5-2021

Medical-PC/SBC/Zubehör
Leistungsfähiges Embedded-Computing auf
„entry level“ PC-Basis
On-the-fly Datenanalyse beim Gesundheits-Check
© stock.adobe.com/Gorodenkoff Productions OU
Autor:
Harald Maier, Product &
Business Manager x86
TQ-Group
www.tq-group.com
Im Gesundheitswesen sind
Kostenoptimierung und Effizienzsteigerung
Dauerbrenner. Andererseits
ist die Medizinbranche auch
treibende Kraft bei neuen Technologien
und innovativen Lösungen.
So unterstützt beispielsweise Künstliche
Intelligenz dabei, Diagnosen zu
beschleunigen und aussagekräftig
zu untermauern. Damit dies nicht nur
den hochpreisigen Lösungen vorbehalten
bleibt, können leistungsfähige
„entry level“ Embedded-PC-
Komponenten auf Basis neuester
Prozessortechnologie entscheidende
Vorteile bringen.
Multifunktionale Geräte
wie die Kombination aus EKG,
Lungenfunktionsprüfung (Fluss-,
Volumen- und Atemgasanalyse) und
Blutdruck-/Venendiagnostik bieten
eine hervorragende Basis für einen
effizienten, umfassenden Gesund-
KI unterstützt bei der schnellen und zuverlässigen Erkennung und Interpretation von Anomalien
© istockphoto.com/ipopba
heits-Check, da zeitgleich unterschiedliche
Messdaten erfasst und
zueinander in Relation gesetzt werden
können. Daraus ergeben sich
Gesamtbilder, die auch gegenseitige
Einflüsse berücksichtigen – eine hervorragende
Basis für medizinisches
Personal um schnell einen ganzheitlichen
Überblick zu erlangen.
Zusätzlich kann der Einsatz von
Künstlicher Intelligenz helfen, auch
zunächst unscheinbare Auffälligkeiten
einfacher und schneller zu
erkennen und gezielt darauf einzugehen.
Um die technischen Anforderungen
hierfür optimal abzudecken
stehen moderne Embedded
Module wie das SMARC 2.1 konforme
TQMxE40S von TQ zur Verfügung:
ausgestattet mit der neuen
Intel Atom x6000E Prozessorfamilie
bietet das Modul hervorragende
Rechen- und Grafikleistung,
die passenden Schnittstellen für
Messtechnik komponenten, Peripherie,
Netzwerkanbindung und
Anzeige sowie die Möglichkeit für
KI-gestützte Daten- und Bildanalyse.
Diese leistungsfähige und doch
kostengünstige Embedded-PC-Plattform
bietet in Kombination mit der
für x86 bekannten hohen Software-
Flexibilität beste Voraussetzungen
um innovative All-in-One-Geräte
für Gesundheits-Checks und Allgemein-Diagnostik
zu entwickeln.
Die Datenbasis ist wichtig
Im ersten Schritt kommt es darauf
an, umfangreiche, detaillierte Daten
schnell zu erfassen und möglichst
direkt und effizient zur Weiterverarbeitung
im Prozessor bereitzustellen.
Generell kommen für die
Messdatenerfassung unterschiedliche
technische Realisierungsansätze
in Frage, je nach Messgenauigkeit,
zeitlicher Auflösung
und Sensortechnologie. Kommen
FPGA-basierte Lösungen zum Einsatz,
so werden diese bei modernen
Systemen über PCI Express
an die Rechnereinheit angebunden,
um eine schnelle Datenübertragung
mit geringer Latenz sicherzustellen.
Hierfür bietet das Prozessormodul
bis zu 4 PCIe Lanes mit je
8 Gb/s Übertragungsgeschwindigkeit
an. Für Sensoren, die über USB
angebunden werden, steht eine Vielzahl
an USB-Schnittstellen zur Verfügung,
darunter auch zwei USB 3.1
Gen2 Anschlüsse, die Datenübertragungsraten
von bis zu 10 Gb/s
unterstützen. Somit können auch
von extern große Datenmengen
mit geringer Latenz für die Weiterverarbeitung
bereitgestellt werden.
Die Systemarchitektur stellt sicher,
dass alle Informationen aus den
unterschiedlichen Quellen schnell
verarbeitet und miteinander kombiniert
werden können. Somit stehen
Daten mit hoher Messgenauigkeit
und zeitlicher Korrelation als
Basis für die weitere Auswertung
zur Verfügung.
Echte PC-Funktionalität
Viele hochwertige medizintechnische
Anwendungen setzen für
die Aufbereitung, Visualisierung
und Auswertung der Messdaten
auf PC-basierte Softwareanwendungen.
Dieser x86-Architektur-
Ansatz ermöglicht zudem die einfache
Integration in die bestehende
IT-Infrastruktur, um beispielsweise
die aktuellen Daten mit Informationen
aus weiteren Informationsquellen
zu kombinieren, optionalen
Fernzugriff zu ermöglichen und die
Archivierung der Untersuchungsergebnisse
zu automatisieren. Mit der
starken Rechen- und Grafikleistung
des neuen Intel Atom Prozessors
und bis zu 16 GB LPDDR4x Spei-
140 meditronic-journal 5/2021