehmer können sie dann ent-sprechend nutzen. EinBlockchain-Netzwerk kann ausBezah-lern oder Bezahlern und Anbietern bestehen – oder auch aucheinem Netzwerk verschiedener Stakeholder, die zum gesam-ten Geschäftsprozess beitragen.

Heutzutage werden Patienteninformationen in einem zentra-len Repository einer bestimmten Krankenkasse oder einesArztes gespeichert. In der Blockchain hingegen sind dieseDa-ten dezentral und verteilt abgelegt, Patienten können jeder-zeit auf sie zugreifen. Auch autorisierte Ärzte oder die Kran-kenkasse sind in der Lage, die Informationen einzusehen. DasErgebnis: Die Informationen werden nicht von nur einer einzi-gen Organisation verwaltet und kontrolliert. Dank der Block-chain, die über verschiedene Systeme verteilt ist, haben alleautorisierten Anwender darauf Zugriff.

Von fragmentierten hin zu vollständigen Daten

Die Gesundheitsindustrie sieht sich einer Vielzahl unter-schiedlicher Herausforderungen gegenüber, die sich mit derBlockchain Technologie effizient lösen lassen. Ein wichtigerPunkt ist beispielsweise der zeitnahe Zugriff auf die vollstän-digen Patientendaten.

Bilder:Infosys

Limite

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Blockchain bietet im Ecosystem des Gesundheitswesensvielfältige Möglichkeiten

Blockchain in derMedizintechnik

Patienten können dank schnellemDatenaustauschmit kürzerenWar-tezeiten für Behandlungen rechnen.

Jederzeit abrufbereit – die Block-chain-Technologie ermöglicht ei-nen unkomplizierten Einblick in ge-speicherte Informationen.

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»



Die Blockchain sichert diese Informationen, indem sie diePatientenidentität und die damit verbundenen Informatio-nen digitalisiert und in einem Ledger verteilt. Die Informa-tionen lassen sich von autorisiertem Personal in Echtzeitüber die Netzwerke aktualisieren, die denen sie verteilt ab-gelegt sind.

Eine weitere Herausforderung hinsichtlich der Patientenda-ten: Sie sind fragmentiert. Die Informationen liegen zentralbei einemArzt bzw. einer Krankenkasse ab, der den Patientenbetreut. Sollte dieser denArzt wechseln, hat der neueArzt kei-nen Zugriff auf die bisherige Behandlung. Hinzu kommen dieDaten, die der Patient selbst generiert, zum Beispiel über Fit-nesstracker, die Teil des Internet der Dinge (IoT) sind. Dies isteinweiteres Silo. In solchenSilos gespeicherte Informationenerschweren dem behandelnde Arzt, seine Patienten bestmög-lich zu behandeln. Die Blockchain Technologie bietet einendezentralisierten, replizierten Speicher und ermöglicht denInformationsaustausch über Netzwerke hinweg. Das heißt imKlartext: Die Blockchain sammelt Daten, die von verschiede-nen Ärzten, aber auch Geräten, über eine bestimmten Patien-ten erstellt wurden. Die Technologie ermöglicht dann entspre-chend autorisierten Personen den Zugriff darauf – darunterÄrzten, Krankenkassen oder anderen Berechtigten.

Verbesserung des Provider-Datenmanagement

Genau wie dies bei Patientendaten der Fall ist, ist auch einschneller Zugriff auf aktuelle Provider-Daten eineHerausforde-rung.Diese Informationen sind aber fürKrankenhäuser, Laboreoder Radiologiezentren äußerst wichtig, denn sie müssen sichauf Basis genau definierter Standards zertifizieren. Anbieterkönnen sich außerdemüber eine entsprechendeQualifizierunginformieren und realisieren. Ärzte und Krankenhäuser dürfensomit nur auf Basis eines von unabhängigen Organisatonendurchgeführten Qualifikations- und Akkreditierungsprozessespraktizieren und Patienten behandeln. Darüber hinaus werdendie erbrachten Leistungen nur gezahlt, wenn sie die entspre-chenden Zertifikate vorweisen können.

