Medizinische Anwendungen

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1 Mit den ODM -Services von Kontron erhalten Medizingeräteherstellerdie Entwicklung und Fertigung individueller Medical -Computing -Plattformen aus einer Hand.

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ODM-Services für Medical-Computer-Technologie

Medizintechnik geht mit dem TrendFür viele Hersteller von Medizintechnik gilt es, mit aktuellen Entwicklungen der Computer-Technologien Schritt zuhalten. Hier bieten Original Design Manufacturer Entlastung, die sich mit der Norm EN60601 − Sicherheitsanforderungenan medizinische elektrische Geräte − auskennen. Als sinnvoll zeigt sich, wenn für die Entwicklung und Fertigungindividuell ausgelegter Medical-Computer aus einer Hand kommen. Das entlastet Entwickler beim Medizingeräteherstellerund kann die Markteinführungszeiten für neue Lösungen verkürzen. Denn trotz aller Innovationskraft sind auch dieAnsprüche an Zuverlässigkeit, Qualität sowie Langzeitverfügbarkeit nachhaltig zu erfüllen.

D ie Anforderung an Medi-zingeräte und Medical-ITsteigen derzeit rasant.

Gefordert werden u.a. neue Be-dienkonzepte mit Multitouch fürmehr Bedienkomfort, Datensi-

cherheit der vernetzten Lösun-gen − für Patientendaten, sofortund an jedem Ort, und Echtzeit-Fernüberwachung von Vitaldatenzur Optimierung der Intensiv-pflege. Aber auch präzisere Gra-

fik für minimalinvasive Operatio-nen und Befunden sowie Soft-ware auf Basis von Open Sourcezur Steigerung der Langzeitver-fügbarkeit und Sicherheit gilt esbereit zu stellen. Ziel ist, die me-

Autor Jens Unrath ist Director Business Development Medical bei Kontron.

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2 Bei den EN60601 konform entwickelten Systemen kommen auch die CPU-Boards aus eigener Entwicklung.

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dizinisch eingesetzte Computertech-nologie und damit die medizintech-nische Gesamtlösungen kontinuier-lich zu verbessern. Bisher bestand imRahmen solcher Lösungs-Optimie-rungen kein Zweifel daran, dass dienächste und bessere Generation anProzessoren der x86-Architektur zumEinsatz kommt. Derzeit taucht je-doch auch in der Medizintechnik dieFrage auf, ob man nicht zumindestteilweise der Entwicklung aus derKonsum-Elektronik folgen sollte:Weg von den vertrauten leistungsfä-higen Desktop- oder Notebook-Sys-temen, hin zu flexibel einsetzbaren,kleinen mobilen Systemen wie Tab-let-PCs. Solche mobilen Systeme be-nötigen einfachere Prozessor-Kon-zepte als in der klassischen Compu-terwelt, z.B. SoCs auf Basis vonARM, MIPS, PowerPC oder x86- Ar-chitekturen. Ein solcher Wandel aufdem Markt der Embedded- und Me-dical-Computertechnologie hat auchAuswirkungen auf die verwendetenBetriebssysteme bzw. stelt einen scho-nenderen Umgang mit den Hard-ware-Ressourcen dar und die Art der

Anwender-Programme (Apps). ARM-Prozessoren beispielsweise habendarüber hinaus schon in anderenMärkten ihre Langzeitverfügbarkeitbewiesen. Vor der Definition neuerGerätegenerationen sollten sichdaher Medizingerätehersteller über-legen, ob eine Umstellung der Medi-cal-Computer-Technologie auf sol-che mobile Low-Power Plattformennotwendig wird.

Sichere Roadmaps und hoheLangzeitverfügbarkeit

Aber ganz gleich, ob die Herstellernun ARM einsetzen wollen oder dieaktuellen Intel Atom-Prozessoren der22nm SoC-Baureihe. Die verwende-ten Technologieplattformen müssenimmer langzeitverfügbar sein, bis-weilen auch deutlich über eine De-kade und damit über mehrere Gene-rationen einer Technologieplattformhinweg. Denn aufgrund langer Ent-wicklungs- und Zertifizierungszyklenbis zur endgültigen Zulassung undMarkteinführung streben Medizin-gerätehersteller lange Betriebszeiten

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3 Das Motherboard KTQ67/FLEX-MED mit zwei EN60601-1-konformen, galvanisch ge-trennten Ethernet-Schnittstellen kommt u.a. in Befundungssystemen zum Einsatz.

