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2-2018

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Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

Medical-PC/SBC/Zubehör

Medical-PC/SBC/Zubehör Mainboard D3543-S tung mit einbezogen, die über einen längeren Zeitraum hinweg erfasst wurden. Das heißt, neben den Raumkoordinaten (3D) wird zusätzlich der Faktor Zeit (vierte Dimension) berücksichtigt. Dies erhöht nochmals die Anforderungen an ein Bildverarbeitungssystem. Mainboards für Medical-Imaging-Systeme der gehobenen Leistungskategorie sollten daher PCIe-Steckplätze der x16-Kategorie zur Verfügung stellen. Doch damit ist es nicht getan. Entwickler sollten zudem die mechanische Integration der Steckplätze und deren Anbindung an die Stromversorgung prüfen. Dies gilt vor allem für Systeme, die mit leistungsstarken Frame-Grabbern, integrierten GPUs (Graphics Processing Units) und Grafikkarten ausgestattet sind. Solche dedizierten Grafik-Einheiten sind in vielen Fällen notwendig, um die Wartezeiten zu verkürzen, bis einem Arzt oder Chirurg Bilder oder Videos eines untersuchten Objekts zur Verfügung stehen. Ohne Unterstützung durch einen Grafikprozessor benötigt die CPU eines Medical-Imaging-Systems bis zu 20 oder 30 Minuten, um ein hochauflösendes Bild bereitzustellen. Mit einer GPU kann diese Zeitspanne auf unter fünf Minuten sinken. Diese Zeitersparnis kommt sowohl den Patienten als auch Klinken und Ärzten zugute. Prozessoren und RAM nicht vergessen Doch auch dann, wenn GPUs oder Grafikkarten verwendet werden, müssen die Prozessoren eine dazu passende Performance zur Verfügung stellen. Das gilt für Panel-PCs und mobile Endgeräte, aber auch für Server, die für die Bearbeitung medizinischer Bildinformationen verwendet werden. Wichtig ist, dass die Mainboards für solche Systeme eine breite Palette von CPUs unterstützen. Für Medical Imaging kommen in erster Linie Mehrkern-Prozessoren der Reihe Intel Core i5 und Core i7 in Betracht. Im Idealfall bietet der Hersteller von Mainboards Entwicklern die Option, auch Prozessoren mit geringeren Leistungswerten, dafür aber einem niedrigen Strombedarf auf einem Board einzusetzen. Fujitsus Industrial Mainboards der Reihe D3543-S und D3544-S lassen sich beispielsweise mit den Low-Power-Prozessoren der Reihe Intel „Gemini Lake" mit zwei oder vier Rechenkernen ausstatten. Zur Wahl stehen die Intel Celeron Prozessoren J4005 und J4105 sowie der Intel Silver Pentium J5005. Für besonders hohe Anforderungen im Bereich Bildverarbeitung sind Mainboards die bessere Wahl, die Server-Prozessoren unterstützen, etwa der Reihe Intel XEON, und dies in Verbindung mit ECC-Arbeitsspeicher (Error-correcting Code). Ein Beispiel ist das Fujitsu D3446-S. Es lässt sich wahlweise mit XEONund Core-i-CPUs sowie mit bis zu 64 RAM ausstatten. ECC-RAM ist bei Hochleistungssystemen hilfreich, bei denen der Arbeitsspeicher durch die Bildbearbeitung in besonderem Maße „gestresst" wird. Die Fehlerkorrektur-Funktion stellt sicher, dass es zu weniger Datenfehlern im Hauptspeicher kommt als bei Standard- Speicher riegeln. All-in-One Medical-Panel-PC Die Industrial Computer Source stellt mit POC-W24C- ULT3 einen 24“ medizinisch zertifizierten Panel-PC mit Intels Mobile Core i7-6600U Skylake Prozessor vor. Der frontseitig IP65 geschützte Panel PC ist mit Intel Core i7-6600U / Core i5-6300U oder Celeron 3855U CPU verfügbar. Projektbasiert besteht die Möglichkeit, Kaby Lake CPUs zu verbauen. Die zwei DDR4 SO-DIMM unterstützen bis zu maximal 32 GB, wobei 4 GB bereits vorinstalliert sind. Daneben gibt es 2x 2,5“ SATA HDD Einbaurahmen für zusätzlichen Speicherplatz. Fazit: Wachsende Anforderungen erfordern solide Mainboards Es ist bereits heute absehbar, dass die Anforderungen an Bildbearbeitungssysteme im Medizinbereich weiter steigen. So gewinnen beispielsweise digitale Röntgensysteme an Boden, die 3D-Aufnahmen erstellen. Dadurch sind geringere Strahlungsdosen beim Anfertigen von Röntgenbildern erforderlich. Das führt zu einer geringen Strahlenbelastung der Patienten. 3D ist auch in weiteren Sparten der Bildverarbeitung im medizinischen Bereich in wichtiges Thema. Dazu zählen die Computertomografie, die Magnetresonanztomographie und die 3D-Ultraschall-Holografie. Bei Ausgabegeräten wie Monitoren ist zudem ein Trend in Richtung Systeme mit einer Auflösung von acht Megapixeln (8 MP) beziehungsweise 4K-Modellen zu erkennen. Diese Entwicklungen führen dazu, dass die Anforderungen an Systeme für das Erfassen und Verarbeiten von Bilddaten in der Medizin ansteigen. Entwickler und Nutzer entsprechender Systeme sollten daher darauf achten, dass die entsprechenden Systeme mit hochwertigen Komponenten ausgestattet sind. Wichtig ist zudem ein umfassender Support durch den Hersteller, etwa in puncto langjährige Verfügbarkeit von Boards. Diese Faktoren tragen dazu bei, dass Kliniken und Arztpraxen ihren Patienten eine optimale Betreuung bieten können. Fujitsu Technology Solutions GmbH www.fujitsu.com Der Medical-Panel-PC lässt sich per Touchscreen bedienen und unterstützt eine maximale Auflösung von 1920 x 1080 bei einer Helligkeit von 250 cd/m² und einem Kontrastverhältnis von 1000:1. Die Ausstattung an Schnittstellen umfasst u. a. 1x RJ-11 zum Anschluss von 1D/2D Barcode-Leser, 4x USB 2.0, 4x USB 3.0, 1x HDMI, 2x GbE LAN, 1x COM. Der POC-W24C-ULT3 ist medizinisch zertifiziert und für eine Vielzahl von Anwendungen im Gesundheitssektor ideal. Industrial Computer Source GmbH www.ics-d.de 20 meditronic-journal 2/2018

