2-2023

FACHZEITSCHRIFT 

FÜR MEDIZIN-TECHNIK 

November MAI/JUNI 2/2023 November-Dezember JG. 14 

1/2008 

meditronicjournal 

SDC: Viele Medizingeräte über ein 

zentrales Bediensystem steuern 

Steute, Seite 6

Celsi ® ... 

MAX-Temperaturwert Registrier Etiketten 

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Das Micro-CelsiStrip® (= MC) rechts auf 

dem IC hat in der Vergangenheit die Temperaturwerte 

60°C und 71°C erreicht. Die 

82°C und 93°C wurden nie erreicht, also 

ist dort keine Dauerschwärzung erfolgt. 

Das Micro-CelsiStrip® links auf dem IC 

hat 60°C nie erreicht oder überschritten. 

Die Felder sind weiss verblieben. 

Micro-CelsiStrip® 5 x 11 mm. 

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Dieses CelsiClock® (= CC) mit dem Bereich 

von 99°C bis 177°C trägt fünf Temperaturansprechschwellen. 

Dieses CC® 

durchlief mit Komponenten einen thermischen 

Alterungsprozess. Vorgegebene 

Prozessgrenzwerte wurden erreicht. Komponenten 

zur weiteren Verarbeitung freigegeben. 

CelsiClock® ø12 mm. 

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Dieser Jumbo-CelsiStrip® (= CSJ) ist auf 

einem Transportrohr für Milchprodukte appliziert. 

Regelmässige Heissspülungen mit 

Desinfektmittel sind Vorschrift. Im Rohrsystem 

müssen überall Mindesttemperaturwerte 

erreicht und auch dokumentiert 

werden. Das CSJ ist die beweiskräftige 

Dokumentation. Sondermodelle möglich. 

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Apply and Forget Until You Inspect! 

CelsiStrip ® CelsiClock ® CelsiPoint ® 

Irreversibles Aufzeichnen der je an Oberflächen aufgetretenen 

MAXIMALEN - Temperaturwerte. 

Selbstklebendes Celsi® auf Testfläche aufbringen. 

T-werte und T-kombinationen von +40°C bis +260°C. 

Genauigkeit ±1,5 %. Reaktionszeit unter 1 Sekunde. 

Beim Ueberschreiten des Temperaturwertes des 

ursprünglich weissen Feldes erfolgt eine Dauerschwärzung. 

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Dieser CelsiStrip® (= CS-A) für einen automobiltechnischem Versuch in Minuten auf einem 

Bremszylinder appliziert, spart Zeit und Material. Kein mühsames Installieren von 

Messkabel und Instrumentarium. Verfügbar mit acht (8) oder fünf (5) Messwerten. 

Rollenware besonders preiswert 

Dieser CelsiPoint® (= CP) ist in (40) verschiedenen 

T-Werten lieferbar. Bei einem 

Heissluft-Trocknungsprozess hat dieser 

Teil eines Prints die 82°C sicher überschritten, 

aber um Wieviel? 

Empfehlung: Mehrbereichs MC nutzen. 

CelsiPoint® ø 9 mm. 

Detailiierte Angaben und Preise 

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Diese beiden Jumbo-CelsiDot® (= CDJ) 

93°C Etiketten sind links auf einem E-Motor 

und rechts auf einer Getriebebox platziert. 

Motorgehäuse hat die 93°C überschritten, 

das Getriebe nicht. Die grosse 

weisse Fläche kann auch auf Distanz optisch 

gut erkannt werden.Standardmässig 

verfügbar in 54°C, 93°C und 121 °C. 