Die Akkreditierungsdaten sollten also immer korrekt sein, ebensowie der Kostenträger darauf direkt zugreifen können muss. Dankder Blockchain lässt sich dieser Prozess beschleunigen und effi-zienter gestalten – und kann gleichzeitig alle Hindernisse beseiti-gen, die dem Zugriff auf korrekte Anbieterdaten imWege stehen.Die Lösung selbst lässt sich auf einem Blockchain-Business-Netzwerk aufbauen, dass Kostenträger, Anbieter sowie Quali-fizierungs- und Akkreditierungsorganisationen zusammen-führt. Die Blockchain-basierte Lösung hat keine Eintrittsbar-rieren, genießt aber eine höhere Akzeptanz innerhalb derBranche. Der Grund: Prozesse und Abrechnung lassen sichvereinfachen. Die Patientendaten sich sicher gespeichert,lassen sich aber von autorisierten Ärzten sowie der Kranken-kasse einsehen und ergeben ein ganzheitliches Bild, das dieBehandlung vereinfacht. Die Akkreditierung trägt dazu bei,dass der Anbieter auch die Verantwortung für die Pflege derDaten trägt.Mit vereinfachtenProzessen lassen sichdie in derBlockchain abgelegten Informationen schnell und problem-los aktualisieren – und sind somit immer auf dem aktuellstenStand. Auch Bedenken hinsichtlich eines möglicherweisekomplexen Datenmanagements sind damit ausgeräumt.

Mit der Blockchain erhält die Gesundheitsbranche eine her-vorragende Möglichkeit, das Ökosystem zu vereinfachen. An-bieter, die bislang keine vertrauenswürdigen Partnerschaftenaufweisen konnten, können jetzt mit Ärzten und Krankenkas-sen zusammenarbeiten und einen sicheren und von Manipu-lationen geschütztenDistributedLedger erstellen –unddamitdie Gesundheitsindustrie in ein neues Zeitalter führen.

Autor:Venky Ananth , Vice President, Head of HealthCare, Infosys

Dank der Blockchain-Technologie können auch Fitnessdaten zentralgespeichert und bei Bedarf von autorisierten Ärzten abgerufen werden.

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MEDRecht &Normen Medizinrechtliche NormenBilder:H

EITECAG

Die neue europäischeMedizinprodukte-Verordnung (MDR) undihre Auswirkungen auf die EntwicklungmedizintechnischerProdukte

Die MDR und ihreAuswirkungenDer25. Mai 2017markiert ein wichtiges Datum für die

Entwicklung medizintechnischer Produkte: An die-semTag ist die neue europäischeMedizinprodukte-Ver-

ordnung (MDR – Medical Device Regulation) in Kraft getreten,die die bestehenden Medizinprodukte-Richtlinien ersetzt undrechtsverbindlich ab dem26.05.2020 gelten wird. Deren Ziel-setzung ist neben angestrebter länderübergreifender Konfor-mität die Sicherheit vonMedizintechnikprodukten zu erhöhen,um künftig Vorfälle wie den PIP Brustimplantate-Skandal von

2010 zu vermeiden und Schwächen im bisherigen Rechtssys-tem zu überwinden.Nach Festlegung der nationalenBesonder-heiten und Restriktionen in den jeweiligen Ländern sind Her-steller dann zu einemMDR-Zertifikat verpflichtet, wenn sie einProdukt in Verkehr bringen möchten. Auch wenn vorher ausge-stellte Bescheinigungen darüber hinaus noch maximal vierJahre Gültigkeit besitzen, läuft die Uhr ab und setzt Medizin-

produkte-Entwickler und -Anbieter unter Druck (Bild 1 - Zeit-schiene). Mit der neuen Verordnung steigen die Anforderungenan dieHersteller, denNutzen und die Sicherheit ihrer Produkteanhand klinischer Daten zu beweisen. Angesichts des neuenSachverhalts ist die Zusammenarbeit mit einem Dienstleister,der alle Aspekte regulierter Märkte kennt und als Medizingerä-te-Entwickler und -Hersteller dank Expertise und umfassenderZertifizierungen in jeder Phase des Produktzyklus hilfreich zurSeite stehen kann, eine gute Option.