Cockpit für medizinisches Analysesystem Maßgeschneidertes Display- und PC-Modul mit hohen Sicherheitsanforderungen Know-how aus Viersen für Krankenhäuser weltweit: Die MOStron Elektronik GmbH hat gemeinsam mit einem großen deutschen Mechatronikdienstleister eine Data Management Unit (DMU) für ein Molekulardiagnostikunternehmen entwickelt. Die DMU gehört als Steuerzentrale zu einem System, das schnellere Diagnosen in Krankenhäusern ermöglicht. Bis zu zehn Analyseeinheiten können gleichzeitig an die DMU angeschlossen werden. Kombination aus Bedienungseinheit und Steuerungsrechner Die Aufgabe von MOStron war es, eine modulare Kombination aus Bedienungseinheit (HMI) und Steuerungsrechner für den Einsatz als funktionales und ästhetisch hochwertiges Laborgerät zu entwickeln. Das Bedienungsmodul besteht aus einer bedruckten Frontscheibe, einem projiziertkapazitiven Touchscreen mit Controller, einem TFT-LCD-Display mit LED-Backlight und einem Multicodescanner. Medical-PC/SBC/Zubehör Die Rechnereinheit erfüllt ebenfalls alle spezifischen Anforderungen des Auftraggebers. Dazu gehören: Embedded-Computeron-Module (CoM) mit Qualifikation für den industriellen Einsatz, separater Mikrokontroller zur Systemsteuerung und Zustandsüberwachung, integrierter LAN-Switch und für alle elektronischen Komponenten ein stabiles thermisches Management. Hohe Zuverlässigkeit Data Management Unit für molekulardiagnostische Analysen Quelle: MOStron Elektronik GmbH MOStron verwendete für die DMU keine Elektronikstandardlösungen, sondern nutzte ein maßgeschneidertes Trägermodul, das es mit individuell selektierten Komponenten ergänzte. So wurde die Zuverlässigkeit des Systems erhöht. Die Kühlung funktioniert passiv über eine kundenspezifisch entwickelte Heatpipe- Lösung. Das modulare Konzept der verschiedenen Komponenten ermöglicht schnelle Reparaturen (Design for Service), falls es zu Beschädigungen oder Störungen kommen sollte. Entstehung in enger Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber Neben der genauen Einpassung von Display, Rechner und Scanner in die gewünschte Gehäuseform waren die hohen Sicherheitsanforderungen an medizintechnische Geräte eine Herausforderung in diesem Projekt. In einem fast 12-monatigen Prozess entstand die DMU in sehr enger Abstimmung mit dem Auftraggeber. „MOStron begleitet Entwicklungen von der ersten Idee bis zur Marktreife“, erklärt die Prokuristin Katrin Camps. „In diesem Fall haben wir über Monate zum Teil täglich gemeinsam an dem Projekt gearbeitet – mit einem sehr guten Ergebnis.“ In der Praxis bewährt sich das neue medizintechnische System, zu dem außer dem Cockpit noch Lysator, Analyser sowie spezielle Anwendungskartuschen gehören, bereits gut. Hunderte dieser Geräte kommen schon in Kliniken zum Einsatz. Hiervon profitieren die Krankenhäuser, aber vor allem auch die Patienten, weil wichtige Entscheidungen schneller getroffen werden können. MOStron Elektronik GmbH www.mostron.de meditronic-journal 2/2018 21

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