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3-2019

Fachzeitschrift für Medizintechnik-Produktion, Entwicklung, Distribution und Qualitätsmanagement

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November Juni/Juli/August November-Dezember 3/<strong>2019</strong> Jg. 10 1/2008<br />

Fachzeitschrift für<br />

Medizin-Technik<br />

Mobiler medizinischer<br />

22” Panel PC<br />

ICO, Seite 19<br />

30-Zoll TFT LCD mit sehr<br />

hoher Pixeldichte Tianma, Seite 55<br />

meditronicjournal<br />

Highspeed-<br />

SMT-Steckverbinder<br />

der<br />

Colibri-Familie<br />

SE Spezial, Seite 12<br />

Leise Medizinnetzgeräte<br />

mit 1500 Watt<br />

TDK-Lambda, Seite 31<br />

Funk-Fußschalter mit<br />

SDC-Anbindung<br />

Steute,<br />

Seite 56


Editorial<br />

Regulieren wir uns tot?<br />

Autor:<br />

Andreas Falke, Geschäftsführer FBDi e.V.<br />

Wo fange ich an und wo höre ich auf – vor allem mit welchem Ziel? Diese alltägliche<br />

Frage in Zeiten immer komplexerer Strukturen und Vernetzung bei immer schnelleren<br />

Veränderungen kennen alle! Daraus resultiert oft das Gefühl, bei unseren Aufgaben<br />

das Ziel, das große Ganze, aus den Augen zu verlieren.<br />

Wenn uns dieses in unserem „kleinen, überschaubaren“ Leben schon passiert, haben<br />

wir dann Verständnis dafür, wenn es bei den großen Ideen unserer Zeit noch viel extremer<br />

sein mag, und sind wir etwas nachsichtiger in unserem Urteil? So fragen sich bestimmt<br />

viele bei der EU: Was war nochmal das Ziel bzw. das große Bild? Und muss es tatsächlich<br />

mit dem Detailierungslevel einer Miniatur gezeichnet werden? In der Umsetzung<br />

führt das nahezu zwingend zu Abgrenzungsproblemen und Verzug in der Umsetzung.<br />

Geht es nicht vielmehr um mutige Schritte und wahrscheinlich auch Schnitte, die den<br />

Apparat kleinhalten, aber die Idee groß! Schon Jahre vor dem Brexit Votum bemerkte<br />

ein früherer deutscher Präsident des Europaparlaments: „Am Anfang war die Idee,<br />

dann kam die Verwaltung, jetzt verwechselt der Bürger die Idee mit der Verwaltung<br />

und ist enttäuscht!“<br />

Zurück zur Idee – ein Wirtschaftsraum, Austausch, Vernetzung nicht über die Grenzen<br />

hinweg, sondern ohne Grenzen. Eine Idee, die wir heute immer mehr brauchen,<br />

denn wir alle wissen: Die Zukunft liegt nicht mehr darin, alles selbst zu machen. Sondern<br />

es geht darum, sich mit Menschen, Unternehmen, Staaten etc. als Bund gegebenenfalls<br />

auch nur für ein Projekt zusammenzuschließen, um dank maximaler Divergenz<br />

des Knowhows das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.<br />

Deutschlands und Europas Wirtschaftskraft lebt aus dem Mittelstand heraus – hier<br />

sind die Hidden Champions, die sich im Markt durchsetzen dank Qualitäten, die auch<br />

für die Zukunft massiv gebraucht werden. Im Mittelstand entwickeln sich die Top-Player<br />

für die Zukunftsmärkte. Wenn sich diese aber bei der Vernetzung, beim Austausch<br />

über Projekte im Sumpf der Regularien und Verordnungen verlieren, wenn aufgrund<br />

von Redundanzen oder nicht eindeutigen Regularien mehr Spezialisten Verordnungen<br />

und Richtlinien überprüfen müssen, als im Projekt kooperieren, verzerrt sich das Bild<br />

zur Verwaltung – aus dem Kabinett wird das Kabarett. Die Idee aber braucht die Infrastruktur,<br />

das Knowhow und ein funktionierendes Netzwerk mit der Kraft, um Marktteilnehmer<br />

zu beflügeln.<br />

Ich möchte hier gar nicht in die Details gehen, Substanzregulierungen – einmal Verordnung,<br />

einmal Richtlinie – wo ist der Unterschied? Warum nach RoHS reguliert, nach<br />

REACH nicht oder eingeschränkt? Warum EU-weite Regulierung und dann nationale<br />

Regulierung, also unterschiedliche Anwendungsbereichsauslegungen bezüglich betroffener<br />

Produkte? Warum Redundanz oder nationale Diversifikation, wenn man doch Einheitlichkeit<br />

und Klarheit braucht?<br />

Auch hier bestätigt sich: Die zähesten Verhandlungen sind immer jene, bei denen<br />

eine Absichtserklärung, ein Letter of Intent, in einen bindenden Vertrag gegossen werden<br />

soll, da Juristen die jeweilige Position maximal absichern wollen. Dabei wissen<br />

alle, dass das Einfache durch weglassen entsteht - aber weglassen ist nicht einfach.<br />

Ich meine, hier würde eine salvatorische Klausel helfen: Dinge, die in den Verordnungen<br />

nicht geregelt sind, ersetzen durch eine - der großen Idee zuträgliche - Lösung.<br />

Denn Pragmatismus ist notwendig, wenn man den Mittelstand als Treiber der Wirtschaft<br />

nicht ersticken will.<br />

Andreas Falke, Geschäftsführer FBDi e.V<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

3


Inhalt/Impressum<br />

3 Editorial<br />

4 Inhalt/Impressum<br />

6 Aktuelles<br />

8 Komponenten<br />

14 Lasertechnik<br />

16 Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

22 Messtechnik/Qualitätssicherung<br />

26 Dienstleister<br />

28 Stromversorgung<br />

34 Sensoren<br />

38 Antriebe/Steuerung<br />

40 Produktion<br />

49 Bildverarbeitung<br />

50 Bedienen und Visualisieren<br />

57 Kommunikation<br />

58 Software<br />

Fachzeitschrift für<br />

Medizin-Technik<br />

meditronicjournal<br />

■ Herausgeber und Verlag:<br />

beam-Verlag<br />

Krummbogen 14, 35039 Marburg<br />

www.beam-verlag.de<br />

Tel.: 06421/9614-0<br />

Fax: 06421/9614-23<br />

■ Redaktion:<br />

Dipl.-Ing. Christiane Erdmann<br />

Dipl.-Ing. Reinhard Birchel<br />

redaktion@beam-verlag.de<br />

■ Anzeigen:<br />

Myrjam Weide, Tel.: 06421/9614-16<br />

m.weide@beam-verlag.de<br />

Sabine Tzschentke, Tel.: 06421/9614-11<br />

sabine.tzschentke@beam-verlag.de<br />

Tanja Meß, Tel.: 06421/9614-18<br />

tanja.mess@beam-verlag.de<br />

■ Erscheinungsweise:<br />

5 Hefte jährlich<br />

■ Satz und Reproduktionen:<br />

beam-Verlag<br />

■ Druck & Auslieferung:<br />

Brühlsche Universitätsdruckerei,<br />

Gießen<br />

Der beam-Verlag übernimmt trotz<br />

sorgsamer Prüfung der Texte durch<br />

die Redaktion keine Haftung für deren<br />

inhaltliche Richtigkeit. Handels- und<br />

Gebrauchsnamen, sowie Warenbezeichnungen<br />

und dergleichen werden<br />

in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen<br />

verwendet. Dies berechtigt nicht zu<br />

der Annahme, dass diese Namen<br />

im Sinne der Warenzeichen- und<br />

Markenschutzgesetzgebung als frei zu<br />

betrachten sind und von jedermann ohne<br />

Kennzeichnung verwendet werden dürfen.<br />

Alle Einträge im Einkaufsführer erfolgen<br />

nach Kundenangaben.<br />

EMV-Filter für Anwendungen<br />

in der Medizintechnik<br />

Schaffner stellt eine neue Reihe von Kombi-EMV-Filtern mit IEC Gerätestecker C14<br />

und inkludiertem Sicherungshalter oder Schalter vor. Die High Performance-Filterreihe<br />

ergänzt die bewährten Filter familien und ist für Anwendungen entwickelt, die hohe<br />

Dämpfungseigenschaften erfordern. 11<br />

Neue PCIe-Karten<br />

bieten bis zu 80<br />

synchronisierte<br />

AWG-Kanäle in<br />

einem PC<br />

Spectrum Instrumentation<br />

hat eine einzigartige Lösung<br />

für Anwender geschaffen, die<br />

mehrkanalige AWGs benötigen:<br />

Mit 8 AWG-Kanälen auf einer<br />

PCIe-Karte von nur 168 mm<br />

Länge bieten sich großartige<br />

neue Möglichkeiten für<br />

kompakte und kostengünstige<br />

Testsysteme. 22<br />

4 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Juni/Juli/August 3/<strong>2019</strong><br />

Neue Lösungen<br />

für die<br />

Videoverarbeitung<br />

ICS bietet jetzt einen Mini-PCIe<br />

HDMI Frame Grabber an, der<br />

Videos von bis zu 1080p@60<br />

aufnehmen kann. Darüber hinaus<br />

eine M.2 Video Capture, die mit dem<br />

HDMI 1.4-Standard kompatibel ist<br />

und eine einkanalige Auflösung von<br />

4096 x 2160 bei einem verlustfreien<br />

Videodatendurchsatz von 30 fps<br />

ermöglicht. 49<br />

Kleinste Werkzeuge hocheffizient<br />

auswuchten<br />

Die Miniaturisierung von Bauteilen und Baugruppen gehört zu den<br />

Megatrends der modernen Produktentwicklung. Sie führt zu weiter<br />

steigenden Qualitäts ansprüchen an die Rundlauf genauigkeit der<br />

bei der Mikrobearbeitung eingesetzten Präzisionswerkzeuge und<br />

Spindeln. Mit der Tooldyne µicro von Schenck RoTec halten sowohl<br />

die Werkzeug-Hersteller als auch die Anwender und Instandsetzer<br />

Schritt mit den wachsenden Anforderungen. 48<br />

30-Zoll TFT LCD mit sehr hoher<br />

Pixeldichte in SFT2 Technologie<br />

Tianma stellt ein 30-Zoll Weitformat TFT LCD mit hoher<br />

Auflösung im 16:10 Format vor. Das Display hat 6,7 Megapixel<br />

und bietet eine überragende Bildqualität. Es kann<br />

zwei nebeneinander angeordnete 21,3“ Displays mit QXGA<br />

Auflösung ersetzen. Entwickelt wurde es für Anwendungen im<br />

Bereich der medizinischen Diagnostik. 55<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

Neue IoT-Lötstation mit modernsten<br />

Features<br />

Wie sehen die Ansprüche des sogenannten IoT-Zeitalters, die<br />

Erwartungen einer 4.0-Umgebung in der Fertigung aus, wenn<br />

es um manuelle Technik wie das Handlöten geht? Diese Fragen<br />

beantwortet die TBK GmbH ab Seite 46<br />

5


Aktuelles<br />

Fulminanter Erfolg für MedtecLIVE und<br />

MedTech Summit<br />

4.573 Besucher aus 50 Ländern<br />

auf der Fachmesse Medtec-<br />

LIVE <strong>2019</strong>, rund 500 Kongressteilnehmer<br />

der beiden Kongresse<br />

MedTech Summit und<br />

der Röntgen konferenz CARAT<br />

sowie über 400 Aussteller, davon<br />

die Hälfte aus 30 ausländischen<br />

Nationen – das ist die Erfolgsbilanz<br />

der Premieren-Veranstaltung<br />

vom 21. – 23. Mai <strong>2019</strong> im Messezentrum<br />

Nürnberg. „Die hohe<br />

Qualität der Gespräche und das<br />

intensive Netzwerken auf hohem<br />

Niveau sind zwei Punkte, die die<br />

Aussteller in vielen Gesprächen<br />

gelobt haben“, sagt Alexander<br />

Stein, Direktor der MedtecLIVE bei<br />

der NürnbergMesse. „Genau das,<br />

eine Plattform der Medizintechnik<br />

zum hochwertigen Austausch miteinander,<br />

wollten wir gemeinsam<br />

mit dem Forum MedTech Pharma<br />

und in der Kombination von Messe<br />

und Kongressen schaffen. Das<br />

ist gelungen.“ Die MedtecLIVE<br />

hat sich damit vom Start weg als<br />

zweitgrößter Branchentreffpunkt<br />

in Europa – mit klarer internationaler<br />

Ausrichtung – etabliert.<br />

„Partnering“-Event<br />

Beim B2B-Matchmaking Event<br />

„Partnering“ haben sich Unternehmen<br />

zu rund 500 vorab vereinbarten<br />

Gesprächen getroffen. Neben<br />

der konkreten Geschäftsanbahnung<br />

standen auf der Medtec-<br />

LIVE auch die großen Themen<br />

der Medizintechnikbranche zur<br />

Diskussion: Die nahezu einhellige<br />

Meinung der Industrie ist,<br />

dass die Zeit zur Umsetzung der<br />

europäischen MDR bis zum Mai<br />

2020 gerade für mittelständische<br />

Unternehmen zu kurz sei, und die<br />

Kosten für die Rezertifizierung von<br />

bereits etablierten Medizinprodukten<br />

in keinem Verhältnis zum<br />

möglichen Ertrag stünden. Über<br />

80 Vorträge auf den Messe-Foren<br />

der MedtecLIVE und 75 Beiträge<br />

auf dem MedTech Summit behandelten<br />

neben diesen Fragen der<br />

Regulierung viele weitere technologische,<br />

medizinische und<br />

unternehmerische Themen, die<br />

die Medizintechnik-Branche derzeit<br />

beschäftigen.<br />

Insgesamt zeigten 402 Aussteller<br />

aus 30 Ländern ihre Leistungen<br />

und Produkte. Die Hälfte der ausstellenden<br />

Unternehmen reiste<br />

aus dem Ausland an, vornehmlich<br />

aus Europa, aber auch aus<br />

USA, Japan, China oder Singapur.<br />

Besonders die klare internationale<br />

Ausrichtung der Medtec-<br />

LIVE machte die Fachmesse weit<br />

über die Grenzen des heimischen<br />

Marktes hinaus zu einem attraktiven<br />

Treffpunkt: Marktchancen<br />

und internationale Markteintrittsstrategien<br />

waren auf der Messe<br />

ein beliebtes Thema, das sich<br />

unter anderem in den Messe-<br />

Foren widerspiegelte. Auf dieser<br />

Positionierung wollen die Veranstalter<br />

in den kommenden Jahren<br />

aufbauen:<br />

Wissenstransfer und<br />

Innovationen<br />

Diese Aufgabe hat der MedTech<br />

Summit in vollem Umfang erfüllt.<br />

Entstehende Partnerschaften<br />

haben wir sowohl im Networking<br />

Bereich des Kongresses als auch<br />

in der Partnering-Area miterlebt.“<br />

Insgesamt haben rund 500 Teilnehmer<br />

den Kongress und das<br />

B2B Matchmaking Event „Partnering“<br />

besucht. Auch die Röntgenkonferenz<br />

CARAT, die ihre Premiere<br />

feierte, ist mit 90 Teilnehmern<br />

und einem attraktiven Programm<br />

erfolgreich gestartet.<br />

Wie die Fachmesse war<br />

auch der MedTech Summit<br />

stark international besucht<br />

Die Kongressbesucher reisten<br />

aus 25 Ländern an – viele aus der<br />

Schweiz und Österreich aber auch<br />

aus Japan. Seinem Anspruch, die<br />

Brücke von der Entwicklung von<br />

Medizintechnik zum Einsatz in<br />

Diagnostik und Therapie zu schlagen,<br />

wurde der Kongress ebenfalls<br />

gerecht: Unter den Teilnehmern<br />

fanden sich Ärzte und Wissenschaftler<br />

genauso wie Zulieferer,<br />

Hersteller, Dienstleister und<br />

Vertreter der Benannten Stellen.<br />

Ausgezeichnet: Start-ups<br />

erlauben den Blick in die<br />

Zukunft der Medizintechnik<br />

Großer Nachfrage erfreute sich<br />

auch der Innovation Market Place:<br />

43 Start- ups zeigten ihre Innovationen,<br />

30 von ihnen bewarben<br />

sich vorher bereits beim neuen<br />

Start-up-Contest. Nach einer<br />

Vorauswahl der Jury präsentierten<br />

schließlich zehn junge Unternehmen<br />

ihre Entwicklungen im Rahmen<br />

des Wettbewerbs auf der<br />

MedtecLIVE. Zu gewinnen gab es<br />

nicht nur Begleitung und Beratung<br />

bei der Markteinführung und dem<br />

Bewältigen regulativer Hürden.<br />

Der Sieger Hydru Stent aus Portugal<br />

kann sich über 12.000 Euro<br />

Preisgeld, 12 m² Messestand auf<br />

der Medtec LIVE 2020 und eine<br />

sechs monatige Büropräsenz in<br />

Erlangen oder Paris freuen. Das<br />

Unternehmen entwickelt einen<br />

biologisch abbaubaren, antibakteriellen<br />

und maßgeschneiderten<br />

Stent für die Urologie.<br />

Der Zweitplatzierte, Munevo<br />

aus Deutschland, kann sich über<br />

6.000 Euro Preisgeld, 9 m² Messestand<br />

auf der MedtecLIVE 2020<br />

und immerhin vier Monate Bürofläche<br />

in Erlangen oder Paris freuen.<br />

Die Gründer haben sich vorge-<br />

6 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Aktuelles<br />

Software Spezialist e-GITS wird Teil der Hamburger<br />

Garz & Fricke Gruppe<br />

Garz & Fricke GmbH<br />

www.garz-fricke.com<br />

Die Garz & Fricke Gruppe verstärkte<br />

sich zum 31. März <strong>2019</strong> mit<br />

dem Software Dienstleister e-GITS<br />

GmbH mit Sitz in Stuttgart und<br />

Chennai, Indien. e-GITS Gründer<br />

Sven Ließ bleibt Geschäftsführer<br />

von e-GITS, um gemeinsam mit<br />

der Garz & Fricke Geschäftsführung<br />

die Entwicklung der Unternehmensgruppe<br />

zum führenden<br />

One-Stop-Shop-Systemanbieter<br />

von HMIs, Verkaufsautomaten<br />

und Bezahlsystemen in zentraler<br />

Rolle weiter zu begleiten und<br />

gleichzeitig den Standort Stuttgart<br />

auszubauen.<br />

Kundenspezifische Cross-<br />

Platform-Applikationen<br />

Die Kernkompetenz von e-GITS<br />

liegt in maßgeschneiderten Cross<br />

Platform Applikationen. Hierzu<br />

gehört vor allem das Entwickeln<br />

von Graphical User Interfaces<br />

(GUI) für embedded IoT-Komponenten<br />

in den Zielmärkten Medizintechnik,<br />

Industrial Automation,<br />

Home Automation und Smart-<br />

Vending (vernetzte Verkaufsautomaten).<br />

e-GITS ist zudem langjähriger<br />

zertifizierter Qt-Partner und<br />

bietet entsprechende Trainingspakete<br />

nach Kundenvorgaben an. Die<br />

Software-Applikationen umfassen<br />

embedded, mobile und Desktop-<br />

Anwendungen für Betriebs systeme<br />

wie Embedded Linux, Windows,<br />

Linux, Android und iOS.<br />

Hoher Ingenieuranteil<br />

Die Garz & Fricke Gruppe<br />

beschäftigt einschließlich e-GITS<br />

rund 150 Mitarbeiter, darunter<br />

ein sehr hoher Anteil an Ingenieuren.<br />

Neben der gewachsenen<br />

Mitarbeiter zahl ermöglichen auch<br />

die zusätzlichen Standorte in Süddeutschland<br />

sowie Chennai/Indien<br />

künftig eine noch engere Betreuung<br />

der Kunden der Gruppe. Das<br />

Softwareentwicklungscenter in<br />

Indien wird dabei auch weiterhin<br />

von Deutschland aus betreut.<br />

Produkt- und Dienstleistungsportfolio<br />

abgerundet<br />

Mit dem Zusammenschluss<br />

rundet die Garz & Fricke Gruppe<br />

ihr Produkt- und Dienstleistungsportfolio<br />

ab. Das Angebot reicht<br />

als integrierter Systemanbieter mit<br />

Kompetenzen über die gesamte<br />

Wertschöpfungskette von Panel<br />

PCs über Human Machine Interfaces<br />

mit Betriebssystem bis<br />

zu Applikationen (GUI), Bezahlsystemen<br />

und Cloud- Anwendungen.<br />

Manfred Garz, Gründer<br />

und Geschäftsführer von Garz<br />

& Fricke, sieht die großen Vorteile<br />

des Zusammenschlusses<br />

für beide Seiten: „e-GITS passt<br />

hervorragend zu Garz & Fricke,<br />

da unsere Kunden immer häufiger<br />

Ready-to-Use Komplettsysteme<br />

mit Hard- und Software erwarten.<br />

Künftig können wir diesen<br />

Anforderungen noch besser entsprechen,<br />

denn das sogenannte<br />

One-Stop-Shop Konzept ist ein<br />

wichtiger Bestandteil der Garz<br />

& Fricke Erfolgsgeschichte. Und<br />

wir rechnen bereits kurzfristig<br />

mit deutlichem Wachstum durch<br />

die Integration von e-GITS in die<br />

Firmen gruppe, da wir mit dem<br />

Unternehmen schon eine längere<br />

gute Geschäftsbeziehung<br />

pflegen und unter anderem im<br />

Bereich Medizintechnik bereits<br />

erfolgreich zusammen arbeiten.“<br />

Sven Ließ, Gründer und<br />

Geschäftsführer der e-GITS,<br />

ergänzt: „Wir freuen uns, mit Garz<br />

& Fricke in Zukunft ganz heitliche<br />

Hard- und Software-Lösungen<br />

anbieten zu können und so das<br />

Wachstum von e-GITS fortzuschreiben.<br />

Dieser Zusammenschluss<br />

bietet uns die Möglichkeit,<br />

von kürzeren Entwicklungszeiten<br />

zu profitieren – und unseren<br />

Kunden innovative Hard- und<br />

Software-Lösungen aus einer<br />

Hand anbieten. Ich freue mich,<br />

diese Entwicklung über die nächsten<br />

Jahre weiter aktiv begleiten<br />

zu können!“ ◄<br />

nommen, die Steuerung von Rollstühlen<br />

zu vereinfachen: munevo<br />

DRIVE ist ein einzigartiges Rollstuhlsteuerungssystem,<br />

mit dem<br />

Benutzer ihren Rollstuhl durch<br />

Bewegen des Kopfes steuern können.<br />

Das System bietet viele weitere<br />

Funktionen bis hin zur Notfallbenachrichtigung.<br />

Als drittplatziertes<br />

Start-up nahm STIL aus<br />

den Niederlanden 3.000 Euro, 9<br />

m² Messestand auf der MedtecLIVE<br />

2020 und eine zweimonatige<br />

Präsenz in Erlangen oder<br />

Paris mit nach Hause. STIL entwickelt<br />

ein Wearable, das das<br />

Konzept des Noise-Cancelling<br />

nutzt, um einen Tremor – zum<br />

Beispiel bei Parkinson-Patienten<br />

– zu unterdrücken. Durch die<br />

Anwendung einer „Anti- Vibration“<br />

auf den Arm wird dem Zittern<br />

aktiv entgegengewirkt und<br />

die Hände stabilisiert. Alle Preisgelder<br />

stellte eitHealth bereit,<br />

die Working Spaces kamen von<br />

Neigborhood und Medical Valley<br />

EMN und mit den Messeständen<br />

für das kommende Jahr brachte<br />

sich die MedtecLIVE in die Partnerschaft<br />

rund um den Innovation<br />

Market Place ein.<br />

Die nächste MedtecLIVE findet<br />

vom 31. März bis 2. April 2020 im<br />

Messezentrum Nürnberg statt.<br />

MedtecLIVE<br />

www.medteclive.com<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

7


Komponenten<br />

Einsatz von Steckverbinder in der<br />

Medizintechnik<br />

Bild 1: Die Meniskusbildung des Lotes ist ein Zeichen für eine stabile<br />

Lötverbindung<br />

Steckverbinder zu<br />

Steckverbinder<br />

Die Kontaktierung zwischen<br />

einzelnen Steckverbindern kann<br />

ebenfalls durch ein spezielles<br />

Kontaktdesign verbessert werden,<br />

um auch bei Vibrationen<br />

und Schwingungen zuverlässige<br />

Dienste zu leisten. Dies wird beispielsweise<br />

durch doppelschenklig<br />

und flexibel ausgeführte Federkontakte<br />

erreicht (Bild 3). Bewegen<br />

sich die Stecker gegeneinander,<br />

ist dadurch sichergestellt, dass<br />

immer mindestens ein Federept<br />

GmbH<br />

www.ept.de<br />

In der Medizintechnik gelten<br />

spezielle Anforderungen an die<br />

Robustheit von Steckverbindern.<br />

Gerade für den Einsatz in<br />

der Medizintechnik besteht eine<br />

hohe Nachfrage nach robusten<br />

Leiterplattensteckverbindern oder<br />

sogenannten „rugged connectors“.<br />

Beliebt sind diese Bezeichnungen<br />

für hohe Anforderungen an Steckverbinder<br />

auch in den Bereichen<br />

Luft- und Raumfahrt, in militärischen<br />

und industriellen Anwendungen<br />

oder dem Transport wesen.<br />

Die tatsächliche Widerstandsfähigkeit<br />

von Steckverbindern<br />

ist damit jedoch nicht näher definiert<br />

und kann sich letztendlich auf<br />

sehr unterschiedliche Aspekte der<br />

Verbindungstechnik beziehen. Im<br />

Folgenden wird näher betrachtet,<br />

welche Eigenschaften von Steckverbindern<br />

gerade für den Einsatz<br />

in der Medizintechnik von Bedeutung<br />

sind.<br />

Vibration und<br />

Schwingungen<br />

Einer der häufigsten Einflüsse,<br />

denen Steckverbinder beispielsweise<br />

im MRT oder in Infusionspumpen<br />

ausgesetzt sind und<br />

widerstehen müssen, sind Vibrationen<br />

und Schwingungen. Diese<br />

gefährden den konstanten und<br />

störungsfreien Kontakt zwischen<br />

Leiter platte und Steckverbinder<br />

sowie auch zwischen Steckverbindungen<br />

untereinander. Eine<br />

zuverlässige und haltbare Kontaktierung<br />

zwischen einem SMT-<br />

Steckverbinder und der Leiterplatte<br />

erreicht man z. B. durch ein<br />

für die Verlötung auf der Leiterplatte<br />

optimiertes Kontaktdesign.<br />

Steckverbinder und<br />

Leiterplatte<br />

Dabei sollte das Design der<br />

Kontaktfüße so ausgelegt sein,<br />

dass sie sich beim Lötvorgang<br />

optimal mit den Lötpads auf der<br />

Leiterplatte verbinden. Zu erkennen<br />

ist eine gute Lötverbindung<br />

an der Meniskusbildung des<br />

Lotes (Bild 1). Ein guter Koplanaritätswert<br />

von maximal 0,1 mm<br />

trägt zusätzlich zu einer optimalen<br />

Kontaktierung der Leiterplatte<br />

bei. Dieser Wert gewährleistet,<br />

dass die Kontaktfüße vor dem<br />

Verlöten gleichmäßig auf den<br />

Lötpads der Leiterplatte aufliegen<br />

und sich somit lückenlos<br />

optimal mit der Leiterplatte verbinden.<br />

Verfügt der Steckverbinder<br />

außerdem über einen Boardlock<br />

– ein Metallbügel, der ebenfalls<br />

auf der Leiterplatte verlötet<br />

wird – verankert dieser den Stecker<br />

unabhängig von den stromführenden<br />

Kontakten fest auf<br />

Bild 2: Der Boardlock wird<br />

zusätzlich auf der Leiterplatte<br />

verlötet<br />

der Leiterplatte (Bild 2). Durch<br />

Vibrationen verursachtes Lösen<br />

der Steckverbinder kontakte von<br />

der Leiterplatte wird somit verhindert.<br />

Bild 3: Doppelschenklige, flexible Federkontakte sorgen für eine sichere<br />

Kontaktierung bei Vibrationen<br />

8 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Komponenten<br />

Bild 5: Die One27-Steckverbinder erlauben einen großzügigen Mitten- bzw.<br />

Winkelversatz in der Handhabung<br />

Bild 4: Die Kontaktierung erfolgt auf der glatten Fläche des Federkontaktes<br />

kontakt auf dem Messerkontakt<br />

aufliegt. Eine Kontaktunterbrechung<br />

durch Vibrationen oder<br />

Schwingungen ist damit ausgeschlossen.<br />

Die Vibrationseigenschaften<br />

der in diesem Beispiel<br />

verwendeten One27-Steckverbinder<br />

von ept wurden gemäß<br />

der Norm IEC 60068-2-6:2007<br />

für einen Frequenzbereich von 10<br />

bis 2000 Hz nachgewiesen, die<br />

Schockeigenschaften mit einer<br />

Beschleunigung von 50G gemäß<br />

IEC 60068-2-27:2008 bestätigt.<br />

Lebensdauer<br />

Je nach Typ, sind medizinische<br />

Geräte 8 bis 15 Jahre im Einsatz.<br />

Über diesen Zeitraum muss die<br />

einwandfreie Funktionsfähigkeit<br />

entsprechend mindestens gewährleistet<br />

sein. Die Langlebigkeit der<br />

im medizinischen Gerät verbauten<br />

Steckverbinder trägt dabei wesentlich<br />

zur zuverlässigen Funktionsweise<br />

bei.<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

Die Lebensdauer eines Steckverbinders<br />

wird meist über die<br />

Anzahl der Steckzyklen definiert,<br />

die dieser ohne Einbußen bei der<br />

Übertragungsqualität absolvieren<br />

kann. Einfluss auf die Anzahl der<br />

Steckzyklen hat vor allem die Qualität<br />

der Kontaktoberfläche. Qualitativ<br />

hochwertige und haltbare<br />

Kontaktbeschichtungen verringern<br />

den Oberflächenabrieb beim<br />

Steckvorgang. Dickere Beschichtungen<br />

wiederum lassen mehr<br />

Abrieb zu, bevor sie an Funktionsfähigkeit<br />

einbüßen. Um die Reibung<br />

zu minimieren ist natürlich<br />

eine möglichst glatte Oberfläche<br />

der beiden aufeinandertreffenden<br />

Kontaktflächen von Vorteil. Dies<br />

kann beispielsweise durch ein<br />

durchdachtes Design des Federkontaktes<br />

erreicht werden: trifft<br />

dieser mit der glatten, gewalzten<br />

Fläche auf den Messerkontakt,<br />

wie beim One27-Steckverbinder<br />

in Bild 4 zu sehen, wird die Reibung<br />

zwischen den Kontakten auf<br />

ein Minimum reduziert. Im Gegensatz<br />

zu herkömmlichen Systemen<br />

wird so eine Kontaktierung<br />

auf der inhomogenen, scharfkantigen<br />

Stanzkante vermieden, die<br />

wiederum zu erhöhtem Abrieb der<br />

Oberfläche führen würde.<br />

Performance Level I<br />

Die in diesem Beispiel verwendeten<br />

One27-Steckverbinder erreichen<br />

auf diese Weise das Performance<br />

Level I, d. h. 500 Steckzyklen,<br />

auch unter erschwerten<br />

Bedingungen wie Schadgas-Einfluss<br />

(gemäß Norm IEC 60068-2-<br />

60:2015) und häufigen Temperaturschwankungen<br />

(gemäß Norm<br />

IEC 60068-2-30:2005). Das Relaxationsverhalten<br />

der Kontakt feder<br />

ist über die ganze Lebensdauer<br />

hinreichend hoch und wurde<br />

gemäß der Norm IEC 60512-13-<br />

2: 2006 qualifiziert. Dadurch ist<br />

gewährleistet, dass der Federkontakt<br />

über die gesamte Einsatzzeit<br />

den Messerkontakt sicher<br />

umschließt. Ein zusätzlicher Vorteil<br />

der großen, gewalzten Kontaktflächen<br />

der Feder ist die höhere<br />

Stromtragfähigkeit, welche durch<br />

die geringen Übergangswiderstände<br />

zustande kommt.<br />

Verarbeitung und<br />

Handhabung<br />

Bereits bei der Handhabung<br />

und dem Einbau von Steckverbindern<br />

in der Medizintechnik kommt<br />

es darauf an, dass diese möglichst<br />

robust sind, um Beschädigungen<br />

und damit Beeinträchtigungen<br />

der späteren Funktionsweise<br />

der Geräte zu verhindern.<br />

Der bereits zuvor beschriebene,<br />

auf der Leiterplatte verlötete<br />

Boardlock absorbiert beispielsweise<br />

beim Einbau die auf<br />

die Steckverbinder einwirkenden<br />

mechanischen Kräfte, auch die,<br />

welche beim Stecken der Paare<br />

auftreten. Die hier beispielhaft<br />

verwendeten One27 SMT-Stecker<br />

sind dabei gegen mechanische<br />

Belastungen bis zu 400 N<br />

resistent.<br />

Beim Stecken selbst führt<br />

idealer weise ein hoher Toleranzausgleich<br />

dazu, die Handhabung<br />

von Steckverbindern<br />

möglichst einfach zu gestalten.<br />

Die One27-Leiterplattensteckverbinder<br />

bestechen hier<br />

mit dem Zusammenspiel zwischen<br />

dem ausgeklügelten Kontaktprinzip<br />

der doppelschenkligen<br />

Feder, die den Messerkontakt<br />

flexibel umschließt, und<br />

der Gestaltung der Isolierkörper.<br />

Diese sind sowohl bei Messer<br />

wie auch Feder mit Einführschrägen<br />

ausgestattet, die beim Stecken<br />

einen Versatz von 0,7 mm<br />

in jede Richtung ausgleichen.<br />

Zusätzlich schließt der Fangbereich<br />

einen Winkel von ± 4°<br />

längs und ± 2° quer ein (siehe<br />

9


Komponenten<br />

Bild 6: Dank hoher Überstecksicherheit können die Stecker in der Höhe<br />

variabel verbunden werden<br />

Bild 5). Die Steckverbinder sind<br />

somit bei Hand habung und Einbau<br />

optimal gegen Beschädigung<br />

und Fehlstecken geschützt.<br />

Überstecksicherheit<br />

Der doppelschenklige Federkontakt<br />

gewährleistet bei der Anwendung<br />

zudem eine hohe Überstecksicherheit.<br />

Ein Steckerpaar<br />

kann innerhalb eines Bereiches<br />

von 1,5 mm variabel miteinander<br />

verbunden werden (Bild 6). Die<br />

sichere Kontaktierung zwischen<br />

dem Kontaktstift der Messer leiste<br />

und dem doppelseitigen Federkontakt<br />

der Federleiste ist dabei<br />

dank der verbleibenden Kontaktstrecke<br />

von 0,9 mm garantiert.<br />

Dadurch erhält man einen hohen<br />

Toleranzausgleich bei der Verbindung<br />

zweier Leiterplatten, der die<br />

Zuverlässigkeit der elektrischen<br />

Verbindung sowohl beim Einbau<br />

als auch beim dauerhaften Einsatz<br />

in medizinischen Geräten<br />

unterstützt.<br />

Geprüfte Zuverlässigkeit<br />

Medizinische Geräte können<br />

letztendlich nur so zuverlässig<br />

sein, wie die in ihnen verbauten<br />

elektrischen Verbindungen. Je<br />

nach Risikoklasse müssen Medizinprodukte<br />

bis zu ihrer Zulassung<br />

teilweise jahrelangen Funktionstests<br />

unterzogen werden.<br />

Die darin verwendeten Steckverbinder<br />

sollten deshalb den<br />

zuvor beschriebenen Laborprüfungen<br />

nach IEC-Standard<br />

unterzogen worden sein, welche<br />

deren Robustheit und Langlebigkeit<br />

nachweisen und sie somit für<br />

den Einsatz in der Medizintechnik<br />

qualifizieren.<br />

Weitere Informationen zu den<br />

im Artikel beschriebenen One27-<br />

Steckverbindern stehen unter<br />

www.ept.de/One27 zur Verfügung.<br />

Den Animationsfilm über die<br />

One27-Steckverbinder finden<br />

Sie unter https://youtu.be/6doPp-<br />

7ea88 ◄<br />

Thermische Schutzschalter – mit Sicherheit rechtzeitig ein- oder ausschalten<br />

-54 °C bis +288 °C. Die Schalter<br />

sind schock- und vibrationsgetestet,<br />

hermetisch dicht und<br />

nach MIL-Norm klassifiziert. Sie<br />

können je nach Anwendung auch<br />

zum Aktivieren von Heiz-, Kühloder<br />

Ventilationssystemen verwendet<br />

werden.<br />

Elektronische Baugruppen,<br />

Anlagen oder Systeme sind<br />

meist für einen bestimmten Arbeitstemperaturbereich<br />

spezifiziert.<br />

In diesem Gebiet ist eine<br />

optimale Funktion gewährleistet.<br />

Außerhalb dieses Temperaturbereichs<br />

können Defekte auftreten.<br />

Um dies zu vermeiden, bietet<br />

Telemeter Electronic thermische<br />

Schutzschalter (Thermostate) an,<br />

welche zuverlässig auch unter<br />

widrigsten Bedingungen die<br />

Stromzufuhr ein- oder ausschalten.<br />

Die Schalttemperatur kann<br />

vor der Produktion der Schutzschalter<br />

bestimmt werden. Der<br />

wählbare Bereich beginnt bei<br />

Typische<br />

Einsatzbereiche<br />

sind Luft- und Raumfahrt, Verteidigungstechnik<br />

sowie Geräte<br />

und Anlagen der Medizin- oder<br />

Automatisierungstechnik, die<br />

ein Höchstmaß an Zuverlässigkeit<br />

fordern.<br />

Telemeter Electronic<br />

GmbH<br />

tm@telemeter.de<br />

www.telemeter.info<br />

10 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


EMV-Filter für Anwendungen in der<br />

Medizintechnik<br />

Komponenten<br />

Neue Reihe von EMV Filtern mit IEC Gerätestecker C14 inklusive Sicherungshalter oder Schalter<br />