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an. Hier zeigen standardisierteembedded Formfaktoren bei derElektronik wie COM Express-Mo-dule Vorteile. Sie vereinfachenzum einen das elektrische De-sign, sodass sich Systeme schnel-ler entwickeln lassen. Sie stellenaußerdem sicher, dass für diekomplette Lösung auch nachmehreren Jahren noch funktions-identische Building-Blöcke bezo-gen werden können, sollte einspezifisches Bauelement danndoch wider Erwarten vorzeitigabgekündigt worden sein. Medi-zingerätehersteller binden sichdamit weniger an einzelne Pro-zessor- bzw. Bauelemente-Liefe-ranten. Dies ist auch deshalbwichtig, weil die Standzeiten inder Medizintechnik und damitder Lebenszyklus eines Medizin-gerätes häufig über den Lebens-zyklus der eingebetteten Compu-tertechnologie hinausgehen.

Neue Prozessorarchitekturenin bestehende Systemdesigns

Für Zulieferer von Medizintech-nik, die standardisierte embed-ded Formfaktoren einsetzen, bie-tet sich die Möglichkeit einersanften Migration, um einfacherTechnologiegrenzen zu überwin-den. Der Markt bietet Motherbo-ards im Pico-ITX- oder Mini-ITX-Format oder Module nach demSmarc-Standard beispielsweiseschon sowohl mit x86- als auchARM-Prozessoren und lassen sichsomit für etablierte wie auchneue Lösungen einsetzen. Sys-teme mit neuen Prozessorarchi-tekturen lassen sich so ver-gleichsweise einfach in beste-hende Systemdesigns integrieren.Einheitliche Programmierschnitt-stellen wie Keapi helfen dabeiauch software-seitig, die Migra-tionen zu erleichtern. U.a. bietet

Kontron als Hersteller von Em-bedded-Systemen umfassendeMigrationsservices an. Wichtigist, dass solch ein Service auseiner Hand kommt, um wertvolleSynergieeffekte zu realisieren.

Individuelle Systeme aus fertigen Komponenten

Standard-Baugruppen und derenIntegration von der Stange zu be-ziehen genügt vielen medizinischenMarkenherstellern jedoch oft nicht.Sie wollen vielmehr die komplettenSysteme, die sie in ihren Medizinge-räten einsetzen, als fertige Kompo-nenten geliefert bekommen. DieSystemverantwortung für diese fer-tigen Komponenten soll dabei wei-testgehend in einer Hand liegen.Hierfür muss ein Medical-Compu-ter-Hersteller auch kundenspezifi-sche Komplettsysteme entwickelnund fertigen können: Er muss also

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4 Mit derIEC60601 1 konformen Gigabit Ethernet-Karte erübrigen sichteure Medical LAN- Isolatoren.

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von der Board-Entwicklung bis hinzur Fertigung kundenspezifischerMedical-Computer den gesamtenProzess beherrschen und im Ideal-fall umfassende Original Designand Manufacturing (ODM) Diensteanbieten können. Hierzu gehörenzusätzlich zur reinen Entwicklungder Systeme auch die Assemblie-rung der Systeme, das Manage-ment der gesamten Lieferanten-kette sowie das Lifecycle-Manage-ment. Dann kann sich der Medizin-gerätehersteller auf seine eigentli-chen Kernaufgaben konzentrieren

und den Medical-Computer bei Be-darf just-in-time als fertige Kompo-nente beziehen. Kontron ist Anbie-ter solcher ODM-Services und be-treut bereits seit mehreren JahrenMedizingerätehersteller. Die Sys-teme und Baugruppen für Medizin-geräte werden auf die individuellenAnforderungen dieser Kunden zu-geschnitten. Insbesondere erfüllendie Produkte den Wunsch nach ein-facher Zertifizierbarkeit sowie lan-ger Verfügbarkeit und sind für er-weiterte Umweltanforderungenausgelegt, sodass die damit entwi-

ckelten Lösungen langzeitstabil undzuverlässig arbeiten. Hinzu kommtdie Flexibilität der Fertigung unddes Engineerings, was die Berück-sichtigung individueller Anwender-wünsche ermöglicht. Das Zusam-menspiel der Entwicklungs- undFertigungskompetenz macht dieSystemverantwortung dabei na-hezu frei von Schnittstellen. OriginalDesign und Manufacturing Servicesbieten damit hohe Produkt- undServicequalität. �

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