Die wichtigsten Neuerungen

Anders als die Richtlinie (MDD – Medical Device Directive)muss die Verordnung nicht mehr in nationales Gesetz übertra-gen werden, sondern genießt unmittelbare Rechtskräftigkeit.Darüber hinaus kann die Kommission sowie die Koordinie-rungsgruppe Medizintechnik (MDCG) gemeinsame Spezifika-

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Zeitschiene der MDR-Einführung

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MEDRecht &Normen Medizinrechtliche Normen

tionen erlassen, wenn harmonisierte Normen europaweit nichtbzw. nicht ausreichend vorhanden sind. Neuerungen und Ver-schärfungen betreffen vor allem den Bereich der Hochrisiko-Produkte Klasse IIb und III. Hier sind, mit Ausnahmen, klini-schePrüfungen gefordert.Umeine lückenloseDokumentationzu erreichen, wurden bisher häufig klinische Bewertungen aufdem Literaturweg herangezogen. Die Vorgaben werden durchdie MDR hier drastisch verschärft. Der Nachweis der Äquiva-lenz ist für die Hersteller nur dann nochmöglich, wenn sie um-fassenden Zugriff auf die Technische Dokumentation des Ver-gleichsgerätes haben und die Daten als kongruente Referenzdienen können, was häufig problematisch ist. Daher wird er-wartet, dass vermehrt klinischePrüfungen zurGenerierung kli-nischer Daten durchgeführt werden müssen. Ein Schlüssel-thema wird also die umfassende Erhebung und Sammlungproduktrelevanter klinischer Daten sein.

Für Hochrisikoprodukte, wie z.B. Implantate der Klasse III,sowie Klasse IIb-Produkte (Regel 12) wird durch die Richtli-

nie ein Scrutiny-Verfahren festgelegt. Das heißt: Da die Be-nannten Stellen die klinische Bewertung für Hochrisikopro-dukte nichtmehr alleine beurteilen können, ist eine unabhän-gige europäische Expertenkommission für ein Gutachtenanzuhören. Das Verfahren beinhaltet einen Bericht über dieBegutachtung der klinischen Bewertung (Clinical Evaluation

Assessment Report – CEAR). CEAR und die klinische Bewer-tung (Clinical Evaluation Report –CER) des Herstellers wer-den den europäischen Gremien – Kommission und Experten-gremium– vorgelegt. Es geht umdenNachweis der Leistungs-fähigkeit (am Beispiel eines Defibrillators wäre dies dieabgegebene Energiemenge pro Zeiteinheit) und des klini-schenNutzens eines Produktes (die effektive Beendigung desHerzkammerflimmerns durch den Defibrillator). Binnen 21bzw.60Tagenwird einGutachtenerstellt, welches vonderBe-nannten Stelle bei der Konformitätsbewertung berücksichtigtwerdenmuss. Gelingt dies nicht, verzögert sich diese oder siewird zunächst gänzlich ausgesetzt.

Konsequenzen

In der Praxis haben die neuen Vorgaben weitreichende Folgenund bedeuten beispielsweise, dass sich künftig die Aufgabendes in Deutschland gesetzlich vorgeschriebenen Sicherheits-beauftragten im Unternehmen wesentlich umfangreicher ge-

stalten: Zu Marktüberwachungund Meldewesen kommen dieAufgaben der Konformitätsprü-fung und der Bereitstellung undAufrechterhaltung der Techni-schen Dokumentation. Durch dieMDR wird nun generell eine ver-antwortliche Person für die Ein-haltung der Regulierungsvor-schriften vorgesehen. Um Ein-heitlichkeit zu erreichen, wirdaußerdem ein System zur eindeu-tigen Produktidentifikation ein-geführt (UDI Unique DeviceIdentification System), mit demaufgrund einer unverkennbarenKennzeichnung die Rückverfolg-barkeit von Produkten gewähr-leistet werden soll und die gewon-nenen Daten in der europaweitenDatenbank EUDAMED zusam-

mengeführt werden. Kommt es zu Vorkommnissen, könnendiese besser identifiziert, nachverfolgt und zugeordnet wer-den. Der Austausch zwischen den Behörden wird verbessert,Informationen zu klinischen Prüfungen verfügbar, der Zugangfür die Öffentlichkeit erleichtert. Diese Maßnahmen sollenhelfen, die Effektivität sicherheitsrelevanter Aktivitäten zu