Die Gehäusegröße entspricht<br />

der vom FN 9260 bzw. FN 9264,<br />

so dass ein Austausch der Serien<br />

untereinander, ohne Änderungen<br />

am Gehäuseausschnitt vorzunehmen,<br />

möglich ist. Bei den Netzeingangsmodulen<br />

(Kombination aus<br />

Inlet und Sicherungshalter/Schalter)<br />

handelt es sich um die millionenfach<br />

erprobten Komponenten<br />

aus der FN 9260/4er-Familie.<br />

Schaffner Holding AG<br />

www.schaffner.com<br />

Das international führende<br />

Unternehmen im Bereich der elektromagnetischen<br />

Verträglichkeit<br />

stellt eine neue Reihe von Kombi-<br />

EMV-Filtern mit IEC Gerätestecker<br />

C14 und inkludiertem Sicherungshalter<br />

oder Schalter vor<br />

Die High Performance-Filterreihe<br />

FN 9262 (mit Sicherungshalter)<br />

und FN 9266 (mit zweipoligem<br />

Schalter) ergänzt die bewährten<br />

FN 9260- und FN 9264-Filterfamilien<br />

und ist für Anwendungen<br />

entwickelt, die hohe Dämpfungseigenschaften<br />

erfordern. Hierbei<br />

handelt es sich um ein Filter<br />

für generelle Anwendungen mit<br />

Fokus auf die Medizintechnik. Die<br />

Anforderung an die Isolation der<br />

B-Filtertypen (ohne Y-Kondensatoren)<br />

wurden entsprechend IEC<br />

60601-1 1MOPP erreicht.<br />

Vergleicht man die Performanz<br />

der Filter FN 9260 und FN 9262<br />

bzw. FN 9264 und FN 9266, zeigt<br />

sich, dass diese bei den neu eingeführten<br />

Modellen über den<br />

gesamten Frequenzbereich höher<br />

ist. Das wird zum einen durch die<br />

fortschrittliche Kernmaterialien in<br />

der Gleichtaktdrosselkomponente<br />

und zum anderen durch die Steigerung<br />

der X-Kapazität (Gegentaktdämpfung)<br />

ermöglicht.<br />

Große Gerätevielfalt<br />

Mit der neu geschaffenen Variantenvielfalt<br />

(FN 9260/2/4/6) und<br />

den vorhandenen Dämpfungseigenschaften<br />

bieten die Filter<br />

eine Lösung für hochmoderne<br />

Geräte im Bereich der Medizinund<br />

Haushalts-, Audio-, Videotechnik,<br />

können aber auch in vielen<br />

anderen Applikationen mit<br />

ähnlichen Anforderungen eingesetzt<br />

werden.<br />

Die Filter verfügen über alle<br />

gängigen Sicherheitsprüfzeichen<br />

(UL 60939-3, CSA C22.2<br />

No. 8, IEC 60939-3 und CQC),<br />

ein CE Prüfzeichen und erfüllen<br />

die RoHS II (2015/863) Richtlinie.<br />

Weitere Informationen stehen<br />

unter www.schaffner.com zur<br />

Verfügung oder bei der lokalen<br />

Schaffner Niederlassung. ◄<br />

Erster doppelseitiger Hochenergie-Chip-Widerstand eingeführt<br />

Der neueste Zuwachs zu der Palette an<br />

impulsüberstehenden Chip-Widerständen ist<br />

der doppelseitige Hochenergie-Chip-Widerstand<br />

HDSC. Die HDSC-Chip-Widerstände<br />

sind ungetrimmt für eine höhere Impuls leistung<br />

geeignet und laut dem Hersteller die einzigen<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

doppelseitigen ungetrimmten Chip-Widerstände<br />

auf dem Markt. Mögliche Anwendungen sind<br />

in der Industrie wie auch Medizintechnik in<br />

Stromversorgungen, oder als Sicherung und<br />

Eingangsschutz zu finden. Der besondere Nutzen<br />

der HDSC-Widerstände liegt in der verbesserten<br />

Robustheit gegenüber Stoßspannungen<br />

und Impulsleistungen. Die höhere Überspannungstoleranz<br />

erhöht die Zuverlässigkeit<br />

und reduziert Feldausfälle in Anwendungen,<br />

die elektrischen Überspannungen ausgesetzt<br />

sind. Weiterhin eignen sich die HDSC-Widerstände<br />

gut als Ersatz von Lösungen mit größeren<br />

Bauformen oder mehreren Widerständen,<br />

die bislang eingesetzt werden, um den<br />

Anforderungen einer Überspannung gerecht<br />

zu werden.<br />

Hauptmerkmale<br />

• Bauformen 0805 bis 2512<br />

• Verarbeitung von 1,2/50 µs Spannungsspitzen<br />

bis 6,5 kV<br />

• Verarbetung Spitzenbelastungen bis 6 kW<br />

für 0,1 ms<br />

• Überbelastung für 2 s bis 9,4 W<br />

• Belastbarkeit bei 70 °C: 0,25 bis 1,5 W<br />

• Widerstandswerte: 1Ω bis 1MΩ<br />

• TCR (ppm/°C):


Komponenten<br />

Neue Schlauchquetschventile sind flexibel im Design<br />

Mit den neuen Schlauquetschventilen<br />

von Geeplus wird der<br />

Bedarf an kleinen Regelventilen<br />

mit niedrigem Energiebedarf für<br />

Wasser, Luft und andere nichtaggressive<br />

Flüssigkeiten in vielen<br />

Anwendungen, insbesondere der<br />

Medizintechnik, gedeckt. Dabei<br />

setzt Geeplus auf die robusten<br />

und zuverlässigen Hubmagnete,<br />

die bereits auch einzeln als<br />

Komponenten angeboten werden.<br />

An die Hubmagnete wird<br />

die Mechanik für die Schlauchquetschung<br />

adaptiert. Mit der<br />

Spritzgussfertigung im Haus<br />

und der Kombinationsmöglichkeit<br />

mit diversen Hubmagneten<br />

kann Geeplus hier flexibel auf<br />

die Kundenwünsche eingehen.<br />

Für das Führen der Flüssigkeit<br />

wird in der Regel ein Silikonschlauch<br />

verwendet, der<br />

vom Kunden im Bezug auf seine<br />

Anwendung ausgesucht wird.<br />

Das Ventil kann als „Normal<br />

Offen“ oder „Normal Geschlossen“<br />

ausgeführt werden, bei<br />

mehrkanaligen Ausführungen<br />

auch in einer Mischkonfiguration.<br />

Die Optimierung des<br />

gesamten Ventils muss auf die<br />

Kräfte beim Öffnen bzw. Schließen<br />

unter Berücksichtigung der<br />

Eigenschaften des Schlauchmaterials<br />

wie Durchmesser, Steifigkeit<br />

und Lebensdauer, auf die maximale<br />

Erwärmung und die verfügbare<br />

Leistung erfolgen.<br />

Besondere Beachtung<br />

hat Geeplus auch der Handhabung<br />

z. B. beim Wechseln der<br />

Schläuche geschenkt – in Laboren<br />

kann dieser Vorgang schließlich<br />

sehr oft an einem Tag erforderlich<br />

sein. So ist im Ventilkopf<br />

eine mechanische Verriegelung<br />

integriert, so dass die Abdeckung<br />

der Schlauchführung nach dem<br />

Öffnen nicht gehalten werden<br />

muss und die Schläuche einfach<br />

gewechselt werden können. Sind<br />

die neuen Schläuche eingelegt,<br />

wird die Abdeckung geschlossen<br />

und die Schläuche sind sicher im<br />

vorgesehenen Kanal arretiert.<br />

ACTRONIC – SOLUTIONS<br />

GmbH<br />

www.actronic-solutions.de/<br />

SMT-Steckverbinder für Übertragungsraten bis zu 16 Gbit/s<br />

Ideal für Mezzanine Boardto<br />

- Board- Systeme, PCI<br />

Express 4.0-Boards oder die<br />

Datenübertragung via USB 3.1<br />

Gen2 geeignet sind die ab<br />

sofort bei SE Spezial-Electronic<br />

verfügbaren neuesten Highspeed-SMT-Steckverbinder<br />

der<br />

Colibri-Familie von ept. Die für<br />

Datenübertragungsraten bis zu<br />

16 Gbit/s ausgelegten Modellvarianten<br />

sind wahlweise für 5 oder<br />

8 mm Leiterplattenabstand mit<br />

40, 80, 120, 160, 200, 220 oder<br />

440 Polen erhältlich.<br />

Die 440polige Version, bestehend<br />

aus zwei Messer- bzw.<br />

Federleisten mit jeweils 220 Pins,<br />

wird dabei in einem Bestückrahmen<br />

zusammengehalten. Wie<br />

alle derzeitigen Colibri-Steckverbinder<br />

zeichnen sich auch<br />

die zur Colibri-Standardversion<br />

layout- und steckkompatiblen<br />

16 Gbit/s-Ausführungen durch<br />

ein optimiertes Kontaktdesign<br />

aus, dass eine ausgezeichnete<br />

Signalqualität garantiert. Für die<br />

Simulation eigener Designs stellt<br />

ept darüber hinaus auf Anfrage<br />

die benötigten S-Parameter zur<br />

Verfügung.<br />

Typische<br />

Anwendungsbereiche<br />

sind neben der industriellen<br />

Automatisierung Kiosk- und<br />

POS-Systeme, die Medizintechnik,<br />

die Messtechnik, die<br />

Unterhaltungselektronik sowie<br />

die Gebäudetechnik. Die Auslieferung<br />

der äußerst robusten<br />

Steckverbinder erfolgt regulär<br />

in einer Tape-and-Reel-Verpackung.<br />

Ausführliche Informationen<br />

zur kompletten Colibri-<br />

Familie können unter emech@<br />

spezial.com angefordert werden.<br />

SE Spezial-Electronic<br />

GmbH<br />

www.spezial.com<br />

12 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Komponenten<br />

Optimale Wundbehandlung mit kabellosen<br />

Fußschaltern<br />

Bluetooth Fußschalter von Herga steuern das innovative Mikrowasserstrahlgerät debritom+ von medaxis<br />

Variohm<br />

www.variohm.de<br />

Das Medizintechnikunternehmen<br />

Medaxis AG entwickelt und<br />

produziert medizinische Geräte<br />

und Systeme für die Wundbehandlung.<br />

Die Mikrowasserstrahl-Technologie<br />

des Schweizer Unternehmens<br />

ist bahnbrechend in der Reinigung<br />

von akuten und chronischen<br />

Wunden. Das erfolgreiche Präzisionsgerät<br />

debritom+ befreit sowohl<br />

chronische Wunden von Wundbelägen,<br />

als auch akute Wunden von<br />

Fremdkörpern mittels stark gebündeltem<br />

Mikrowasserstrahl und kann<br />

auch als vorbereitende Maßnahme<br />

für eine Hauttransplantation dienen.<br />

Für debritom+ hat medaxis 2017 den<br />

Zuger Innovationspreis gewonnen.<br />

Die einfache Funktionsweise regt<br />

die Wundheilung an, wobei das<br />

gesunde Gewebe geschont wird.<br />

Dies verkürzt nicht nur die Heilungsdauer,<br />

sondern bietet darüber<br />

hinaus eine Alternative zu herkömmlichen<br />

chirurgischen Eingriffen, wie<br />

etwa dem Skalpell, was zu deutlich<br />

weniger Narbengewebe führt. Die<br />

Wundbehandlung mit dem debritom+<br />

muss nicht zwingend von einem<br />

Arzt durchgeführt werden. Für den<br />

ambulanten Eingriff mit dem handlichen<br />

debritom+ ist keine Anästhesie<br />

oder OP-Bereitstellung notwendig,<br />

dies senkt die Behandlungskosten<br />

deutlich. Anwendung findet debritom+<br />

in Kliniken, Arzt praxen oder<br />

Dermatologieabteilungen.<br />

Kabelloses Arbeiten<br />

Der eingesetzte Bluetooth Fußschalter<br />

von Herga aus der Serie 6210<br />

bietet in der Praxis vor allem Vorteile<br />

durch das kabellose Arbeiten.<br />

Der 6210 ist mit einer Schutzhaube<br />

für sicheres Bedienen ausgestattet<br />

und eignet sich besonders für alltägliche<br />

Anwendungen im medizinischen<br />

Bereich. Durch Drücken des Fußpedals<br />

wird das debritom+ gestartet<br />

und lässt sich sowohl stehend als auch<br />

sitzend bedienen. Die Druckintensität<br />

wird am Gerät selbst eingestellt. Das<br />

energie-effiziente Bluetooth-Smart-<br />

Netzwerk, das eine Reichweite von<br />

10 m hat, ist im Stromverbrauch um<br />

80 Prozent reduziert und eignet sich<br />

besonders für standartisierte Funk-<br />

Kommunikation. Die Systeme können<br />

mit einem oder zwei sendenden<br />

Transmittern genutzt werden und<br />

jeweils bis zu acht Schaltfunktionen<br />

auslösen, was eine große Flexibilität<br />

zur Steuerung medizinischer Geräte<br />

ermöglicht. Der Fußschalter verfügt<br />

über die Schutzart IP67 und besteht<br />

aus robustem Kunststoff.<br />

Sicherheitsfunktion<br />

Das Mikrowasserstrahlgerät<br />

von medaxis kommt mit einer<br />

Schaltfunktion aus, hat jedoch<br />

zwei Kanäle wegen Erstfehler-<br />

Sicherheit eingestellt. Wenn der<br />

Bluetooth-Fußschalter gedrückt<br />

wird, geht der Strahl an und die<br />

Pumpe fördert Spülflüssigkeit,<br />

die durch das Handstück auf die<br />

Wunde appliziert wird.<br />

LEDs zeigen fortwährend den<br />

Ladezustand der Batterien an<br />

und bieten während der Inbetriebnahme<br />

Unterstützung beim<br />

Sender-Empfänger-Abgleich.<br />

Um die Batterielaufzeit weiter zu<br />

verlängern, lässt sich eine automatische<br />

Schlaffunktion nach 15<br />

oder 60 Minuten Ruhezeit aktivieren.<br />

Mit dem ersten Schaltvorgang<br />

wird dann die Schalter-<br />

Empfänger-Verbindung wieder<br />

belebt. Die Empfangsmodule bieten<br />

einen Schaltausgang (aktiv =<br />

low) und benötigen 5 V DC (max.<br />

100 mA) zur Stromversorgung.<br />

Zulassungen<br />

Der kabellose Fußschalter 6210<br />

entspricht den Anforderungen der<br />

Zulassung für medizinisch elektrische<br />

Geräte gemäß IEC 60601-<br />

1-2. debritom+ ist bereits mit dem<br />

mitgelieferten Herga-Fußschalter<br />

gepaart. Durch einmaliges Drücken<br />

wird das Fußpedal mit dem<br />

debritom+ verbunden. Das Symbol<br />

„Fußpedal verbunden“ erscheint<br />

am Gerät und befindet sich dann<br />

im Standby-Modus.<br />

Die Einzel- und Mehrfach-Bluetooth-Fußschalter<br />

erfüllen im<br />

Medizinbereich durchgängig die<br />

Gehäuse-Schutzklasse IP67. Die<br />

Bluetooth-Fußschalter sind in vielen<br />

Standardfarben lieferbar, auf<br />

Wunsch auch mit dem Logo von<br />

OEM-Kunden versehen. ◄<br />

Hinweis in eigener Sache:<br />

Durch ein technisches Versehen wurde in Heft 2/<strong>2019</strong> des meditronicjournals<br />

Variohm der falsche Text zugeordnet. Hier nun die richtige<br />

Version. Wir bitten das Versehen zu entschuldigen.<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

13


Lasertechnik<br />

Sichere Kunststoff-Verbindung für schnelle<br />

Wundheilung<br />

LaserMicronics zeigt das Kernstück eines medizinischen Geräts für Laser-Kunststoffschweißen<br />

Eine Lasermaschine von LPKF, vergleichbar mit diesem Modell<br />

LPKF PowerWeld 6600, schweißt die Bauteile des Ventilblocks zusammen<br />

LaserMicronics GmbH<br />

www.lasermicronics.de<br />

Das neuartige Mikrowasserstrahlgerät<br />

debritom+ ist ein von<br />

führenden Medizintechnik-Ingenieuren<br />

der Firma CARAG AG<br />

entwickeltes Gerät für die medizinische<br />

Wundreinigung. Es wird<br />

mit modernsten Verfahren produziert<br />

und verspricht eine besonders<br />

gewebeschonende Wundreinigung<br />

und schnellere Heilung.<br />

Dass das Gerät so funktionieren<br />

kann, verdankt es auch der<br />

Lasertechnologie.<br />

Schmerzarme<br />

Behandlung<br />

Insbesondere chronische Wunden<br />

lassen sich mittels Mikrowasserstrahl<br />

besonders schmerzarm<br />

behandeln. Ein stark gebündelter<br />

Wasserstrahl trägt die zähen<br />

Wundbeläge ab, entfernt Fremdkörper<br />

aus akuten Wunden oder<br />

spült kontaminierte Wunden effizient.<br />

Eine gewünschte Mikroblutung<br />

wird erzeugt und dadurch die<br />

Wundheilung wieder angeregt.<br />

Durch die Behandlung reduziert<br />

sich die Wundheilungsdauer deutlich,<br />

und das gesunde Gewebe<br />

wird geschont. Darüber hinaus<br />

geht die Behandlung schnell –<br />

eine Erleichterung sowohl für Patienten<br />

als auch Ärzte und Pflegepersonal.<br />

Damit die hohen Ansprüche<br />

von Ärzten und Patienten erfüllt<br />

werden können, ist auch die Herstellung<br />

des Geräts debritom+<br />

sehr anspruchsvoll. Die Materialien<br />

und die Verarbeitung müssen<br />

außergewöhnlich hochwertig<br />

sein. Für hygienische Sauberkeit<br />

wird daher im Reinraum produziert,<br />

und die Bauelemente sind<br />

aus hochwertigen Kunststoffen –<br />

mit hoher Resistenz gegenüber<br />

Reinigungsmitteln.<br />

Sichere Verbindungen<br />

Die wichtigste Funktionalität des<br />

debritom+ selbst, das über die<br />

Firma medaxis aus der Schweiz<br />

vertrieben wird, ist die Druckerzeugung.<br />

Die Flüssigkeit wird im Gerät<br />

mit bis zu 200 bar Druck beaufschlagt,<br />

Prüfdruck ist sogar bis<br />

400 bar. Ein Schlüsselbauteil ist<br />

daher der Ventilblock, in dem die<br />

Druckerzeugung erfolgt. Um die<br />

Festigkeit der Verbindung der beiden<br />

Bauteile aus POM-H gewährleisten<br />

zu können, setzt der Hersteller<br />

auf Laser-Kunststoffschweißen<br />

durch die Firma LaserMicronics<br />

GmbH. Sie setzt das Verfahren<br />

ein, um sichere, hygienische<br />

und hermetisch dichte Verbindungen<br />

zwischen Kunststoffbauteilen<br />

herzustellen.<br />

Bei dem Ventilblock für das<br />

Wundreinigungsgerät handelt es<br />

sich um ein mikrofluidisches Bauteil,<br />

dessen Kontur im Schweißprozess<br />

abgefahren wird. Das<br />

eingesetzte LPKF Laser-System<br />

ermittelt anhand der Daten die<br />

exakten Schweißparameter und<br />

sorgt für präzise Schweißnähte.<br />

Die entstehenden Verbindungen<br />

haben nahezu die Festigkeit des<br />

Grundmaterials. Die Maschine ermöglicht<br />

darüber hinaus eine vollständige<br />

Prozesskontrolle sowie<br />

die Nachverfolgbarkeit der Resultate.<br />

So werden die Schweißnähte<br />

exakt positioniert und die Ergebnisse<br />

kontrolliert.<br />

Das Fügen der bereits im<br />

Reinraum hergestellten Bauteile<br />

erfolgt bei LaserMicronics<br />

ebenfalls in einem Reinraum der<br />

Klasse 5. Schweißzeiten von<br />

nur wenigen Sekunden ermöglichen<br />

hohe Taktraten. Dass die<br />

Maschine eine kurze Zykluszeit<br />

mit hoher Schweißnahtqualität<br />

verbindet, sorgt für hohen Durchsatz<br />

und zeitnahe Verfügbarkeit<br />

der geschweißten Bauteile. Dies<br />

trägt zu kurzen Lieferzeiten für<br />

das debritom+ bei.<br />

Einsatzbereiche<br />

Das Laser-Kunststoffschweiß-<br />

Verfahren eignet sich auch für<br />

die Herstellung von Gehäusen<br />

mit Elektronik und Sensorik,<br />

für Kartuschen oder für andere<br />

mikrofluidische Kunststoffbauteile.<br />

Eine Partikelbildung, wie<br />

sie beispielsweise durch die Folgen<br />

der minimalen Reibung beim<br />

Ultraschallschweißen entstehen,<br />

werden beim Laser-Kunststoffschweißen<br />

vermieden. Außerdem<br />

benötigt das Verfahren keine<br />

chemischen Zusatzstoffe für das<br />

Fügen des Materials. Dies ist ein<br />

besonders wichtiger Punkt für Einsätze<br />

sowohl in Medizintechnik<br />

als auch im Nahrungsmittelbereich;<br />

in beiden Branchen müssen<br />

auch geringste Kontaminationen<br />

unbedingt vermieden werden.<br />

◄<br />

14 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Lasertechnik<br />

Lasersystem zum Kunststoffschweißen<br />

Kunststoffschweißsystem liefert hohe Prozessgeschwindigkeit und ausgezeichnete Schweißergebnisse<br />

Das neue Coherent Kunststoffschweißsystem<br />

ExactWeld 230 P<br />

schweißt kleine bis mittelgroße<br />

Bauteile aus Polymerwerkstoffen<br />

partikelfrei und mit hohem Durchsatz.<br />

Die Kombination aus Diodenlaser,<br />

servogesteuerter Klemmvorrichtung<br />

und reaktionsschneller<br />

Software erzeugt spannungsfreie<br />

Schweißergebnisse bei kurzer<br />

Taktzeit. Die Produktivität kann<br />

durch ein optionales Bildverarbeitungssystem,<br />

das kontinuierlich<br />

die Qualität der Schweißung<br />

überprüft und die Lage des Bauteils<br />

automatisch korrigiert, erhöht<br />

werden. Diese Ausstattung macht<br />

das ExactWeld 230 P zu einer<br />

idealen Lösung für das Fügen<br />

von Polymerbauteilen wie beispielsweise<br />

von Fahrzeugdisplays,<br />

Instrumenten, Sensorik und<br />

Beleuchtung, medizinischen Geräten,<br />

Gehäusen und Schlauchverbindern<br />

sowie von Unterhaltungselektronik<br />

und Haushaltsgeräten.<br />

Diodenlaser mit einem<br />

Galvoscanner<br />

Das Kernstück bildet ein<br />

Dioden laser mit einem Galvoscanner,<br />

welcher das Quasi-<br />

Simultanschweißen komplexer<br />

Konturen in einem Bearbeitungsbereich<br />

von bis zu 420 x 200 mm<br />

ermöglicht. Mit einer Reihe von<br />

verfügbaren Laser wellenlängen<br />

und unterschiedlichen Leistungsklassen<br />

kann das System für<br />

verschiedenste Materialien und<br />

Aufgaben optimiert werden und<br />

ist optional mit einem Faserlaser<br />

erhältlich, um die in einigen<br />

Anwendungen erforderlichen<br />

schmaleren Schweißnähte zu<br />

realisieren. Eine hochentwickelte,<br />

servo gesteuerte Klemmvorrichtung<br />

kann zum Spannen komplexer<br />

Bauteile präzise konfiguriert<br />

werden und ein Drehteller<br />

beschleunigt das Be- und<br />

Entladen von Teilen und erhöht<br />

damit den Durchsatz. Das weltweite<br />

Serviceteam von Coherent<br />

sowie erfahrene Anwendungsspezialisten<br />

bieten darüber hinaus<br />

umfassenden Support, einschließlich<br />

umfangreicher Prozessoptimierung,<br />

um Kunden bei der Entwicklung<br />

anwendungsspezifischer<br />

„Rezepte“ zu unterstützen.<br />

Softwareanbindung<br />

Weitere Optionen für das<br />

ExactWeld 230 P beinhalten die<br />

Softwareanbindung an Datenbanken<br />

(via. SQL), Automatisierung<br />

über Roboter und die Verwendung<br />

von RFID, um die nahtlose<br />

Einbindung in eine Vielzahl<br />

von Produktionsumgebungen zu<br />

gewährleisten.<br />

Coherent<br />

www.coherent.com<br />

Präzisionsteile<br />

CADiLAC<br />

Mikrobearbeitung<br />

Laser-Feinschneiden ist in allen Bereichen gefragt, wo es<br />

um die Realisierung hochpräziser Anforderungen geht.<br />

Bereiche wie Maschinenbau, Sensortechnik,<br />

Elektrotechnik, Micromechanik und Optosensorik stellen<br />

hierbei nur eine kleine Auswahl dar. So unterschiedlich die<br />

Bereiche, so unterschiedlich die Anforderungen an die<br />

verschiedenen Werkstoffe. Wir bearbeiten z. B. Metalle,<br />

Kunststoffe, Verbundwerkstoffe und organische<br />

Werkstoffe. Auch für die Bearbeitung von<br />

Sonderwerkstoffen stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.<br />

Wir unterstützen Sie bei der Lösung von Problemen. So vielfältig wie die zum Einsatz<br />

kommenden Materialien, so breit gefächert ist auch die Ausführung der Laserschneidteile.<br />

+49(0)9174-4720-0<br />

Mikrobearbeitung<br />

Querschliffe<br />

2D Mess-Service<br />

Scannen<br />

www.cadilac-laser.de


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Medical All-in-One-PC für Station,<br />

Labor und OP<br />

Der individuell konfigurierbare, robuste und kompakte Rechenknecht kommt wahlweise stand-alone oder auf<br />

dem Visitenwagen zum Einsatz<br />

DT524: Flexibel konfigurierbarer All-in-One-PC für den Visitenwagen oder<br />

den Stand-alone-Einsatz in Laboren, Praxen und OPs<br />

Concept International GmbH<br />

www.concept.biz<br />

Ein praktischer und gleichzeitig<br />

schicker digitaler Begleiter<br />

bei Pflege, Visite und im OP:<br />

Krankenschwestern, Pfleger und<br />

Ärzte erhalten mit dem DT524 von<br />

DT Research einen flexiblen Allin-One-PC,<br />

der wahlweise standalone<br />

mit einem Standfuß genutzt<br />

oder aber mittels standardisierter<br />

VESA-Halterung am Visitenwagen<br />

installiert werden kann. Der All-in-<br />

One-PC ist für Visitenwagen mit<br />

Akkus konzipiert. Das lüfterlose<br />

und energieeffiziente Gerät ähnelt<br />

einem großen 24-Zoll-Tablet.<br />

Die Hardware-Ausstattung des<br />

DT524 lässt sich für jeden spezifischen<br />

Bedarf individuell konfigurieren,<br />

unter anderem im Hinblick<br />

auf Prozessor, Monitorauflösung,<br />

Speicher und Energieversorgung.<br />

Der DT524 ist ab sofort<br />

bei dem Value Added Distributor<br />

Concept International verfügbar.<br />

Gehäuse und Innenleben<br />

sind auf die extremen Anforderungen<br />

im Klinikalltag abgestimmt.<br />

Der 24“/60 cm All-in-One-<br />

PC DT524 ist zertifiziert nach EN<br />

60601-1 und hat eine reinigungsmittelresistente,<br />

aluminiumlegierte<br />

Rückseite mit antimikrobieller<br />

Beschichtung. Das Gehäuse<br />

verfügt über IPX2-Zertifizierung.<br />

Zudem ist die Front des DT524<br />

nach Schutzklasse IP65 wasserund<br />

staubdicht. Beim lichtstarken<br />

Display (300 cd/m 2 ) können<br />

Anwender zwischen Full-HD- oder<br />

4K-Auflösung wählen. Der DT524<br />

hat einen 10-point-Touchscreen.<br />

Als CPU kommen Chips aus der<br />

Intel Core-i- Familie zum Einsatz.<br />

Der Arbeitsspeicher lässt sich je<br />

nach Modell auf bis zu 16 GB aufrüsten,<br />

der lokale Speicher kommt<br />

mithilfe einer SSD auf bis zu 1 Terrabyte.<br />

Optional sind Frontkamera,<br />

RFID Leser zur Authentifizierung,<br />

integrierter USV Pufferakku und<br />

ein Standfuß. Darüber hinaus<br />

lässt sich der PC an vorhandene<br />

oder handels übliche VESA-Halterungen<br />

montieren. Insbesondere<br />

im stationären klinischen Umfeld<br />

ermöglicht der DT524 die Aufrüstung<br />

bestehender Visitenwagen<br />

und unterstützt einen lückenlosen<br />

digitalen Workflow im Gesundheitswesen.<br />

Standardmäßig umfasst der<br />

DT524 Schnittstellen für Ethernet,<br />

WLAN und Bluetooth, vier<br />

USB 3.0, zwei USB 2.0 und drei<br />

COM-Ports. Das Gerät arbeitet<br />

mit dem Betriebssystem Windows<br />

10 IoT Enterprise. Alter nativ<br />

kann Windows 7 installiert werden.<br />

Das Gewicht ohne Standfuß<br />

beträgt acht Kilogramm, sodass<br />

das medizinische Personal den<br />

Visitenwagen bequem schieben<br />

kann.<br />

Durchdachte<br />

Stromversorgung<br />

Hinsichtlich der Stromversorgung<br />

gibt es optional einen intern<br />

verbauten Pufferakku, welcher bei<br />

kurzzeitigem Stromausfall oder<br />

Steckdosenwechsel einspringt.<br />

Auch verfügt der All-in-One-PC<br />

über ein angepasstes BIOS mit<br />

intelligentem Shutdown im Falle<br />

eines Stromausfalls. Als Alternative<br />

zum beigelegten Steckernetzteil<br />

gibt es das optionale<br />

3-fach Akku-Pack „ACC-001-36“<br />

von DT Research, das über drei<br />

Stromausgänge für den DT524<br />

und andere Peripheriegeräte verfügt.<br />

Hierüber lassen sich zum<br />

Beispiel auch Drucker und kardiologische<br />

Messgeräte mit Strom<br />

versorgen.<br />

DT Research hat den DT524 für<br />

das stationäre klinische Umfeld<br />

entwickelt. Der DT524 ist sowohl<br />

für den Einsatz in Besprechungsräumen,<br />

Schwesternzimmern als<br />

auch für Abteilungen wie Sonographie,<br />

Endoskopie und Chirurgie<br />

oder Arztpraxen und Ärztehäuser<br />

bis hin zum OP geeignet.<br />

Mike Finckh, Geschäftsführer Concept<br />

International: „Im Zuge der<br />

Digitalisierung des Gesundheitswesens<br />

freuen sich Ärzte und Pfleger<br />

über einen zeitgemäßen und<br />

leicht einsetzbaren Panel-PC. Mit<br />

der Entwicklung des DT524 hat<br />

DT Research einen medizinisch<br />

zertifizieren All-in-One erschaffen,<br />

welcher sich vom OP über<br />

Behandlungszimmer bis zum<br />

Point-of-Care überall gleichermaßen<br />

einsetzen lässt.“<br />

Verfügbarkeit<br />

Der DT524 ist ab sofort<br />

beim VAD Concept International<br />

verfügbar. Alle technischen<br />

Spezifikationen und<br />

Optionen sind unter https://<br />

www.medical-pc.de/dt592sc/<br />

verfügbar.<br />

16 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Hochwertige All-in-One-Systeme für<br />

Arztpraxen und Kliniken<br />

BRESSNER Technology<br />

GmbH<br />

www.bressner.de<br />

Ob in der Arztpraxis, im Krankenhaus<br />

oder im Labor – Computer<br />

sind aus der modernen Medizin<br />

nicht mehr wegzudenken. Allerdings<br />

gelten im Gesundheitswesen<br />

und in den Anwendungsgebieten<br />

der Medizintechnik sehr hohe<br />

Anforderungen hinsichtlich Hygiene,<br />

Ausstattung, Zuverlässigkeit<br />

und Leistung, denen Standard-<br />

PCs meist nicht gewachsen sind.<br />

Besser eignen sich die speziell für<br />

medizinische Umgebungen konzipierten,<br />

medizinisch zertifizierten<br />

SEAL Panel-PCs von Bressner,<br />

die alle Voraussetzungen für einen<br />

Einsatz in besonders anspruchsvollen<br />

Bereichen erfüllen.<br />

Antibakterielle<br />

Gehäuse für keimfreie<br />

Umgebungen<br />

Patienteninformationen erfassen,<br />

Bilddaten visualisieren oder<br />

die Versorgung<br />

mit Verbrauchsm<br />

a t e r i a l i e n<br />

gewährleisten<br />

– medizinische<br />

P a n e l - P C s<br />

erfüllen vielfältige<br />

Aufgaben<br />

für unterschiedlichste<br />

Gesundheitseinrichtungen.<br />

B e s t i m m t e<br />

Anforderungen<br />

ähneln denen in<br />

der Industrie,<br />

andere gehen<br />

weit darüber<br />

hinaus. Beis<br />

p i e l s weise<br />

müssen Medizin-Computer<br />

in der Lage<br />

sein, regelmäßige<br />

Desinfektionsprozesse<br />

unbeschadet zu<br />

bestehen, und<br />

dürfen keinerlei<br />

akustische Emissionen erzeugen.<br />

Die gemäß EN60601-1 zertifizierten<br />

Modelle der SEAL-Serie<br />

verfügen über eine kratz- und<br />

korrosionsfeste, chemikalienbeständige<br />

Kunststoffverkleidung<br />

sowie einen frontseitigen IP65-<br />

Schutz und sind daher besonders<br />

leicht zu reinigen. Dank des antibakteriellen<br />

Plastikgehäuses können<br />

sich gängige Bakterienarten<br />

gar nicht erst auf der Ober fläche<br />

der Geräte ansiedeln, sodass die<br />

Gefahr der Verschleppung und<br />

Weiterverbreitung von Keimen<br />

deutlich geringer ist, als bei herkömmlichen<br />

PCs.<br />

Optimale Konfiguration<br />

- leistungsstarke<br />

Performance<br />

Die aktuellen lüfterlosen SEAL<br />

Panel-PCs sind in Bildschirmgrößen<br />

von 15, 19, 21,5 und 24 Zoll<br />

erhältlich und bieten nebst nutzerfreundlichem<br />

Design mit Funktionstasten<br />

auch resistive Touchscreens<br />

bzw. Multi-Touch-Displays<br />

mit einer Bildschirmauflösung von<br />

bis zu 1920 x 1080 Pixeln. Ausgestattet<br />

sind die neuen Medical-PCs<br />

unter anderem mit leistungsstarken<br />

Intel Core i7/i5/i3<br />

Prozessoren der sechsten Generation<br />

(Skylake), Schnittstellen wie<br />

Gigabit Ethernet LAN, Wireless<br />

LAN, USB 3.0 und DisplayPorts<br />

zur Übertragung digitaler Bildund<br />

Tonsignale. Als Erweiterungsmöglichkeiten<br />

sind außerdem vier<br />

PCIe- und zwei Mini PCIe-Steckplätze<br />

eingebaut. ◄<br />

Silent-Lüfter<br />

■ Extrem geräuscharm<br />

■ Speziell für medizinische<br />

Anwendungen<br />

■ Äußerst langlebig<br />

info@telemeter.de · www.telemeter.info<br />

Wir liefern Lösungen…<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

17<br />

Inserat_Silent-Lüfter_43x132.indd 1 05.02.19 08:52


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Universelle Panel-PCs für medizinische<br />