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Editorial 

Erfolgsfaktor 

Systems Engineering 

Lutz Schüle 

Geschäftsbereichsleiter Medizintechnik 

ITK Engineering GmbH 

www.itk-engineering.de 

Innovative und digitale Geschäftsmodelle, hochkomplexe, verteilte und vernetzte medizinische 

Systeme mit extrem großem Softwareanteil sowie hohe Zulassungshürden stellen Hersteller vor 

diverse Herausforderungen. Die unterschiedlichen Disziplinen im Entwicklungsprozess dürfen 

nicht mehr separat voneinander betrachtet werden. Höchste Qualität und Sicherheitsstandards, 

Zuverlässigkeit, maximale Verfügbarkeit, Wartbarkeit und hohe Benutzerfreundlichkeit gepaart mit 

Kosteneffizienz und Schnelligkeit – diese hehren Ziele können nur noch durch eine ganzheitliche 

Betrachtung aller Zusammenhänge erreicht werden. Systems Engineering liefert hier die Werkzeuge 

zur Beherrschung dieser Herausforderungen. 

Doch was zeichnet modernes Systems Engineering aus? 

Maßgeblich sind hier die Transparenz und das Management von Daten im Entwicklungsprozess. 

Hier gilt es, die Heterogenität der Daten aufzulösen und allen Beteiligten den Zugang zu ermöglichen. 

Methoden des Systems Engineering wie Modellierung helfen, diese Daten aus unterschiedlichsten 

Perspektiven zu vernetzen und somit die Abhängigkeiten aufzuzeigen. 

Der Grundstein dafür wird bereits im Anforderungsmanagement gelegt. Hier ist es die große Kunst, 

zuerst die Bedürfnisse und Anforderungen aller Stakeholder zu erfassen und Übereinstimmungen 

und Widersprüche aufzudecken, um dann im nächsten Schritt auf dieser Basis die Anforderungen 

auf Systemebene definieren zu können. Zusammen mit den Fachdisziplinen Software, Hardware 

und Mechanik werden die optimalen technischen Lösungen im Rahmen der Systementwicklung 

gemeinsam erarbeitet sowie anschließend die Domänenanforderungen aus dem Systementwurf 

geschlussfolgert. Hierbei ist ein typisches Vorgehen, von abstrakten Modellen bis hin zu konkreten 

Formen wie Schaltplänen, CAD-Zeichnungen, Software-Architekturen etc. einen abgestimmten 

Entwicklungsprozess mit Hilfe von datenbankbasierten Tools anzuwenden. 

Gleichzeitig wird die Basis für die Rückverfolgung von diversen Informationen wie Anforderungen, 

Design-Entscheidungen und Domänen-Realisierungen geschaffen. Diese vernetzten Daten 

bilden die Ausgangsbasis für einen „Digital Thread“. Die Methode beschreibt einen digitalen 

roten Faden, der Datenflüsse miteinander verbindet, mit dem Ziel, die richtigen Informationen 

zur richtigen Zeit den richtigen Stakeholdern zur Verfügung zu stellen. Dies ermöglicht geplantes 

und kontrolliertes Änderungswesen während der Entwicklung, aber auch kurzfristige Feature- 

Anpassungen für Weiterentwicklungen oder Varianten. 

Um ein Produkt weiterentwickeln zu können, ist beispielsweise aus dem Blickwinkel der Mechanik- 

Entwicklung die Beantwortung der Frage essenziell, warum das Produkt auf eine bestimmte Art 

und Weise gestaltet wurde. Ohne Datenlage müssen die damaligen Entscheider konsultiert oder 

eine vage Entscheidung getroffen werden. Ein Ansatz, um die Zusammenhänge zwischen den 

Konstruktionsanforderungen und der Gestaltung während der Entwicklung zu erfassen, ist die 

direkte Verknüpfung von Anforderungen, beispielsweise aus dem Risikomanagement, sowie CAD- 

Elementen und deren Visualisierung im CAD-Modell. Die unterschiedlichen Stakeholder erhalten 

so einen schnellen Überblick, welche Anforderung im CAD-Modell umgesetzt wurde und warum. 

Die geplante Änderung kann so hinsichtlich Umsetzbarkeit und Erfüllung der Anforderungen des 

Risikomanagements geprüft werden. 