MDR-relevante Schritte während des Produktlebenszyklus

Beispiel für mit HEITEC-Unterstützung entwickeltemedizintechnische Anwendung – Patientenliege

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optimieren sowie Sicherheitskorrekturen im Feld vorzuneh-men, und sie unterstützen außerdem die zuständigen Behör-den bei der Überwachung der eingesetzten Produkte.

Die zuständigen nationalen Behörden und die Benannte Stel-le werden strenge Kontrollen durchführen, um die Einhaltungder neuen Vorgaben zu gewährleisten. Die Hersteller, derentechnische Dokumentation und insbesondere die klinischeBewertung stehen dann im Fokus. Mit der Neugestaltung desRechtsrahmens steigen die Anforderungen an die Herstellerbzgl. Sicherheits- undNutzennachweisen, dementsprechendder damit verbundene Aufwand und die Kosten, sofern mansich hier keineUnterstützung insHaus holt. Vielerorts bestehtangesichts der komplexen Veränderungen eine gewisse Unsi-cherheit, was im Einzelfall genau zu beachten ist. Sind alleVorschriften vollständig eingehalten und ist die Dokumentati-on vollständig?DieAufgabe ist zudemmit derMarktreife nichtbeendet, da auch die Überwachung danach umfassender undwichtiger wird. Die sogenannte Post Market Surveillance istein kontinuierlicher Prozess mit umfangreichen Auswertun-gen undBerichten. Der Zustand der Produktemuss beständigproaktiv überwacht und Berichte über ihre Sicherheit müssenregelmäßig aktualisiert werden. Die Datenquellen dazu resul-tieren unter anderem aus Vigilanz-Vorkommnis-Meldungen,PMCF-Studien (Post-Market Clinical Follow-up), entspre-chender Fachliteratur und Reklamationen, die einen riesigenDatenberg ergeben.

Aufgrund der Regelverschärfung ergeben sich zudem weitrei-chende Auswirkungen auf das Verhältnis zwischen den Part-nern der Wertschöpfungskette, die Verantwortlichkeiten bzw.die Aufgaben für Original EquipmentManufacturer (OEM) aufder einen sowie Product Label Manufacturer (PLM) und OwnBrandLabeller (OBL) auf der anderenSeite. Es ist imMedizin-markt durchaus geläufig, dass Unternehmen Medizinproduk-te unter eigenem Namen auf den Markt bringen, die sie nichtselbst gefertigt haben. Im Sinne des Medizinprodukterechtsagieren diese Firmen dennoch offiziell als Hersteller und wer-den als PLM oder OBL bezeichnet. Da die MDR lückenlosenZugriff auf die technische Dokumentation vorsieht undPLM/OBL verschärft in die Pflicht nimmt, werden viele OEM-PLM-Konstrukte so nicht mehr fortbestehen, da die Techni-sche Dokumentation der OEMbisher nicht zwingend vollstän-dig offengelegt werden mussten. Für viele PLM und OBL, die

sich bisher auf die Zulassung durch den OEM berufen haben,ergibt sich angesichts der veränderten Situation erhöhterHandlungsbedarf. Häufig verfügen die PLM/OBL nicht überdas nötige technologische Verständnis, um die Qualität desProdukts oder der Dokumentation und damit dasmöglicheRi-siko komplett zu beurteilen, stehen aber nunmehr in der Ver-antwortung. Gemäß Artikel 10(4) MDR muss ein OBL dannauch vollständig alsHersteller fungieren und eine technische,den Vorgaben entsprechende Dokumentation erstellen, diesestets auf dem neuesten Stand halten sowie das Konformitäts-bewertungsverfahren durchführen, was bisher nicht immerder Fall war. Idealerweise sollte nun ein Akteur der Hand-lungskette die gesamte technische Dokumentation vorhalten,damit die Benannten Stellen sie jederzeit einsehen können.