Anwendungen<br />

Betrieb ohne Laufzeitunterbrechung getauscht werden.<br />

Dadurch entfällt ein Netzkabel und ein mobiler<br />

Betrieb der Onyx Venus, z. B. an Medizinwagen,<br />

ist problemlos möglich. Durch das komplett<br />

lüfterlose Design arbeiten sie komplett geräuschlos<br />

und entwickeln keine störenden Nebengeräusche<br />

während der Behandlung oder einer Therapie. Die<br />

komplett in IP54 ausgeführten Geräte lassen sich<br />

leicht - auch mit scharfen Desinfektionsmitteln - reinigen,<br />

um den Hygienestandard einzuhalten. Der<br />

integrierte resistive Touchscreen lässt sich flüssig<br />

und punkt genau bedienen, selbst mit Handschuhen.<br />

ICO Innovative Computer<br />

GmbH<br />

www.ico.de<br />

ONYX VENUS PANEL PCs von 11,6“ bis 17“<br />

Für Ärzte, Pfleger und medizinisches Personal<br />

steht das Wohl des Patienten an erster Stelle. Täglich<br />

arbeiten sie mit größter Sorgfalt und Hingabe,<br />

um Wunden zu versorgen, Schmerzen zu lindern<br />

und Patienten zu heilen. Dabei benötigen sie zuverlässiges<br />

und langlebiges Equipment, das den hohen<br />

Anforderungen im Gesundheitswesen entspricht. Mit<br />

der Onyx Venus-Serie der ICO Innovative Computer<br />

GmbH steht jetzt eine Panel PC-Serie zur Verfügung,<br />

die speziell für einen 24/7 Betrieb ausgelegt<br />

ist und diesen hohen Anforderungen entspricht.<br />

Highlights:<br />

• Medizinische Panel PCs von 11,6“ bis 17“<br />

• 24/7 Betrieb durch austauschbare Dual-Akkus<br />

• Mobiler Betrieb an Medizinwagen<br />

• Rundum IP54-Schutz<br />

• Intel Core i5-6300U mit bis zu 3,0 GHz<br />

• Zertifizierung nach DIN EN 60601-1<br />

Keine Laufzeitunterbrechung<br />

Die in 11,6“, 15,6“ und 17“ erhältlichen Systeme<br />

sind mit zwei unabhängig voneinander austauschbaren<br />

Akkus ausgestattet und können im aktiven<br />

Leistungsfähig mit integriertem WLAN<br />

Im Inneren arbeitet ein Intel Core i5-6300U, eine<br />

CPU der sechsten Generation der Intel i5 Prozessoren<br />

mit 2,40 GHz. Diese können mit 2 Kernen und<br />

4 Threads dynamisch auf bis zu 3,00 GHz ihre Frequenz<br />

erhöhen. Unterstützt werden sie dabei durch<br />

3 MB Smart Cache und maximal 16 GB Arbeitsspeicher.<br />

Eine 128 GB schnelle SSD steht für das<br />

Betriebssystem und die Daten zur Verfügung. Neben<br />

2 Gbit LAN-Anschlüssen ist WLAN direkt in die<br />

Geräte integriert, was den mobilen Betrieb zusätzlich<br />

erleichtert. Ein zusätzlicher HDMI-Grafikausgang<br />

kann für einen weiteren Monitor genutzt werden,<br />

eine serielle sowie je zwei USB 2.0/3.0 Schnittstellen<br />

können für weitere Peripherie genutzt werden.<br />

Sowohl die LAN-Schnittstellen, als auch die<br />

serielle Schnittstelle, sind elektrisch isoliert.<br />

Zertifikate und Sicherheit<br />

Die Onyx Venus sind nach DIN EN 60601-1 für<br />

medizinische elektrische Geräte zertifiziert und erfüllen<br />

ebenfalls die strengen Anforderungen des medizinischen<br />

Sicherheitsschutzes EMC4.0/Sicherheit<br />

3.1. Dank ihrer bereits integrierten VESA75- und<br />

VESA100-Befestigungspunkte lassen sie sich problemlos<br />

auch an Wandhalterungen oder Schwenkarmen<br />

befestigen. Umfangreiches Zubehör wie<br />

Medizinwagen, medizinische Tastaturen, Mäuse<br />

oder auch Barcodescanner sind ebenfalls über die<br />

ICO GmbH erhältlich.<br />

Mobiler medizinischer 22”<br />

Panel PC mit Batteriebetrieb<br />

Mit dem Medico 229 setzt ICO GmbH neue<br />

Maßstäbe im Bereich der Technik im Medizin- und<br />

Gesundheitswesen. Zertifiziert nach den strengen<br />

Anforderungen des Medizinproduktgesetzes arbeitet<br />

dieser Panel-PC batteriebetrieben und benötigt<br />

18 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

und vier USB 3.0 Schnittstellen.<br />

Zwei zusätzliche Display ports können<br />

weitere Monitore für erweiterte<br />

Diagnostik ansteuern.<br />

Universell und mobil<br />

Der nach EN60601-1 zertifizierte<br />

Medico 229 aus dem<br />

Hause ICO GmbH ist ein universeller<br />

Panel-PC für medizinische<br />

Anwendungen. Durch seinen<br />

Batterie betrieb lässt er sich<br />

universell mobil einsetzen und<br />

erleichtert den täglichen Arbeitsablauf<br />

in Kliniken oder Praxen.<br />

Aber auch in Gesundheitszentren,<br />

der ambulanten Behandlung<br />

und Pflege oder auch in Tierkliniken<br />

oder Praxen ist er eine flexible<br />

und rentable Investition und<br />

sorgt für eine reibungslosen und<br />

schnellen Ablauf in den jeweiligen<br />

Aufgabenfeldern. ◄<br />

daher keine dauerhafte Stromverbindung.<br />

Dadurch kann er schnell<br />

und flexibel in verschiedenen<br />

Behandlungsräumen, auf unterschiedlichen<br />

Stationen oder Abteilungen<br />

mobil eingesetzt werden.<br />

Highlights:<br />

• Medizinischer 22“ Panel-PC<br />

• Batteriebetrieb<br />

• Integrierter resistiver Touchscreen<br />

Das antibakterielle Gehäuse mit<br />

IP65 geschützter Front lässt sich<br />

leicht mit Desinfektionsmitteln reinigen<br />

und bietet den notwendigen<br />

Standard für die Hygiene in medizinischen<br />

Umgebungen. Der integrierte<br />

Touchscreen erlaubt eine<br />

schnelle und flüssige Bedienung<br />

des 22” großen Displays selbst mit<br />

Handschuhen und macht weitere<br />

Peripherie wie Maus oder Tastatur<br />

überflüssig. Durch die bereits<br />

vorhandenen VESA 100 Bohrungen<br />

lässt er sich leicht befestigen,<br />

umfangreiches Zubehör<br />

wie Medizinwagen, Schwenkarme<br />

oder auch Standfüße sind optional<br />

ebenfalls erhältlich und erlauben<br />

einen nahezu unbegrenzten<br />

Einsatzbereich.<br />

Modernste Technologie<br />

Auch im Inneren des<br />

Medico 229 kommt modernste<br />

Technologie zum Einsatz. Ein<br />

Intel Core i5-7200U mit 2,50 GHz<br />

sorgt für die notwendige Rechenleistung.<br />

Unterstützt wird er durch<br />

8 GB Arbeitsspeicher die je nach<br />

Kundenwunsch und Anwendungszweck<br />

auf bis zu 32 GB erweitert<br />

werden können. Durch das<br />

optimierte Kühlsystem benötigt<br />

der Medico 229 keine Lüfter und<br />

erzeugt dank des konsequenten<br />

Verzichts auf mechanische Bauteile<br />

keinerlei störende Geräusche<br />

während der Behandlung und ist<br />

zudem wartungs- und verschleißfrei.<br />

Zur weiteren Ausstattung<br />

gehören WLAN, zwei Gbit LAN<br />

Anschlüsse sowie zwei serielle<br />

FISCHER FREEDOM LP360<br />

Innovation Awards Winner<br />

■<br />

Low profile, easy integration<br />

■<br />

360° mating & fully cleanable<br />

fischerconnectors.com<br />

MEDICAL<br />

CONNECTIVITY SOLUTIONS<br />

■ DISPOSABLE OR STERILIZABLE<br />

■ BRASS, ALUMINIUM, PLASTIC<br />

■ IP68/HERMETIC<br />

■ ASSEMBLED SOLUTIONS:<br />

SILICONE OR THERMOPLASTIC<br />

FISCHER CORE SERIES DISPOSABLE<br />

■<br />

Cost-effective single use plugs<br />

■<br />

Modular or turnkey solution<br />

FISCHER MINIMAX SERIES<br />

■<br />

Signal & power<br />

■<br />

High speed data – Ethernet<br />

& USB 3.0<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

19


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

Stromsparender Allrounder für jeden Bereich<br />

Express Type 6 Compact Modul CEM312 von Axiomtek für Industrial IoT – CEM312<br />

Das vielseitige Express Type 6<br />

Compact Modul CEM312 ist ein<br />

zuverlässiger Begleiter, wenn es<br />

um grafiklastige und industrielle<br />

IoT-Anwendungen geht, zu denen<br />

z. B. Steuerungsfunktionen, medizinische<br />

Bildverarbeitung, Digital<br />

Signage, Gaming, Militär und<br />

Netzwerke zählen. Das Board<br />

misst 95 x 95 mm und unterstützt<br />

die Intel Atom x5 und x7 Prozessoren<br />

(Codename: Apollo Lake).<br />

Für den Speicherplatz sind zwei<br />

204-Pin DDR3L-1600 SO-DIMMs<br />

mit bis zu 8 GB und auf Wunsch<br />

eine eMMC mit bis zu 64 GB vorhanden.<br />

Die Intel Gen 9 Graphics<br />

sorgt mit einer 4K-Auflösung für<br />

eine medientaugliche grafische<br />

Leistung und unterstützt DX12.0,<br />

OCL 2.0 und OGL 4.3.<br />

Einsatzbereit bei -40 °C<br />

bis 85 °C<br />

Eine hohe I/O-Konnektivität<br />

steht an erster Stelle – so sind<br />

diverse I/O-Schnittstellen verbaut,<br />

um einer Vielzahl an industriellen<br />

Anwendungen gerecht zu werden.<br />

Auch trägt das CEB94021, ein<br />

COM Express Type 6 Application<br />

Board, zu den großen I/O-Erweiterungsmöglichkeiten<br />

bei. Das industrielle<br />

System-On-Modul ist bei<br />

Temperaturen von -40 bis 85 °C<br />

betriebsbereit und ist aus diesem<br />

Grund perfekt für raue Umweltbedingungen<br />

geeignet, wie es in<br />

der Fabrikauto matisierung, dem<br />

Zugverkehr, Digital Signage im<br />

Freien und Kiosk-Systemen der<br />

Fall ist.<br />

Überwachung der<br />

IoT-Anwendungen aus der<br />

Ferne<br />

Damit Triple-Displays genutzt<br />

werden können, ist das Intel Atombasierte<br />

Computer Modul mit<br />

einem Dual-Channel 18/24-Bit<br />

LVDS Port (wahlweise einem Embedded<br />

DisplayPort) und zwei DDI<br />

Ports ver sehen, wobei Letzteres<br />

einen DisplayPort, HDMI und DVI<br />

(auf Wunsch VGA) unterstützt.<br />

Die reichhaltigen I/O-Anschlüsse<br />

sind in Form von zwei SATA-600<br />

Ports, vier USB 3.0 Ports, acht<br />

USB 2.0 Ports, zwei seriellen TX/<br />

RX, einem Gigabit LAN Port mit<br />

einem Intel i210IT Ethernet Controller,<br />

einem HD Codec Audio-<br />

Anschluss und 4-IN/OUT DIO<br />

Ports gegeben. Darüber hinaus<br />

weist das CEM312 vier PCIe Slots<br />

sowie einen LPC-, SPI- und I 2 C-<br />

Bus auf. Das Embedded-Modul<br />

unterstützt im AT-Modus 12 V und<br />

im ATX-Modus 12 V oder 5 V SB .<br />

Zur Sicherstellung eines zuverlässigen<br />

Arbeitens sind Hardware-<br />

Über wachungsfunktionen und ein<br />

Watchdog Timer integriert. Das<br />

Modul läuft auf Windows 10 und<br />

Linux. Damit IoT-Anwendungen<br />

aus der Ferne überwacht und<br />

verwaltet werden können, ist die<br />

AXView Software vorhanden.<br />

Gleichzeitig ermöglicht das Trusted<br />

Platform Modul 1.2 (TPM)<br />

hardware-basierten Datenschutz.<br />

Das neue COM Express Type<br />

6 Compact Modul CEM312 ist ab<br />

sofort erhältlich.<br />

Haupteigenschaften<br />

• Intel Atom x5 und x7 Prozessoren<br />

(Codename: Apollo Lake)<br />

• Zwei DDR3L-1600 SO-DIMMs<br />

mit bis zu 8 GB Speicherplatz<br />

• Bis zu vier PCIe-Lanes<br />

• Zwei SATA-600<br />

• Vier USB 3.0 und acht USB 2.0<br />

• Unterstützt AXView (Software<br />

zur intelligenten Fernverwaltung<br />

von industriellen IoT-Anwendungen)<br />

AXIOMTEK Deutschland<br />

GmbH<br />

www.axiomtek.de<br />

Edge AI-Lösungen basierend auf Intel-Technologien<br />

VEGA-330<br />

Advantech stellt die branchenweit ersten hardware-<br />

und softwareintegrierten Edge AI-Lösungen<br />

basierend auf dem Intel Vision Accelerator<br />

Design mit der Intel Movidius Myriad X VPU und<br />

dem Intel Distribution of OpenVINO Toolkit vor.<br />

Laut ABI Research wird der Absatz von Geräten<br />

mit Edge AI-Funktionalität bis 2023 um das<br />

Fünfzehnfache auf 1,2 Mrd. Einheiten steigen.<br />

Edge AI ermöglicht Echtzeit-Entscheidungen ohne<br />

Beschränkungen im Hinblick auf Latenz, Kosten,<br />

Bandbreite, Stromverbrauch und andere Aspekte.<br />

Advantech bietet die branchenweit ersten integrierten<br />

Lösungen für Edge AI-Anwendungen.<br />

Das reicht von den AI-Beschleunigungsmodulen<br />

der VEGA-300-Serie über Inferenz-Systeme<br />

bis zu domänenorientierten Lösungspaketen der<br />

ESRP-Serie. Alle unsere Lösungen werden mit<br />

der Advantech Edge AI Suite ausgeliefert, die<br />

das Intel OpenVINO Toolkit und Edge-Management<br />

mit einer benutzerfreundlichen UI kombinieren,<br />

um die AI-Inferenz im Edge-Bereich zu<br />

beschleunigen.<br />

Enge Zusammenarbeit<br />

„Advantech arbeitet eng mit Intel zusammen,<br />

um das Edge-Computing mit künstlicher Intelligenz<br />

zu bereichern”, erklärt Miller Chang, President<br />

of Embedded IoT, Advantech. „In Kombination<br />

mit der Intel Movidius Myriad X VPU<br />

und der Intel Distribution of OpenVINO Toolkit<br />

helfen unsere Edge AI-Lösungen den Kunden<br />

bei der zügigen Entwicklung und Bereitstellung<br />

20 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Medical-PC/SBC/Zubehör<br />

ATX Motherboard für Transport, Retail und<br />

Industrie<br />

Das innovative ATX Motherboard<br />

IMB520 von Axiomtek<br />

wird von den 8. Generation Intel<br />

Core i7/i5/i3, Pentium oder Celeron<br />

Prozessoren (Codename: Coffee<br />

Lake) mit dem Intel Q370 Chipsatz<br />

angetrieben. Es unterstützt<br />

vier 288-Pin DDR4-2666/2400<br />

DIMMs, die einen Hauptspeicher<br />

von bis zu 64 GB ermöglichen.<br />

Das leistungsstarke<br />

Board hat zahlreiche Features<br />

und Erweiterungsoptionen, um<br />

einen schnellen und vielseitigen<br />

Einsatz zu garantieren – so ist er<br />

im Bereich der Automatisierung,<br />

dem Transport wesen, Retail oder<br />

bei medizinischen und industriellen-IoT-Anwendungen<br />

die passende<br />

Lösung.<br />

Triple View<br />

Das Motherboard für die Industrie<br />

verfügt nicht nur über eine herausragende<br />

Arbeits- und Grafikleistung,<br />

sondern auch über weitreichende<br />

Flexibilität in der Bildverarbeitung<br />

und industriellen Automatisierung.<br />

So sind ein PCIe x16<br />

Slot, vier PCIe x4 Slots, ein<br />

PCIe x1 Slot und ein PCI Slot passend<br />

für Frame Grabber, Motion<br />

Control Cards sowie edge-basierte<br />

Datenerfassungskarten vorhanden.<br />

Für eine schnelle Datenübertragung<br />

sind zwei USB 3.1 Gen 2<br />

und vier USB 3.1 Gen 1 Ports integriert.<br />

Zusätzlich sorgt die Intel HD<br />

Graphics für ein visuelles Erlebnis.<br />

Durch einen Display-Port, eine<br />

DVI-D, HDMI- und VGA-Schnittstelle<br />

können drei Bildschirme<br />

unabhängig voneinander Inhalte<br />

anzeigen.<br />

Hohe I/O-Konnektivität<br />

Das ATX-Motherboard hat<br />

zahlreiche I/O-Anschlüsse: Vier<br />

RS-232, wovon zwei auch als<br />

RS422 und RS485 konfiguriert<br />

werden können, zwei Gigabit<br />

LANs mit Intel Ethernet Controller<br />

I211-AT und Intel Ethernet-Verbindung<br />

I219-LM. Zusätzlich sind<br />

sechs USB 3.1, sieben USB 2.0,<br />

ein DisplayPort, ein DVI-D, HDMI<br />

und VGA-Anschluss sowie Eight-<br />

Channel Digital I/O, eine HD-<br />

Codec-Audio, SMBus-Schnittstelle<br />

und ein PS/2 Keyboard mit<br />

Mouse vorhanden. Die vier SATA-<br />

600 HDDs mit RAID 0/1/5/10 Funktion<br />

sorgen für ein stabiles Arbeiten<br />

und die Möglichkeit, Daten wiederherzustellen.<br />

Damit auch den<br />

äußeren Einflüssen, wie zum Beispiel<br />

der Temperatur, standgehalten<br />

wird, ist das Motherboard bei<br />

Temperaturen von 0 °C bis 60 °C<br />

einsatzbereit. Außerdem werden<br />

ein Watchdog Timer, Funktionen<br />

zur Hardwareüberwachung und<br />

das Trusted Platform Modul 2.0<br />

(TPM 2.0) unterstützt.<br />

Das industrielle Motherboard<br />

IMB520 ist ab sofort erhältlich.<br />

Haupteigenschaften<br />

• LGA1151 Sockel der 8.Generation<br />

Intel Core i7/i5/i3, Pentium<br />

oder Celeron Prozessoren<br />

(Codename: Coffee Lake)<br />

• Vier 288-Pin DDR4-2666/2400<br />

DIMMs für einen Speicherplatz<br />

von bis zu 64 GB<br />

• Unterstützt Triple View durch<br />

einen DisplayPort, eine DVI-D,<br />

HDMI und VGA-Schnittstelle<br />

• Vier SATA-600 mit RAID 0/1/5/10<br />

• Zwei USB 3.1 Gen 2 und vier<br />

USB 3.1 Gen 1 Ports<br />

• Unterstützt TPM 2.0 (optional)<br />

AXIOMTEK Deutschland<br />

GmbH<br />

www.axiomtek.de<br />

von visionsbasierten AI-Anwendungen, wie z. B.<br />

Robotik, Verkehrsüberwachung und Analyse<br />

von medizinischen Bilddaten”, so Chang weiter.<br />

Edge AI Suite<br />

Die Advantech Edge AI Suite ist ein Software<br />

Development Kit für die Beschleunigung der AI-<br />

Inferenz. Mit dem integrierten Intel Distribution<br />

of OpenVINO Toolkit bietet die Edge AI Suite<br />

einen Optimierungsmechanismus für das Deep-<br />

Learning-Modell, eine Inferenz-Engine, vortrainierte<br />

Modelle und Fernüberwachung mit einer<br />

benutzerfreundlichen GUI. Kunden können mit<br />

der Python-basierten API schnell und einfach<br />

ihre vorhandenen vortrainierten Caffe-, Tensor-<br />

Flow-, Apache MXNet- und ONNX-Modelle<br />

importieren und auf Edge-Geräten bereitstellen.<br />

Die Edge AI Suite umfasst außerdem eine<br />

Echtzeit-Statusüberwachung für VPU/CPU/Speicher<br />

sowie Funktionen für die Modellaktualisierung<br />

zum Management verteilter Edge-Geräte.<br />

Edge AI-Module: VEGA-300-Serie<br />

Die Advantech Edge AI-Module werden als<br />

kompakte, stromsparende Plugin-Module in<br />

zwei Formfaktoren angeboten: m.2-Module<br />

der VEGA-320-Serie mit einer integrierten Intel<br />

Movidius Myriad X VPU und miniPCIe-Module<br />

der VEGA-330-Serie mit zwei integrierten Intel<br />

Movidius Myriad X VPUs. Gemeinsam unterstützen<br />

diese Module die Beschleunigung der Computer-Vision<br />

und des Deep-Learning auf Ihren<br />

Edge-Systemen für eine große Bandbreite an<br />

AI-basierten vertikalen Anwendungen.<br />

Advantech Europe B.V.<br />

www.advantech.eu<br />

VEGA-320<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

21


Messtechnik/Qualitätssicherung<br />

Neue PCIe-Karten bieten bis zu 80<br />

synchronisierte AWG-Kanäle in einem PC<br />

Spectrum präsentiert 16-Bit-AWGs mit 8 Kanälen pro Karte<br />

Spectrum Instrumentation<br />

GmbH, Germany<br />

sales@spectruminstrumentation.com<br />

www.spectruminstrumentation.com<br />

Spectrum Instrumentation<br />

hat eine einzigartige Lösung für<br />

Anwender geschaffen, die mehrkanalige<br />

AWGs benötigen: Mit<br />

8 AWG-Kanälen auf einer einzigen<br />

PCIe-Karte von nur 168 mm<br />

Länge bieten sich großartige neue<br />

Möglichkeiten für sehr kompakte<br />

und kostengünstige Testsysteme.<br />

Die beiden neuen 8-Kanal-Karten<br />

ergänzen die aktuelle „65er“-Serie<br />

der Arbitrary-Waveform-Generatoren.<br />

Mit dem zusätzlichen „Star-<br />

Hub“ Synchronisations-Modul<br />

können bis zu 80 vollständig synchrone<br />

AWG-Kanäle in einem einzigen<br />

PC realisiert werden. Standardmäßig<br />

bieten alle Karten der<br />

„65er“-Serie einen großen internen<br />

Speicher von 512 MSamples, um<br />

sehr viele Wellenformen zu speichern<br />

und wiederzugeben. Außerdem<br />

wird durch Verwendung der<br />

PCIe-x4-Schnittstelle eine fünfbis<br />

zehnmal höhere Datenübertragung<br />

als bei anderen AWG-<br />

Lösungen erreicht, mit einer FIFO-<br />

Streaming-Geschwindigkeit von<br />

700 MByte/s. Dies ist ideal für<br />

automatisierte Tests, wenn viele<br />

verschiedene Test signale über<br />

viele Kanäle wiedergegeben werden<br />

müssen.<br />

Anwendungsbereiche<br />

Die neuen Karten sind perfekt<br />

geeignet für Anwendungs gebiete<br />

wie Materialprüfung, Automotive,<br />

Robotik, Luftfahrt, medizinischer<br />

und industrieller Ultraschall,<br />

LIDAR, Radar und Sonar. „Die<br />

neue AWG-Kartenfamilie weist<br />

ein um mehr als 20 % niedrigeres<br />

Rauschen auf als unsere<br />

Vorgänger-Serien“, berichtet<br />

Oliver Rovini, CTO von Spectrum.<br />

„Außerdem haben diese<br />

Karten jetzt eine Auflösung von<br />

16 statt 14 Bit und einen zwanzigmal<br />

genaueren Takt, mit nur<br />

±1ppm. Wir haben bereits eine<br />

Universität, die mit unseren präzisen<br />

AWGs die Platzierung einzelner<br />

Atome kontrolliert.“<br />

Mit 8 Kanälen pro Karte werden<br />

die Kosten pro Kanal drastisch<br />

gesenkt. Die Systemkosten<br />

von Karten-basierten Lösungen<br />

werden dadurch erheblich günstiger<br />

als bei einer Komplett lösung,<br />

selbst unter Berücksichtigung<br />

des für die Karten notwendigen<br />

PCs. Durch den jetzt niedrigen<br />

Preis eröffnen sich ganz neue<br />

Anwendungsbereiche, weil vorher<br />

aufgrund der hohen Kosten<br />

die Anschaffung einer Multikanal-AWG-Komplettlösung<br />

nicht<br />

möglich war.<br />

Um bei Tests die realen Bedingungen<br />

noch besser zu simulieren,<br />

verfügen die Karten der<br />

„65er“-Serie über mehr internen<br />

Speicher als andere AWG-Karten.<br />

Mit 512 MSamples können<br />

die Karten sehr viele detaillierte<br />

und präzise Testsignale speichern<br />

und wiedergeben, für den Frequenzbereich<br />

von DC bis 60 MHz.<br />

Die beiden neuen AWG-<br />

Kar ten M2p.6533 -x4 mit<br />

acht 40-MS/s-Kanälen, und<br />

M2p.6568-x4 mit acht 80-MS/s-<br />

Kanälen sind umschaltbar auf vier<br />

Kanäle mit 125 MS/s. Im Gegensatz<br />

zu den anderen sechs Modellen,<br />

die bis zu vier Kanäle bieten<br />

und schon seit zwei Monaten<br />

erhältlich sind, brauchen die<br />

beiden neuen 8-Kanal-Versionen<br />

22 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Messtechnik/Qualitätssicherung<br />

ein zusätzliches Kühlsystem, so<br />

dass sie im PC zwei Slots benötigen.<br />

Alle acht Modelle der „65er“-<br />

Serie haben die halbe PCIe-<br />

Karten länge von nur 168 mm. Der<br />

maximale Output beträgt, selbst<br />

bei den 8-Kanal-Versionen, ±6 V<br />

in 1 MOhm oder ±3 V in 50 Ohm.<br />

Die Karten werden mit der Software<br />

„SBench 6“ von Spectrum<br />

ausgeliefert, so dass ein sofortiger<br />

Betrieb, inklusive Kartensteuerung<br />

und Signalerzeugung,<br />

möglich ist.<br />

Vollständige Flexibilität<br />

„Die kartenbasierten Lösungen<br />

von Spectrum bieten dem<br />

Benutzer die vollständige Flexibilität,<br />

sich an wandelnde Anforderungen<br />

anzupassen, indem Karten<br />

hinzugefügt oder getauscht<br />

werden“, erklärt Gisela Hassler,<br />

CEO von Spectrum. „Wichtig ist,<br />

dass unsere API für alle unsere<br />

Produkte identisch ist, so dass<br />

die Investitionen in die Entwicklung<br />

von Testprogrammen stets<br />

gesichert sind. Zusätzlich bieten<br />

wir eine 5-Jahres-Gewährleistung<br />

als kostenlosen Standard<br />

an und können selbst bei<br />

15 Jahre alten Karten noch Service<br />

leisten. Nicht ohne Grund<br />

werden unsere Produkte bei vielen<br />

Industrie-, Wissenschafts- und<br />

Forschungsprojekten eingesetzt,<br />

die über eine Zeitspanne von vielen<br />

Jahren laufen.“<br />

AWGs und Digitizer<br />

kombinieren<br />

Werden bei einem Testsystem<br />

sowohl AWGs als auch Digitizer<br />

benötigt, wie z. B. bei Stimulus-<br />

Response-Anwendungen oder<br />

Closed-Loop-Systemen, kann das<br />

„Star-Hub“ Modul von Spectrum<br />

bis zu 16 verschiedene M2p-Karten<br />

synchronisieren. Die neuen<br />

AWGs der M2p.65xx-Serie passen<br />

dabei perfekt zu den 16-Bit-<br />

Digitizern der M2p.59xx-Serie,<br />

die 2018 vorgestellt wurde. Die<br />

„59er“-Digitizer bieten ein bis acht<br />

Kanäle mit Abtastraten zwischen<br />

20 MS/s und 125 MS/s. Der Star-<br />

Hub verteilt einen gemeinsamen<br />

Takt und alle Triggersignale an<br />

jede Karte, wodurch ein vollständig<br />

synchroner Betrieb gewährleistet<br />

ist. Star-Hub-Systeme eignen<br />

sich auch für Anwendungen, bei<br />

denen mehrere Testpunkte oder<br />

Sensor-Arrays gleichzeitig mit<br />

verschiedenen Testsignalen stimuliert<br />

werden müssen.<br />

Treiber und Software<br />

Die Steuerung und Erzeugung<br />

von Signalen mit den Spectrum<br />

AWGs ist unkompliziert: Die Karten<br />

sind vollständig programmierbar,<br />

und es gibt kostenlose Treiber<br />

für die gängigsten Sprachen<br />

(wie C ++, VB.NET, C#, J#, Delphi,<br />

Java oder Python) sowie Drittanbieter-Software<br />

wie LabVIEW<br />

und MATLAB. Alternativ können<br />

Anwender die bewährte Spectrum-Software<br />

„SBench 6 Professional“<br />

verwenden.<br />

Leichte Integration<br />

Nach der Installation in einem<br />

PC können die AWG-Karten problemlos<br />

in jedes Testsystem integriert<br />

werden. Die Signalausgänge<br />

sowie die Clock- und Triggereingänge<br />

werden über SMB-<br />

Anschlüsse an der Frontblende<br />

bereitgestellt. Dort befinden sich<br />

außerdem vier MMCX-Multifunktions-Anschlüsse,<br />

für verschiedene<br />

Aufgaben wie zusätzliche<br />

digitale Ausgangskanäle (Marker-<br />

Kanäle), Takt, Trigger, Statusausgang<br />

und asynchrone I/O-Lines.<br />

Damit lassen sich die AWG-Karten<br />

der „65er“-Serie problemlos<br />

an fast alle automatisierten Testsysteme<br />

einpassen ◄<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

23


Messtechnik/Qualitätssicherung<br />

Differenzdruck Transmitter-Serie wahlweise<br />

mit Flow- oder Membran-Sensor-Technologie<br />

Die Überwachung des Differenzdrucks ist in vielen Produktionsbereichen zentral und in medizinischen Anlagen<br />

lebenswichtig. Um Kunden die höchst mögliche Flexibilität zu gewähren hat Rotronic die PF-Transmitter-Reihe<br />

ausgebaut.<br />

• Relais-Schaltkontakt integriert<br />

• Analoger Eingang für externe<br />

Geräte<br />

Messprinzipien:<br />

• Beim Thermischen Massenflussprinzip<br />

(mit Flow Sensor) ist ein<br />

Heizelement zwischen zwei temperaturempfindlichen<br />

Widerständen<br />

angeordnet. Ein Gasstrom<br />

verschiebt das Temperaturprofil<br />

in Richtung eines Widerstands.<br />

Dies wird gemessen und ausgewertet.<br />

• Beim Membransensor-Dehnungsmessstreifen-Prinzip,<br />

kurz<br />

DMS, dehnt Druck eine Membrane.<br />

Diese Messstreifen verändern<br />

ihren elektrischen Widerstand<br />

bei jedem Druckstoss. Die<br />

daraus entstehenden Dehnungen<br />

und Stauchungen werden<br />

dann in ein elektrisches Signal<br />

umgewandelt und auswertet.<br />

Im Erklärvideo mehr<br />

erfahren<br />

Wir zeigen mit einem kurzen<br />

Video das Prinzip des Differenzdrucks<br />

und dessen Wichtigkeit<br />

in verschiedenen Anwendungen<br />

auf. An Beispielen wird erläutert,<br />

wozu in Räumen Unterdruck oder<br />

Überdruck erzeugt wird und welche<br />

Auswirkungen der Differenzdruck<br />

in beide Richtungen hat.<br />

Rotronic Messgeräte<br />

GmbH<br />

info@rotronic.de<br />

www.rotronic.de<br />

Basierend auf dem PF4 V1<br />

wurde die aktuelle PF4/5-Baureihe<br />

mit folgenden neuen Funktionen<br />

ergänzt: einem integrierten<br />

Umgebungsdrucksensor sowie der<br />

automatischen Nullpunkt-Kalibration.<br />

Für die Differenzdruckmessung<br />

steht nun also jederzeit ein<br />

präzises und wartungsfreies Gerät<br />

zur Verfügung, dessen Einstellungen<br />

sich durch das intuitive Menü<br />

ganz einfach ändern lassen.<br />

Im Erklärvideo mehr zum Thema<br />

Differenzdruck erfahren<br />

Funktionen:<br />

• Möglichkeit zusätzlich einen<br />

Feuchte- und/oder Temperaturfühler<br />

anzuschließen.<br />

• Drei analoge Ausgänge für die<br />

Ausgabe aller gemessenen<br />

Parameter<br />

• Automatische Nullpunkt-Kalibration<br />

für beide Sensoren<br />

• Integrierter Umgebungsdruck<br />

zur automatischen Kompensation<br />

des Messfehlers<br />

• Neue intuitive Menüstruktur<br />

• Durchfluss- oder Membransensor<br />

verfügbar<br />

• Modbus RTU-Protokoll<br />

Tabelle 1: Beide Messprinzipien haben ihre Vor- und Nachteile<br />

24 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Messtechnik/Qualitätssicherung<br />

Gasblasengenerator zur Entwicklung und<br />

Kalibrierung von Gasblasen-Detektoren<br />

„Neben unserer Fokussierung auf hochwertige Mikrodosiertechnologie, verfügen wir über das notwendige<br />

Know-how, Produkte und Lösungen für die Medizin- und Pharmaindustrie zu designen und zu fertigen“, erklärt<br />

Jürgen Städtler, CEO der VM Group<br />

VERMES Microdispensing -<br />

höchste Präzision des neuen<br />

Gasblasengenerators GBG (Gas<br />

Bubble Generator)<br />

VERMES Microdispensing<br />

GmbH<br />

www.vermes.com<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

VERMES Medical Equipment<br />

kündigt heute seinem GBG –<br />

Gasblasengenerator an. Herr<br />

Christoph Barck wurde zum<br />

neuen Business Unit Manager<br />

der VERMES Medical Equipment<br />

ernannt und entwickelt mit einem<br />

fachübergreifenden Team von<br />

Ingenieuren aus der Medizin-technik,<br />

Biotechnologie, Verfahrenstechnik<br />

und Maschinenbau, Technologien<br />

für die Medizin- und<br />

Pharma industrie. „Mit der erweiterten<br />

Organisationsstruktur<br />

und den zusätzlichen Ressourcen<br />

wollen wir die Angebotspalette<br />

des Unternehmens nochmals<br />

vergrößern. Wir erwarten<br />

durch das Zusammenspiel der<br />

einzelnen Business Units signifikante<br />

technologische Synergien,<br />

die uns neue Märkte erschließen“,<br />

fügt Jürgen Städtler hinzu.<br />

Je nach den geforderten Spezifikationen<br />

konstruiert und fertigt<br />

VERMES Medical Equipment<br />

medizinische Geräte für eine<br />

Vielzahl von Anwendungen, einschließlich<br />

des neuen Gasblasengenerators<br />

(GBG), der bei der Entwicklung<br />

und Kalibrierung von Luftblasen-Detektoren<br />

Einsatz findet.<br />

Die berührungslose nicht-invasive<br />

Blasendetektion in flüssigkeitsdurchströmten<br />

Schläuchen<br />

spielt nicht nur in der medizinischen,<br />

aber auch in vielen anderen<br />

wissenschaftlichen und industriellen<br />

Anwendungen eine immer<br />

wichtigere Rolle. Blasensensoren<br />

werden außer in der Medizintechnik,<br />

auch im pharma zeutischen<br />

Anlagenbau, in der Lebensmitteltechnik,<br />

in der Automatisierungstechnik,<br />

in der HPLC sowie<br />

im Geräte- und im Maschinenbau<br />

eingesetzt.<br />

Soforterkennung von<br />

Blasen<br />

Die Gasblasendetektion ist bei<br />

bestimmten medizinischen Behandlungen<br />

von besonderer Bedeutung.<br />

In verschiedenen medizinischen<br />

Verfahren, die extra korporale Blutkreisläufe<br />

(Herzchirurgie, Dialyse,<br />

hyperbare Bluttransfusion, etc.)<br />

verwenden, ist die Soforterkennung<br />

von Blasen im rückgeführten<br />

Blut entscheidend für die Sicherheit<br />

der Patienten. Gasblasen in<br />

einer Arterie, die das Herz oder<br />

das Gehirn mit Blut versorgt, können<br />

schwerwiegende Schäden wie<br />

Embolien verursachen.<br />

Anforderungen steigen<br />

An die medizinischen Gasblasendetektoren<br />

werden hohe<br />

Anforderungen gestellt. Dazu<br />

gehören zum Beispiel die Erkennungszuverlässigkeit<br />

von Blasen<br />

sowie die Ermittlung der exakten<br />

Blasen größen. Weitere Voraussetzungen<br />

sind Gerätestabilität und<br />

Benutzerfreundlichkeit.<br />

Der Gasblasengenerator - GBG<br />

von VERMES Medical Equipment<br />

erlaubt die Einbringung von Blasen<br />

von genau vorwählbarer Größe in<br />

Blutkreislaufgeräte. GBG ist der<br />

erste Gasblasengenerator auf<br />

dem Markt, der eine minimale<br />

Abweichung bei der Generierung<br />

von Blasen gleicher Größe von<br />


Dienstleister<br />

Auf Medizintechnik muss im Notfalleinsatz Verlass sein<br />

©fotolia – chalabala<br />

Bei einem medizinischen Notfalleinsatz ist<br />

schnelle und zuverlässige Hilfe gefragt. Medizintechnische<br />

Geräte und die medizinische<br />

Notfallausrüstung müssen im Ernstfall hohen<br />

Belastungen Stand halten und jederzeit voll<br />

funktionstüchtig sein. Die Herausforderung:<br />

Um sie einfacher transportieren zu können,<br />

werden mobile Herz-Lungen-Maschinen<br />

oder tragbare Defibrillatoren besonders kompakt<br />

und leicht konstruiert. Darunter darf ihre<br />

Robustheit und ihre Zuverlässigkeit jedoch<br />

keinesfalls leiden. Ebenso hoch sind die<br />

Anforderungen an die weitere Ausstattung<br />

in Rettungshubschraubern und Krankenwagen.<br />

So müssen die Geräte im Außeneinsatz<br />

anders als beispielsweise im Krankenhaus<br />

zumindest kurzzeitig auch Regen oder Temperaturen<br />

unterhalb des Gefrierpunkts standhalten.<br />

Die SGS bietet dazu in ihrem Labor<br />

umfangreiche Kompletttests für Medizintechnik-Hersteller<br />

aus einer Hand – ab sofort auch<br />

gemäß der Norm IEC 60601-1-12.<br />

Norm für den Notfalleinsatz<br />

Die IEC 60601-1-12 enthält die Anforderungen<br />

für medizinische elektrische Geräte<br />

und medizinische elektrische Systeme in der<br />

Umgebung für den Notfalleinsatz. Sie vereint<br />

verschiedene Anwendungen (Rettungswagen,<br />

Rettungshubschrauber oder Rettungsflugzeuge)<br />

in einem Standard und gilt<br />

als maßgebliche Norm für die aktive medizinische<br />

Ausrüstung im Notfalleinsatz. Zahlreiche<br />

medizinische Geräte fallen in ihren<br />

Geltungsbereich. Daher sollten Hersteller<br />

die zentralen Anforderungen an die Konstruktion<br />

kennen und die Testmöglichkeit<br />

bei der SGS nutzen. Der Prüf- und Zertifizierungsdienstleister<br />

deckt am Standort<br />

München das gesamte Spektrum an Produkttests<br />

nach der IEC 60601-1-12, EN 1789<br />

und EN 13718-1 ab – bezogen auf Konstruktion,<br />

Umweltsimulation, Mechanik und elektromagnetische<br />

Verträglichkeit.<br />

List of Recognized Consensus<br />

Standards<br />

Die Norm IEC 60601-1-12 wurde 2014<br />

veröffentlicht und inzwischen in das IECEE<br />

CB Scheme und die Liste der anerkannten<br />

Standards („List of Recognized Consensus<br />

Standards“) der FDA übernommen. Es<br />

wird erwartet, dass auch die Europäische<br />

Kommission die IEC 60601-1-12 in Kürze in<br />

ihre Amtsblattpublikationen aufnehmen wird,<br />

wahrscheinlich mit dem Übergang zur europäischen<br />

Medizinprodukteverordnung (Medical<br />

Device Regulation, MDR) im Jahr 2020.<br />

Zur Prüfung akkreditiert<br />

Die jeweiligen Programme, Parameter<br />

und Abläufe für die Tests werden von erfahrenen<br />

SGS-Prüfingenieuren mit Blick auf<br />

das konkrete Gerät individuell erstellt. So<br />

lassen sich zeitsparende, kosteneffiziente<br />

und erfolgreiche Tests sowie Zertifizierungen<br />

realisieren. Die SGS Germany GmbH ist<br />

durch die Deutsche Akkreditierungsstelle<br />

DAkkS (ILAC), sowie nach dem IECEE CB<br />

Scheme zur Prüfung aktiver medizinischer<br />

Geräte akkreditiert.<br />

SGS Germany GmbH<br />

sgs.germany@sgs.com<br />

www.sgsgroup.de<br />

26 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Dienstleister<br />

Plasmatechnologie in der Medizintechnik auf der MedtecLIVE<br />

Bild 1: PEEK Implantat während der<br />

Behandlung mit dem piezobrush PZ2<br />

Die relyon plasma GmbH präsentierte auf der<br />

MedtecLIVE neue Trends und Entwicklungen im<br />

Bereich Plasmatechnologie in der Medizintechnik.<br />

Hierbei liegt der Fokus auf der Piezoelectric<br />

Direct Discharge Technologie, kurz PDD-Technologie,<br />

die durch eine besonders kompakte<br />

Plasma erzeugung mit geringer thermischer Belastung<br />

für medizinische und medizintechnische<br />

Anwendungen prädestiniert ist.<br />

Die relyon plasma GmbH zeigte, wie viel fältig<br />

kaltes Atmosphärendruckplasma in der Medizintechnik<br />

angewendet werden kann. So können<br />

durch den Einsatz von kaltem Atmosphärendruckplasma<br />

medizinische Geräte und Ausstattungen<br />

einfach, schnell und ohne den Einsatz<br />

von zusätzlichen Chemikalien sterilisiert werden.<br />

Mit der PDD-Technologie ist es gelungen,<br />

den als besonders kritisch eingestuften Methicillin-resistenten<br />

Staphylococcus aureus (MRSA)<br />

ohne den Einsatz von Antibioktika wirkungsvoll<br />

zu neutralisieren.<br />

Funktionalisierung von<br />

Implantaten in der Zahnmedizin<br />

Medizintechnische Werkstoff wie z. B. Zirkonia<br />

Keramiken oder Titan und Edelstahl aber auch<br />

PEEK, Teflon, Silikon und hochgefüllte Polymere<br />

können wirkungsvoll im Benetzungsverhalten<br />

optimiert werden. Diese Eigenschaft<br />

ist die Grundlage für eine gute Klebeverbindung<br />

oder die Biokompatibilität und die Akzeptanz<br />

durch das umgebende lebende Gewebe.<br />

Bereits seit vielen Jahren wird diese Technologie<br />

für die Funktionalisierung von Implantaten<br />

in der Zahnmedizin genutzt. Durch die Funktionalisierung<br />

der Oberflächen mit Atmosphärendruckplasma<br />

wird die Oberfläche gereinigt, das<br />

Implantat sterilisiert und so das Infektionsrisiko<br />

verringert. Gleichzeitig wird die Oberflächenenergie<br />

des Implantates erhöht. Die bessere<br />

Benetzbarkeit fördert die Zellanlagerung auf<br />

der Oberfläche des Implantates und der Heilungsprozess<br />

wird beschleunigt.<br />

Ionisierungsmodul<br />

Eine weitere Eigenschaft von Plasma ist die<br />

keim- und geruchsreduzierende Wirkung. Um<br />

diesen Vorteil individuell nutzbar zu machen,<br />

hat relyon plasma ein spezielles Ionisierungsmodul<br />

entwickelt, das in verschiedenste Ausstattungsgegenstände,<br />

wie z. B. Abfallsammler<br />

oder Schranksysteme, integriert werden<br />

kann. Ein Praxisbeispiel ist der Hailo ProfiLine<br />

Fresh L Abfallsammler, der in enger Zusammenarbeit<br />

mit Hailo speziell für den klinischen<br />

Bedarf entwickelt wurde. Hierbei ist das Ionisierungsmodul<br />

in den Deckel integriert und<br />

strömt automatisch Aktivsauerstoff aus, der<br />

durch das Prinzip der elektrischen Entladung<br />

Gerüche und Schimmelpilze anschließend bis<br />

zu 99 Prozent neutralisiert.<br />

Ein weiterer Ansatz für den Einsatz von<br />

Plasma technologie im medizinischen Bereich,<br />

ist die dermatologische Behandlungen von<br />

Wunden, Hautkrankheiten oder Infektionen.<br />

Das kalte Plasma bei Atmosphärendruck wirkt<br />

hier auf komplexe Weise: über UV-Strahlen,<br />

reaktive Verbindungen und elektrische Felder.<br />

Das Zusammenspiel dieser Faktoren verlangsamt<br />

das Wachstum von Bakterien erheblich,<br />

was die Heilung beschleunigt.<br />

Relyon plasma GmbH<br />

www.relyon-plasma.com<br />

ES GIBT<br />

IMMER<br />

EINE<br />

LÖSUNG<br />

... für Elektronikentwicklung<br />

... für Elektronikfertigung<br />

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... mit dem besten EMS-Konzept<br />

Anger 20, OT Ermsleben<br />

06463 Falkenstein/Harz<br />

Bild 2: Hailo Profiline Fresh L Abfallsammler mit integriertem Ionisierungsmodul (Foto: Hailo)<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong> 27<br />

Telefon: +49 34743 50-0<br />

E-Mail: info@tonfunk.de<br />

www.tonfunk.de 27


Stromversorgung<br />

Unterbrechungsfreie Stromversorgung<br />

Wartungsfreie DC-USV-Module für die DIN-Rail-Montage schützen vor Stromausfall, Spannungsschwankungen<br />

und Flicker<br />

Bicker Elektronik GmbH<br />

info@bicker.de<br />

www.bicker.de<br />

Zwei neue DC-USV-Kompaktmodule<br />

von Bicker Elektronik sorgen<br />

für die unterbrechungsfreie<br />

Stromversorgung von DC-Verbrauchern<br />

wie Low-Power-Embedded-IPCs,<br />

Gateways, Motoren,<br />

Sensoren, Aktoren oder Kameras<br />

in der industriellen Steuerungs-,<br />

Prozess- und Automatisierungstechnik,<br />

der Medizin- und<br />

Labortechnik sowie sicherheitstechnischen<br />

Einrichtungen. Zum<br />

Schutz vor Spannungsschwankungen,<br />

Flicker oder Ausfällen der<br />

Versorgungs spannung sind die<br />

Module UPSIC-1205D (12 V DC /5 A)<br />

bzw. UPSIC-2403D (24 V DC /3 A) mit<br />

Ultrakondensatoren (sog. Super-<br />

Caps) als wartungsfreie Energiespeicher<br />

ausgestattet und verfügen<br />

über eine intelligente Lade- und<br />

Steuerungselektronik. Alle Komponenten<br />

befinden sich in einem robusten<br />

Aluminium gehäuse mit DIN-<br />

Rail-Halter für die schnelle Hutschienen-Montage<br />

in Schaltschränken.<br />

Wartungsfreie<br />

Energiespeicher<br />

Im Gegensatz zu Batterien, die<br />

Energie über den Umweg einer<br />

chemischen Reaktion speichern,<br />

basieren SuperCaps auf elektrophysikalischen<br />

Prinzipien und sind<br />

innerhalb kürzester Zeit geladen<br />

und einsatzbereit, arbeiten<br />

in einem weiten Temperaturbereich<br />

und überzeugen mit einer<br />

hohen Strombelastbarkeit, Leistungsdichte<br />

und Zuverlässigkeit.<br />

Aufgrund der hohen Zyklenfestigkeit<br />

von mehr als 500.000 Ladeund<br />

Entladezyklen sind DC-USV-<br />

Systeme mit SuperCaps praktisch<br />

Direktlink zur UPSIC-1205D:<br />

https://www.bicker.de/index.php/bicker/Produkte/USV-Systeme/DC-USV/UPSIC-1205D<br />

Direktlink zur UPSIC-2403D:<br />

https://www.bicker.de/index.php/bicker/Produkte/USV-Systeme/DC-USV/UPSIC-2403D<br />

wartungsfrei und weisen eine<br />

besonders lange Lebensdauer<br />

auf. Für das versorgte Gesamtsystem<br />

bedeutet dies eine Erhöhung<br />

der langjährigen Verfügbarkeit<br />

bei gleichzeitiger Minimierung<br />

des Wartungsaufwandes.<br />

Die hochwertigen SuperCaps<br />

sind in maximal 60 Sekunden<br />

voll beladen und für den lüfterlosen<br />

24/7-Dauer betrieb im erweiterten<br />

Temperatur bereich von -20<br />

bis +70 °C ausgelegt.<br />

Intelligente Lade- und<br />

Steuerungselektronik<br />

Die µC-gesteuerte Systemelektronik<br />

der beiden DC-USV-Module<br />

UPSIC-1205D bzw. UPSIC-2403D<br />

leitet im Normalbetrieb die Eingangsspannung<br />

mit einem minimalen<br />

Abschlag von 0,3 V bzw.<br />

0,2 V bei Volllast an den Ausgang<br />

weiter, lädt die Superkondensatoren<br />

und überwacht die<br />

Spannungs schwellen am Eingang.<br />

Bei Unterschreitung der<br />

definierten Spannungsschwelle<br />

schaltet das System innerhalb<br />

von Sekundenbruch teilen auf<br />

den USV-Backup-Betrieb um<br />

und stellt am Ausgang eine unterbrechungsfreie<br />

und geregelte<br />

Spannungsversorgung sicher. Die<br />

intelligente Verteilung der Ladeströme<br />

(PowerSharing) am Eingang<br />

sorgt dafür, dass die vorgeschaltete<br />

AC/DC-Stromversorgung<br />

nicht überdimensioniert werden<br />

muss, sondern die Eingangsleistung<br />

konstant gehalten und entsprechend<br />

angepasst auf die versorgte<br />

Last und den SuperCap-<br />

Lader verteilt wird. Bei geringerer<br />

Last am Ausgang fließt somit<br />

mehr Energie in den SuperCap-<br />

Lader und umgekehrt.<br />

Frontseitige<br />

Schnittstellen<br />

Alle Ein- und Ausgänge<br />

sind an der Frontseite des<br />

28 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


DC-USV-Kompakt moduls angeordnet.<br />

Hierzu zählen neben den<br />

Anschlüssen für Eingangs- und<br />

Ausgangsspannung mit Kontroll-<br />

LEDs, ein Relais-Kontakt (Power-<br />

Fail), eine RS232-Kommunikationsschnittstelle<br />

(DSUB-Buchse)<br />

sowie Shutdown-Signalausgänge.<br />

Die DC-USV-Kompaktmodule<br />

sind zudem mit einem aktiven<br />

Verpolungsschutz ausgestattet,<br />

sowie gegen Überlast abgesichert<br />

(Abschaltung mit automatischem<br />

Wiederanlauf).<br />

Softwareanbindung und<br />

Data Monitoring<br />

Mit Hilfe der HID-Battery-Parameter<br />

Software können Einstellungen<br />

an der DC-USV komfortabel<br />

vorgenommen werden. Die Software<br />

steht auf der Hersteller-Website<br />

www.bicker.de beim jeweiligen<br />

Produkt kostenlos zum Download<br />

bereit. Zusätzlich ermöglicht<br />

ein umfangreicher Befehlssatz<br />

das direkte Auslesen von<br />

Sensor werten und das Setzen von<br />

Parametern. Die kontinuierliche<br />

Betriebsdatenerfassung gestattet<br />

„Data Monitoring“ in Echtzeit. Hierbei<br />

werden die Daten im Modul<br />

zwischen gespeichert und über<br />

die RS232-Schnittstelle an den<br />

Host weitergeleitet. Das offene<br />

Kommunikationsprotokoll bietet<br />

Systementwicklern individuelle<br />

Möglich keiten der Anbindung an<br />

das eigene System.<br />

IPC-Reboot-Funktion<br />

Mit Hilfe der integrierten<br />

Reboot-Funktion lässt sich der<br />

automatische Neustart eines versorgten<br />

Computer systems aktivieren,<br />

sobald nach einem Stromausfall<br />

die Eingangsspannung während<br />

des bereits eingeleiteten<br />

Shut-Down oder zu einem späteren<br />

Zeitpunkt wiederkehrt. Die<br />

Startfunktion des Mainboards<br />

kann bei anliegender Eingangsspannung<br />

direkt über das BIOS<br />

aktiviert werden. So können beispielsweise<br />

autarke Computersysteme<br />

nach einem Stromausfall<br />

kontrolliert heruntergefahren und<br />

anschließend wieder selbstständig<br />

gestartet werden, ohne dass<br />

die Intervention eines Service-<br />

Mitarbeiters notwendig wäre.<br />

Kontrollierte Freigabe<br />

der Ausgangsspannung<br />

Optional kann für die Ausgangs-<br />

bzw. Versorgungsfreigabe<br />

an das System eine<br />

Zusatzfunktion aktiviert werden,<br />

die sicherstellt, dass der Ausgang<br />

der DC-USV erst freigeschaltet<br />

wird, wenn die Superkondensatoren<br />

mindestens<br />

90 % ihrer Kapazität erreicht<br />

haben. Das sichere Herunterfahren<br />

eines versorgten Computersystems<br />

ist somit immer<br />

zuverlässig gewährleistet. Die<br />

DC-USV-Module UPSIC-1205D<br />

und UPSIC-2403D können am<br />

Host auch ohne Software betrieben<br />

werden. Die Konfiguration<br />

der Zeitwerte für PowerFail- und<br />

Shutdown/Reboot-Timer sind<br />

über einen von außen zugänglichen<br />

DIP-Schalter problemlos<br />

möglich. Das Modul generiert<br />

das Auslösesignal zum<br />

Herunterfahren / Abschalten<br />

des Systems über das Shutdown-Signal.<br />

Umfangreicher Service<br />

& Support<br />

Neben der dreijährigen<br />

Geräte garantie gewährleistet<br />

die Bicker Elektronik GmbH<br />

eine Langzeitverfügbarkeit<br />

von mindestens 5 Jahren auf<br />

die neuen DC-USV-Kompaktmodule.<br />

Insbesondere Applikationen<br />

mit einer entsprechend<br />

langen Laufzeit profitieren<br />

so von einem optimalen<br />

Investitionsschutz bei erstklassiger<br />

Design-In-Beratung<br />

und umfangreichem Service<br />

& Support durch Bicker Elektronik.<br />

Auf Wunsch realisiert<br />

das Unternehmen kundenspezifische<br />

Sonder- und Speziallösungen<br />

und bietet zudem<br />

umfangreiche Labor- und Mess-<br />

Dienst leistungen für komplette<br />

Kundensysteme an. ◄<br />

The heart of<br />

your application.<br />

Healthcare Power Supplies<br />

• ACDC, DCDC, EMC/EMI Filters,<br />

standard and modified power solutions<br />

• A recognised market leader<br />

• Over 30 years experience<br />

in essential medical applications<br />

• Approved supplier to many<br />

top 10 manufacturers<br />

• Global multi-site design, manufacture<br />

and local support<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong> 29<br />

TDK-Lambda Germany GmbH<br />

www.de.tdk-lambda.com · +49 (0) 7841 666-0<br />

29


Stromversorgung<br />

Programmierbares lüfterloses<br />

600-W-Medizinnetzteil<br />

Neu bei HY-LINE Power Components<br />

ist ein universell programmierbares<br />

Einbaunetzteil<br />

mit IT- und Medizinzulassungen,<br />

das dank hohem Wirkungsgrad<br />

ohne Lüfter vibrationsfrei bis zu<br />

600 W liefern kann. Damit ist es<br />

optimal beispielsweise für medizinische<br />

bildgebende Anlagen.<br />

Das neue GXE600 ist ein kompaktes<br />

(127 x 41 x 254 mm) Einbaunetzteil<br />

mit digitalem Interface<br />

und analogen Programmiereingängen.<br />

Besonderes Highlight<br />

ist ein sehr weiter Ausgangsspannungs-<br />

und -strombereich, der<br />

sowohl über analoge Steuerspannungen<br />

(0 bis 6 V) als auch über<br />

ein digitales RS-485 Interface mit<br />

Modbus-RTU-Protokoll programmiert<br />

werden kann. Diese Möglichkeit<br />

zum Einsatz als programmierbare<br />

Spannungs- und/oder<br />

Stromquelle – jeweils von 20 bis<br />

120 % – erschließt Einsatzfelder<br />

in Testsystemen, die bisher typischerweise<br />

mit Laborstromversorgungen<br />

ausgerüstet wurden.<br />

Das Netzteil hat einen Weitbereichseingang<br />

von 85 bis 265 V AC<br />

und ist mit nominal 24 oder 48 V DC<br />

Ausgang lieferbar. Es läuft ab<br />

-40 °C an; der Arbeitstemperaturbereich<br />

reicht von -20 bis<br />

70 °C. Zusätzlich können Parameter<br />

für die Fehlerprogrammierung<br />

(Schutzniveau und Wiederherstellung)<br />

festgelegt und die<br />

Anstiegsgeschwindigkeit geändert<br />

werden. Verbleibende zu erwartende<br />

Lebensdauer des Elektrolytkondensators,<br />

Betriebsstunden<br />

und Alarmverlauf lassen sich über<br />

die RS-485-Schnittstelle auslesen,<br />

was eine vorbeugende Fernwartung<br />

ermöglicht und dazu beiträgt,<br />

unerwartete Ausfälle zu minimieren.<br />

Der Hersteller garantiert deshalb<br />

7 Jahre Betriebsdauer.<br />

Zulassungen<br />

Mit Zulassungen für den Medizin-<br />

und auch den IT-Bereich –<br />

ersteres nach IEC 60601-1, letzteres<br />

neben der IEC 60950-1<br />

auch nach der ganz aktuellen<br />

IEC62368-1 – eignet sich das<br />

Netzteil für vielfältige Aufgaben<br />

in Medizingeräten und Industriebereichen<br />

insbesondere im<br />

Umfeld der aktuell hoch gehandelten<br />

Themen Industrie 4.0 und<br />

IoT. Mit einer Ausgangsleistung<br />

von 600 W bei reiner Konvektionskühlung<br />

ist das Gerät weiterhin<br />

für Anwender interessant, die<br />

„nur“ besonderen Wert auf eine<br />

geräuscharme, lüfterlose Kühlung<br />

legen.<br />

Das Netzteil liefert zusätzlich<br />

eine 5-V-Standby-Spannung mit<br />

bis zu 1 A Belastbarkeit, bis zu<br />

fünf Einheiten können parallelgeschaltet<br />

werden. Der Ableitstrom<br />

liegt unter 300 µA, die Isolation<br />

vom Eingang zu Masse wird mit<br />

2000 V AC (1x MoPP) garantiert,<br />

Eingang zu Ausgang 4000 V AC<br />

(2x MoPP) und Ausgang zu Masse<br />

1500 V AC (1x MoPP).<br />

HY-LINE Power<br />

Components Vertriebs<br />

GmbH<br />

power@hy-line.de<br />

www.hy-line.de/power<br />

Medizinisch zuverlässig<br />

inpotron konzipiert medizinische Stromversorgungen<br />

Eine zuverlässige Stromversorgung<br />

bildet sozusagen das<br />

Rückgrat jedes medizinischen<br />

Gerätes. Man stelle sich nun mal<br />

den Ausfall einer Herz-Lungen-<br />

Maschine während einer Operation<br />

vor! Unvorstellbar – auf ein<br />

Standardnetzteil sollte man sich<br />

hier wohl nicht verlassen. Medizinische<br />

Systemhersteller wissen<br />

das und setzen gerade deshalb<br />

auf erfahrene Spezialisten. Eine<br />

von inpotron entwickelte OP-LED-<br />

Beleuchtung kann auf einen Wirkungsgrad<br />

von 94 Prozent verweisen.<br />

Weitere Beispiele sind<br />

Entwicklungen für die Notfallmedizin,<br />

Stromversorgungen für die<br />

Patienten beobachtung und besonders<br />

robuste Ladegeräte für medizinische<br />

Einsatzfälle.<br />

Die inpotron Schaltnetzteile<br />

GmbH hat sich als Spezialist für<br />

medizinische Einsatzfälle von<br />

Stromversorgungen einen Namen<br />

gemacht und berät, plant und produziert<br />

individuell zugeschnittene<br />

und maßgefertigte Stromversorgungen.<br />

Egal wie speziell, egal<br />

wie ausgefallen, egal wie indivi-<br />

Bild 1: Medizinische Stromversorgung<br />

30 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Stromversorgung<br />

Leise Medizinnetzgeräte mit 1500 Watt<br />

TDK verleiht den leisen Medizin-Einbaunetzteilen ihrer Reihe TDK-Lambda CUS-M erheblich mehr Power<br />

Neue, kompakte Geräte mit<br />

1500 W Ausgangleistung ergänzen<br />

den bisherigen Leistungsbereich<br />

der Reihe zwischen 30 und<br />

350 W. Die Reihe hat sowohl die<br />

Medizin- als auch die ITE-Zulassung<br />

(Information Technology<br />

Equipment), eine sehr geringe<br />

Geräuschentwicklung (


Stromversorgung<br />

105 Modelle medizinischer DC/DC-Wandler<br />

mit 2x MOPP<br />

Powerbox, eines der größten<br />

Stromversorgungsunternehmen<br />

Europas und seit mehr als vier<br />

Jahrzehnten führend bei der Optimierung<br />

von Stromversorgungslösungen<br />

für anspruchsvolle<br />

Anwendungen, kündigt die Einführung<br />

von drei neuen Serien<br />

von 15 W, 20 W und 30 W Board<br />

Mount DC/DC-Wandlern für<br />

anspruchsvolle medizinische<br />

Anwendungen an, die insgesamt<br />

105 Modelle umfassen. Das<br />

PMM15, PMM20 und PMM30 sind<br />

nach der 3. Ausgabe der medizinischen<br />

Sicherheitsnorm IEC/EN/<br />

ANSI/AAMI ES 60601-1 zertifiziert<br />

und für den höchsten Grad<br />

an Patienten schutz - 2x MOPP -<br />

zugelassen. Mit einer Luft- und<br />

Kriechstreckenlänge von 8 mm,<br />

einem typischen Ableitstrom von<br />

2 µA und einer Isolationsspannung<br />

von 5.000 V AC gewährleisten die<br />

Module Sicherheit und Schutz für<br />

Bediener und Patienten in medizinischen<br />

Anwendungen. Für eine<br />

optimierte Effizienz und Flexibilität<br />

sind alle Modelle in den Versionen<br />

mit weitem Eingang (2:1)<br />

und ultraweitem Eingang (4:1)<br />

erhältlich, die von 9 V bis 75 V<br />

Eingangsspannung reichen und<br />

sieben verschiedene Ausgangsspannungen<br />

von 5 V bis ±15 V<br />

liefern. Auf die Module wird eine<br />

fünfjährige Garantie gewährt.<br />

Auch in großer Höhe<br />

arbeitsfähig<br />

Viele Länder wie China oder<br />

Südamerika bringen die Gesundheitsversorgung<br />

der Bevölkerung<br />

in Bergregionen, und es ist in<br />

diesen Ländern sehr verbreitet,<br />

dass sich Gesundheitszentren<br />

und Krankenhäuser in Höhenlagen<br />

über 3.000 Metern befinden.<br />

Medizinische Geräte müssen<br />

so konzipiert sein, dass sie<br />

ein Höchstmaß an Sicherheit bis<br />

zu 5.000 Metern gewährleisten.<br />

Die Module der Serien PMM15,<br />

PMM20 und PMM30 von PRBX<br />

wurden dafür entwickelt und erfüllen<br />

auch die Anforderungen des<br />

chinesischen Sicherheitsstandards<br />

GB 4943.1-2011 für den Betrieb<br />

in der Höhe.<br />

Drei Produktfamilien für<br />

Weitbereichseingänge<br />

Die drei Produktfamilien sind<br />

für verschiedene Weitbereichseingänge<br />

erhältlich. Beim Verhältnis<br />

2:1 sind das die Eingangsspannungsbereiche<br />

9 - 18 V, 18 - 36 V,<br />

36 - 75 V und beim Verhältnis 4:1<br />

die Eingangsspannungen 9 - 36 V<br />

und 18 - 75 V. Alle Modelle sind<br />

vollständig geregelt mit einem<br />

kompletten Ausgangsspannungsbereich<br />

von 5 V, 12 V, 15 V, 24 V,<br />

±5 V, ±12 V und ±15 V. Es ist<br />

keine Mindestlast erforderlich<br />

und es wurde eine sehr genaue<br />

Regelung von Leerlauf bis Volllast<br />

von ±0,2 % bei Einfachausgang<br />

und ±0,5 % bei Doppelausgang<br />

umgesetzt. Ausgelegt<br />

auf eine optimierte Topologie,<br />

haben die PMM15, PMM20 und<br />

PMM30 einen Wirkungsgrad von<br />

bis zu 90 % und können bei einer<br />

Umgebungstemperatur von -40<br />

bis +105 °C betrieben werden.<br />

Im Falle einer natürlichen Konvektion<br />

kann ein Derating nötig werden.<br />

Ein interner Übertemperaturschutz<br />

ist auf +115 °C eingestellt.<br />

Schutzfunktionen<br />

PMM15, PMM20 und PMM30<br />

beinhalten eine Reihe von Schutzfunktionen,<br />

darunter Überspannung,<br />

Unterspannung, Überlast<br />

und Kurzschluss sowie die thermische<br />

Abschaltung. Die in einem<br />

nicht leitfähigen schwarzen Kunststoffgehäuse<br />

gelieferten und mit<br />

einer UL94-V0-Silikonverbindung<br />

vergossenen PMM15 und<br />

PMM20 haben eine Größe von<br />

40,6 x 25,4 x 10,2 mm (1,6 x 1 x<br />

0,4 Zoll) und wiegen 24 Gramm.<br />

Das PMM30 ist in einem Gehäuse<br />

von 50,8 x 25,4 x 10,2 mm (2,0 x<br />

1,0 x 0,4 Zoll) erhältlich und wiegt<br />

32 Gramm.<br />

Ohne Verwendung externer<br />

Komponenten erfüllen PMM15,<br />

PMM20 und PMM30 die EMV-<br />

Werte gemäß EN55011, EN55032<br />

und FCC Teil 18, Klasse A. Laut<br />

MIL-HDBK-217F haben das<br />

PMM15, das PMM20 und das<br />

PMM20 bei Volllast und +25 °C<br />

eine MTBF von 2 Millionen Stunden<br />

und das PMM30 von 1,1 Millionen<br />

Stunden. Über eine optionale<br />

Remote Control Pin für (P) für<br />

positive Logik und (N) für negative<br />

Logik können die Module extern<br />

EIN/AUS geschaltet werden. Alle<br />

einzelnen Ausgangsspannungsmodule<br />

können durch Hinzufügen<br />

einer Widerstandsbrücke<br />

am Trim-Ausgang extern eingestellt<br />

werden.<br />

Große Modulvielfalt<br />

Die Module PMM15, PMM20<br />

und PMM30 sind für eine sehr<br />

große Bandbreite von medizinischen<br />

Anwendungen geeignet,<br />

wie z. B. Hilfsgeräte für die<br />

Heimpflege, Ultraschall, Beatmungsgeräte,<br />

Infusionspumpen,<br />

Zahnarztstuhl- und Überwachungssysteme<br />

und viele<br />

andere. In industriellen Anwendungen<br />

macht die 5.000 V AC verstärkte<br />

Isolationszahl das PMM zu<br />

einer idealen Lösung, um kostengünstig<br />

einen IGBT-Antriebskanal<br />

zu jeder industriellen Stromversorgung<br />

hinzuzufügen und damit die<br />

Sicherheitsanforderungen dieser<br />

Anwendungen zu erfüllen.<br />

Die PMM-Familie umfasst<br />

die 6er-Serie, 3 W PMM03,<br />

6 W PMM06,10 W PMM10,<br />

15 W PMM15, 20 W PMM20 und<br />

30 W PMM30. Alle Produkte entsprechen<br />

den europäischen Richtlinien<br />

RoHS, REACH und sind CEgekennzeichnet<br />

Weitere technische Daten<br />

• Verstärkte Isolation: 5.000 V AC<br />

mit zweifachem Patientenschutz<br />

(2x MOPP)<br />

• Niedriger Ableitstrom 2 µA,<br />

geringe Stand-By-Leistung und<br />

keine Mindestlast erforderlich<br />

• Weitbereichs- (2:1) and Ultraweitbereichstypen<br />

(4:1) im Spannungsbereich<br />

von 9 V bis 75 V<br />

• Maximale Betriebshöhe bis<br />

5.000 Meter<br />

Powerbox Deutschland<br />

GmbH<br />

info@prbx.com<br />

www.prbx.com<br />

32 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Stromversorgung<br />

450 W Medizin-Power für Krankenhaus und<br />

Homecare<br />

Schutzklasse II-Ausführung einzusetzen. Das stellt<br />

an die EMV und Safety (erweiterte Isolation) hohe<br />

Anforderungen. Magic Power Technology punktet<br />

hier wieder mit einer EMV-Optimierung, die in<br />

beiden Schutzklassen die schärfere Klasse B einhält<br />

(leitungsgeführte und abgestrahlte Störungen,<br />

ggf. mit Zusatzfilter). Eine aktive PFC gewährleistet<br />

die Einhaltung der Norm 61000-3-2 Klasse D,<br />

so dass die Netzteile auch in Medizin-Computern<br />

eingesetzt werden können.<br />

Wichtige Eigenschaften<br />

Magic Power Technology<br />

GmbH<br />

www.mgpower.de<br />

Schutzklasse I und II, BF Anwendungen mit Patientenkontakt,<br />

24/7 Betrieb, 5000 m Einsatzhöhe,<br />

stabiles Temperaturverhalten und EMV ohne böse<br />

Überraschungen sind wichtige Kriterien für den Techniker<br />

bei der Netzteilauswahl. Zulassungen, zuverlässiger<br />

Support und Langzeitverfügbarkeit runden<br />

das Anforderungsprofil ab. Mit diesem Fokus stellt<br />

Magic Power Technology jetzt die neue Netzteilserie<br />

MPM-K450 vor.<br />

Medizingeräte mit höheren<br />

Leistungsanforderungen<br />

Mit einem Einsatztemperaturbereich von -30 …<br />

+80 °C und 450 W Dauerleistung im belüfteten<br />

und 300 W im Konvektionsbetrieb versorgt das<br />

Netzteil Medizingeräte mit höheren Leistungsanforderungen<br />

zuverlässig. Für anlaufende Motoren<br />

o.ä. kann sogar für 10 Sekunden eine Peakleistung<br />

von 600 W gezogen werden. Bei einem<br />

Wirkungsgrad >92 % arbeitet das Netzteil sehr effizient.<br />

Durch die relativ flache Derating-Kurve muss<br />

keine große Temperaturreserve berücksichtigt werden.<br />

In vielen Fällen werden diese Produkteigenschaften<br />

dem Entwickler ermöglichen, das MPM-<br />

K450 anstelle eines vielleicht ursprünglich ausgesuchten<br />

leistungsstärkeren Gerätes einzusetzen.<br />

So können Kosten gespart werden.<br />

Homecare-Anwendungen in<br />

Schutzklasse II-Ausführung<br />

Besonders hervorzuheben ist die Möglichkeit, das<br />

Netzteil auch für Homecare-Anwendungen in einer<br />

sind außerdem der weite Eingangsbereich von<br />

85-264 V AC (kurzzeitig 290 V AC ), der alle weltweiten<br />

Netzspannungen einschließlich Japan abdeckt. Die<br />

Serie kann zudem an Orten bis zu 5000 m Höhe eingesetzt<br />

werden, was auch die strengen Vor gaben in<br />

China beinhaltet. Die Geräte verfügen über einen<br />

Kurzschluss-Schutz mit automatischem Wiederanlauf<br />

sowie einen Überspannungs-Schutz mit<br />

Abschaltung. Durch 2 unabhängige Sicherungen<br />

und einen ausgangsseitigen Ableitstrom


Sensoren<br />

Absolut sichere Durchflussmessung und<br />

Luftblasendetektion<br />

Hybride SONOFLOW CO.56 FlowBubble Sensoren erfolgreich in Herz-Lungen-Maschinen implementiert<br />

SONOFLOW CO.56 Clamp-On-Sensor mit hochpräziser<br />

Durchflussmessung und Blasenerkennung für den Einsatz in<br />

Medizinprodukten<br />

SONOFLOW CO.56 Clamp-On-Sensor-Serie in verschiedenen Kanalbreiten, die<br />

hochgenaue Durchflussmessung und Blasenerkennung für den Einsatz in<br />

Medizinprodukten kombiniert<br />

SONOTEC GmbH<br />

www.sonotec.de<br />

Der kardiopulmonale Bypass<br />

(CPB) ist ein medizinisches Standardverfahren,<br />

das bei Operationen<br />

vorübergehend die Funktion<br />

des Herzens und der Lunge übernimmt<br />

und den menschlichen Blutund<br />

Sauerstoffkreislauf gewährleistet.<br />

Die CPB-Pumpe wird in<br />

diesem Zusammenhang auch oft<br />

als Herz-Lungen-Maschine (HLM)<br />

bezeichnet. Da es sich bei HLM<br />

um hochkomplexe medizinische<br />

Geräte handelt, die einen direkten<br />

Einfluss auf Menschenleben<br />

haben, sind die technologischen<br />

Anforderungen besonders hoch.<br />

Ein zuverlässiges Funktionieren<br />

aller eingesetzten Komponenten<br />

muss dabei jederzeit gewährleistet<br />

sein. Aus diesem Grund gilt<br />

die Kombination von Durchflussmessung<br />

und Luftblasen detektion<br />

als wichtiges Sicherheits- als auch<br />

Komfortmerkmal.<br />

Da Herz-Lungen-Maschinen<br />

die Funktion des Herzens und der<br />

Lunge übernehmen, imitieren sie<br />

unter technischen Gesichtspunkten<br />

das Herz als „Pumpe“ und den Gasaustausch<br />

der Lunge. Dabei werden<br />

im kardiopulmo nalen Bypass<br />

zwei Hauptkreisläufe initiiert: Der<br />

venöse Kreislauf und der arterielle<br />

Kreislauf mit weiteren Zuleitungen.<br />

Der Venenkreislauf der Herz-Lungen-Maschine<br />

wird von venösem<br />

Blut aus der rechten Herzkammer<br />

des Patienten gespeist, welches in<br />

das Venöse Reservoir der HLM<br />

abgelassen und verarbeitet, und<br />

anschließend als arterielles Blut in<br />

die Aorta des menschlichen Körpers<br />

zurückgepumpt wird.<br />

Medizintechnik bestückt<br />

mit Hightech Equipment<br />

Die arterielle Pumpe, die aus<br />

dem Venösen Reservoir gespeist<br />

und direkt mit einem extrakorporalen<br />

Oxygenator verbunden ist,<br />

ist die Hauptpumpe der Herz-Lungen-Maschine<br />

und übernimmt<br />

ganz oder teilweise die Funktion<br />

des Herzens. Alle anderen Pumpen<br />

und Komponenten der HLM<br />

sind ihr untergeordnet. Die implementierten<br />

Alarmsettings regeln<br />

bzw. stoppen die Hauptpumpe<br />

und die zugehörigen Komponenten<br />

bei Bedarf. Der extrakorporale<br />

Oxygenator ist ein Gerät,<br />

das die Aufgabe der menschlichen<br />

Lunge übernimmt. Hier wird<br />

dem venösen Blut Kohlendioxid<br />

ent zogen und Sauerstoff zugesetzt.<br />

Das Schlauchsystem der<br />

Herz-Lungen-Maschine besteht<br />

aus PVC- und Silikonschläuchen,<br />

Kanülen und Shunts, die in verschiedenen<br />

Größen Anwendung<br />

finden. Das Herzstück der HLM ist<br />

die Konsole mit integriertem Steuergerät<br />

und Notstrombatterien.<br />

Herz-Lungen-Maschinen sind als<br />

modulare Systeme erhältlich, die<br />

jedes Kranken haus nach seinen<br />

spezifischen Anforderungen und<br />

Bedürfnissen ausgestalten kann.<br />

Viele Sensoren sind nötig<br />

Eine Vielzahl an Sensoren<br />

überwachen, unterstützen und<br />

schützen wichtige menschliche<br />

Körperfunktionen. Drucksensoren<br />

messen und dokumentieren<br />

kontinuierlich den Druck in den<br />

Schlauch systemen. Bei Erreichen<br />

bestimmter Druckgrenzen wird ein<br />

Alarmsignal ausgelöst. Damit ist<br />

sichergestellt, dass die HLM das<br />

Blut nicht mit zu hohem Druck in<br />

das Gefäß system des Patienten<br />

zurückpumpt.<br />

Füllstandssensoren werden<br />

zur Überwachung von Veränderungen<br />

der Flüssigkeit oder des<br />

34 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Sensoren<br />

Vereinfachte Darstellung einer Herz-Lungen-Maschine: Implementierung der SONOFLOW CO.56 FlowBubble-<br />