Umsetzung

Um die neuen Vorschriften umzusetzen, müssen MEDDEV-Dokumente aktualisiert, nationale Vorschriften überarbeitetwerden. Befürworter der MDR sehen den Verbraucher- undPatientenschutz erhöht, die Möglichkeit zur Bereinigung be-stehender Unstimmigkeiten, die Schaffung klarer Abgren-zung und von mehr Transparenz. Außerdem ist zu erwarten,dass mit Fusionen, Outsourcing, Spin-offs, Kooperationenu.a. mehr Bewegung in denMarkt kommt. Kritische Stimmensehen Engpässe bei den Benannten Stellen, das Angewiesen-sein auf staatliche Förderungen undnicht zuletzt einen hohenMehraufwand für die Unternehmen selbst. Sie antizipieren,dass die erforderlichen Maßnahmen und die dadurch gebun-denenRessourcen nicht nur dem Innovationsklima abträglichseinwerden, sondern auch zumassiv erhöhtenKosten führen,die sich durch dieWertschöpfungskette fortsetzen und insbe-sondere kleinere undmittelständische Betriebe treffen.

Unangekündigte Vor-Ort-Audits über die gesamte Lieferketteund physische Kontrollen sowie Laboruntersuchungen zurÜberprüfung, ob Produkte nach ihrer Zertifizierung immernoch den geltenden Vorschriften entsprechen, sind zu erwar-ten. Wie lassen sich Beanstandungen, aufwändige Nachbes-serungen und damit einhergehend verzögertes Inverkehrbrin-gen vermeiden? Wie kann ein Medizinprodukte-Herstellersich in den neuen komplexen Gegebenheiten zurechtfinden?Wie kann er die geforderte klinische, quantitativ und qualita-tiv ausreichende Datenmenge vor und nach der Zulassungeruieren, managen und aktualisieren, um denNutzen und dieSicherheit seines Produktes zu untermauern, sowie seine Pro-dukte zuverlässig und schnell zertifizieren? Klinische Studiensind aufwändig und teuer. Die Anforderung an Äquivalenzen,sprich das Heranziehen von vergleichbaren Referenzdaten,ist ebenfalls gestiegen. Nicht nur neue Produkte werden zerti-fiziert, sondern es geht auch um die Neubewertung von Pro-dukten, die schon seit längerem auf dem Markt sind. Ein-schlägige Institutionen warnen davor, die Reaktion auf dieneuen Anforderungen auf die lange Bank zu schieben, da derZeitrahmen weitaus knapper bemessen ist als es auf den ers-ten Blick scheint.

Weiteres Beispiel: Steuerrechner für Onkologie

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Die strategische Bedeutung eines perfekt abgestimmten Pro-duct Lifecycle Managements, das eine schnelle Marktreife,Qualitätssicherung, Kostenminderung durch Transparenzund Nachverfolgbarkeit sowie Konsistenz der Prozesse aus-zeichnet, wird an Bedeutung gewinnen. Es begleitet die Pro-duktdefinition und -Entwicklung über das Prototyping bis hinzu Validierung, Zulassung, Serienfertigung sowie After-Sales-Dienstleistungen, und wird helfen, Probleme frühzeitig zuidentifizieren und zu eliminieren.

Damit sich die Hersteller wieder auf ihre Kernkompetenzenund ihre Innovationsdynamik konzentrieren können, emp-fiehlt sich die Partnerschaft mit einem Dienstleister wie HEI-TEC, der die Herausforderungen eines regulierten Marktes inallen Facetten kennt und 40 Jahre Engineering-Erfahrung inderOptimierung vonProduktionundProduktenmitbringt.DerDienstleister kannnicht nur aufBestPracticeExpertise inMe-chanik, Elektronik und Software verweisen, sondern auchüber ein vollständiges Qualitätsmanagement-System gemäßDIN EN ISO 13485:2016.