Sensoren in den kardiopulmonalen Bypass (SONOTEC Ultraschallsensorik GmbH)<br />

Blutvolumens im Venösen Reservoir<br />

der Herz-Lungen-Maschine<br />

eingesetzt.<br />

Luftblasendetektoren sind die<br />

Schlüsselsensoren der Patientensicherheit.<br />

Sie müssen zwingend<br />

nach dem arteriellen Filter an die<br />

Arterienleitung geklemmt werden,<br />

um vor massiver Luftembolie zu<br />

schützen. Die Sensoren warnen<br />

und unterbrechen die arterielle<br />

Pumpe automatisch. Es gibt<br />

zusätzlich weitere Möglichkeiten,<br />

Luftblasensensoren innerhalb des<br />

HLM-Kreislaufes zu platzieren. Da<br />

das Venöse Reservoir die erste<br />

und wahrscheinlichste Stelle für<br />

Blasenkontamination ist, ist die<br />

Platzierung eines Blasendetektors<br />

zwischen diesem und der arteriellen<br />

Pumpe eine ebenso sinnvolle<br />

Option. Auch die Integration eines<br />

entsprechenden Sensors zwischen<br />

Oxygenator und arteriellem<br />

Filter ermöglicht das rechtzeitige<br />

Isolieren von Luftblasen.<br />

Die ideale und sicherste Lösung<br />

ist die Implementierung mehrere<br />

Blasensensoren.<br />

Shunts<br />

Um Luftblasen nicht nur zu<br />

erkennen, sondern auch effektiv<br />

zu managen, ist die Verwendung<br />

von Shunts zur Verbindung<br />

der arteriellen Leitung und<br />

des Venösen Reservoirs ein kritischer<br />

Punkt. Wenn Luft im arteriellen<br />

System erfasst wird, wird<br />

diese Linie sofort durch den Shunt<br />

geschlossen und das blasenkontaminierte<br />

Blut direkt in das<br />

Venöse Reservior abgegeleitet.<br />

Wenn keine Luft mehr detektiert<br />

wird, öffnet der Shunt die arterielle<br />

Linie automatisch, um das<br />

Blut wieder direkt in den menschlichen<br />

Körper zu speisen. Aus diesem<br />

Grund müssen die den Shunt<br />

passierenden Durchflussmengen<br />

kontinuierlich mit den von der Arterienpumpe<br />

erzeugten Durchflussmengen<br />

verglichen, überwacht<br />

und über die Einsatzzeit der Herz-<br />

Lungen-Maschine gesteuert werden.<br />

Für diesen Zweck werden<br />

Durchflusssensoren eingesetzt,<br />

die diese Aufgabe störungsfrei<br />

und zuverlässig erfüllen.<br />

Hybride<br />

SONOFLOW CO.56<br />

Ultraschallsensoren<br />

Da sowohl Blasendetektoren<br />

als auch Durchflusssensoren<br />

elementare Sicherheitsfeatures<br />

in Herz-Lungen-Maschinen sind,<br />

hat Sonotec die Produktlinie<br />

SONOFLOW CO.56 ent wickelt.<br />

Diese vereint die Durchflussmessung<br />

und die Luftblasen erkennung<br />

in Flüssigkeiten in einem kompakten<br />

Gerät. Die integrierte<br />

Elektronik und die Möglichkeit,<br />

bis zu zwölf unabhängige Sensoren<br />

mit nur einer Steuereinheit<br />

zu betreiben, garantieren den<br />

weltweit kleinsten Footprint für<br />

einen OEM FlowBubble Sensor<br />

in Herz-Lungen-Maschinen. Die<br />

nicht-invasiven Ultraschallsensoren<br />

führen schnelle bi-direktionale<br />

Messungen durch und lassen<br />

sich leicht frei am Schlauch<br />

anklemmen. Die Genauigkeit des<br />

SONOFLOW CO.56 liegt bei zwei<br />

Prozent, die Wiederholgenauigkeit<br />

bei einem Prozent. Diese Werte<br />

sind abhängig von der Montage<br />

des Sensors und der Art der<br />

gemessenen Flüssigkeiten.<br />

Zusätzlich zur Messung der<br />

Durchflussrate detektiert der Sensor<br />

Luftblasen mit einer Größe<br />

von bis zu einem Drittel des<br />

Schlauchinnendurchmessers.<br />

SONOFLOW CO.56<br />

erfolgreich in Herz-<br />

Lungen-Maschinen<br />

eindesignt<br />

Führende Unternehmen der<br />

Medizintechnik setzen bereits auf<br />

diese wegweisende Technologie<br />

und haben die Steuer- und Überwachungseinheit<br />

zur unmittelbaren<br />

Durchflussmessung und Blasenerkennung<br />

in ihre Geräte implementiert.<br />

Eines der branchenführenden<br />

Unternehmen, das Herz-<br />

Lungen-Maschinen entwickelt und<br />

herstellt, hat die hybride Sensorlösung<br />

in seine kürzlich lancierte<br />

Neuentwicklung integriert. Der<br />

Haupt aspekt des Herstellers, dabei<br />

auf die SONOFLOW CO.56 Sensor-Serie<br />

zu vertrauen, bestand im<br />

kompakten Design der Sensoren,<br />

der integrierten Elektronik und der<br />

Möglichkeit der Mehrpunktmessung.<br />

So konnten fünf der intelligenten<br />

Sensoren mit unterschiedlichen<br />

Kanalgrößen problemlos in<br />

die neu entwickelte Konsole des<br />

Kunden implementiert werden. Die<br />

integrierte Elektronik macht den<br />

Anschluss der hybriden Sensoren<br />

obendrein zum Kinderspiel. Der<br />

eingebaute Mikrocontroller garantiert<br />

die Steuerung aller Prozesse,<br />

deren Daten über die RS485-<br />

Schnittstelle übertragen werden.<br />

Die Sensoren selbst messen die<br />

Durchflussmengen an verschiedenen<br />

Schläuchen und Shunts,<br />

die zum Körper oder zurück in<br />

den Venenkreislauf der Herz-Lungen-Maschine<br />

führen. Gleich zeitig<br />

erfassen sie zuverlässig Luftblasen.<br />

Schlussendlich geben die<br />

nicht-invasiven Ultraschallsensoren<br />

Rückmeldung über den<br />

tatsächlichen Durchfluss im Vergleich<br />

zum theoretischen Durchfluss<br />

der Pumpe. ◄<br />

Info-Link: www.sonotec.de/produkte/nicht-invasive-fluessigkeitsueberwachung/durchflussmessung/sonoflow-clamp-on-sensor/<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

35


Sensoren<br />

Hochauflösende Kompakt-Drucksensoren<br />

DLC-Serie bietet 16 Bit digitale Auflösung. Die kalibrierten<br />

und kompensierten Sensoren liefern eine<br />

genaues und stabiles Ausgangssignal über -20 bis<br />

85 °C. Diese Serie ist für die Verwendung mit nicht<br />

korrosiven Arbeitsmedien wie Luft und trockenen<br />

Gasen vorgesehen. Kundenspezifische Druck bereiche<br />

und Konfigurationen sind auf Anfrage erhältlich.<br />

Gehäuse-Optionen<br />

• Kompaktgehäuse<br />

• SMT- und DIP-Konfigurationen<br />

• Viele Druckanschlussoptionen verfügbar<br />

All Sensors GmbH<br />

www.allsensors.com<br />

All Sensors gibt den Release einer neuen Serie<br />

kompakter Drucksensoren mit digitalem Ausgang<br />

bekannt. Die DLC-Serie bietet eine hervorragende<br />

Leistung bei extrem niedrigen Messbereichen<br />

von 0,5 bis 60 in H 2 O (1,25 bis 150 mbar). Diese<br />

neuen Drucksensoren bieten hohe Leistung mit der<br />

patentierten CoBeam2 -Technologie von All Sensors.<br />

Höhere Druckbereiche von 5 bis 150 PSI (0,35<br />

bis 10 bar) werden ebenfalls angeboten. Für Entwickler<br />

bieten die Platzeinsparungen bei optimaler<br />

Leistung für verschiedene Anwendungen einen großen<br />

Vorteil. Bei batteriebetriebenen Systemen können<br />

die Sensoren zwischen den Messungen in sehr<br />

stromsparende Modi wechseln, um die Belastung<br />

der Stromversorgung zu minimieren.<br />

Die niedrige Versorgungsspannung ermöglicht<br />

die Integration der Sensoren in eine Vielzahl von<br />

Prozesssteuerungs- und Messsystemen, sowie die<br />

direkte Verbindung mit einem seriellen I 2 C-Bus. Die<br />

Produkt-Eigenschaften<br />

• 0,5 bis 60 inH 2 O-Differenzial und Überdruck, 5 bis<br />

150 psi Differenz- und Überdruck und 15 bis 150<br />

PSIA-Druckbereiche<br />

• 1,5% Gesamtfehler, abhängig vom Druckbereich<br />

• Kompensierter Temperaturbereich von -20 bis 85 °C<br />

• 16 Bit digitale Auflösung<br />

• I 2 C Schnittstelle<br />

• 1,8 bis 3,6 V Versorgungsspannung<br />

• Weniger als 100 nA typischer Ruhestrom<br />

Anwendungsbereiche<br />

• Medizinische Beatmung<br />

• Umweltschutz<br />

• Heizung-Lüftung-Klimatechnik<br />

• Industrielle Steuerungen<br />

• Mobile/tragbare Geräte ◄<br />

Kompetenz in faseroptischer Sensorik<br />

ausgebaut<br />

Polytec übernimmt die Distribution des US-amerikanischen Unternehmens Micron Optics für Deutschland.<br />

Polytec<br />

www.polytec.de<br />

Micron Optics ist ein führender<br />

Hersteller optischer Sensorik auf<br />

Basis der Faser-Bragg-Technologie.<br />

Die Firma wurde kürzlich<br />

vom US-Unternehmen Luna mit<br />

dem Ziel übernommen, Kompetenzen<br />

und Potenzial in der faseroptischen<br />

Messtechnik zu bündeln<br />

und zu erweitern. Da Polytec<br />

Luna bereits seit 2006 erfolgreich<br />

in Deutschland vertritt und ebenfalls<br />

als Experte für faseroptische<br />

Sensorik gilt, war dies ein naheliegender<br />

Schritt in der Zusammenarbeit<br />

beider Unternehmen.<br />

Kunden profitieren<br />

Dr. Dirk Samiec, Geschäftsfeldleiter<br />

Photonik bei Polytec,<br />

erklärt: „Unsere Kunden profitieren<br />

von diesem kombinierten Portfolio,<br />

da es die Anwendungsmöglichkeiten<br />

entscheidend erweitert.<br />

Micron Optics Produkte zeichnen<br />

sich durch höhere Messgeschwindigkeiten<br />

und schlüsselfertige<br />

Lösungen für Infrastruktur,<br />

Energie, Transport, Medizin<br />

und Industrie aus. Mehr noch als<br />

früher sind wir damit in der Lage,<br />

das Potenzial der faseroptischen<br />

Sensorik mit allen zur Verfügung<br />

stehenden Technologien auszunutzen.<br />

Wenn es eine Lösung mit<br />

dieser Technik gibt, dann können<br />

wir sie auch bedienen.“<br />

36 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Sensoren<br />

Drucksensor mit zwei vertikalen<br />

Schlauchanschlüssen im SOIC-16 Gehäuse<br />

Niederdrucksensor 300 Pa für Differenz- und Relativdruck im SOIC-Gehäuse – SM9235<br />

AMSYS GmbH & Co. KG<br />

www.amsys.de<br />

Die Familie der SOIC-Drucksensoren wächst ständig<br />

und Amsys stellt mit dem SM9235 die neueste<br />

Erweiterung vor. Egal ob als Relativ- oder Differenzdrucksensor,<br />

für niedrige Drücke von 0 – 300 Pa,<br />

bietet der Drucksensor zwei vertikale Schlauchanschlüsse<br />

in einem JEDEC-konformen SOIC-16<br />

Gehäuse zur Oberflächenmontage.<br />

Zum Einsatz kommen die SOIC-Sensoren für<br />

Anwendungen, bei denen niedrige Drücke von Luft<br />

und nicht korrodierenden Gasen gemessen werden<br />

sollen. Dies ist beispielsweise der Fall in HVAC-<br />

Anwendungen oder bei der Filterüberwachung. Aber<br />

auch zur Atemkontrolle in der Medizintechnik oder<br />

bei Durchflussmessungen und Leckkontrollen setzen<br />

immer mehr Ingenieure auf den SM9235.<br />

Das thermisch kompensierte und betriebsbereit<br />

kalibrierte I 2 C- Ausgangssignal mit 16 bit Auflösung<br />

weist einen typischen Gesamtfehler von weniger als<br />

0,4 % auf. Darin enthalten sind bereits alle Fehlerquellen<br />

wie Temperatur, Versorgungsspannung und<br />

Druck. Und selbst dieser Wert kann nach dem Lötvorgang<br />

mittels einer Nullpunktkalibrierung nochmals<br />

auf ± 0,2 % halbiert werden! – Dieser geringe<br />

Wert für den Amsys-Sensor im Kunststoffgehäuse<br />

imponiert und wird von den meisten OEM-Sensoren,<br />

selbst in größerer Bauform nicht erreicht.<br />

Der Arbeitstemperaturbereich des SM9235 von<br />

-20 bis +85 °C entspricht dem Kalibrationsbereich.<br />

Das heißt, die Sensoren werden in diesem Temperaturbereich<br />

gemessen und kalibriert, kompensiert<br />

und linearisiert. Mögliche Versorgungsspannungen<br />

sind 3,3 V und 5 V bei einer Stromaufnahme von<br />

unter 4 mA. Das Gehäuse des Sensors besteht<br />

aus Thermoplast (PPS) und ist damit weitgehend<br />

resistent gegen Chemikalien. Die OEM-Sensoren<br />

SM9235 sind für die automatisierte SMD-Montage<br />

nach JEDEC 020D.1 geeignet.<br />

Neben dem SOIC-Sensor SM9235 für den Druckbereich<br />

von 0 – 300 Pa bietet Amsys den SM9233<br />

für 0 – 250 Pa und den SM9236 für 0 – 600 Pa an.<br />

Damit sind nun SOIC-Sensoren für Maximaldrücke<br />

zwischen 125 Pa und 2 bar erhältlich. ◄<br />

Polytec bietet Anwendungsberatung,<br />

Machbarkeitsstudien,<br />

Vertrieb und Service für Luna<br />

und Micron Optics Produkte in<br />

Deutschland.<br />

Faseroptische Sensoren<br />

Faseroptische Sensoren nutzen<br />

spezifische optische Eigenschaften<br />

von Materialien, oft<br />

auch der Faser selbst, um physikalische<br />

Größen wie Temperatur,<br />

Dehnung oder Schwingung zu<br />

messen. Dabei sind extrem flexible<br />

Lösungen möglich: sie reichen<br />

vom Einpunkt-Messsystem über<br />

individuell definierte Messpunkte<br />

entlang der Faser bis zu kontinuierlich<br />

messenden Systemen mit 1<br />

mm-Auflösung über kilometerlange<br />

Glasfasern. So kann eine einzige,<br />

wenige Gramm leichte Faser tausende<br />

Sensoren enthalten und<br />

gleichzeitig als Signalweg dienen.<br />

Da das Licht als Übertragungsmedium<br />

in der Glasfaser dient,<br />

werden Anwendungen möglich,<br />

die der elektrischen Sensorik verschlossen<br />

bleiben, wie beispielsweise<br />

in HF- und Mikrowellenfeldern,<br />

Hochspannungsumgebungen,<br />

Ex-Schutzbereichen, chemisch<br />

aggressiven Umgebungen<br />

und vielen mehr. ◄<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

37


Antriebe/Steuerung<br />

Steuerungs-ASICs für Schritt- und<br />

Servomotoren<br />

Dynetics GmbH<br />

Info@dynetics.eu<br />

www.dynetics.eu<br />

Der PLC6100 ist ein ASIC zur<br />

Bewegungssteuerung für Servound<br />

Schrittmotoren. Er ist leistungsstark<br />

und stellt eine komplette<br />

Lösung für Motion-Control-<br />

Anwendungen dar. Er hat einen<br />

Hochgeschwindigkeits-Impulsausgang,<br />

der ihn mit hoch auflösenden<br />

Linearmotoren kompatibel macht.<br />

Die Funktionen können mit einfachen<br />

Befehlen gesteuert werden,<br />

was dem Anwender die Bedienung<br />

vereinfacht. Der ASIC ist so programmiert,<br />

das er die CPU spürbar<br />

entlastet. Der PLC6100 setzt<br />

laut Hersteller den Standard bei<br />

der Steuerung von Schritt- und<br />

Servomotoren.<br />

Eigenschaften<br />

Der ASIC verfügt über ein eingebautes<br />

Vorregister (1 Stufe),<br />

einen Vor- und Rückwärtszähler<br />

und zwei Komparatoren pro Achse,<br />

eine Funktion für die lineare Interpolation<br />

für eine beliebige Achsenanzahl,<br />

Encoder-Anschluss,<br />

Servo motor-Schnittstelle sowie<br />

eine integrierte allgemeine Rückkopplung<br />

und Regelung. Die maximale<br />

Ausgangsfrequenz der Vorund<br />

Rückwärtszähler reicht bis zu<br />

15 MPPS, und unterstützt eine<br />

hohe Auflösung und einen großen<br />

Hub bei der linearen Motorsteuerung.<br />

Die ICs der PCL6100-Reihe<br />

sind entweder mit einem 8/16-Bit-<br />

Parallelbus oder 4-Draht seriellem<br />

Bus verfügbar. Zu den erweiterten<br />

Funktionen gehören neben<br />

der linearen Interpolation die vollständig<br />

anpassbare lineare und<br />

S-Kurven-Beschleunigung/Verzögerung,<br />

Zwischenspeicherung<br />

der Daten für eine kontinuierliche<br />

Bewegung, direktes Überschreiben<br />

der Beschleunigungs- oder<br />

Zielposition, Antiruckelregelung,<br />

integrierte Homingroutine, automatische<br />

Einstellung der Hochlauframpe,<br />

18 verschiedene direkt<br />

ansprechbare Modi, usw.<br />

Datenzwischenspeicherung<br />

Durch die Möglichkeit der<br />

Datenzwischenspeicherung wird<br />

ein komplikationsloser Übergang<br />

zum nächsten Vorgang gewährleistet.<br />

Zusätzlich stehen 10 verschiedene<br />

Betriebsarten zur Verfügung.<br />

Die Interrupt-Funktionen<br />

können 11 unterschiedliche Fehler<br />

und 21 unterschiedliche Events<br />

abbilden. Das manuelle Eingabeterminal<br />

von Pulsar hat keine Multiplikation-<br />

und Division Funktion.<br />

Schnittstellen<br />

Der ASIC ist mit den bekannten<br />

8/16-bit Bussen und den neuen<br />

seriellen Datenbus-Systemen<br />

kompatibel. Wenn die serielle<br />

Schnittstelle verwendet wird,<br />

kann der parallele Bus als GPIO-<br />

Port eingesetzt werden. Erweiterte<br />

Verbindungsoption sind bis<br />

4 LSIs mit einem Slave-Select<br />

Signal möglich.<br />

Neues Evaluation-Kit PCL6115<br />

Das PCL6115 ist eines der neusten ASICs aus der PCL6100-<br />

Reihe für die Steuerung einer einzigen Achse. Im Vergleich zu<br />

Produkten aus der bisherigen PCD-Reihe bietet der IC verschiedene<br />

neue Funktionen, beispielsweise die maximale Frequenz<br />

15 Mpps. Außerdem unterstützt der IC auch lineare Motoren mit<br />

einer hohen Auflösung.<br />

Zur Evaluierung der Antriebe hat NPM ein Evaluation Kit entwickelt,<br />

das auf dem PCL6115 basiert. Das Kit enthält einen<br />

PM-Schrittmotor mit Getriebe PFCU30-24V4GM, der einen mit<br />

Schrittwinkel von 1,25 hat und eine Übersetzung von 1/12 bietet.<br />

Die Inbetriebnahme des Evaluation Kits ist einfach. Die Software<br />

kann von der Webseite heruntergeladen werden. Durch die<br />

Evaluierung kann der Anwender die optimale Lösung für seine<br />

Motion-Control-Anwendungen finden.<br />

38 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Kleine Bauform und kleiner Vollschrittwinkel<br />

20 mm, 28 mm, 39 mm und<br />

42 mm Kantenlänge und 0,45°,<br />

0,9° und 1,8° Vollschrittwinkel.<br />

Das sind die Eckdaten der kleinen<br />

2-Phasen Schrittmotoren<br />

der EC Motion GmbH.<br />

Diese kleinen Schrittmotorflansche<br />

und kleinen Vollschrittauflösungen<br />

er möglichen<br />

den Entwicklern und Konstrukteuren<br />

ganz neue Einsatzbereiche.<br />

Haupteinsatz finden<br />

diese Schrittmotoren überall<br />

dort, wo eine kleine und kompakte<br />

Bauform, eine einfache<br />

und exakte Positionierung und<br />

hohe Geschwindigkeiten und<br />

Schrittauflösungen wichtig<br />

sind. Wie es z. B. in der Biomechanik<br />

oder Medizintechnik,<br />

in Laborgeräten oder in immer<br />

kompakteren Handlinggeräten<br />

der Fall ist. Anwendungen sind<br />

u. a. Roboterarme, Pumpen<br />

oder Dosiergeräte, Dialyse- oder<br />

Analysegeräte oder Mikroskoptische<br />

wo die kompakten Schrittmotoren<br />

im Gerät platziert werden.<br />

Die Schrittmotoren sind in<br />

unterschiedlichen Baulängen<br />

erhältlich. Haltemomente von<br />

bis zu 34 mNm (Flansch 20 mm),<br />

140 mNm (Flansch 28 mm) und<br />

rund 1000 mNm (Flansch 42 mm)<br />

ermöglichen mit den sehr hohen<br />

Drehzahlen von über 3000 U/min<br />

im Vollschritt, einen weiten Einsatzbereich.<br />

Ansteuerbar sind<br />

die Schrittmotoren u. a. mit<br />

den Leistungsteilen ECMD241,<br />

ECMD242.<br />

EC Motion GmbH<br />

info@ec-motion.de<br />

www.ec-motion.de<br />

Controller-Modul für komplexe Bewegungsprofile<br />

Das Commander-Controller-<br />

Modul CMD-4EX-CR ist die optimale<br />

Lösung für Kunden, die auf<br />

ihrer eigenen Leiterplatte einen<br />

Motion Controller mit den Funktionalitäten<br />

des 4-Achsen FMAX-<br />

Stand-alone-Subsystems integrieren<br />

möchten. Die frei programmierbare<br />

Mehrachsensteuerung<br />

verkürzt erheblich die Entwicklungs-<br />

und Produkteinführungszeit.<br />

Der CMD-4EX-CR ist ein kompaktes<br />

programmierbares Modul.<br />

Er wird als Herzstück auf die<br />

eigene Leiterplatte integriert und<br />

kann bis zu vier Achsen auf einmal<br />

optimal steuern. Der Controller<br />

ermöglicht mit nur einem Modul<br />

viele Lösungen für die Realisierung<br />

von komplizierten Bewegungsprofilen<br />

bis zu vier Achsen.<br />

Unterstützt werden sowohl rotierende<br />

als auch lineare bürstenlose<br />

Gleichstrommotoren, Schrittmotoren<br />

oder Positioniertische in<br />

beliebiger Kombination.<br />

Schnittstellen<br />

Das CMD-Modul enthält frei<br />

programmierbare Lösungen für<br />

Mehrachsensteuerung, realisiert<br />

hohe Datenübertragungsraten<br />

über Ethernet oder kommuniziert<br />

über eine USB 2.0 und RS-485<br />

Schnittstelle. Außerdem sind ein<br />

I 2 C Bus und 2x SPI Bus als externen<br />

IC-Schnittstellen vorhanden.<br />

Eigenschaften<br />

Das Modul bietet eine lineare<br />

und zirkulare Interpolation bei zwei<br />

bis vier Achsen. Es unterstützt<br />

13 Homingroutinen, „On-the-fly-<br />

Einstellung von Geschwindigkeit<br />

und Position, absolute und inkrementale<br />

Position, sowie S-Kurve<br />

und trapezförmige Bewegungsprofile,<br />

sowie lineare Interpolation<br />

(XYZU), Bogen-/Kreisinterpolation<br />

(beliebige zwei Achsen), Helix-/<br />

Tangentialinterpolation(XYZ), kontinuierliche<br />

Konturierung (XYZ:<br />

100 Move Buffer Size), Encoder<br />

Rückmeldung und koordinierte<br />

Bewegungsabläufe (linear und<br />

zirkular). Es ist mit bis zu 40 universellen<br />

Ausgängen ausgestattet.<br />

Benutzerfreundliche<br />

Programmierung<br />

Das Stand-Alone System kann<br />

sowohl im PC-basierten oder im<br />

Stand-alone Modus arbeiten. Es<br />

bietet eine bedienerfreundliche,<br />

kostengünstige Mehrachsen-<br />

Bewegungsprogrammierung und<br />

unterstützt die BASIC-ähnliche<br />

Programmiersprache AScript des<br />

Herstellers NPM und C, C++, VB,<br />

VB.net, Linux, Labview und Matlab<br />

(mit Beispielen).<br />

Der Hersteller hat ein Entwicklungskit<br />

mit der dazugehörenden<br />

Software zusammengestellt.<br />

Bilder: Nippon Pulse<br />

Dynetics GmbH<br />

Info@dynetics.eu<br />

www.dynetics.eu<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

39


Produktion<br />

Qualitätsvorteile durch Laser-<br />

Kunststoffschweißen<br />

Bild 1: Die Bauteile dieses Mikrofluidik-Sensors sind mittels Laser-<br />

Kunststoffschweißen exakt und beständig zusammengefügt.<br />

Immer dann, wenn hohe Anforderungen<br />

an Verbindungen von<br />

Kunststoff-Bauteilen gestellt werden,<br />

kommen die technischen<br />

und wirtschaftlichen Vorteile<br />

des Laser-Kunststoffschweißens<br />

besonders zum Tragen. Denn<br />

dieses Fügeverfahren ist gleichzeitig<br />

sicher, schnell und schonend<br />

– und damit gerade für die<br />

sensible Medizintechnik prädestiniert.<br />

Die Maschinen der LPKF<br />

Laser & Electronics AG kommen<br />

daher in dieser Branche besonders<br />

häufig zum Einsatz.<br />

Sollen zwei Kunststoff-Spritzgussteile<br />

miteinander verbunden<br />

werden, kann das - je nach späterer<br />

Anwendung des Produkts<br />

und unterschiedlichen Ansprüchen<br />

an die Optik - mit chemischen,<br />

Bild 3: Lasergeschweißtes Kunststoffgehäuse<br />

thermischen oder mechanischen<br />

Verfahren geschehen. Die Herausforderungen<br />

beim Fügen von<br />

Kunststoffprodukten, die in rauen<br />

oder sensiblen Bereichen zum Einsatz<br />

kommen, sind jedoch hoch:<br />

Die Bauteile sollen präzise, zuverlässig<br />

und dauerhaft haltbar gefügt<br />

werden. Chemische, thermische<br />

oder mechanische Einflüsse auf<br />

das umgebende Material sind<br />

dabei aus verschiedenen Gründen<br />

unerwünscht bis unzulässig.<br />

Bild 2: Der Laserstrahl erzeugt Wärme direkt in der Schweißnaht. Durch<br />

Wärmeübertragung schmilzt auch der obere Fügepartner<br />

Lasertechnologie für<br />

präzise Füge-Ergebnisse<br />

Das Laserstrahl-Kunststoffschweißen<br />

ist im Gegensatz zu<br />

anderen gängigen Fügeverfahren<br />

ein sauberer und partikelfreier<br />

Prozess. Es ist reinraumgeeignet<br />

und bietet verschiedene Möglichkeiten<br />

der Online-Prozessüberwachung.<br />

Beim Laser Kunststoffschweiß-Verfahren<br />

durchdringt<br />

der Laserstrahl das obere, lasertransparente<br />

Bauteil. Er schmilzt<br />

zunächst den unteren Fügepartner.<br />

Durch Wärmeübertragung,<br />

unterstützt durch einen moderaten<br />

Spanndruck, schmilzt auch der<br />

obere Fügepartner im Bereich der<br />

Schweißnaht. Nach der Abkühlung<br />

sind beide Bauteile formschlüssig<br />

miteinander verbunden. Verschiedene<br />

Verfahren zur Qualitätskontrolle<br />

prüfen dies noch während<br />

des Schweißprozesses.<br />

Das Schweißprinzip macht<br />

deutlich, dass wesentlich weniger<br />

Energie in die Bauteile eingebracht<br />

wird als bei anderen<br />

Verfahren, weil sich lediglich der<br />

schmale Bereich der Schweißnaht<br />

erwärmt, wobei die Naht je nach<br />

Material und gewünschter Festigkeit<br />

wenige Zehntelmillimeter bis<br />

in den größeren Millimeterbereich<br />

schmal sein kann. Die Laserspotdurchmesser<br />

lassen sich innerhalb<br />

dieser Spannweite anwendungsspezifisch<br />

anpassen.<br />

Hier liegt ein großer Vorteil des<br />

Verfahrens. Abstände zu empfindlichen<br />

Bauteilen können sehr<br />

schmal gehalten werden, und die<br />

umgebenden (oder einzuschweißenden)<br />

Bauteile bleiben dennoch<br />

unbeeinträchtigt. Darüber hinaus<br />

schafft diese Fügetechnologie<br />

durch ihre Systemeigenschaften<br />

neue Freiheitsgrade bei der Konstruktion,<br />

Gestaltung und Materialauswahl<br />

der Produkte. Auch große<br />

Bauteile wie Gehäuse medizintechnischer<br />

Geräte, lassen sich<br />

mittels Laser-Kunststoffschweißen<br />

sehr einfach fügen.<br />

Vergleich zu anderen<br />

Fügeverfahren<br />

Viele Baugruppen und Anwendungssituationen<br />

sind empfindlich<br />

sowohl gegenüber Vibrationen als<br />

auch gegenüber Partikeln. Weil<br />

beim Laser-Durchstrahlschweißen<br />

keine mechanischen oder<br />

chemischen Belastungen auftreten<br />

und der thermische Einfluss<br />

nur im direkten Nahtbereich<br />

liegt, ist es eine sichere und schonende<br />

Methode zum Verschweißen<br />

von Kunststoffbauteilen im<br />

40 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Produktion<br />

Bild 4: Fügeverbindungen, die mit<br />

dem Laser-Kunststoffschweißen<br />

produziert wurden, sind frei<br />

von Verschmutzungen und<br />

Verformungen und verfügen<br />

darüber hinaus auch über optisch<br />

ansprechende Eigenschaften<br />

medizintechnischen Umfeld. Die<br />

herkömmliche Verfahren mit ihren<br />

technologieimmanenten Nachteilen<br />

haben hier das Nachsehen:<br />

Beim Ultraschall- oder Reibschweißen<br />

werden Bauteile<br />

durch Reibung erhitzt. Neben der<br />

mechanischen Belastung besteht<br />

die Gefahr der Partikelbildung.<br />

Beim Kleben hingegen werden<br />

zusätzliche Stoffe in das Produkt<br />

eingebracht. Das ist besonders<br />

bei Medizinprodukten unerwünscht<br />

oder sogar unzulässig.<br />

Schon in Bauteilen der Risikoklasse<br />

IIa kann ein verwendeter<br />

Klebstoff eine Produkteinführung<br />

massiv verzögern, da neue<br />

Stoffe in das Produkt eingebracht<br />

und entsprechend zertifiziert werden<br />

müssen. Das Heizelementschweißen<br />

trägt hohe Energiemengen<br />

in das Material ein und<br />

kann zu internen Spannungen und<br />

auf empfindlichen Ober flächen<br />

zu unerwünschten Schmelzmarken<br />

führen.<br />

Bild 5: Im Präzisionsgerät debritom+ zur gezielten Wundreinigung sorgt<br />

ein Ventil für die Druckerzeugung. Die beiden Bauteile des Ventilblocks<br />

aus POM-H müssen dem Prüfdruck von bis zu 400 bar standhalten. Um die<br />

Druckfestigkeit gewährleisten zu können – und das frei von Zusatzstoffen<br />

oder Partikeln – wird der Ventilblock sauber und beständig mittels Laser-<br />

Kunststoffschweißen gefügt<br />

Vorteile für die Elektronik<br />

und die Mikrofluidik<br />

Diverse Anwendungsfelder –<br />

vom Apparatebau über die Elektronik<br />

bis zur Mikrofluidik - profitieren<br />

von den Vorteilen, die das<br />

Laser-Kunststoffschweißen bereithält.<br />

In Bereichen, in denen Partikelfreiheit<br />

und Hygiene sowie<br />

exakte Geometrien auf minimalem<br />

Raum Grundvoraussetzungen<br />

für Produkte sind, vermag es das<br />

Laser-Kunststoffschweißen, die<br />

erreichte Qualität zu schützen.<br />

Das gilt für feine Kanalgeometrien<br />

in der Mikrofluidik ebenso<br />

wie beispielsweise für den in ein<br />

Kunststoffgehäuse eingebauten<br />

Sensor oder das Druckventil in<br />

einem Wundreinigungsgerät.<br />

Lasersysteme:<br />

Easy-to-use<br />

Für die einfache Einbindung<br />

in die Fertigung bietet LPKF verschiedene<br />

Lasersysteme an,<br />

sowohl als Inline-Versionen zur<br />

direkten Integration in hohe Volumen<br />

produzierende Linien als<br />

auch als Stand-alone-Lösungen.<br />

Die Bedienung der durchdachten<br />

Software ist denkbar einfach und<br />

ermöglicht auch die Anbindung<br />

an anwenderseitige MES. Je<br />

nach eingesetztem Material und<br />

gewünschter Stabilität sind die<br />

Schweißgeschwindigkeiten unterschiedlich<br />

lang, wobei der Scanner<br />

grundsätzlich ein hohes Schweißtempo<br />

vorgeben kann. Die einzubringende<br />

Leistung wird gezielt<br />

auf die Anwendung bzw. das zu<br />

schweißende Material hin ausgelegt<br />

und kann von wenigen Watt<br />

bis zu deutlich höheren Leistungen<br />

etwa bei der Bearbeitung von<br />

Hochtemperaturwerkstoffen liegen.<br />

Auch die eingesetzten Laserquellen<br />

werden anwendungsspezifisch<br />

ausgewählt.<br />

Von der Projekteinrichtung<br />

bis zum fertigen und qualitativ<br />

hochwertigen Bauteil sind es<br />

nur wenige Schritte. Das perfekte<br />

Zusammenspiel von Hard- und<br />

Software leistet einen großen Beitrag<br />

zur wirtschaftlichen Maschinennutzung.<br />

Mit nur wenigen<br />

Mausklicks lässt sich automatisch<br />

eine Kontur generieren, die<br />

auf dem kalibrierten Arbeitsfeld<br />

in ein perfektes Schweißergebnis<br />

umgesetzt wird. Die Prozessdaten<br />

lassen sich jederzeit auf andere,<br />

kalibrierte LPKF-Systeme weltweit<br />

übertragen, und erreichen dort<br />

die gleichen Ergebnisse. Kurze<br />

Zykluszeiten sorgen für Effizienz<br />

im Produktionsablauf. Moderne,<br />

variable Spanntechnik gewährleistet<br />

eine gleichmäßig hohe Verbindungsqualität<br />

über die gesamte<br />

Schweißnaht. Und für höchste<br />

Prozesssicherheit sorgt die integrierte<br />

Prozessüberwachung in<br />

den LPKF Maschinen. So lassen<br />

sich mit geringstem Aufwand<br />

beste Füge-Ergebnisse erzielen.<br />

LPKF WeldingQuipment<br />

GmbH<br />

www.lpkf-laserwelding.com<br />

www.lpkf.com<br />

Bild 6: Mit dem universell<br />

einsetzbaren, standardisieren<br />

Schweißsystem LPKF InlineWeld<br />

6200 lassen sich Kunststoffbauteile<br />

schnell, sicher und hermetisch dicht<br />

zusammenfügen<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

41


Produktion<br />

Oberflächenbeständigkeit von<br />

Medizinprodukten gegen Desinfektion<br />

Bild 1: Simulation einer mehrjährigen Behandlung mit Desinfektionsmittel führte zur Lösung der Beschichtung<br />

Medizinische Produkte müssen<br />

für Patienten und Anwender<br />

nach einem hohen Maße an Hygiene<br />

vorbereitet werden. Gerade<br />

im medizinischen Umfeld – bei<br />

einer tendenziell höheren Keimbelastung<br />

und steigenden Resistenzen<br />

der Keime gegen Medikamente<br />

– ist die Infektionsverhütung<br />

zum Schutz von Patienten<br />

und Personal ein weitverbreitetes<br />

Thema. Um dieses Maß<br />

an Hygiene zu garantieren und<br />

entsprechend sicherzustellen,<br />

müssen Medizinprodukte regelmäßig<br />

Reinigungs-, Desinfektions-<br />

und Sterilisationsprozesse<br />

durchlaufen. Hygienefreundliche<br />

Designs von Gehäusen und Eingabegeräten<br />

wie Touchscreens<br />

und Tastaturen erleichtern die<br />

Einhaltung der Hygieneanforderungen.<br />

Unterschiedliche Einsatzgebiete<br />

der Medizinprodukte entscheiden<br />

darüber, welche Materialien<br />

verwendet und wie sie desinfiziert<br />

bzw. gereinigt werden.<br />

Beständigkeit gegen<br />

Desinfektionsmittel<br />

Je nach Art und Anwendung<br />

des Desinfektionsmittels wirken<br />

chemische und gegebenenfalls<br />

Autoren:<br />

Jana Viehbeck, M. Sc. und<br />

Dr. Katrin Paduch,<br />

senetics healthcare group<br />

www.senetics.de<br />

Bild 2: Desinfektionsmittelleistung verschiedener Medizinprodukte. Die Desinfektion des Produkts ist erfolgreich<br />

ab einer Reduktion von Bakterien um 5 Log-Stufen (roter Punkt). Links: Bakterienkonzentration in (KBE)/ml<br />

nach Beimpfung des Medizinprodukts. Rechts: Bakterienkonzentration in (KBE)/ml nach Desinfektion des<br />

Medizinprodukts nach Herstellerangaben.<br />

42 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Produktion<br />

Bild 3: Mikroskopische Bewertung von Beschichtungsschäden nach einer<br />

simulierten Wischdesinfektion über die gesamte Lebensdauer eines<br />

Medizinprodukts.<br />

zusätzlich physikalische Belastungen<br />

auf die Oberfläche des<br />

Medizinprodukts.<br />

• Die chemische Belastung erfolgt<br />

sowohl bei der Wisch-, als auch<br />

bei der Tauchdesinfektion.<br />

Dabei wird das Medizinprodukt<br />

für einen definierten Zeitraum<br />

in Desinfektionsmittel eingetaucht,<br />

um alle darauf befindlichen<br />

Keime abzutöten.<br />

• Die physikalische Belastung<br />

resultiert durch Reibung während<br />

einer Wischdesinfektion<br />

auf der Oberfläche des Produkts.<br />

Hierbei wird die Oberfläche des<br />

Medizinprodukts nach einer Desinfektionsanleitung,<br />

welche vom<br />

Hersteller zur Verfügung gestellt<br />

wird, desinfiziert.<br />

Dies bedeutet, dass das Produkt<br />

bei einer langjährigen Nutzung<br />

sämtlichen chemischen und<br />

physikalischen Belastungen, die<br />

auf die Produktoberfläche einwirken,<br />

standhalten muss. Gerade bei<br />

Kunststoffen ist die Gefahr eines<br />

Materialangriffs, einer beschleunigten<br />

Alterung, Verfärbung oder<br />

einer Wassereinlagerung durch<br />

eine Behandlung mit Chemikalien<br />

bekannt und muss bei der Materialauswahl<br />

umfassend betrachtet<br />

werden. Daher ist bei innovativen<br />

Kunststoffen, Beschichtungen<br />

und Gehäusen im medizinischen<br />

Bereich zuerst zu klären,<br />

ob diese grundsätzlich für die<br />

regelmäßige Behandlung mit Desinfektionsmitteln<br />

geeignet sind.<br />

Bestimmung der<br />

Desinfektionsmittelleistung<br />

Es gibt eine Vielzahl unterschiedlichster<br />

Desinfektionsmittel,<br />

welche für Medizinprodukte<br />

verwendet werden können. Einige<br />

von ihnen eignen sich vorwiegend<br />

zur Flächendesinfektion, wohingegen<br />

andere besser für eine<br />

Tauchdesinfektion ausgelegt sind.<br />

Aber nicht jedes Desinfektionsmittel<br />

ist für jedes Produkt und Material<br />

sowie dessen Anwendungszweck<br />

geeignet. Aufgrund einer<br />

erhöhten Oberflächenrauigkeit<br />

oder einer zu geringen Einwirkzeit,<br />

ist es möglich, dass Desinfektionsmittel<br />

nicht die versprochene<br />

Leistung erfüllen. Resultierend<br />

bleiben Krank heitserreger auf<br />

dem Produkt zurück und können<br />

auf Patient oder Personal übertragen<br />

werden. Um die optimale<br />

Wirkung zu erzielen, ist es wichtig,<br />

die Angaben in der Desinfektionsmittelanleitung<br />

des Herstellers<br />

zu befolgen. Gegen diese<br />

Anleitung wird auch die Desinfektionsleistung<br />

einer Desinfektionsmittel-Material-Kombination<br />

geprüft. Dabei wird das Produkt<br />

zunächst im Labor mit einer definierten<br />

Anzahl an Bakterien beimpft<br />

und anschließend gemäß<br />

Herstellerangaben desinfiziert.<br />

Abschließend wird die Keimbelastung<br />

des Produkts bestimmt,<br />

wodurch die Leistung des Desinfektionsmittels<br />

auf der spezifischen<br />

Oberfläche festgestellt<br />

werden kann.<br />

Entwicklungsbegleitende<br />

Desinfektionsmittel-<br />

Testung<br />

Oberflächen werden während<br />

der Anwendung, Lagerung und<br />

des Transports unterschiedlichen<br />

Einflüssen ausgesetzt. Latente<br />

Schwachstellen können mittels<br />

Oberflächen-Testungen aufgedeckt<br />

und direkt im nächsten<br />

Entwicklungszyklus verbessert<br />

werden. Wichtig für die Wirkung<br />

des Desinfektionsmittels ist auch<br />

die Form des Gehäuses. Glatte,<br />

komplett abschließende Formen<br />

Bild 4: Links: Durchführung einer Wischdesinfektion einer Kunststoffoberfläche. Rechts: Testung der UDI-Beständigkeit der Human-Maschine-Interface-<br />