Das Unternehmen bietet Risikomanagement für medizini-sche Produkte gemäßDINEN ISO14971, elektrische Sicher-heit und Risikomanagement gemäß DIN EN 60601-1:2nd/3rd Edition sowie Softwareentwicklungs-Kompetenzgemäß DIN EN 62304. Zudem verfügt HEITEC über langjäh-

rige Erfahrung in der Normenüberwachung und Gap-Analy-sen, in der Zulassungsbegleitung von Medizinprodukten so-wie in der Zusammenarbeit mit Benannten Stellen und unange-kündigtenAudits. Als etabliertes Service-Unternehmen kann esUnterstützung bei CE-Kennzeichnungen (Konformitätsbewer-tung) liefern, technische Dokumentationen bzw. Produkthaup-takten anlegen und die erforderlichen Prozesse wie CAPA (Cor-rective Action, Preventive Action), Änderungsmanagement undFMEA/RA (Risikoanalysen) implementieren.Mit diesemHinter-grund hat das Unternehmen alle Voraussetzungen, Medizinpro-dukte-Anbieter auch künftig zuverlässig durch das dichte Ge-flecht europäischer Regularien zu begleiten.

MIT EINEM LOTSEN ZUR KLINISCHEN PRÜFUNGMECABC unterstützt bei der behördenkonformen Entwicklung vonMedizinprodukten

Medical Care and Product Development Aachen,Bonn, Cologne, kurz MEC ABC, begleitet als Lotse zur

Klinischen Prüfung Unternehmen bei der Entwicklung vonMedizinprodukten. Im Fokus der Dienstleistungen stehen da-bei die klinischen Anforderungen an Entwicklung, ZulassungundMarkterfolg. Damit soll aktiv ein Beitrag geleistet werden,die Vielfalt der Medizinprodukte zu erhalten.

Es gehört zu den unerfreulichenWahrheiten der Branche derMedizinprodukthersteller, dass nur wenige Ideen erfolgreichzu einemmarktfähigen Produkt entwickelt werden. Viele Um-setzungen scheitern dabei nicht an der Idee an sich, sondernan Fehlentscheidungen undWeichen, die man während derEntwicklungsprozesse nicht zielführend ausrichtet. Auchmüssen die wachsenden regulatorischen Anforderungen er-füllt werden. Die Experten vonMEC ABC helfen hier mit Wis-sen und Erfahrung, aber auch kreativemWeitblick, Hürden zuüberwinden und Klippen zu umschiffen.

Die MEC ABC hilft, die Produktenwicklung in allen Phasenkonsequent an den klinischen Anforderungen auszurichten,was maßgeblich zum Produkterfolg beiträgt. Zu beachten sind

beispielsweise die Themen Qualitätsmanagement (DIN EN ISO13485:2016) und Risikomanagement (DIN EN ISO14971:2013-04) sowieGebrauchstauglichkeit (DINEN62366-07-1:2017). Besondere Bedeutung hat mit der neuen Verord-nung für Medizinprodukte, der Medical Device Regulation (MDR– EU 2017/745), das Thema klinische Prüfung gewonnen. EineVerschärfung der Risikoklassen hat zur Folge, dassmehr Produk-te für die Zulassung klinisch geprüft werdenmüssen. Zudemsindalle Hersteller dazu aufgerufen proaktiv klinische Daten zu sam-meln (Stichwort: Post Market Clinical Follow-Up, kurz: PMCF).

Viele Unternehmen, vor allem kleine undmittelständische, füh-len sich dadurch überfordert, da ihre personellen Ressourcen be-grenzt sind. Dieswird dazu führen, dass eher dasProduktangebotreduziert wird, als die notwendigen Tests durchzuführen und denDokumentations- undBerichtspflichten nachzukommen.Beson-ders schwer haben es Start-ups, die oft keine Erfahrungmit klini-schen Prüfungen haben und denen die notwendigen finanziellenMittel fehlen. MEC ABC sieht sich hier als „Lotse zur klinischenPrüfung“.