Schnittstellen eines Touch-Panels auf alltägliche mechanische Einflüsse.<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

43


Produktion<br />

verhindern beispielsweise ein<br />

Ansammeln von Schmutz und<br />

Bakterien in den Spalten oder<br />

an Kanten. Das Ergebnis eines<br />

Schwachstellentests kann also<br />

eine Anpassung des Gehäuses<br />

nach sich ziehen, was auch eine<br />

Änderung im Fertigungsverfahren<br />

zur Folge haben kann. Dadurch<br />

können entsprechend hohe Entwicklungs-<br />

und Optimierungskosten<br />

entstehen. Deshalb muss<br />

dieser Aspekt idealerweise bereits<br />

in der Konzeptphase berücksichtigt<br />

werden. Dasselbe gilt auch<br />

für Bedienelemente, da dort ein<br />

erhöhtes Risiko einer Biofilm-Bildung<br />

besteht.<br />

Wichtig ist also, dass Gehäuse<br />

und Beschichtungen der im medizinischen<br />

Bereich geforderten<br />

Desinfektion standhalten, ohne<br />

Schaden zu nehmen. Jedoch sind<br />

diese Anforderungen während der<br />

Entwicklung nicht bei jedem Material<br />

bzw. jeder Beschichtung im<br />

Vorherein bekannt. Vor allem bei<br />

Fertigteilen ist nicht immer sichergestellt,<br />

ob alle Anforderungen<br />

erfüllt werden. Daher werden in<br />

der Praxis für die Entwicklung<br />

meist Materialien verwendet, welche<br />

sich bereits über viele Jahre<br />

hinweg bewährt haben und seither<br />

keine Auffälligkeiten zeigen.<br />

Auch im Hinblick auf die Zulassung<br />

von Medizinprodukten sind<br />

entwicklungsbegleitend sowohl<br />

mechanische als auch chemische<br />

Prüfungen, insbesondere zur<br />

Risiko minimierung gemäß DIN EN<br />

ISO 14971, notwendig. Besonders<br />

im Fokus steht hierbei die Desinfektionsmittelbeständigkeit.<br />

Folgende Fragen sind hilfreich,<br />

bevor man etwas Innovatives<br />

Neues im medizinischen<br />

Bereich der Gehäuseentwicklung<br />

oder Oberflächenbeschichtung<br />

auf den Markt bringt:<br />

• Welchen Belastungen ist das<br />

Produkt ausgesetzt?<br />

• Welches Desinfektionsverfahren<br />

ist notwendig?<br />

• Ist die Oberfläche grundsätzlich<br />

desinfizierbar?<br />

• Welches Desinfektionsmittel soll<br />

verwendet werden?<br />

• Wie kann ich gewährleisten, dass<br />

mein Medizinprodukt beständig<br />

gegen wiederholte Desinfektion<br />

ist?<br />

• Welches Desinfektionsmittel<br />

ist für mein Medizinprodukt<br />

geeignet?<br />

• Ist die Oberfläche auch nach<br />

wiederholter langjähriger Desinfektion<br />

noch beständig?<br />

• Ist die UDI-Kennzeichnung<br />

meines Produkts beständig<br />

gegen mein ausgewähltes Desinfektionsmittel?<br />

UDI-Beständigkeit<br />

bei regelmäßiger<br />

Desinfektion<br />

Aktuelle gesetzliche Vorgaben<br />

der FDA und der neuen MDR stellen<br />

alle Unternehmen der Medizintechnik<br />

vor eine große Herausforderung.<br />

Die Kennzeichnung<br />

aller Medizinprodukte ist erforderlich,<br />

um die Rückverfolgbarkeit<br />

zu gewährleisten. Die Haltbarkeit<br />

des angebrachten UDI/<br />

Data Matrix Code auf Medizinprodukten<br />

muss während der<br />

gesamten angegebenen Lebenszeit<br />

(z. B. über alle Wiederaufbereitungszyklen)<br />

nachgewiesen<br />

werden. Um diese Beständigkeit<br />

des UDI-Codes zu gewährleisten,<br />

wird das Produkt einer<br />

Testung unterzogen. Dabei wird<br />

das Produkt einer chemischen,<br />

thermischen und/oder physikalischen<br />

Belastung, ähnlich der<br />

Belastung bei täglicher Anwendung,<br />

ausgesetzt. Je nach Produkt<br />

und Anwender ist diese kundenspezifisch<br />

festzulegen. Die<br />

Abfolge wird mehrmals in einer<br />

bestimmten Frequenz wiederholt,<br />

welche an die reale Anzahl<br />

an Wiederholungen angelehnt<br />

wird. Abhängig vom zeitlichen<br />

Aufwand ist alter nativ auch eine<br />

verkürzte Prüfung denkbar. ◄<br />

Schattenmasken aus Edelstahl oder aus Polyimid<br />

Für die exakte Abbildung feiner<br />

Strukturen auf Substraten kommen<br />

Schattenmasken (auch<br />

Bedampfungsmasken) zum Einsatz.<br />

Die Anforderungen an solche<br />

Masken sind vielfältig. Entsprechend<br />

ihrem Einsatzzweck<br />

werden sie in den unterschiedlichsten<br />

Materialien gefertigt. Die<br />

Firma CADiLAC Laser GmbH<br />

fertigt Schattenmasken in der<br />

Hauptsache aus Edelstahl bzw.<br />

aus Polyimid. Bei Edelstahlmasken<br />

sind die magnetischen Eigenschaften<br />

von Vorteil, wenn eine<br />

Abdichtung zum Substrat erforderlich<br />

ist. Nichtleitende Schattenmasken<br />

fertigt das Unternehmen<br />

aus Kunststoffen wie beispielsweise<br />

Polyimid. Als Anforderung<br />

für diese Masken steht oftmals<br />

eine hohe Temperaturbeständigkeit<br />

im Vordergrund.<br />

Sehr großes<br />

Einsatzspektrum<br />

Durch die Flexibilität des Materials<br />

lässt sich ein sehr großes<br />

Einsatzspektrum realisieren. Das<br />

Verunreinigen des zu bedampfenden<br />

Substrates durch Metall-<br />

Ionen wird mit diesem Material<br />

ausgeschlossen und es sind<br />

feinste Strukturen realisierbar.<br />

CADiLAC Laser GmbH<br />

www.cadilac-laser.de<br />

44 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Perfekte Oberflächen für künstliche<br />

Hüftgelenke<br />

Die Otec-Schleppfinishanlagen sorgen für die optimalen Oberflächen bei Implantaten<br />

Produktion<br />

OTEC Präzisionsfinish GmbH<br />

info@otec.de<br />

www.otec.de<br />

Endoprothesen sind Implantate, die dauerhaft<br />

im Körper verbleiben und ein geschädigtes Gelenk<br />

ganz oder teilweise ersetzen. Das künstliche Hüftgelenk<br />

ist eins der bekanntesten Implantate. Unter<br />

einem künstlichen Hüftgelenk versteht man in der<br />

Regel den Ersatz von Hüftkopf und Hüftpfanne. Am<br />

Hüftkopf wird auf Oberschenkelseite nach Kopfentfernung<br />

ein langer Stiel in den Markraum eingebracht,<br />

auf den der künstliche Hüftkopf aufgesetzt<br />

wird. Eines der Ziele des künstlichen Hüftgelenks<br />

ist eine lange Standzeit zu gewährleisten.<br />

Für den guten Einbau der Prothese und einer<br />

langen Tragedauer gibt es wichtige Faktoren bei<br />

der Herstellung, wie das Design, die Verankerung<br />

und die Beschaffenheit der Oberfläche. Der künstliche<br />

Hüftkopf besteht zum einen aus der Hüftkugel<br />

und zum anderen aus dem Hüftschaft. Hüftschäfte<br />

werden auf zwei Arten im Markraum eingebaut.<br />

Das ist der zementierte und nicht zementierte<br />

Einbau. Ein Hüftschaft, der nicht zementiert<br />

wird, ist teilweise beschichtet und wird meist nur<br />

an bestimmten Stellen poliert. Durch die Beschichtung<br />

wird ein besseres Verwachsen gewährleistet.<br />

Bei einem zementierten Hüftschaft wird der<br />

gesamte Schaft poliert.<br />

Bearbeitung unterschiedlicher<br />

Materialien<br />

Für die Bearbeitung der Hüftschäfte wird eine<br />

OTEC Schleppfinishanlage der Serie DF verwendet.<br />

Neben den Hüftschäften werden auch die Hüftkugeln<br />

in dieser Anlage bearbeitet. Hüftschäfte dürfen<br />

bei der Fixierung in der Maschine nicht beschädigt<br />

werden, daher sind spezielle Haltervorrichtungen<br />

hierfür notwendig. In der OTEC-Schleppfinishanlage<br />

werden die Hüftschäfte in diese speziellen<br />

Halter eingespannt und in einem Nassbearbeitungsprozess<br />

mit einem Schleifmittel bearbeitet.<br />

Danach werden die Hüftschäfte mit einem<br />

Hartschalengranulat behandelt, um so eine hochglanzpolierte<br />

Oberfläche zu erhalten. Hüftkugeln<br />

werden ebenso in der DF-Maschine bearbeitet.<br />

Auch hier wird oft im ersten Schritt ein Schleif mittel<br />

im Nassprozess verwendet. Nach dem Schleifen<br />

folgt auch hier mittels eines Hartschalengranulats<br />

eine Hochglanzpolitur. Mit der OTEC-Schleppfinishanlage<br />

können verschiedene Materialien wie<br />

Edelstahl, Titan, Chromkobalt und Keramik bearbeitet<br />

werden.<br />

Optimales Bearbeitungsergebnis<br />

In der OTEC-Schleppfinishanlage werden die Hüftgelenksbestandteile<br />

in speziellen Haltervorrichtungen<br />

eingespannt und mit hoher Geschwindig keit kreisförmig<br />

durch Schleif- und Poliermittel geschleppt.<br />

Diese schnellen Bewegungen sorgen dafür, dass<br />

ein optimales Bearbeitungsergebnis erzielt wird.<br />

Zudem werden Freiflächen gleich mäßig bearbeitet,<br />

so wird eine homogene bearbeitete Oberfläche<br />

gewährleistet. Durch die DF Maschine von<br />

OTEC wird die richtige Kombination von Verfahrensmittel,<br />

Werkzeughalter und Prozessparameter<br />

für eine Oberfläche in Qualität einer Handpolitur<br />

sichergestellt.<br />

Vielfalt an<br />

Maschinenvarianten<br />

Die Besonderheit bei den OTEC-Schleppfinishanlagen<br />

ist die Vielfalt der Maschinenvarianten. Hierdurch<br />

ist es möglich individuell auf Kundenanforderungen<br />

einzugehen. Mit der OTEC-Schleppfinishanlage<br />

erhalten die Hüftgelenke prozess sichere Ergebnisse.<br />

Damit diese Ergebnisse gewährleistet werden,<br />

unterstützt OTEC seine Kunden mit dem langjährig<br />

bestehenden Know-How und bei der Entwicklung<br />

der individuellen Prozesse. Ein breites Spektrum an<br />

Wissen für die Bearbeitung von Implantaten ist bei<br />

OTEC gewährleistet. Auch renommierte Hersteller<br />

auf der ganzen Welt setzen auf diese Technologie.<br />

Hüftschäfte und Hüftkugeln erhalten mittels dem<br />

OTEC-Verfahren eine perfekte und hochglanzpolierte<br />

Oberfläche. ◄<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

45


Produktion<br />

Neue IoT-Lötstation mit modernsten<br />

Features<br />

Die Lötstation von heute und morgen muss Traceability und zuverlässige Datenerfassung auch für den<br />

manuellen Lötprozess unterstützen sowie die zentrale Steuerung und Profilübergabe an eine oder mehrere<br />

Lötstationen per Interface.<br />

TBK GmbH<br />

www.kullik.com<br />

Hakko<br />

www.hakko-iot.eu<br />

Wie sehen die Ansprüche des<br />

sogenannten IoT-Zeitalters, die<br />

Erwartungen einer 4.0-Umgebung<br />

in der Fertigung aus, wenn<br />

es um manuelle Technik wie das<br />

Handlöten geht? Diese Fragen gilt<br />

es zu beantworten, will man eine<br />

zukunftsfähige Lötstation schaffen.<br />

Antworten<br />

Zum einen muss die Traceability<br />

– also die Nachverfolgbarkeit<br />

von Prozessen – gewähr leistet<br />

sein und damit die Informationen<br />

darüber, unter welchen genauen<br />

Bedingungen diese Prozesse<br />

durchgeführt wurden. Die Herausforderung<br />

ist, die dafür relevanten<br />

Prozessdaten in Echtzeit<br />

zu erfassen und einem zentralen<br />

Datenbank system zuführen<br />

zu können.<br />

Zum anderen muss eine Schnittstelle<br />

geschaffen werden, durch<br />

die sich sowohl die einzelne Lötstation<br />

als auch ganze Bulks<br />

von mehreren Stationen zentral<br />

mit Informationen oder Profilen/<br />

Parametern beschicken lassen,<br />

die für die Durchführung eines<br />

bestimmten Prozesses bestimmt<br />

sind. Hakko stellt mit der FN-1010<br />

ein Lötsystem vor, welches genau<br />

diesen Erwartungen entspricht<br />

und liefert somit IoT-Löttechnik<br />

der Zukunft.<br />

Das FN-1010-Lötsystem<br />

Alle Informationen aus dem<br />

manuellen Lötprozess werden<br />

in Echtzeit gesammelt, gespeichert<br />

und visualisiert. Alle relevanten<br />

Prozessdaten, wie Format<br />

und Seriennummer der Lötspitze,<br />

Anzahl der Aufheizvorgänge und<br />

die gesamte geleistete Betriebszeit<br />

der individuellen Spitze, werden<br />

erfasst. Flexible Interface-<br />

Optionen gewährleisten die einfache<br />

Integration in jede Umgebung<br />

und in jede Ausbaustufe.<br />

Wahlweise stehen zur Verfügung:<br />

RS232, USB 3.0 oder LAN.<br />

Aber was steckt<br />

eigentlich dahinter?<br />

Die Bundesregierung hat eine<br />

weitere technische Revolution<br />

ausgerufen: Industrie 4.0 – nachdem<br />

bereits drei historische industrielle<br />

Revolutionen stattgefunden<br />

haben: die Erfindung und Verwendung<br />

der Dampfmaschine, Fließbänder<br />

mit der Massenproduktion<br />

und der digitale Rechner/Computer<br />

und speicherprogrammierbare<br />

Steuerungen (SPS).<br />

Ziel von Industrie 4.0 ist es,<br />

alle Teilnehmer einer Wertschöpfungskette<br />

digital so zu verknüpfen,<br />

dass alle Beteiligten miteinander<br />

in einem Netzwerk (Internet<br />

oder Intranet) verbunden sind:<br />

Menschen, Maschinen, Anlagen,<br />

Logistik, Produktion und Finanzen.<br />

Grundlagen sind intelligente, digital<br />

vernetzte und sichere Systeme<br />

– mit deren Hilfe soll eine weitgehend<br />

selbstorganisierte Produktion<br />

möglich werden.<br />

Ähnliche Bestrebungen gibt es<br />

in allen Industrieländern: in Japan<br />

unter Industrial Value-Chain Initiativ<br />

IVI, in Frankreich unter Industrie<br />

du futur, in den USA als Industrial<br />

Internet Consortium IIC und<br />

in Südkorea unter Smart Factories.<br />

Grundstock sind aber immer<br />

digitale Systeme, die miteinander<br />

und einer digitalen Umgebung<br />

kommunizieren können.<br />

Probleme und Lösungen<br />

Gerade in sensiblen Produktionsumfeldern<br />

für Hightech, wie<br />

Elektronik für Militär, Medizin,<br />

Automotive, Luft und Raumfahrt,<br />

kann eine einzelne, misslungene<br />

Lötstelle zum Totalausfall, zur<br />

Katastrophe führen. Es ist von<br />

höchster Wichtigkeit für jede einzelne<br />

Lötstelle, die Sicherheit über<br />

die präzise Ausführung zu erlangen<br />

und ein Protokoll live online,<br />

aber auch abrufbar zu führen.<br />

Ermöglicht wird das mit Lötspitzen,<br />

die „mitdenken“, sozusagen<br />

mit einem Gedächtnis, das<br />

ausgelesen werden kann, und<br />

einem Zähler der Lebensereignisse.<br />

Seit der Erfindung der Kompakt-/Kompositlötspitze,<br />

bei der<br />

das Heizelement, der Temperatursensor,<br />

der Anschlusskontakt<br />

und der Metallkern der Lötspitze<br />

eine thermische Einheit bilden,<br />

ist bei dem Prinzip nicht mehr<br />

viel geschehen.<br />

Bei den bisherigen Lötstationen<br />

ist nicht gewährleistet, dass die<br />

Wahl der Löttemperatur in Hinblick<br />

auf die maximal erlaubte<br />

Höhe wirklich über die gesamte<br />

Prozessdauer eingehalten wird.<br />

Die Auswahl der Lötspitzenform<br />

ist dem Anwender genauso überlassen<br />

wie die Einstellung der<br />

Ruhefunktionen und Pflege der<br />

Lötspitze.<br />

Die Messung der Temperatur<br />

in und die Gegenmessung<br />

46 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Produktion<br />

an der äußeren Spitze der Lötspitze,<br />

zur Ermittlung einer eventuell<br />

unzulässigen Differenz und<br />

deren Korrektur durch die Verwendung<br />

einer Offset-Funktion,<br />

neigt zu Ungenauigkeiten. Die<br />

schriftlichen Protokolle unterliegen<br />

dem Risiko des menschlichen<br />

Irrtums und einfachen Übernahmefehlern.<br />

Die automatisierte,<br />

gesteuerte Übertragung in ein IoT-<br />

System ist bisher nicht möglich.<br />

In der Vergangenheit wurde der<br />

Bereich der manuellen Löttechnik<br />

den Ansprüchen der Anwender<br />

und der Industrie entsprechend<br />

weiter entwickelt. Die übertragbare<br />

Energie auf eine Lötstelle<br />

ist auf bis zu 300 Watt gesteigert<br />

worden. Die Lötspitzenformen sind<br />

praktisch an jede auch noch so<br />

komplizierte Lötaufgabe angepasst<br />

worden. Die Anwendung<br />

von Stickstoff, der die Lötstelle<br />

zusätzlich erwärmt, vor Oxidation<br />

schützt, damit das Flussmittel<br />

deutlich länger aktiv hält und<br />

die Standzeit der Lötspitze verdoppelt,<br />

ist ein weiterer Meilen stein,<br />

Lötstellen perfekt und zuverlässig<br />

zu herzustellen.<br />

Manuelle Löttechnik für<br />

das IoT-Zeitalter<br />

Hakko bietet nun mit dem<br />

FN-1010 ein neues Gesamtlötsystem<br />

an, das von der intelligenten<br />

Lötspitze bis zur Über wachung<br />

und Auswertung der Lötvorgänge,<br />

die notwendigen Features bietet.<br />

Die neuen Lötspitzen sind mit<br />

einem „Gedächtnis“ ausgerüstet.<br />

Der pro Spitze vorhandene individuelle<br />

Memory-/Speicherchip, der<br />

ausgelesen werden kann, macht<br />

es möglich, jeder Lötspitze dauerhaft,<br />

individuelle Werte und Ereignisse<br />

zuzuordnen.<br />

Gespeichert sind das Format<br />

und die Bezeichnung der<br />

Lötspitze, ihre eindeutige Seriennummer,<br />

die Zuordnung zur<br />

eingesetzten Lotlegierung –<br />

bleifreies Lot oder bleihaltiges<br />

Lot. Dieser Eintrag, diese<br />

Fest legung kann, wenn er auf<br />

bleihaltig geändert wird, nicht<br />

mehr rückgängig gemacht werden.<br />

Eine Verwendung im Standardprozess<br />

muss dann speziell<br />

freigegeben werden. Die<br />

Temperaturablage, auch Offset<br />

genannt, zwischen der in<br />

der Spitze gemessenen und der<br />

extern ermittelten Löttemperatur<br />

wird drahtlos vom Thermometer<br />

an die Lötstation übertragen.<br />

Um die Temperaturunterschiede,<br />

die Ablage, gering<br />

zu halten, ist der interne Temperatursensor<br />

in der Lötspitze<br />

weit zur Spitze hin angeordnet<br />

worden.<br />

Gespeichert werden auch die<br />

Anzahl der Aufheizvorgänge und<br />

die gesamte Betriebszeit der Lötspitze.<br />

Durch diese Statistik ist es<br />

möglich, einen Zeitpunkt festzulegen,<br />

zu dem die Lötspitze voraussichtlich<br />

gewechselt werden<br />

sollte. Das Tracking der eigenen<br />

Prozessdaten ermöglicht, den Verschleiß<br />

vorher zu bestimmen und<br />

rechtzeitig die Lötspitze zu wechseln.<br />

Die Erfassung der Energieübertragung<br />

pro Lötstelle lässt<br />

auch weiter Rückschlüsse über<br />

evtl. Justierung und Optimierung<br />

des Prozesses zu und visualisiert<br />

und erfasst die entscheidenden<br />

Parameter des manuellen Lötprozesses.<br />

Ein weiteres Feature für ein<br />

sicheres Arbeiten ist der „erweiterte<br />

Standby“. Ein Bewegungssensor<br />

im Lötkolben leitet in<br />

Arbeitspausen die Standby- oder<br />

Ruhefunktion der Lötstation ein,<br />

zusätzlich kann auch für längere<br />

Pausen eine komplette<br />

Abschaltung programmiert werden.<br />

Zusätzliche Sicherheit ist<br />

gegeben, wenn der Lötkolben<br />

vom Arbeitsplatz fallen sollte. In<br />

diesem Fall wird die Energiezuführung<br />

zur Lötspitze ausgeschaltet,<br />

um die Gefahr weiterer Schäden<br />

und Verbrennungen auszuschließen.<br />

Die Lötstation ist mit der effektiven<br />

Heizleistung von 100 W<br />

gut ausgerüstet, um nahezu alle<br />

gängigen Lötaufgaben erfüllen<br />

zu können. Auf einem sechszeiligen<br />

LC-Display werden die Prozessparameter<br />

angezeigt. Vier<br />

Tasten sind für die Bedienung<br />

übersichtlich in der Frontseite<br />

der Station angebracht. Für die<br />

Kommunikation bei der Übertragung<br />

der Offset-Werte ist eine<br />

Infrarotschnittstelle in Station<br />

und Thermometer eingebaut.<br />

Weitere Schnittstellen erlauben<br />

die Übertragung der Prozessdaten,<br />

die Kommunikation<br />

mit einem Computer oder Server.<br />

Die Hakko FN-1010 kann<br />

wahlweise mit einem RS232-,<br />

USB-3.0- oder LAN-Interface<br />

geliefert werden. ◄<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

47


Produktion<br />

Kleinste Werkzeuge hocheffizient auswuchten<br />

Mit der Tooldyne µicro von Schenck RoTec die Rundlaufqualität von Mikrowerkzeugen sichern<br />