www.mec-abc.de

Autorin:Carina Schneider, Qualitäts- und Prozessingenieurin HEITEC AG

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HEITEC AGDr.-Otto-Leich-Str. 16D-90542 EckentalTel. +49 9126 293 41 42www.heitec.de

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Inserenten/Index

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Index

InserentenBasler AG, Ahrensburg 51Bürkert Werke GmbH & Co. KG, Ingelfingen 49

Cicor Management AG, CH- Bronschhofen 43CPC Colder Products Company GmbH, Großostheim 29

demmel products gmbh, A-Wien 15Dr. Fritz Faulhaber GmbH & Co. KG, Schönaich 1

ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH, Bietigheim-Bissingen 57

Finder GmbH, Trebur 23First Sensor AG 3Fujitsu Technology Solutions GmbH, Augsburg 37

GlobTek Inc., USA-Northvale 1

Haseke GmbH & Co. KG, Porta Westfalica 45

LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH, Sulzbach (Taunus) 5LINAK GmbH, Nidda 13LK Mechanik GmbH, Heuchelheim 9

Maxon Motor GmbH, München 100Micro Systems Technologies Management AG, CH-Baar 73

NürnbergMesse GmbH, Nürnberg 59

Precision Micro, Eckental 77

RECOM Power GmbH, A-Gmunden 53RRC power solutions GmbH, Homburg 33

Sensirion AG, CH-Stäfa 71 SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH, Halle (Saale) 7Steinmeyer Mechatronik GmbH, Dresden 55steute Technologies GmbH & Co. KG, Löhne 2

Weber Instrumente GmbH & Co. KG, Emmingen-Liptingen 27WIBU-SYSTEMS AG, Karlsruhe 67

IndexAcceed GmbH 27ADELHELM LubriCoat GmbH 10Aerotech GmbH 55Analog Devices 32

Avaya Deutschland GmbH 75

Basler AG 44Bürkert Fluid Control Systems 8

Carl Zeiss Meditec AG 56CeramOptec GmbH 58COMP-MALL GmbH 22Comtrade Software Solutions GmbH 78Congatec AG 20Corscience GmbH & Co. KG 70Covestro AG 59

Dassault Systèmes Deutschland GmbH 77DewertOkin GmbH 12DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG 16Drägerwerk AG & Co. KGaA 23

ebm-papst Multifingen GmbH & Co. KG 8Edmund Optics GmbH 57, 58EIZO GmbH 11ELECTRONIC ASSEMBLY GmbH 28ELGO ELECTRIC GmbH 51Ernst & Engbring GmbH 10Excelitas Technologies Corp. 10

Gerresheimer AG 60Gfu Consumer & Home Electronics GmbH 71GrammaTech, Inc. 84

Haseke GmbH & Co. KG 46HEITEC AG 91Henkel AG & Co. KGaA EMG 9Hilpert electronics AG 22HY-LINE Computer Components 31

IDS Imaging Development Systems GmbH 37igus GmbH 61Infosys Ltd. 89Infoteam Software AG 13Intertec Components GmbH 23

Kontron S&T AG 26

Leica Mikrosysteme Vertrieb GmbH 43LINAK GmbH 36

MAGNET-SCHULTZ GmbH & Co. KG 30Maxim Integrated Products GmbH 68MEC//ABC 94Meller Optics, Inc. 56Messe Düsseldorf 6Method Park Holding AG 76Mornsun Power GmbH 25, 61

Panacol-Elosol GmbH 60, 65Panasonic System Communications Company Europe 37PCO AG 42PHYTEC Messtechnik GmbH 40POLYRACK TECH-GROUP 14Proto Labs GmbH 62

Qioptiq 10, 58Ricoh Europe (Netherlands) B. V. 18Ried System Electronic GmbH 72RK Rose+Krieger GmbH 52

S.I.M.E.O.N. Medical GmbH & Co. KG 12, 38SAB Bröckskes GmbH & Co. KG 44SE Spezial-Electronic GmbH 14SENSIRION AG 66Sigfox Germany GmbH 86Solectrix GmbH 57SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH 11STEINMEYER MECHATRONIK GMBH 48steute Technologies GmbH & Co. KG 13Stratasys Ltd. 65