Bild 1: Maßgeschneidert für Mikrobearbeitung: Die<br />

Auswuchtmaschine Tooldyne µicro von Schenck RoTec<br />

für das hochpräzise Auswuchten kleinster Werkzeuge<br />

und Aufnahmen mit Gewichte von bis zu 500 g und<br />

Durchmessern von bis zu 100 mm.<br />

Alle Bilder: Schenck RoTec<br />

Die Miniaturisierung von Bauteilen<br />

und Baugruppen gehört zu<br />

den Megatrends der modernen<br />

Produktentwicklung. Sie führt<br />

zu weiter steigenden Qualitätsansprüchen<br />

an die Rundlaufgenauigkeit<br />

der bei der Mikrobearbeitung<br />

eingesetzten Präzisionswerkzeuge<br />

und Spindeln. Mit der<br />

Tooldyne µicro von Schenck RoTec<br />

halten sowohl die Werkzeug-Hersteller<br />

als auch die Anwender<br />

und Instandsetzer Schritt mit den<br />

wachsenden Anforderungen. Das<br />

bedienerfreundliche Kompaktsystem<br />

ist ausgelegt für das hocheffiziente<br />

Auswuchten rotierender<br />

Mikrowerkzeuge mit Gewichten<br />

von bis zu 500 g und Durchmessern<br />

von bis zu 100 mm. Das<br />

Tooldyne-Konzept wird Schenck<br />

RoTec auch auf der diesjährigen<br />

EMO (16.-21.9.<strong>2019</strong>) in Hannover<br />

vorstellen. Immer mehr Leistung<br />

auf kleinstem Raum – die<br />

Miniaturisierung einzelner Bauteile<br />

und ganzer Baugruppen schreitet<br />

in allen Branchen mit großen<br />

Schritten voran. Vorreiter sind<br />

hier vor allem der Kleinstmotorenbau<br />

sowie die Medizin- und Dentaltechnik.<br />

Die Mikrobearbeitung<br />

gewinnt daher in der modernen<br />

Fertigungstechnik immer größere<br />

Bedeutung. Unternehmen, die in<br />

diesem Bereich als Werkzeugoder<br />

Spindelhersteller, Zulieferer<br />

oder Service-Dienstleister mithalten<br />

wollen, müssen einen entscheidenden<br />

prozesstechnischen<br />

Qualitätsfaktor ständig im Auge<br />

behalten: Die Rundlaufgenauigkeit<br />

der eingesetzten Werkzeuge<br />

und Aufnahmen und die verlässliche<br />

Einhaltung extremer Genauigkeitsanforderungen.<br />

Denn in der<br />

Mikrobearbeitung rotieren winzige<br />

Präzisionswerkzeuge mit<br />

Spindeldrehzahlen von bis über<br />

200.000 min -1 , um mit höchster<br />

Bild 2: Die Tooldyne µicro ist eine kompakte Systemlösung<br />

für den Einsatz in der Fertigung oder Instandsetzung:<br />

Der Auswuchtprozess ist mit wenigen Handgriffen<br />

erledigt. Die Präzisions-Spannmechanik nimmt<br />

den zu prüfenden Werkzeugadapter mit Werkzeug<br />

reproduzierbar auf.<br />

Wiederholgenauigkeit kleinste<br />

Werkstücke aus Metall oder Kunststoff<br />

zu bohren, fräsen, schleifen<br />

oder honen.<br />

Perfekt abgestimmt auf diese<br />

besonderen Genauigkeitskriterien<br />

ist die Auswuchtmaschine<br />

Tooldyne µicro von Schenck RoTec.<br />

Mit diesem sehr einfach bedienbaren<br />

Kompaktsystem erhalten<br />

sowohl Hersteller als auch<br />

Anwender und Instandsetzer die<br />

Möglichkeit, Mikrowerkzeuge und<br />

Mikrospindeln mit Durchmessern<br />

von bis zu 100 mm und Gewichten<br />

von bis zu 500 g mit höchster<br />

Präzision auszuwuchten – und<br />

damit deren Rundlaufgenauigkeit<br />

sicherzustellen.<br />

Anschließen und loslegen<br />

Die Tooldyne µicro wurde für den<br />

direkten Einsatz in der Fertigung<br />

oder Instandsetzung entwickelt.<br />

Für den Betrieb der Auswuchtmaschine<br />

benötigt der Anwender<br />

nicht mehr als einen stabilen Tisch<br />

oder eine Werkbank sowie einen<br />

Stromanschluss. Der Auswuchtprozess<br />

selbst ist eine Sache weniger<br />

Handgriffe, denn alles an der<br />

Maschine ist auf einfache Handhabung<br />

und maximale Effizienz ausgelegt.<br />

Die Präzisions-Spannmechanik<br />

der Maschine nimmt den<br />

zu prüfenden Werkzeugadapter<br />

mit dem Werkzeug reproduzierbar<br />

auf, und nach der Eingabe der<br />

geometrischen Werkzeugdaten<br />

kann der Anwender den Messlauf<br />

sofort starten. Zeitaufwendige<br />

Vor- oder Nacharbeiten für<br />

die Kalibrierung sind nicht nötig,<br />

da die Tooldyne µicro permanent<br />

kalibriert ist! Und die erzielbare<br />

Wuchtgenauigkeit ist für nahezu<br />

alle Mikrowerkzeuge und Mikroaufnahmen<br />

wie weitem ausreichend.<br />

Die kleinste erreichbare<br />

spezifische Restunwucht liegt bei<br />

0,5 g mm/kg – das entspricht einer<br />

Schwerpunkt-Exzentrität von nur<br />

noch 0,5 µm.<br />

Zukunftssichere Lösung<br />

Alle Bedien- und Funktionselemente<br />

der Tooldyne µicro sind für<br />

den Anwender leicht zugänglich.<br />

Auch die transparente Schutzhaube<br />

lässt sich einfach handhaben.<br />

Die Arbeitshöhe des kompakten<br />

Auswuchtsystems wurde<br />

nach neuesten ergonomischen<br />

Maßstäben gestaltet. Außerdem<br />

ist die Auswuchtmaschine CE-zertifiziert<br />

und entspricht allen Vorgaben<br />

der Maschinenrichtlinie<br />

2006/42/EGt. Die Schutzhaube<br />

erfüllt die strengen Kriterien der<br />

ISO 21940-23 Klasse C (Schutz<br />

gegen wegfliegende Teile). Weitere<br />

Informationen über das innovative<br />

Tooldyne-Konzept erhalten<br />

die Besucher auf der diesjährigen<br />

EMO in Hannover.<br />

Schenck RoTec GmbH<br />

www.schenck-rotec.de<br />

48 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Bildverarbeitung<br />

Neue Lösungen für die Videoverarbeitung<br />

CM311-H – Mini-PCIe HDMI Frame Grabber für Medical Vision<br />

Karte besonders für den Einsatz<br />

in Embedded-Systemen für die industrielle<br />

oder medizinische Bildverarbeitung.<br />

Zudem verfügt die<br />

Video Capture Card über eine<br />

PCIe Gen2 x2-Schnittstelle mit<br />

einer theoretischen Bandbreite<br />

von 8 Gb/s.<br />

Der Mini-PCIe<br />

HDMI Frame<br />

Grabber CM311-H<br />

Der CM311-H ist ein Mini-PCIe<br />

HDMI Frame Grabber, der Videos<br />

von bis zu 1080p@60 aufnehmen<br />

kann. Mit der AVerMedia Video<br />

Engine Technologie kann die<br />

Karte verschiedene Auf gaben<br />

der Videoverarbeitung wie Bildratenkonvertierung,<br />

De-Interlacing,<br />

Skalierung usw. ausführen, ohne<br />

die Rechenleistung der Zielplattform<br />

zu verbrauchen. Der Frame-<br />

Grabber ist mit vollen Funktionen<br />

ausgestattet, die für die<br />

Aufnahme von Full HD-Videos<br />

im Bereich medizinischer oder<br />

industrieller Bildverarbeitung<br />

erforderlich sind.<br />

Der CM311-H kann bis zu 4:4:4:4<br />

10 Bit RGB und YUV unterstützen,<br />

wodurch Farben über das gesamte<br />

Farbspektrum erfasst werden können,<br />

um eine reichere und hellere<br />

Bildqualität zu erzielen. Die<br />

10-Bit-Farbtiefenunterstützung ist<br />

besonders nützlich in der medizinischen<br />

Bildverarbeitung, denn<br />

Bilder mit geringsten Farbvariationen<br />

können bereits auf unterschiedliche<br />

Zustände oder Stadien<br />

von Krankheiten hinweisen.<br />

Video Capture Card<br />

Der CN311-H ist eine M.2 Video<br />

Capture, die mit dem HDMI<br />

M.2 Video Capture Card CN311-H<br />

1.4-Standard kompatibel ist und<br />

eine einkanalige Auflösung von<br />

4096 x 2160 bei einem verlustfreien<br />

Videodatendurchsatz von<br />

30 fps ermöglicht. Im Gegensatz<br />

zu den meisten M.2-Capture-Karten<br />

gelingt AVerMedia ein Durchbruch<br />

im I/O-Board-Design. Der<br />

CN311-H, der über ein HDMI-<br />

Mikrokoaxialkabel angeschlossen<br />

ist, kann 4K-Videodaten effizient<br />

und gleichmäßig übertragen<br />

und profitiert auch von der Konfiguration<br />

eingebetteter Systeme.<br />

Dadurch, dass die Abmessungen<br />

einer PCI Express M.2 extrem<br />

kompakt sind, eignet sich die<br />

Reichere und hellere<br />

Bildqualität<br />

Beide Karten können bis zu<br />

4:4:4:4 10 Bit RGB und YUV unterstützen,<br />

wodurch Farben über das<br />

gesamte Farbspektrum erfasst<br />

werden können, um eine reichere<br />

und hellere Bildqualität zu erzielen.<br />

Die 10-Bit-Farbtiefenunterstützung<br />

ist besonders nützlich in der medizinischen<br />

Bildverarbeitung, denn<br />

Bilder mit geringsten Farbvariationen<br />

können bereits auf unterschiedliche<br />

Zustände oder Stadien<br />

von Krankheiten hinweisen.<br />

Industrial Computer Source<br />

(Deutschland) GmbH<br />

www.ics-d.de<br />

Wegweisendes fasergelenktes Weißlichtmodul<br />

Laser Components wurde auf<br />

der Automate-Messe in Chicago<br />

mit dem Annual Vision Systems<br />

Design Innovators Award ausgezeichnet.<br />

Für sein fasergekoppeltes<br />

Weißlichtmodul ALBALUX FM<br />

erhielt das Unternehmen eine<br />

Silberauszeichnung in der Kategorie<br />

Beleuchtung, Linsen und<br />

Optik. Der Preis wird jedes Jahr<br />

von einem Gremium anerkannter<br />

Experten aus Endanwender-<br />

Unternehmen und Systemintegratoren<br />

vergeben.<br />

ALBALUX FM ist das laut Hersteller<br />

weltweit erste Laser-Weißlichtmodul<br />

mit einem gerichteten Lichtstrahl,<br />

der erheblich heller ist als<br />

das Licht von LEDs. Das kompakte<br />

Gehäuse, die gleichbleibend hohe<br />

optische Leistung, die fasergelenkte<br />

Strahlführung und eine sichere<br />

Steuer elektronik machen das Modul<br />

besonders flexibel. Neben Standardanwendungen<br />

lässt es sich<br />

auch an kunden spezifische Konfigurationen<br />

anpassen. Als Lichtquelle<br />

dient die ebenfalls preisgekrönte<br />

LaserLight-Technik von<br />

SLD Laser, bei der zwei semipolare<br />

blaue GaN-Laserdioden (450 nm)<br />

einen Phosphor beleuchten. „Mit<br />

seiner sehr hohen Leuchtdichte,<br />

und der extrem scharfen Strahlbegrenzung<br />

wird ALBALUX FM<br />

die Beleuchtung in Medizin und<br />

Industrieller Bildverarbeitung neu<br />

definieren“, sagt Gary Hayes, CEO<br />

von Laser Compo nents USA. „In<br />

diesen Branchen wird nun auch<br />

in schwer zugänglichen Bereichen<br />

eine präzise, kontrastreiche<br />

Ausleuchtung möglich. Wir glauben,<br />

dass diese neue Technologie<br />

bald in vielen Bereichen zum<br />

Einsatz kommen wird.“<br />

LASER COMPONENTS<br />

GmbH<br />

www.lasercomponents.<br />

com/de/


Bedienen und Visualisieren<br />

Bediensicherheit von HMIs in der<br />

Medizin- und Labortechnik<br />

Um Fehleingaben des Bedieners<br />

zu verhindern oder weitestgehend<br />

zu minimieren, muss<br />

die Software-Oberfläche übersichtlich<br />

und leicht verständlich<br />

– möglichst intuitiv – gestaltet<br />

sein. Auch können die Eingabebereiche<br />

bestimmter Werte eingegrenzt<br />

werden, um ein Risiko zu<br />

mindern. Denn Fehlbedienungen<br />

können bei Medizintechnik geräten<br />

zu fatalen Situationen führen:<br />

Autor:<br />

Kay Lemke,<br />

Salesmanager Medical<br />

Garz & Fricke GmbH<br />

www.garz-fricke.com<br />

HMIs (Human Machine Interfaces)<br />

sind die Schnittstellen zwischen<br />

Mensch und Maschine. Der<br />

Anwender erhält Informationen<br />

und gibt Befehle ein. Dabei ist die<br />

Bediensicherheit bei Medizin- oder<br />

Laborgeräten einer der wich tigsten<br />

Faktoren neben Zuverlässig keit<br />

und Hygiene. Die Bedienung bzw.<br />

die Eingaben müssen schnell und<br />

richtig erfolgen können, d. h. der<br />

Anwender muss das Eingabefeld<br />

sicher treffen können und das<br />

Gerät muss präzise die Eingabeposition<br />

detektieren und schnell<br />

reagieren (möglichst in Echtzeit).<br />

Eine Rückmeldung der getätigten<br />

Eingabe steigert die Sicherheit.<br />

Gewünscht ist auch oft die Eingabemöglichkeit<br />

mit Handschuhen<br />

sowie über Gesten oder per<br />

Sprache.<br />

Um eine hohe Bediensicherheit<br />

zu gewähr leisten, werden<br />

hohe Anforderungen an die Hardsowie<br />

die Software gestellt. Fehlbedienungen<br />

jed weder Art gilt es<br />

so weit wie möglich zu verhindern<br />

oder zu minimieren. Das präzise<br />

Ansprechen auf die Eingaben per<br />

Touch, Geste oder Sprache muss<br />

gewähr leistet sein. Wasser oder<br />

andere Flüssigkeiten, die den Bildschirm<br />

berühren, müssen exakt als<br />

solche erkannt werden und dürfen<br />

keine Aktion auslösen.<br />

Beispiel Notfallaufnahme<br />

Je schneller ein Patient behandelt<br />

und versorgt werden kann,<br />

desto größer sind seine Chancen<br />

auf eine schnellere und vollständige<br />

Genesung. Das minimiert<br />

das Risiko bleibender Schäden.<br />

Um die richtige Behandlung einleiten<br />

zu können, werden Labor-<br />

50 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

werte schnell benötigt. Hierzu<br />

ist es notwendig, dass die Tests<br />

schnell am Laborgerät eingegeben<br />

werden können. Dazu ist eine intuitive<br />

Bedienung und eine übersichtliche<br />

Benutzerführung genauso<br />

wichtig wie ein gut lesbares Display.<br />

Sind die Software-Menüs zu<br />

komplex oder zu unübersichtlich,<br />

kann sich die Bestimmung der<br />

Werte verzögern, oder es können<br />

versehentlich die falschen Tests<br />

ausgewählt worden sein. In beiden<br />

Fällen geht wichtige Zeit für<br />

die Behandlung verloren.<br />

Beispiel Intensivstation<br />

Viele Patienten erhalten Medikamente<br />

über eine Infusionspumpe.<br />

Damit lassen sich Medikamente<br />

sehr präzise dosieren. Das Gerät<br />

muss allerdings so konstruiert<br />

sein, dass der Patient die Medikamentengabe<br />

nicht manipulieren<br />

kann und auch Fehleingaben seitens<br />

des Personals nicht möglich<br />

sind, um den Patienten nicht zu<br />

gefährden. Hier eignen sich Softwarelösungen,<br />

die die Eingabe<br />

am Display auf bestimmte Personen<br />

beschränken und zusätzlich<br />

bei den Medikamentenparametern<br />

nur einen bestimmten<br />

Werte bereich zulassen.<br />

Welche Faktoren machen<br />

die Bediensicherheit aus?<br />

• Gute Lesbarkeit<br />

• Präzise Bedienung<br />

• Zuverlässige Bedienung mit<br />

Handschuhen<br />

• Vermeiden von Fehldetektionen<br />

• Schnelle Reaktionszeiten des<br />

Displays<br />

• Intuitive Bedienbarkeit<br />

• Benutzerspezifische Oberflächen<br />

Gute Lesbarkeit<br />

Die erste Forderung für eine<br />

hohe Bediensicherheit ist eine gute<br />

Lesbarkeit des Displays. Dazu<br />

zählen ein weiter Blickwinkel, ein<br />

hoher Kontrast, hohe Bildschärfe,<br />

hohe Auflösung sowie eine realitätsgetreue<br />

Farbwiedergabe.<br />

Die Auswahl der geeigneten Displaytechnologie<br />

ist dabei wichtig.<br />

Betrachtet man beispielsweise die<br />

IPS-Technologie (In-Plane Switching),<br />

bietet sie aufgrund der<br />

parallelen Ausrichtung der Flüssigkristalle<br />

und anderer konstruktiver<br />

Maßnahmen viele Vorteile:<br />

der Blickwinkel von 160°<br />

wird problemlos erreicht<br />

und die Farbverfälschung<br />

reduziert, während Kontrast<br />

und Schärfe dabei<br />

erhalten bleiben.<br />

Eine weitere Möglichkeit<br />

die optischen Eigenschaften<br />

zu verbessern<br />

wird durch die Verwendung<br />

spezieller Klebeverfahren<br />

wie z. B. Optical<br />

Bonding erreicht. Hierbei<br />

werden die Komponenten<br />

der Glas-Touch-Display-<br />

Einheit mit Hilfe transparenter<br />

und flüssiger Klebstoffe<br />

verbunden. Dies<br />

führt zu einem deutlich<br />

klareren Bild und erhöht die Stabilität<br />

der Module. Diese Displays<br />

sind äußerst robust, da auch kein<br />

Staub oder Feuchtigkeit zwischen<br />

die einzelnen Schichten gelangen<br />

kann. Diese Eigenschaften<br />

sind für den Einsatz im medizinischen<br />

Bereich sehr wichtig.<br />

Weitere Verbesserungen können<br />

durch den Einsatz eines Coverglases<br />

erzielt werden. Die Kombination<br />

mit dem HMI kann situations-<br />

und umgebungsspezifisch<br />

angepasst werden. Hier die optimale<br />

Auswahl zu treffen ist komplex.<br />

Daher empfiehlt sich eine<br />

intensive Beratung durch einen<br />

Spezialisten im Vorfeld.<br />

Präzise Bedienung<br />

Eine präzise Bedienung beginnt<br />

mit der sicheren Eingabe und<br />

somit der zuverlässigen und<br />

genauen Erkennung der Eingabe.<br />

Die Berührung des Touchscreens<br />

muss genau erfasst werden.<br />

Vorteilhaft ist, dass die Bedienung<br />

direkt über das Display, also<br />

ohne Umweg über Maus, externe<br />

Tastatur oder Joystick erfolgt. So<br />

wird auch die direkte Übertragung<br />

der Aktion vom Gehirn zur<br />

Hand ohne weiteres Zwischenelement<br />

gewährleistet. Dies hilft laut<br />

wissen schaftlichen Erkenntnissen<br />

zur Fehlerminimierung, was<br />

in der Medizin- und Labortechnik<br />

besonders wichtig ist.<br />

Außerdem erhöht das Touchdisplay<br />

die Flexibilität bei der Bedienung<br />

gegenüber Drucktastern,<br />

Drehrädern, analogen Reglern<br />

etc. enorm. So überrascht es nicht,<br />

dass der Trend, haptische Schalter,<br />

Knöpfe oder Regler durch virtuelle<br />

Gegenstücke zu ersetzten,<br />

stark zunimmt. Fräsungen im<br />

Coverglas können zusätzlich den<br />

Benutzer unterstützen, indem sie<br />

den Finger führen. Beispielsweise<br />

kann die Führung eines virtuellen<br />

Sliders vertieft sein. So kann der<br />

Benutzer präzise die Werte, wie<br />

beispielsweise die Therapiedauer,<br />

einstellen. Ein direktes Feedback –<br />

visuell oder durch Vibration – verbessert<br />

die Usability.<br />

Handschuhe<br />

Die Bedienung mit Handschuhen<br />

muss ebenfalls fehlerfrei<br />

möglich sein. Sowohl PCAP<br />

als auch resistive Displays können<br />

mit Handschuhen ohne eine<br />

Beeinflussung der Bediensicherheit<br />

verwendet werden. PCAP-<br />

Touchdisplays sind dabei multitouchfähig,<br />

was heute immer öfter<br />

gefordert wird. So können auch<br />

Sicherheitsfunktionen implementiert<br />

werden, bei denen die Ausführung<br />

einer Funktion nur durch<br />

die Verwendung mehrerer Finger<br />

möglich ist. Wasser, Sekret oder<br />

das Abwischen des Displays dürfen<br />

nicht als Eingabe interpretiert<br />

werden. Durch eine aufwändige<br />

Programmierung der Touch-Controller<br />

lassen sich ungewollte Einflüsse<br />

verhindern.<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

51


Bedienen und Visualisieren<br />

Intuitive Bedienbarkeit<br />

Allerdings kann man auch softwareseitig<br />

die Bediensicherheit<br />

erhöhen, indem man eine intuitive<br />

und ergonomische Dialogführung<br />

vorgibt. Sieht der Bediener nur<br />

die für ihn relevanten Parameter<br />

und Eingabemöglichkeiten, sinkt<br />

die Komplexität und er fühlt sich<br />

sicherer. Die Rate der Fehlbedienungen<br />

wird gesenkt.<br />

Die benutzerabhängige Oberfläche<br />

kann beispielsweise durch<br />

RFID-Chips oder Passwörter aufgerufen<br />

werden. Durch erstere<br />

Technologie kann die Eingabe<br />

unmittelbar erfolgen. Zusätzlich<br />

können dem Bediener Eingabeoptionen<br />

vorgeschlagen werden<br />

um Fehleingaben zu verhindern.<br />

Zur Identifizierung wird der<br />

RFID-Chip vor das HMI gehalten.<br />

Dadurch werden bestimmte<br />

Anwendungen im Gerät aktiviert<br />

(Identifikation). So können<br />

nur bestimmte Personen die<br />

aktivierten Funktionen ausführen.<br />

Dies steigert die Bediensicherheit.<br />

Schnelle Reaktionszeiten<br />

des Displays<br />

Bei schnellen Reaktionszeiten<br />

reagiert das Touch-Display direkt<br />

auf die Eingaben. Dies ermöglicht<br />

das direkte Überprüfen der<br />

Ein gaben. Fehler können sofort<br />

erkannt und umgehend korrigiert<br />

werden. In der Medizin- und Labortechnik<br />

kann es unter Umständen<br />

zu Situationen kommen, in<br />

der Handlungen schnell ausgeführt<br />

werden müssen, deshalb<br />

sind schnelle Reaktionszeiten<br />

hier vorteilhaft.<br />

Optimierte Glasfronten<br />

Eine moderne Glasfront bietet<br />

heute viele Möglichkeiten, die die<br />

Bedienung vereinfachen, sicherer<br />

machen und die Hygiene verbessern.<br />

Viele HMIs verfügen auch<br />

heute noch über ein einfaches<br />

Touch-Display und über weitere<br />

Bedienelemente wie Drehregler,<br />

Schalter und Slider. Vor allem in<br />

der Medizin- und Labor technik<br />

werden solche kombinierten<br />

Systeme noch häufig verwendet,<br />

weil hier der Sicherheitsaspekt<br />

eine entscheidende Rolle spielt.<br />

Oft wird das Aus lösen einer Funktion<br />

mit dem Betätigen einer zweiten<br />

Taste ab gesichert, um eine<br />

ungewollte Ausführung zu vermeiden.<br />

Allerdings sind die Reaktionszeiten<br />

solcher Systeme länger<br />

und es ist schwieriger die hygienischen<br />

Anforderungen einzuhalten.<br />

Dadurch können viele Vorteile<br />

des HMIs nicht genutzt werden.<br />

Heutzutage gibt es innovative<br />

Alternativen: Durch die Kombination<br />

eines Touch-Displays mit<br />

hinter Glas gebondeten kapazitiven<br />

Tasten können deren Funktionen<br />

genutzt und die hygienischen<br />

Aspekte berücksichtigt<br />

werden. Doch was versteht man<br />

unter kapazitiven Tasten?<br />

Kapazitive Tasten<br />

Kapazitive Tasten bestehen aus<br />

einer Sensorfläche und einem<br />

Auswerte-IC. Die einzelnen Sensoren<br />

bilden elektrische Felder<br />

aus, die wie eine Kondensatorplatte<br />

wirken. Das Feld kann eine<br />

Vielzahl von Materialien durchdringen.<br />

Berührt ein Benutzer<br />

das Feld ändert sich die Kapazität<br />

und führt zum Auslösen eines<br />

Signales.<br />

Die Sensorflächen können deshalb<br />

hinter unterschiedlichen Materialien<br />

verbaut sein, z. B. Glas<br />

oder Kunststoff. Sie funktionieren<br />

im Allgemeinen ohne Druck<br />

oder Kraftaufwand nur durch die<br />

Berührung. Sie lassen sich dementsprechend<br />

gut in das Cover<br />

Glas eines Touch-HMIs ohne<br />

grundlegende Änderungen des<br />

Designs integrieren. Allerdings<br />

gibt es auch heute schon Taster,<br />

die die unterschiedliche Krafteinwirkung<br />

wahrnehmen können und<br />

entsprechend reagieren. Kapazitive<br />

Taster sind einfach zu bedienen.<br />

Aufgrund ihrer Integrationsmöglichkeiten<br />

sind sie einfach zu<br />

reinigen, was für den Einsatz im<br />

medizinischen Bereich besonders<br />

wichtig ist. Außerdem werden sie<br />

durch die darüber liegende Oberfläche<br />

vor Schmutz, Feuchtigkeit<br />

usw. geschützt und sind im Falle<br />

von Glas resistent gegen Säuren<br />

und Laugen.<br />

Ihre Gestaltungsmöglichkeiten<br />

sind vielfältig und sie haben einen<br />

geringen Platzbedarf. So sind sie<br />

bestens für die HMIs kompakter<br />

Geräte geeignet. Sie können auch<br />

mit Rückmeldungsfunktionen versehen<br />

werden: Bei Berührung<br />

erhält der Nutzer ein optisches<br />

oder akustisches Signal oder verspürt<br />

eine Vibration. So weiß er,<br />

dass die Eingabe erfolgreich war.<br />

Sicherere Bedienung<br />

Um den User zusätzlich zu<br />

unterstützen, kann man Fräsungen<br />

im Coverglas einbringen,<br />

die in Verbindung mit kapazitiven<br />

Tasten/Slidern/Reglern<br />

die Finger beim Bedienen führen.<br />

So lassen sich beispielsweise<br />

durch gebondete Slider mit Führung<br />

Werte sehr präzise einstellen.<br />

Vorteilhaft ist diese Führung<br />

vor allem bei schlechten Lichtbedingungen<br />

wie blendendes Licht<br />

oder Dunkelheit und bei Nässe.<br />

Mehr Sicherheit geben auch hinter<br />

Glas verbaute drucksensitive<br />

Piezosensoren, weil ihre Funktion<br />

nur durch Druck aktiviert wird. Bei<br />

versehentlichem Berühren wird<br />

keine Aktion ausgelöst.<br />

Hygiene<br />

Der hygienische Aspekt hat<br />

einen hohen Stellenwert in der<br />

Medizintechnik. Es ist wichtig,<br />

dass über das Touch-Display keine<br />

Keime übertragen werden. Vorteilhaft<br />

ist hier eine flächenbündige<br />

Integration des Displays in<br />

das Gerät ohne Grate und Kanten.<br />

Dies ermöglicht eine einfache<br />

und gründliche Desinfektion.<br />

Auch sollte die Oberfläche<br />

möglichst plan sein. Glas bietet<br />

hier eine hohe Resistenz gegen<br />

chemische Substanzen, d. h. Reinigungs-<br />

und Desinfektionsmittel<br />

aller Art. Auch bleiben Wasser<br />

und Sekret nicht so gut haften<br />

und können leicht abgewischt<br />

werden. Kunststoffoberflächen<br />

sind unzerbrechlich, aber nicht<br />

so robust wie Glas.<br />

Auf das Zusammenspiel<br />

kommt es an<br />

Damit das Touch-HMI alle<br />

Anforderungen optimal erfüllen<br />

kann, ist eine individuelle Anpassung<br />

notwendig. Dabei müssen<br />

alle Komponenten zueinander<br />

passen, damit die höchste Performance<br />

erreicht wird. Hersteller<br />

wie Garz und Fricke bieten<br />

kundenspezifische Komplettsysteme<br />

an, die aus Prozessor-<br />

Board, Touchscreen, Display und<br />

Gehäuse bestehen. Die einzelnen<br />

Komponenten werden auf die<br />

Anforderungen des Kunden abgestimmt.<br />

So erhält der Kunde nur<br />

das, was er wirklich braucht, aber<br />

alles, was er benötigt, zu einem<br />

attraktiven Preis. ◄<br />

52 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

Schockraum des Hümmling Hospitals mit LED-Timer ausgestattet<br />

Ein Notfall, der Patient wird<br />

angeliefert, jede Sekunde zählt –<br />

Alltag in den Notaufnahmen deutscher<br />

Krankenhäuser. So auch im<br />

Hümmling Hospital Sögel gGmbH.<br />

Für die notfallrelevante Visualisierung<br />

der entsprechenden Versorgungszeit<br />

hat das Krankenhaus<br />

in moderne LED-Timer-Anzeigen<br />

für den Schockraum investiert.<br />

MicroSYST lieferte kundenindividuell<br />

und passgenau<br />

den (zeit-)technischen Baustein<br />

für die Notfallversorgung – wenn<br />

jede Sekunde zählt.<br />

Lastenheft: Einfach und<br />

funktional<br />

Funktionalität genießt oberste<br />

Priorität: „Im Schockraum<br />

muss die Anzeige intuitiv und<br />

einfachst zu bedienen sein. Der<br />

Fokus der Ärzte und Pflegekräfte<br />

auf den Patienten darf keinesfalls<br />

durch kompliziert handhabbare<br />

Technik in Mitleidenschaft<br />

gezogen werden“, erklärt dazu<br />

Astrid Schweer, Leitung Pflegeund<br />

Patienten management. Die<br />

daraus folgenden Zielvorgaben:<br />

Eine Stoppuhr mit Buzzer, Zeitangabe<br />

in Minuten und Sekunden,<br />

welche die Behandlungszeit des<br />

Notfall patienten anzeigt. Einfach<br />

bedienbare Start-, Stopp- und<br />

Resetfunktion inklusive.<br />

Individuelle Algorithmus-<br />

Anpassung<br />

An die spezifischen Bedürfnisse<br />

vor Ort angepasst, lieferte<br />

MicroSYST für den quadratischen,<br />

36 Quadratmeter großen Raum<br />

eine siebenfarbige Anzeige mit<br />

variabler Zeilenhöhe. Eine integrierte<br />

Quarzuhr mit Stoppuhrfunktion<br />

liefert sekundengenauen<br />

Output. Der Schockraum-Algorithmus<br />

kann dabei gemäß des<br />

ABCD-Schemas der Erstversorgung<br />

angepasst sowie die Primary-Survey-Zeiten<br />

reduziert<br />

werden. Die kundenspezifische<br />

Buzzerfunktion legte MicroSYST<br />

ebenfalls variabel an, sodass diese<br />

bei Bedarf jederzeit neu programmiert<br />

werden kann. Der hohe Kontrast<br />

sowie die variable Zeilenhöhe<br />

zwischen 50 und 120 Millimetern<br />

sorgen für beste Ablesebedingungen.<br />

Dank der siebenfarbigen<br />

LED-Technik können<br />

außerdem bestimmte Farben<br />

für bestimmte Ereignismeldungen<br />

festgelegt werden (bspw.<br />

rot für Warnungen, weiß für Informationen<br />

usw.). Eine gesonderte<br />

optische und akustische Alarmfunktion<br />

ist ebenso individuell einstellbar.<br />

Für das Hümmling Hospital<br />

Sögel eine lohnende Investition:<br />

„Die neue Timeranzeige<br />

im Schockraum führte zu einer<br />

deutlichen Verbesserung und<br />

Verkürzung unserer Notfallversorgungszeiten“.<br />

Geringe Amortisationszeit<br />

dank wartungsfreier<br />

Technik<br />

Den hygienischen Anforderungen<br />

für sensible Bereiche<br />

begegnet der Hersteller und Lieferant<br />

MicroSYST mit einem hochwertigen<br />

Gehäuse aus Aluminium.<br />

Oberfläche und Displayscheiben<br />

sind zudem reinigungsmittelbeständig<br />

ausgeführt. „Der Aspekt<br />

der wartungsfreien Technik und<br />

die geringe Amortisationszeit<br />

unserer Anzeigelösung bieten<br />

auch betriebswirtschaftlich ein<br />

echtes Plus“, ergänzt außerdem<br />

Microsyst. Nicht zuletzt: Die montagefertige<br />

Lieferung reduzierte<br />

die Inbetriebnahme auf ein notwendiges<br />

Minimum – auch das<br />

ein gewichtiger Punkt, wenn jede<br />

Sekunde zählt.<br />

microSYST<br />

Systemelectronic GmbH<br />

info@microsyst.de<br />

www.microsyst.de<br />

2,23-Zoll-OLED-Modul mit kapazitivem Touch und haptischen Zusatzoptionen<br />

Eine hochwertige und trotzdem<br />

kostengünstige Display lösung für<br />

smarte Steuerungen, Geräte aus<br />

dem Smart Home-Bereich und<br />

medizintechnische Applikationen<br />

bietet SE Spezial-Electronic<br />

ab sofort mit dem neuen<br />

2,23-Zoll-(5,66-cm-)OLED-<br />

Modul WEP012832A-CTP-8<br />

von Winstar an. Die mit einem<br />

kapazitiven Touch ausgestattete<br />

weiß leuchtende Anzeige<br />

mit 128 x 32 Bildpunkten wird<br />

über einen Treiber-IC des Typs<br />

SSD1305Z ange steuert. Dieser<br />

stellt nicht nur die benötigten<br />

6800-/8080-8-Bit-Parallel-, I²Cund<br />

4-Draht-SPI-Schnittstellen<br />

zur Verfügung, sondern übernimmt<br />

auch die Spannungsversorgung<br />

der Logikeinheit und<br />

des Displays. Für ein haptisches<br />

Feedback bei der Bedienung des<br />

OLED-Moduls kann das OLED-<br />

Display optional zusätzlich mit<br />

einem kleinen Vibrationsmotor<br />

und einem Summer ausgestattet<br />

werden. Um unterschiedlichsten<br />

Anforderungen gerecht zu<br />

werden, ist das für einen weiten<br />

Betriebstemperaturbereich von<br />

-40 bis +80 °C spezifizierte Display-Modul<br />

wahlweise mit Metalloder<br />

Bügellötpins erhältlich.<br />

Befestigungs löcher in der Leiterplatte<br />

er möglichen zudem eine<br />

einfache und schnelle Montage.<br />

SE Spezial-Electronic<br />

GmbH<br />

display@spezial.com<br />

www.spezial.com<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

53


Bedienen und Visualisieren<br />

Wischen statt tippen:<br />

Sterile Tastaturtechnologien auf dem<br />

Weg zur Generation Z<br />

Kapazitive Glastastaturen vermitteln eine moderne Haptik vergleichbar mit<br />

Smartphone & Co<br />

Die Generation Z ist technikverliebt.<br />

Aufgewachsen in einer<br />

vernetzten Welt mit Smartphones<br />

und Apps pflegen die nach 1995<br />

Geborenen einen selbstverständlichen<br />

Umgang mit neuesten<br />

Technologien. Der Kontakt<br />

mit moderner Hard- und Software<br />

ist selbstverständlich. Diesen<br />

Trend spüren auch die Hersteller<br />

von industriellen und medizintechnischen<br />

Dateneingabegeräten:<br />

Tastaturen sind zwar noch<br />

gefragt, wasserfest und desinfizierbar,<br />

dennoch sollen sie zunehmend<br />

den haptischen Trend vermitteln.<br />

Die Rangliste der bisher<br />

bewährten Technologien verändert<br />

sich: Die Generation Z priorisiert<br />

kapazitive Tastatur-Technologien,<br />

die sie vom Handy und Tablet her<br />

kennt. Wischen und weiter. Hier<br />

punkten vor allem sterile Glastastaturen,<br />

die von der Haptik her<br />

am ehesten vergleichbar sind mit<br />

dem modernen Bedienungs-Feeling.<br />

Für eine schnelle Dateneingabe<br />

sowie größere Datenmengen<br />

sind sie jedoch nicht so gut<br />

geeignet. Hier empfehlen sich<br />

wiederum Hubtastaturen. Aber<br />

auch da muss man genau unterscheiden<br />

zwischen den verschiedenen<br />

Tastentechnologien und<br />

den jeweiligen Ansprüchen des<br />

Anwenders.<br />

Wischen und weiter:<br />

Glastastaturen mit<br />

kapazitiven Tasten<br />

Moderne alpha-numerische<br />

Glastastaturen sind zunehmend<br />

beliebte Begleiter, wenn es um<br />

Hygiene und Sterilität am Arbeitsplatz<br />

geht: etwa in Krankenhäusern<br />

und Arztpraxen, aber auch in<br />

widrigen Industriebereichen. Die<br />

Tastaturen haben in der Regel die<br />

Folientastaturen mit verbesserter Randprägung optimieren ein intuitives<br />

Schaltgefühl<br />

Schutzart DIN IP65 und höher. Sie<br />

haben kapazitive Tasten, die weitgehend<br />

ohne Druck und Kraftaufwand<br />

funktionieren. Die Sensitivität<br />

der Tasten kann individuell<br />

eingestellt werden. Die Glasoberfläche<br />

ist allgemein säure-, handschweiß-,<br />

staub- und flüssigkeitsresistent.<br />

Diese Oberflächenbeschichtung<br />

wird zunehmend<br />

beliebter für den jungen Nachwuchs.<br />

Hier bestechen haptische<br />

Gewohnheit und ein schickes Aussehen.<br />

Gleichwohl: Leicht zu reinigen<br />

und gut zu tippen, beides<br />

geht nicht immer. Denn zur Eingabe<br />

von größeren Datenmengen<br />

sind gläserne Oberflächen weniger<br />

ratsam, da jede einzelne Taste<br />

präzise angetippt werden muss,<br />

es fehlen haptische Rückmeldung<br />

und Taktilität. Auf Dauer ist diese<br />

Art der Eingabe für den Anwender<br />

anstrengend und nicht empfehlenswert.<br />

Suchen und drücken:<br />

Folientastaturen mit<br />

mechanischen Tasten<br />

Die Arbeit an einer wasserfesten<br />

Tastatur macht Spaß, weil<br />

man sie nach Bedarf ganz ohne<br />

großen Aufwand komplett desinfizieren<br />

oder reinigen kann.<br />

Im Bediengefühl ist die Tastatur<br />

jedoch nicht mit einer herkömmlichen<br />

Tastatur vergleichbar. Man<br />

unterscheidet hier zwei wesentliche<br />

Tastentechnologien: Folientastaturen<br />

mit Schnappscheiben<br />

(Knackfröschen) oder mit<br />

mechanischen Kurzhubtasten<br />

unter der Folie. Bei den Knackfröschen<br />

wird in das Schaltsandwich<br />

eine flache Kontaktfeder bzw.<br />

Schnappscheibe (vergoldet) eingelegt.<br />

Diese ersetzt in dem Fall<br />

die Kontaktfolie. Sie steht charakteristisch<br />

für eine prägnante<br />

Taktilität und eine hohe Betätigungskraft.<br />

Für Viel-Tipper eher<br />

weniger geeignet. Der Anwender<br />

muss kräftig auf die Tasten drücken,<br />

wie etwa bei der PIN-Eingabe<br />

an Automaten: Suchen und<br />

tippen, ja nicht vertippen.<br />

Für die Bewältigung größerer<br />

Datenmengen in sterilen oder<br />

schmutzigen Umgebungen werden<br />

gerne Folientastaturen mit<br />

mechanischen Kurzhubtasten<br />

genutzt. Die Tasten liegen direkt<br />

unter der Folie und geben sofort<br />

nach dem tippen eine haptische<br />

Rückmeldung an den Finger.<br />

Mechanische Tasten sind als<br />

besonders anwenderfreundlich<br />

und gut bedienbar bekannt. Sie<br />

erfordern aber eine wesentlich<br />

höhere Betätigungskraft im Vergleich<br />

zu kapazitiven Technologien<br />

und liefern kein gewohntes<br />

Office-Feeling. Einige Hersteller<br />

bieten jedoch Tastaturen an mit<br />

verbesserter haptischer Randprägung<br />

der Tasten. Diese weiterentwickelte<br />

Technologie verstärkt<br />

insbesondere die haptische Wahrnehmung.<br />

Drückt der Anwender<br />

eine Taste, liefern die Kurzhubtaster<br />

vibro-taktile Reize über die<br />

Fingerspitzen an ihn zurück. Das<br />

optimiert die visuelle Fingerführung<br />

und vermittelt ein intuitives<br />

Schaltgefühl.<br />

Fazit<br />

Die Anwender der Generation<br />

Z, die mit Dateneingaben in<br />

hygienesensiblen oder widrigen<br />

Umgebungen zu tun haben, werden<br />

wohl mittelfristig noch von den<br />

bewährten Tastaturtechnologien<br />

begleitet werden. Die Zukunft ist<br />

vielleicht eine Kombination aus<br />

touchen und tippen: Mehr Bildschirm<br />

und weniger Tastatur.<br />

GeBE Computer<br />

&Peripherie GmbH<br />

www.tastaturen.com<br />

54 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Bedienen und Visualisieren<br />