TDK-Lambda Germany GmbH 24Telemeter Electronic GmbH 31Thomson Industries, Inc. 64TQ-Systems GmbH 15

WIBU-SYSTEMS AG 81

PersonenAndreas Seegen 16Andrew Burt 68Aurelius Wosylus 86Bernd Klöpper 52Carina Schneider 91Elger Matthes 48Ellen-Christine Reiff 16Günther Fischer 81Gustav Erl 24Jürgen Jöst 75Klaus Jopp 6Mark Hermeling 84Markus Keussen 38Martin Klahr 40Michael Anderson 32Mirjana Slapnicar 78Nenad Casni 78Pascal Gerner 66Tobias Fischer 62Venky Ananth 89

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Herausgeber / VerlagMediengruppe Oberfranken – Fachverlage GmbH & Co. KG E.-C.-Baumann-Str. 5 95326 Kulmbach Tel.: +49 (0) 9221/949-311 Fax +49 (0) 9221/949-377 www.med-eng.de

GeschäftsführerWalter Schweinsberg, Bernd Müller

VerlagsleiterAlexander Schiffauer

ChefredakteurinCarola Tesche Eulenspiegelstr. 28 81739 München Tel.: +49 (0) 9221/949-238 [email protected]

FachbeiratProf. Dr. Armin Bolz, Corscience; Kurt Eggmann, Weidmann Plastics; Dr. Thomas Feldmann, DQS Medizin produkte; Prof. Dr.-Ing. Petra Friedrich, Hochschule für angewandte Wissenschaften Kempten; Dr. Markus Keussen, S.I.M.E.O.N Medical Prof. Dr. Peter Schaff, TÜV SÜD; Oliver Winzenried, WIBU-SYSTEMS

AnzeigenleiterAlexander Schiffauer (verantwortlich) Tel.: +49 (0) 9221/949-219 [email protected]

MediaberatungAnnemarie Scharl-Send Generalvertretung Deutschland, Österreich, GB und USA Tel.: +49 (0) 9221/949-350 [email protected]

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Erscheinungsweise7x jährlich + Internationale Ausgabe + MED Market + Sonderteil MED engineering

Bildung

BezugJahresabonnement Inland Printausgabe: 65,– Euro inkl. MwSt., inkl. Versand Jahresabonnement Ausland Printausgabe: 71,– Euro inkl. MwSt., inkl. VersandDie Abonnementdauer beträgt ein Jahr. Das Abonnement verlängert sich automatisch um ein weiteres Jahr, wenn nicht spätestens sechs Wochen vor Ende des Kalenderjah-res eine schriftliche Kündigung dem Verlag vorliegt.

CopyrightAlle Rechte vorbehalten; Nachdruck und Angebot in Lesezirkeln nur mit schriftlicher Genehmigung der Redaktion. Das gilt auch für die Aufnahme in elektronische Datenbanken und Mailboxes, CD-ROM sowie Vervielfältigungen in jeder Form. Autoren geben grundsätzlich ihre von der Redaktion unabhängige Meinung wieder. Für unverlangt eingesandte Manuskripte wird keine Haftung übernommen (bitte Rückporto beifügen). Alle Angaben (insbesondere Therapievor-schläge, Anzeigeninhalte, Programmangaben usw.) sind unverbindlich und ohne Gewähr. Insbesondere für Angaben zu Dosierungen und Applikationsweise von Arzneimitteln kann von Verlag, Herausgeber und Redaktion keine Gewähr übernommen werden. Alle Angaben sind gegebenenfalls vom Anwender auf Richtigkeit hin zu überprüfen.

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Vorschau

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DES MIKROCONTROLLERS

DerBegriffUltra LowPower (ULP) ist quasi zu einemüberstra-pazierten Marketingspruch geworden – speziell wenn er ver-wendet wird, umMikrocontroller zu beschreiben. In einemersten Schritt zum Verständnis der richtigen Bedeutung vonULP, muss eine Vielzahl von Aspekten betrachtet werden.

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