30-Zoll TFT LCD mit sehr hoher Pixeldichte in SFT2 Technologie<br />

Andere Displays von Tianma für<br />

medizinische Anwendungen<br />

umfassen:<br />

13,3“ QFHD (3840x2160)<br />

18,5“ FHD (1920 x 1080)<br />

19“ SXGA (1280 x 1024)<br />

21,3“ QXGA (2048 x 1536), UXGA<br />

(1600 x 1200), QSXGA (2560 x<br />

2048), jede Auflösung erhältlich<br />

in Farbe und in schwarzweiß<br />

27“ QFHD (3840 x 2160).<br />

Tianma Europe GmbH<br />

www.tianma.eu<br />

Tianma stellt ein 30-Zoll Weitformat<br />

TFT LCD (Thin Film Transistor<br />

Liquid Crystal Display) mit<br />

einer Auflösung von 3280 x 2048<br />

Pixel (WQXGA) im 16:10 Format<br />

vor. Das Display hat 6,7 Megapixel<br />

und bietet eine überragende<br />

Bildqualität. Es kann zwei nebeneinander<br />

angeordnete 21,3“ Displays<br />

mit QXGA Auflösung (2048 x<br />

1536) ersetzen. Entwickelt wurde<br />

es für Anwendungen im Bereich<br />

der medizinischen Diagnostik.<br />

SFT2 (Super Fine TFT 2) ist<br />

eine Weiterentwicklung von Tianmas<br />

proprietärer SFT Technologie<br />

- einer Technologie zur Erzielung<br />

großer Blickwinkel, vergleichbar<br />

mit IPS (In-Plane-Switching).<br />

Durch Verwendung einer neu entwickelten<br />

Pixelstruktur erreicht<br />

SFT2 ein höheres Öffnungsverhältnis.<br />

Der Kontrast wird im Vergleich<br />

herkömmlichen Displays<br />

um ca. 30 % gesteigert. SFT2<br />

ermöglicht große Betrachtungswinkel<br />

und großen Farbumfang<br />

(color gamut) ohne Farbverschiebung<br />

bei gleichzeitig geringerer<br />

Leistungsaufnahme.<br />

Muster des neuen 30-Zoll-6MP-<br />

Modells sind ab sofort verfügbar.<br />

Technische Daten:<br />

Teilenummer<br />

NL328204AC19-01<br />

Diagonale<br />

76 cm (30 Zoll)<br />

Auflösung 3280 x 2048<br />

Leuchtdichte 1000 cd/m 2<br />

Kontrastverhältnis 1500:1<br />

Farbumfang (NTSC Farbraum)<br />

72%<br />

Farbtiefe 10 Bits, 1073 Millionen Farben [(2 10 ) 3 ]<br />

Polarisatoroberfläche Matt (Anti Glare)<br />

Technologie SFT2 (Super Fine TFT 2)<br />

Blickwinkel<br />

88°/88°/88°/88° (oben/unten/links/rechts)<br />

Schnittstelle<br />

eDP, 4 Kanäle<br />

LED Lebensdauer<br />

50.000 Stunden<br />

LED Treiber<br />

Hintergrundbeleuchtung Integriert<br />

Arbeitstemperaturbereich 0… 60 °C<br />

Leistungsaufnahme 114 W (typ.)<br />

TwinTouch: Industrie-Touchscreens mit zusätzlicher Krafterkennung<br />

RAFI erweitert sein Programm industrietauglicher<br />

kapazitiver GLASSCAPE-Touchscreens<br />

um die neue Eingabetechnologie<br />

TwinTouch, bei der neben Berührungen des<br />

Panels auch die dafür aufgewendeten Kräfte<br />

ausgewertet werden. Die kombinierte Berührungs-/Kraftmessung<br />

von TwinTouch erhöht<br />

die Bediensicherheit deutlich. Kapazitive<br />

Schalt- bzw. Eingabeflächen der Bedienoberfläche<br />

lassen sich so konfigurieren, dass zu<br />

ihrer Betätigung außer der Touch-Aktivierung<br />

auch eine definierte Druckkraft erforderlich<br />

ist. Fehlauslösungen durch unbeabsichtigten<br />

Kontakt mit dem Touchscreen sind<br />

damit ausgeschlossen. Die Schaltschwellen<br />

für die auszulösende Druckkraft lassen sich<br />

individuell per Software anpassen. Zugleich<br />

ermöglicht die kombinierte Auswertung von<br />

Touch- und mechanischer Betätigung auch<br />

eine Implementierung zusätzlicher Eingabeebenen.<br />

Dazu zählen beispielsweise der Aufruf<br />

von Kontextmenüs per Druck oder Parameter-Anpassungen<br />

durch variierende Kraftausübung<br />

auf denselben Button. Das Twin-<br />

Touch-System mit wegloser Druckkraftmessung<br />

gewährleistet einen zuverlässigen<br />

Schutz von IP65.<br />

RAFI GmbH & Co. KG<br />

www.rafi.de<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

55


Bedienen und Visualisieren<br />

Der interoperable OP wird Wirklichkeit<br />

Bild 1: Neue Funkfußschalter-Familie<br />

Ein gemeinsames Bediensystem<br />

für mehrere Medizingeräte im<br />

OP: Dieses Ziel verfolgt der Verein<br />

OR.NET und hat nun einen<br />

Meilen stein erreicht. Auf der<br />

DMEA <strong>2019</strong> stellte OR.NET den<br />

Standard „Service-oriented Device<br />

Connectivity“ (SDC). Die neuen<br />

Funk-Fußschalter von steute<br />

Meditec sind für eine SDC-Schnittstelle<br />

vorbereitet.<br />

Gemeinsames<br />

Bediensystem<br />

Die Vernetzung mehrerer Medizingeräte<br />

im OP über ein gemeinsames<br />

Bediensystem hat u. a.<br />

den Vorteil, dass sich der Operateur<br />

besser auf die Operation<br />

konzentrieren kann. Zudem verbessert<br />

die Kommunikation der<br />

Geräte untereinander die Abläufe<br />

im OP: Alle relevanten Informationen<br />

lassen sich anzeigen und<br />

weiterverarbeiten.<br />

Offener Standard für<br />

Vernetzung<br />

Aus diesen Gründen ist ein<br />

offener Standard, der diese Vernetzung<br />

ermöglicht, aus Sicht<br />

der Mediziner sehr wünschenswert.<br />

Ein solcher Standard wurde<br />

auf der DMEA <strong>2019</strong> erstmals<br />

vorgestellt. Entwickelt wurde er<br />

von den Mitgliedern des Vereins<br />

OR.NET e.V., der 2016 aus dem<br />

2012 gegründeten Leuchtturmprojekt<br />

OR.NET hervorging und dessen<br />

Ziel – die sichere und offene<br />

Vernetzung von computergesteuerten<br />

Medizingeräten – fortführt.<br />

Der Standard mit der Bezeichnung<br />

„Service-oriented Device<br />

Connectivity“ (SDC) erlaubt den<br />

Betrieb von Medizingeräten unterschiedlicher<br />

Hersteller. Die Vernetzung<br />

erfolgt über die Bediensysteme,<br />

denen damit eine zentrale<br />

Funktion zukommt.<br />

© steute Technologies GmbH & Co. KG<br />

Bild 2: 3-pedaliger Universalfußschalter mit Joystick<br />

Herstellerübergreifende<br />

Standards<br />

Als Gründungsmitglied von<br />

OR.NET engagiert sich der steute-<br />

Geschäftsbereich Meditec für die<br />

Entwicklung herstellerübergreifender<br />

Standards. Die auf der Medica<br />

2018 erstmals vorgestellte neue<br />

Funkfußschalter-Familie (Bild 1)<br />

ist deshalb bereits auf die dynamische<br />

Vernetzung über SDC<br />

vorbereitet.<br />

Die Funk-Fußschalter sind in<br />

ein- bis vierpedaliger Ausführung<br />

verfügbar und ergänzen das User-<br />

Interface-Programm von steute<br />

als die neue Standard-Funk-Fußschalter-Serie.<br />

Die Signalübertragung<br />

zum Medizingerät erfolgt<br />

über die neueste Generation der<br />

von steute entwickelten Funktechnik,<br />

die sich durch einen deutlich<br />

reduzierten Energieverbrauch bei<br />

hoher (und einstellbarer) Sendeleistung<br />

auszeichnet. Trotz des<br />

geringen Energieverbrauchs ist<br />

die Ansprechzeit sehr kurz: Die<br />

Signalübertragung eines aktiven<br />

Fußschalters nimmt nur 20 Millisekunden<br />

in Anspruch. Aus dem<br />

energiesparenden Sleep-Modus<br />

heraus übertragen die Schalter<br />

nach Betätigung innerhalb von<br />

50 bis 60 Millisekunden ein gültiges<br />

Signal.<br />

Kein Aufladen der Akkus<br />

Die energiearme Funktechnik<br />

der neuen User Interfaces von<br />

steute ermöglicht erstmals den<br />

Einsatz von handelsüblichen<br />

Alkaline-Batterien (z. B. Type AA<br />

oder Typ C) anstelle von Lithium-<br />

Ionen-Akkus. Es müssen also<br />

keine Akkus mehr geladen werden.<br />

Das senkt die Kosten, da<br />

sowohl auf Ladetechnik als auch<br />

auf ein Lademanagement verzichtet<br />

werden kann.<br />

Auf der DMEA ist ein Prototyp<br />

mit SDC-Schnittstelle (Bild 2) auf<br />

dem OR.NET-Stand ausgestellt<br />

worden. Sie kommen als User<br />

Interface an einem Demonstrator<br />

für die dynamische Vernetzung<br />

von Medizingeräten im OP<br />

zum Einsatz.<br />

steute Technologies<br />

GmbH & Co. KG<br />

info@steute.com<br />

www.steute.com<br />

Leistungsfähige Linux-Steuerungseinheit für Touch-Bediensysteme<br />

RAFI stattet seine GLAS-<br />

SCAPE-Touchdisplays und Controlpanels<br />

auf Kundenwunsch mit<br />

kompletten Rechnereinheiten für<br />

Steuerungs- und Visualisierungsaufgaben<br />

aus. Durch die Verwendung<br />

eigener Embedded Control<br />

Units (ECU) gewährleistet<br />

der HMI-Spezialist eine zeit- und<br />

ressourcen sparende Umsetzung<br />

kundenspezifischer Projekte im<br />

Bereich der Industrie-, Fahrzeugund<br />

Medizin technik. Gerätehersteller<br />

erhalten damit komplette,<br />

einbau fertige Touch-Bedienlösungen<br />

einschließlich Gehäusen<br />

und Treibern aus einer Hand. Die<br />

ECUs decken mit drei Leistungsklassen<br />

das gesamte Anforderungsspektrum<br />

ab: Während die<br />

Baureihe ECO-ECU kostenoptimierte<br />

Lösungen für einfache<br />

Bedien- und Anzeigeaufgaben<br />

bietet, unterstützen die Control<br />

Units der Serie BALANCE-ECU<br />

Touchdisplays mit Auflösungen bis<br />

800 x 600 Pixel und eignen sich<br />

zur Darstellung animierter Grafiken.<br />

Als leistungsfähigste Einheit<br />

unterstützt POWER-ECU hochwertige<br />

3D-Visualisierungen, Multitouch-Eingaben<br />

und eine Full-HD-<br />

Bildschirmauflösung bei Displaydiagonalen<br />

bis 24‘‘.<br />

RAFI GmbH & Co. KG<br />

www.rafi.de<br />

56 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Kommunikation<br />

Kommunikationsplattform verfügt über LTE (4G) Cat. 4 sowie NB-IoT<br />

Unitronic GmbH<br />

www.unitronic.de<br />

Die Unitronic GmbH distribuiert<br />

ab sofort die MultiConnect<br />

Cell 100-Serie von MultiTech.<br />

Die Produkte stellen kompakte<br />

Kommunikationsplattformen<br />

dar, die jetzt auch den 4G Standard<br />

LTE Cat.4 unterstützen. Das<br />

Modem ist besonders für den<br />

Einsatz in Umgebungen geeignet,<br />

in denen zuverlässige Verbindungen<br />

unter rauen Bedingungen<br />

bei geringem Leistungsverbrauch<br />

und großer Reichweite<br />

gefordert sind. „Die Produkte sind<br />

beispielsweise ideal für automatisierte<br />

Machine-to-Machine-<br />

Anwendungen wie Ferndiagnose<br />

und Fernüberwachung, die regelmäßig<br />

Daten über ein drahtloses<br />

Netzwerk senden oder empfangen<br />

müssen“, erklärt Werner Niehaus,<br />

BU Manager Electronics<br />

bei Unitronic.<br />

Robust und IoT-ready<br />

Das MultiConnect Cell 100 ist<br />

USB-powered und braucht daher<br />

keine externe Stromversorgung.<br />

Unterstützt werden die Mobilfunkstandards<br />

4G (Cat.4, Cat.3<br />

und Cat.M1), NB-IoT, 3G und 2G<br />

sowie die Verschlüsselungsprotokolle<br />

SSL und TLS. Die Produkte<br />

sind als LTE-, UMTS- und<br />

GPRS-Modelle verfügbar. Zudem<br />

sind USB- oder RS-232-Schnittstellen<br />

(mit Netzteil) integriert.<br />

Die Produkte sind konfigurierbar<br />

durch AT-Befehle und sind durch<br />

FCC, PTCRB, Industry Canada<br />

und RED vorzertifiziert. Prädestiniert<br />

sind sie für einen Einsatz<br />

in robusten Umgebungen und<br />

sind daher auch nach SAE und<br />

MIL klassifiziert (Schmieröle). Der<br />

Hersteller gibt zwei Garantie, die<br />

optional auf fünf Jahre erweitert<br />

werden kann.<br />

Weltweit einsetzbar und<br />

einfach zu integrieren<br />

Die Modems der MultiConnect<br />

Cell 100-Serie sind ferner für den<br />

weltweiten Einsatz zertifiziert. Sie<br />

wurden speziell für IoT-/M2M-<br />

Anwendungen entwickelt und sind<br />

einfach zu integrieren.<br />

Einsatz in der Medizin,<br />

in der Industrie und<br />

Energie-Anwendungen...<br />

Erfolgreich eingesetzt wurde<br />

die MultiConnect Cell 100-Serie<br />

bereits in den Bereichen Notdienste,<br />

Verkaufsautomaten, Patientenüberwachung,<br />

Systeme für<br />

erneuerbare Energien, End-of-<br />

Train-Systemmanagement und<br />

Prozessautomatisierung. ◄<br />

Netzwerktechnik für medizinische Einrichtungen<br />

Die digitale Transformation benötigt leistungsfähige,<br />

zuverlässige und sichere Datennetze<br />

in Krankenhäusern, Kliniken und Praxen.<br />

Stichworte sind u.a. IT-Security, digitale<br />

Versorgung und Pflege, Healthcare IT<br />

sowie Digital Patient Empowerment. Auf<br />

allen Ebenen finden IT-basierte Lösungen<br />

Eingang in die Medizin. Digitale Diagnoseund<br />

Behandlungssysteme erzeugen jeweils<br />

enorme Datenmengen, die zuver lässig übertragen,<br />

analysiert, bearbeitet und gespeichert<br />

werden müssen. Infrastrukturelle Grundlage<br />

dafür ist der MICROSENS Medical Switch: Mit<br />

dem Einsatz der Medical Switches erfüllen<br />

Klinik-Betreiber die Anforderungen gültiger<br />

Normen zur Signal trennung im Bereich der<br />

Patientenumgebung. Auf diese Weise werden<br />

auch die jeweiligen nationalen Vorschriften<br />

über das Errichten, Betreiben, Anwenden<br />

von Medizinprodukten und ihre Kombination<br />

mit IT-Netzwerken eingehalten. Statt<br />

aufwendiger Neuverkabelungen können die<br />

bestehenden Twisted-Pair-Netze in Krankenhäusern,<br />

Kliniken und Praxen mit dem<br />

Medical Switch einfach und kostengünstig<br />

erweitert werden. Die Nachrüstung kann im<br />

laufenden Klinikbetrieb bei minimalen Beeinträchtigungen<br />

erfolgen und bietet Leistung<br />

und Sicherheit dort, wo sie gebraucht werden:<br />

an der Außengrenze des Netzwerks,<br />

am Endgeräte anschluss. Der Switch ist<br />

speziell für die Anforderungen im medizinischen<br />

Umfeld konzipiert und gewährleistet<br />

die Sicherheit für Patienten und medizinische<br />

Einrichtungen durch vier galvanisch<br />

getrennte 10/100/1000 Mbit/s-Anschlüsse<br />

mit integrierten Netzwerkisolatoren. Der<br />

Medical Switch erfüllt die Anforderungen<br />

an den Patientenschutz mit 2 MOPP und<br />

übertrifft die strengen Anforderungen nach<br />

EN 60601-1 / IEC 60601-1 (min. 4 kV) für<br />

medizinische elektrische Geräte. Die Oberfläche<br />

aus robustem Kunststoff erlaubt eine<br />

effektive Reinigung und Desinfektion und ist<br />

optional mit einer antibakteriellen Beschichtung<br />

erhältlich.<br />

MICROSENS<br />

www.microsens.com<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

57


Software<br />

Wie verifiziert man eine Software-Unit<br />

nach IEC 62304?<br />

Bild 1: In IEC 62304 besteht die Software aus Elementen („items“); die Software-Elemente auf der untersten Ebene<br />

heißen Units<br />

Autor:<br />

Dipl.-Inform. Frank Büchner<br />

Principal Engineer<br />

Software Quality<br />

Hitex GmbH<br />

www.hitex.com<br />

In Abschnitt 5.5.5 fordert die<br />

IEC 62304 [Ref1] für Software der<br />

Klassen B und C (siehe Kasten)<br />

kurz und knapp<br />

in einem einzigen<br />

Satz:<br />

„Der Hersteller<br />

soll Software-<br />

Unit-Verifikation<br />

durchführen<br />

und die Ergebnisse<br />

dokumentieren.“<br />

Um<br />

diese Forderung<br />

erfüllen zu<br />

können, muss<br />

man die Norm<br />

durchforsten,<br />

um zunächst<br />

zwei Aspekte<br />

zu klären: Wie<br />

definiert die IEC 62304 eine Software-Unit<br />

und was versteht die<br />

Norm unter Verifikation?<br />

Kurz gefasst:<br />

Definition Software-Unit<br />

In Abschnitt 3.25 wird eine Software-Unit<br />

als ein Software-Element<br />

(„item“) definiert, das sich<br />

auf der untersten Ebene des Software-Systems<br />

befindet und das<br />

nicht weiter unterteilt wird (Bild 1).<br />

In Abschnitt 3.28 findet sich sinngemäß<br />

die gleiche Aussage. Wohlgemerkt<br />

sagt die Norm nicht, dass<br />

eine Software-Unit nicht weiter<br />

unterteilt werden kann. Dadurch<br />

wird ein Widerspruch vermieden,<br />

denn in der Notiz in Abschnitt 3.28<br />

Die Norm IEC 62304 fordert die<br />

Verifikation von Software-Units, erklärt<br />

aber nicht genauer, was exakt zu tun ist.<br />

Lediglich ein paar Beispiele für mögliche<br />

Akzeptanzkriterien werden aufgelistet.<br />

Dieser Artikel diskutiert, was Software-<br />

Unit-Verifikation bedeutet und wie<br />

Akzeptanzkriterien erfüllt werden könnten<br />

überlässt die Norm dem Hersteller<br />

die Definition der Granularität einer<br />

Software-Unit. Die Begründung liefert<br />

Abschnitt B.3: Der Begriff wird<br />

absichtlich vage gehalten, damit<br />

die Norm für unterschiedlich große<br />

(Software-) Projekte und unterschiedliche<br />

Entwicklungs methoden<br />

angewendet werden kann.<br />

Eine weitere Charakterisierung<br />

für eine Software-Unit nennt<br />

Abschnitt B.5.4: Software-Units<br />

können separat getestet werden.<br />

Insgesamt hat man also die Merkmale<br />

„nicht weiter unterteilt“ und<br />

„separat testbar“. Konkreter kann<br />

man werden, wenn man die verwendete<br />

Programmiersprache<br />

heranzieht: Die kleinste Software-<br />

Unit in der Programmiersprache C<br />

ist eine Funktion im Sinne von<br />

C, in den objektorientierten Programmiersprachen<br />

wie C++ oder<br />

Java kann man auch Methoden<br />

als Units betrachten.<br />

Software-Entwurf<br />

Medizinische Software für eingebettete<br />

Systeme wird oftmals<br />

in der Programmiersprache C<br />

geschrieben. Deshalb betrachten<br />

wir im Folgenden diese Programmiersprache,<br />

um konkret<br />

werden zu können. Welche Units<br />

es gibt und welche Funktionalität<br />

sie haben sollen,<br />

wird für Software<br />

der Klassen B und<br />

C durch den ausführlichen<br />

Software-<br />

Entwurf („Software<br />

detailed design“,<br />

Abschnitt 5.4) festgelegt.<br />

Der Software-Entwurf<br />

ergibt<br />

die Software-Architektur.<br />

Eine gute<br />

Architektur ist durch<br />

schmale Schnittstellen<br />

zwischen den<br />

Units und eine vernünftige<br />

Größe der<br />

Units gekennzeichnet.<br />

Dabei kann eine Unit auch<br />

mehrere C-Funktionen umfassen.<br />

Zwei Funktionen<br />

zusammenfassen<br />

In Bild 2 benutzt die Funktion<br />

sum_up() die Funktion signum().<br />

Es ist vertretbar, die beiden Funktionen<br />

als eine Unit zu betrachten.<br />

Ein Grund dafür ist, dass ein<br />

sinnvoller Software-Unit-Test von<br />

sum_up() kaum bestanden werden<br />

kann, sollte signum() einen<br />

Fehler enthalten. Weiterhin ist der<br />

Aufwand für einen isolierten Test<br />

58 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Software<br />

Bild 2: Es ist vertretbar, die beiden C-Funktionen sum_up() und signum() zu einer Software-Unit zusammen zu<br />

fassen<br />

von sum_up() im Verhältnis zum<br />

erwarteten Erkenntnisgewinn zu<br />

hoch, weil beim isolierten Test<br />

der Aufruf von signum() durch<br />

eine Platzhalterfunktion (stub)<br />

ersetzt werden muss, die das<br />

Verhalten von signum() simuliert.<br />

Ein separater Software-Unit-Test<br />

von signum() ist technisch nicht<br />

aufwendig, und obwohl der Test<br />

voraussichtlich ohne Überraschungen<br />

verläuft, weil signum()<br />

sehr einfach ist, sollte der geringe<br />

Testaufwand erbracht werden,<br />

auch wenn er nicht unbedingt<br />

notwendig ist.<br />

Definition<br />

Verifikation<br />

Die IEC 62304 definiert in<br />

Abschnitt 3.33 Verifikation als<br />

„Bestätigung durch Bereitstellung<br />

eines objektiven Nachweises,<br />

dass spezifizierte Anforderungen<br />

erfüllt wurden“. Diese<br />

Anforderungen werden beim Software-Entwurf<br />

spezifiziert, der laut<br />

Abschnitt 5.4.1 für Software der<br />

Klassen B und C durchgeführt<br />

und dokumentiert werden muss.<br />

Hierbei werden die Anforderungen<br />

an die Gesamt-Software auf die<br />

Units verteilt, was letztendlich die<br />

Beschreibung der Funktionalität<br />

einer Software-Unit ergibt. Für<br />

Software der Klassen B und C<br />

muss der Entwurf so ausführlich<br />

sein, dass die korrekte Implementierung<br />

der Software-Unit möglich<br />

ist. Laut Abschnitt 5.4.3 muss für<br />

Software der Klasse C ein so ausführlicher<br />

Entwurf auch für die<br />

Schnittstellen dokumentiert werden,<br />

sowohl für die Schnittstellen<br />

zu externen Komponenten (aus<br />

Hardware oder Software) als auch<br />

für die Schnittstellen zwischen<br />

Software-Units. Insbesondere für<br />

Software der Klasse C sind somit<br />

die Anforderungen ausreichend<br />

detailliert dokumentiert, dass man<br />

nun beginnen kann, den Nachweis<br />

Ihrer Erfüllung bereit zu stellen.<br />

Diese Bestätigung bzw. Verifikation<br />

der Software-Units wird<br />

laut Abschnitt 5.5.2 der IEC 62304<br />

durch einen Prozess aus Strategien,<br />

Methoden und Prozeduren<br />

erbracht. Testen ist offensichtlich<br />

in diesen Methoden enthalten, da<br />

dazu für Software der Klassen B<br />

und C die Angemessenheit der<br />

Testprozeduren beurteilt werden<br />

muss (ebenfalls laut Abschnitt<br />

5.5.2). Drei Beispiele für Akzeptanzkriterien<br />

für Software-Units<br />

der Software-Klassen B und C<br />

gibt der folgende Abschnitt 5.5.3<br />

der IEC 62304 in der Notiz. Diese<br />

drei Beispiele werden im Folgenden<br />

diskutiert.<br />

Akzeptanzkriterium<br />

Anforderungen<br />

Implementiert der Software-<br />

Code Anforderungen inklusive<br />

der Risikokontrollmaßnahmen?<br />

Dies prüft man typischerweise<br />

durch geeignete Testfälle. Gibt<br />

es zu einer Anforderung mindestens<br />

einen Testfall, der sie prüft<br />

und ist dieser Testfall durchgeführt<br />

und bestanden, so implementiert<br />

der Code diese Anforderung.<br />

Erstaunlicherweise fordert<br />

die IEC 62304 nicht explizit,<br />

dass alle Anforderungen durch den<br />

Software-Code implementiert sein<br />

müssen. Geforderte Risikokontrollmaßnahmen<br />

(beispielsweise<br />

die Vermeidung von NULL-Pointer-Zugriffen)<br />

im Software-Code<br />

kann man in diesem Zusammenhang<br />

wie Anforderungen prüfen.<br />

Bild 3: Darstellung der Überdeckung der Anforderungen durch Testfälle im Werkzeug TESSY [Ref7]<br />

Die Zuordnung von Anforderungen<br />

zu Testfällen ist eine manuelle/menschliche<br />

Tätigkeit, eine<br />

automatische Zuordnung ist im<br />

Allgemeinen nicht möglich. Hat<br />

man diese Zuordnung jedoch in<br />

einem geeigneten Werkzeug hergestellt,<br />

so kann man werkzeuggestützt<br />

ermitteln, ob alle Anforderungen<br />

Testfälle haben und ob<br />

diese bestanden sind.<br />

Unit-Test-Werkzeug<br />

Bild 3 zeigt eine Abdeckung der<br />

Anforderungen durch Testfälle im<br />

Werkzeug TESSY [Ref7]. TESSY<br />

ist ein Unit-Test-Werkzeug, das<br />

auch Anforderungen und ihre<br />

Beziehung zu Testfällen verwalten<br />

kann. Die Segmente des Kreises<br />

stehen für Anforderungen, die<br />

dazugehörige Zahl gibt die Anzahl<br />

der Anforderungen im jeweiligen<br />

Segment an. Der Status der Anforderungen<br />

in einem Segment wird<br />

farblich bzw. durch die Schraffur<br />

angezeigt. Beispielsweise gibt es<br />

zwei Anforderungen (im grau-rotgestreiften<br />

Segment dargestellt),<br />

für die Testfälle bereits ausgeführt<br />

wurden, aber manche davon sind<br />

fehlgeschlagen.<br />

Das Ziel ist ein vollständig grün<br />

ausgefüllter Kreis, der anzeigt,<br />

dass alle Anforderungen mit Testfällen<br />

assoziiert sind und dass alle<br />

diese Testfälle ausgeführt wurden<br />

und bestanden sind. Natürlich<br />

erzeugt TESSY die Information<br />

über die Überdeckung von<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

59


Software<br />

Bild 4: Interface der Software-Unit func<br />

Anforderungen durch Testfälle<br />

auch als Liste.<br />

Akzeptanzkriterium<br />

Interface-Design<br />

Ist der Software-Code ohne<br />

Widersprüche zum Interface-<br />

Design der Software-Unit? TESSY<br />

kann das Interface einer Software-Unit<br />

aus dem Software-<br />

Code ermitteln und darstellen.<br />

Damit kann man prüfen, ob der<br />

Software-Code der Software-<br />

Unit Widersprüche zum Interface-<br />

Design der Software-Unit enthält.<br />

In Bild 4 ist die Struktur des<br />

Interfaces der Software-Unit func()<br />

dargestellt. Es zeigt im Wesentlichen<br />

die Variablen und ihre Passierrichtung.<br />

Offensichtlich besteht<br />

das Interface aus einer externen<br />

Variablen c, deren Passierrichtung<br />

IN ist. IN bedeutet, dass<br />

die Variable von der Software-<br />

Unit nur gelesen wird, deshalb<br />

muss für diese Variable vor dem<br />

Test ein Eingabewert spezifiziert<br />

werden. Ferner gibt es die globale<br />

Variable m, deren Passierrichtung<br />

OUT ist. Bei dieser Passierrichtung<br />

muss für einen „guten“<br />

Test ein erwarteter Wert vorgegeben<br />

werden, der nach dem Test<br />

mit dem tatsächlichen Wert verglichen<br />

wird. Für die globale Variable<br />

s benötigt man sowohl einen<br />

Eingabewert vor dem Test als<br />

auch einen erwarteten Ergebniswert,<br />

denn diese Variable hat die<br />

Passierrichtung INOUT. Die Interface-Variablen<br />

können natürlich<br />

auch Parameter sein (im Bild 4<br />

der Parameter k) und auch der<br />

Return-Wert, so es denn einen<br />

gibt, gehört zum Interface. Auch<br />

die Datentypen der Interface-<br />

Variablen gehören zum Interface.<br />

Üblicherweise liegt die Interface-Beschreibung<br />

aus dem<br />

ausführlichen Software-Entwurf<br />

(Abschnitt 5.4.3 der IEC 62304)<br />

nicht in maschinenlesbarer Form<br />

vor, deshalb bleibt nur ein Review<br />

zur Prüfung ob das im Code implementierte<br />

Interface der Software-<br />

Unit mit dem Interface aus dem<br />

Entwurf übereinstimmt.<br />

Akzeptanzkriterium<br />

Programmierverfahren<br />

und Codier-Standards<br />

Ist der Software-Code konform<br />

zu Programmierverfahren<br />

und Codier-Standards? Abschnitt<br />

B.5.5 empfiehlt, Codier-Standards<br />

zu nutzen, um durchgehend die<br />

gewünschten Merkmale des<br />

Codes zu erreichen. Als Beispiele<br />

für Codier-Standards werden (a)<br />

Anforderungen für Verständlichkeit,<br />

(b) Regeln zur Benutzung<br />

der Programmiersprache oder<br />

Einschränkungen bei der Verwendung<br />

der Programmiersprache<br />

und (c) das Management der<br />

Komplexität genannt.<br />

Regeln zur Benutzung der Programmiersprache<br />

ergeben einen<br />

(projekt-) einheitlichen Programmierstil,<br />

was die Verständlichkeit<br />

des Codes fördert, was wichtig<br />

ist, wenn unterschiedliche Personen<br />

den Code (weiter-) entwickeln<br />

und Reviews durchführen.<br />

Solche Regeln zur Benutzung<br />

der Programmiersprache<br />

betreffen üblicherweise Dinge<br />

wie Namensgebung (z. B. Höcker-<br />

Schrift, Unterstriche in Bezeichnern),<br />

Einrückungen, das Setzen<br />

von (geschweiften) Klammern und<br />

ähnliches. Leider gibt es keine<br />

allgemein anerkannte Vorgabe,<br />

und deswegen gibt es auch kein<br />

vorgefertigtes Werkzeug, das<br />

ohne Anpassung alle Regeln<br />

prüfen kann, die in irgendeinem<br />

bestimmten Projekt gelten. Verletzungen<br />

dieser Regeln (beispielsweise<br />

uneinheitlich Namensgebung)<br />

beeinflussen das Verhalten<br />

der Software nicht negativ. Es<br />

gibt aber auch vorgefertigte Sätze<br />

von Codier-Regeln, die die Programmiersprache<br />

einschränken.<br />

Deren Verletzung kann sehr wohl<br />

problematisch sein, weil durch<br />

diese Einschränkungen potentielles<br />

Fehlverhalten von Software<br />

verhindert werden soll.<br />

CERT C Coding Standard<br />

Der CERT C Coding Standard<br />

des Software Engineering Institute<br />

(SEI) der Carnegie Mellon Universität<br />

(Pittsburgh, PA), der Joint<br />

Strike Fighter Air Vehicle (JSF AV)<br />

Standard für C++ von Lockheed<br />

Martin oder die MISRA-Regeln<br />

[Ref5] sind Beispiele hierfür. Die<br />

MISRA-Regeln für die Programmiersprache<br />

C gibt es schon seit<br />

1998 und aktuell gibt es bereits die<br />

dritte Version mit einem Zusatz. Mit<br />

den MISRA-Regeln soll der Programmiersprache<br />

C ihre Gefährlichkeit<br />

genommen werden, denn in<br />

C ist es relativ leicht etwas zu programmieren,<br />

was etwas anderes<br />

bewirkt als es den Anschein hat<br />

(siehe Bild 5). Das liegt an dem<br />

unspezifizierten, undefinierten<br />

und compiler-abhängigen Verhalten,<br />

das in der Programmiersprache<br />

C vorkommen kann und worauf<br />

statische Analyse werkzeuge hinweisen<br />

können.<br />

Beispiel sizeof<br />

Wer denkt, dass der Wert der<br />

Variablen v1 in Bild 5 nach Ausführung<br />

der Zeile 85 wegen dem<br />

Inkrement-Operator (++) vom<br />

Wert 0 auf den Wert 1 erhöht<br />

wurde, der irrt sich. Der Grund<br />

liegt darin, dass der sizeof-Operator<br />

zur Übersetzungszeit ausgewertet<br />

wird, denn da ist die Größe<br />

von v1, um die es hier geht, ja<br />

bereits bekannt. Der Inkrement-<br />

Operator fällt zur Ausführungszeit<br />

sozusagen unter den Tisch.<br />

Deshalb hat nach der Zeile 85<br />

die Variable v1 immer noch den<br />

Wert 0 (und die Variable s1 hat den<br />

Wert 4). Solche Probleme sollen<br />

durch Einhalten der Regel 13.6 aus<br />

MISRA-C:2012 vermieden werden.<br />

Diese Regel besagt, dass<br />

der Operand des sizeof-Operators<br />

keinen Ausdruck mit möglichen<br />

Seiten effekten haben darf.<br />

Denn solche Ausdrücke bewirken<br />

Bild 5: Das statische Analyse-Werkzeug Klocwork [Ref8] zeigt ein<br />

potentielles Problem in Zeile 85<br />

60 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Software<br />

Bild 6: Die zyklomatische Komplexität für Software-Units im Werkzeug<br />

TESSY<br />

keinen Seiteneffekt, obwohl es so<br />

aussieht. Auf die Verletzung dieser<br />

Regel wurde durch das statische<br />

Analysewerkzeug Klocwork<br />

[Ref8] hingewiesen.<br />

Die Prüfung von MISRA-Regeln<br />

ist sehr zu empfehlen, sie ist allerdings<br />

nur mit einem Werkzeug<br />

sinnvoll. Jedoch können viele<br />

MISRA-Regeln problemlos eingehalten<br />

werden.<br />

Komplexität<br />

Als letztes Beispiel für Codier-<br />

Regeln nennt Abschnitt B.5.5<br />

das Management der Komplexität.<br />

Zu diesem Zweck kann man<br />

sicherstellen, dass bestimmte<br />

Metriken bestimmte Werte nicht<br />

überschreiten. Beispielsweise<br />

kann man mit Hilfe der Metrik<br />

Lines-of-Code (LOC), die die Zahl<br />

der Zeilen in einer Software-Unit<br />

angibt, verhindern, dass zu große<br />

Software-Units entstehen. Eine<br />

Metrik, die häufig zur Messung<br />

der Komplexität eingesetzt wird,<br />

ist die zyklomatische Komplexität<br />

nach McCabe [Ref6]. Diese<br />

Metrik basiert auf dem Kontrollflussgraph<br />

der Software-Unit und<br />

gibt die Anzahl der vollständigen,<br />

meditronic-journal 3/<strong>2019</strong><br />

linear unabhängigen Pfade durch<br />

sie an. Dies ist auch die Anzahl<br />

der binären Entscheidungen plus<br />

eins in einer Software-Unit. Leider<br />

berücksichtigt diese Metrik<br />

weder Berechnungen noch zusammengesetzte<br />

Entscheidungen, so<br />

dass man überraschend niedrige<br />

Werte bei umfangreichen Berechnungen<br />

und komplizierten Entscheidungen<br />

erhält.<br />

Beispiel zyklomatische<br />

Komplexität<br />

Bild 6 zeigt die zyklomatische<br />

Komplexität für Software-Units<br />

im Werkzeug TESSY. In der<br />

Spalte CC ist der Wert für neun<br />

Units dargestellt. Die Werte sind<br />

farblich unterlegt: Ist der Wert<br />

grün unterlegt, so ist er kleiner als<br />

der Schwellenwert für eine Warnung,<br />

der im vorliegenden Beispiel<br />

auf den Wert 10 eingestellt<br />

ist; rot unterlegte Werte sind größer<br />

oder gleich dem Schwellenwert<br />

für einen Fehler, der im vorliegenden<br />

Beispiel auf den Wert 20<br />

eingestellt ist; gelb unterlegte<br />

Werte befinden sich zwischen<br />

den beiden Schwellen.<br />

Weitere<br />

Akzeptanzkriterien<br />

In Abschnitt 5.5.4 werden für<br />

Software der Klasse C noch weitere<br />

Akzeptanzkriterien vorgegeben,<br />

beispielsweise zum Datenund<br />

Kontrollfluss oder zu Grenzwerten<br />

in Testfällen. Nähere Erläuterungen<br />

gibt es jedoch diesbezüglich<br />

nicht. Es fehlen darüber<br />

hinaus in IEC 62304 gänzlich<br />

Akzeptanzkriterien, die in anderen<br />

Normen wie IEC 61508 [Ref3]<br />

oder ISO 26262 [Ref4] wichtig<br />

sind, beispielsweise die Messung<br />

der durch die Tests der Software-<br />

Unit erreichten Codeüberdeckung<br />

oder die Methoden, wie man zu<br />

Testfällen für die Software-Unit-<br />

Verifikation kommt.<br />

Literatur<br />

[Ref1] IEC 62304, Edition 1.1,<br />

2015-06, VDE Verlag GmbH<br />

[Ref2] Prinz, T. [Hrsg.]: Entwicklung<br />

und Herstellung medizinischer<br />

Software-Sicherheits-Klassen<br />

Software, VDE-Schriftenreihe Normen<br />

verständlich, Nr. 171, VDE-<br />

Verlag, Berlin, 2017.<br />

[Ref3] DIN EN 61508 (VDE<br />

0803): 2011-02, DIN Deutsches<br />

Institut für Normung e.V. und VDE<br />

Verband der Elektrotechnik, Elektronik,<br />

Informationstechnik e.V.<br />

(IEC 61508:2010).<br />

[Ref4] ISO 26262, International<br />

Standard, Road vehicles – Functional<br />

Safety, First edition, 2011<br />

[Ref5] MISRA-C:2012, Guidelines<br />

for the use of the C language<br />

in critical systems, 2013, MIRA<br />

Limited, Nuneaton, UK.<br />

[Ref6] Kan, Stephen H.: Metrics<br />

and Models in Software Quality<br />

Engineering, 1995, Addison-Wesley,<br />

Reading, Mass., USA.<br />

[Ref7] http://www.hitex.de/<br />

tessy: Mehr über das Unit-Testwerkzeug<br />

TESSY<br />

[Ref8] http://www.hitex.com/<br />

klocwork: Mehr über das statische<br />

Analysewerkzeug Klocwork ◄<br />

Aufgrund Abschnitt 4.3 der IEC 62304 muss der Hersteller<br />

dem Software-System eine Software-Sicherheits-Klasse zuordnen.<br />

Dabei geht es, vereinfacht gesagt, um die Frage, ob das<br />

Software-System zu einer gefährlichen Situation (für Personen)<br />

beitragen kann und wenn ja, ob das daraus entstehende Risiko -<br />

jeweils nach Risiko-Kontroll-Maßnahmen außerhalb der Software<br />

- akzeptabel ist und wenn nicht, welcher Schaden entstehen kann.<br />

Klasse A:<br />

Das Software-System kann nicht zu einer gefährlichen Situation<br />

beitragen oder die gefährliche Situation birgt kein inakzeptables<br />

Risiko.<br />

Klasse B:<br />

Das Software-System kann zu einer gefährlichen Situation beitragen<br />

und die gefährliche Situation birgt inakzeptables Risiko<br />

und der mögliche Schaden ist nicht-ernsthafte Verletzung.<br />

Klasse C:<br />

Das Software-System kann zu einer gefährlichen Situation beitragen<br />

und die gefährliche Situation birgt inakzeptables Risiko<br />

und der mögliche Schaden ist Tod oder ernsthafte Verletzung.<br />

61


Software<br />

Neuartige Engineering Analytics<br />

Die camLine GmbH, Anbieter<br />

von Software für Operational-<br />

Excellence-Lösungen in der Industrie,<br />

führte die Version 7.1 von<br />

Cornerstone in den Markt ein.<br />

Engineering-Statistik-<br />

Lösung<br />

Die neue Version der Engineering-Statistik-Lösung<br />

für<br />

schnelles Experimentdesign und<br />

effektiver Datenanalyse bietet<br />

neue Visualisierungen für noch<br />

schnellere Ursachenanalysen<br />

und erweiterte Big-Data-Funktionen.<br />

Gepaart mit grafischen<br />

Verbesserungen, wie Alpha-Blending,<br />

erweitern die neu angebotenen<br />

Methoden und Ansätze den<br />

Effizienzvorsprung in der Engineering-Datenanalyse.<br />

Das Leistungsspektrum<br />

der Software<br />

reicht von analytischen Anwendungsbereichen<br />

wie technische<br />

Statistik, Versuchsplanung (DoE)<br />

bis hin zur explorativen Datenanalyse.<br />

Hauptmerkmal<br />

Ein Hauptmerkmal in der Version<br />

7.1 von Cornerstone ist die<br />

neuartige Visualisierung des<br />

Multi-Category-Charts. Diese<br />

grafische Darstellung ermöglicht<br />

die gleichzeitige visuelle<br />

Analyse von bis zu 100 kategorischen<br />

Variablen und bietet die<br />

Grundlage einer hocheffizienten<br />

Ursachenanalyse. Zusammen<br />

mit den neuen Multi-Vari-Charts<br />

erhalten Six-Sigma-Ingenieure<br />

Werkzeuge, mit denen auch<br />

große Datenmengen aus Big-<br />

Data-Infrastrukturen bearbeitet<br />

werden können. Letztere sind<br />

über mehrere neue Schnittstellen<br />

und Methoden neu angebunden<br />

worden und erlauben wesentlich<br />

effektivere Datenanalysen. Verbesserungen<br />

in den grafischen<br />

Darstellungen durch erweiterte<br />

Farbpaletten, Echtfarbunterstützung,<br />

Anti-Aliasing und Alpha-<br />

Blending unterstützen die Effektivität<br />

bei der Analyse immer größer<br />

werdenden Datenmengen.<br />

camLine GmbH<br />

info@camline.com<br />

www.camline.com<br />

Flexibles Asset Performance Management<br />

Produktionsanlagen sind die<br />

Vermögenswerte eines jeden<br />

Fertigungsbetriebs – wenn<br />

sie produzieren. Effizientes,<br />

zustandsbasiertes Predictive<br />

Maintenance minimiert Produktionsstillstände<br />

und maximiert<br />

OEE, exakt nach Vorgaben der<br />

eigenen Unternehmensstrategie.<br />

Die IT-Infrastrukturlösung Line-<br />

Works MMS von camLine garantiert<br />

die maximale Verfügbarkeit<br />

verketteter Produktionsanlagen.<br />

Gemäß einer Studie der ARC<br />

Advisory Group fallen 80 Prozent<br />

der Assets in Produktionsbetrieben<br />

ungeplant aus, obwohl dezidierte<br />

Programme für die Anlagenwartung<br />

vorliegen (ARC<br />

Advisory Group, 2017). Line-<br />

Works MMS (MMS: Machine<br />

Maintenance Solution) von cam-<br />

Line ist eine Software gestützte<br />

Infrastrukturlösung. Eventgetrieben<br />

wird die Fertigungsorganisation<br />

bezüglich ihrer Wartungsaufgaben<br />

umfassend befähigt,<br />

sodass alle Ressourcen perfekt<br />

zusammenspielen. Für die<br />

präzise Zustandsüberwachung<br />

selbst komplexester Produktionsanlagenverbünde<br />

übernimmt das<br />

System die Orchestrierung aller<br />

notwendigen Wartungsmaßnahmen<br />

und deren Überwachung.<br />

Das skalierbare Hochverfügbarkeitssystem<br />

ermöglicht KPIs des<br />

Asset Performance Management<br />

(APM) zu erfüllen:<br />

Rechtzeitig und im Budget<br />

Die Umsetzung der richtigen<br />

Maßnahmen zum passenden<br />

Zeitpunkt erfolgt auf Basis verlässlicher<br />

Trendanalysen (High-<br />

Performance Data Analytics).<br />

Alle Disziplinen ziehen an<br />

einem Strang<br />

Die integrierte Workflow<br />

Engine orchestriert Multi-Domain<br />

Know-how mit Stammdaten zur<br />

schnellstmöglichen Umsetzung<br />

der erforderlichen Wartungsmaßnahmen<br />

– so wird Predictive<br />

Maintenance zum Erlebnis<br />

(„Operational Experience“).<br />

Durchblick in Echtzeit<br />

Umfangreiche Reporting-Tools<br />

und intuitive Dashboards machen<br />

den Maschinenpark zur gläsernen<br />

Fabrik.<br />

Predictive Maintenance oder<br />

Prescriptive Operations? Noch<br />

sind sich Analysten nicht wirklich<br />

einig, was der Königsweg ist.<br />

LineWorks MMS von camLine ist<br />

daher schon heute die innovative<br />

Lösung für ein exzellentes Wartungsmanagement.<br />

High-Performance<br />

Data Analytics hilft dabei,<br />

den digitalen Zwilling der Produktionsanlagen<br />

weiter mit aktuellen<br />

Daten anzureichern. So ist man<br />

stets auf der sicheren Seite, dass<br />

die Investitionen auch tatsächlich<br />

die vorgegebene Rendite erzielen.<br />

camLine<br />

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62 meditronic-journal 3/<strong>2019</strong>


Die DNA von Metrofunk<br />

behält bei radikalen Reaktionen<br />

die Nerven<br />

Metrofunk Kabel-Union GmbH<br />

D-12111 Berlin, Tel. 030 79 01 86 0<br />

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Ideal für bildgebende Systeme in der medizinischen Diagnostik<br />

und für bewegte Anwendungen in der Medizintechnik.<br />

Premium UltraFlex HDMI 2.0 Kabel | Premium UltraFlex DisplayPort 1.4 Kabel<br />

Optimale EMV-Schirmung<br />

>5000 Bewegungszyklen garantiert<br />

Premium UltraFlex HDMI 2.0 Kabel<br />

Stecker:<br />

Kabel:<br />

Eigenschaften:<br />

Videoformat:<br />

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2x HDMI-A Stecker<br />

Robuste EMV-Schirmung<br />

Kupferleiter AWG28<br />

UltraFlex LSOH Mantelmaterial<br />

HDMI 1.4 (10,2 Gbit/s) / HDMI 2.0 (18 Gbit/s)<br />

HDCP 2.2 / EDID / CEC / DDC<br />

UL VW-1<br />

Mind. 5000 Biegezyklen<br />

Bis zu 4K / 60fps / 3D / HDR<br />

Kabel: Schwarzgrau RAL 7021 <br />

Stecker: Schwarz <br />

Premium UltraFlex DisplayPort 1.4 Kabel<br />

Stecker:<br />

Kabel:<br />

Eigenschaften:<br />

Videoformat:<br />

Farbe:<br />

2x DisplayPort Stecker<br />

Robuste EMV-Schirmung<br />

Kupferleiter AWG28<br />

UltraFlex LSOH Mantelmaterial<br />

DP 1.4 HBR3 (32,4 Gbit/s)<br />

DSC / Forward Error Correction / HDR<br />

UL VW-1<br />

Mind. 5000 Biegezyklen<br />

Bis zu 8K, 120fps/ 30 Bit RGB Color /HDR<br />

Bis zu 1536 kHz Audio Sampling Rate<br />

Kabel: Schwarzgrau RAL 7021 <br />

Stecker: Schwarz <br />

Beide Varianten sind in folgenden Längen verfügbar:<br />

1 m / 1,5 m / 2 m / 3 m / 5 m / 7,5 m / 10 m<br />

QUALITY<br />

LSOH<br />

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TTL Network GmbH<br />

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