Systems Engineering ist weit mehr als Anforderungsmanagement. Es geht insbesondere um 

die Definition der Struktur, der Schnittstellen und des dynamischen Verhaltens im System. Daher 

ist es wichtig, die Gesamtzusammenhänge zu verstehen und die vernetzten Daten als Enabler 

für unterschiedlichste Analysen zu nutzen. So ist es möglich, die vielfältigen Anforderungen an 

die aktuelle Medizinprodukteentwicklung zu meistern. 

Lutz Schüle 

meditronic-journal 2/2023 

3

Inhalt 

3 Editorial 

4 Inhalt/Impressum 

6 Titelstory 

8 Aktuelles 

9 Dienstleistung 

14 Software 

20 Komponenten 

32 Sensoren 

33 Stromversorgung 

43 Bedienen und Visualsieren 

46 Bildverarbeitung 

48 Produktion 

54 Qualitätssicherung 

56 Künstliche Intelligenz 

60 EMV 

64 Medical-PCs/SBC/Zubehör 

November MAI/JUNI 2/2023 November-Dezember JG. 14 

1/2008 

FACHZEITSCHRIFT 

FÜR MEDIZIN-TECHNIK 

SDC: Viele Medizingeräte über ein 


Steute, Seite 6 


Zum Titelbild: 

SDC: 

Viele Medizingeräte über ein 


Neue Aufgaben und neue Technologien für 

User Interfaces. 6 

Fachzeitschrift für 

Medizin-Technik 


■ Herausgeber und Verlag: 

beam-Verlag 

Krummbogen 14, 35039 Marburg 

www.beam-verlag.de 

Tel.: 06421/9614-0 

Fax: 06421/9614-23 

■ Redaktion: 

Dipl.-Ing. Christiane Erdmann 

redaktion@beam-verlag.de 

■ Anzeigen: 

Myrjam Weide, Tel.: 06421/9614-16 

m.weide@beam-verlag.de 

Sabine Tzschentke, Tel.: 06421/9614-11 

sabine.tzschentke@beam-verlag.de 

Tanja Meß, Tel.: 06421/9614-18 

tanja.mess@beam-verlag.de 

■ Erscheinungsweise: 

5 Hefte jährlich 

■ Satz und Reproduktionen: 

beam-Verlag 

■ Druck & Auslieferung: 

Bonifatius GmbH, Paderborn 

www.bonifatius.de 

Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer 

Prüfung der Texte durch die Redaktion 

keine Haftung für deren inhaltliche 

Richtigkeit. Alle Angaben im Einkaufsführer 

beruhen auf Kundenangaben! 

Handels- und Gebrauchsnamen, sowie 

Waren bezeichnungen und dergleichen 

werden in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen 

verwendet. Dies berechtigt nicht zu 

der Annahme, dass diese Namen im Sinne 

der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung 

als frei zu betrachten sind und 

von jedermann ohne Kennzeichnung verwendet 

werden dürfen. 

Verlässliche Bedienelemente sind für Medizintechnik 

und Notfallgeräte essentiell 

Notfallgeräte und Geräte in der Medizintechnik erfordern absolute Zuverlässigkeit 

bei der Anwendung. Genaues Steuern und Regeln ist gerade in diesen Bereichen 

unerlässlich. 44 

Bedeutung von Wireless-Koexistenz- 

Tests für vernetzte medizinische Geräte 

Unternehmen geben Milliarden von Dollar für einen 

schnelleren Zugang zu Informationen aus, und die 

Verbraucher zahlen jedes Jahr mehr für schnellere Geräte. 

Die Mobilfunkbetreiber haben diesen Trend erkannt und 

sind von reinen Sprachnetzen zu datenzentrierten Diensten 

übergegangen. 60 

4 meditronic-journal 2/2023

Inhalt 

Kamerabasierte Medizinprodukte 

Welche Vorteile bieten ISO13485:2016-zertifizierte Zulieferer 

den Herstellern? 46 

Stromversorgungs-Subsysteme für 

Photoplethysmographie-Systeme zur 

Vitalzeichen-Überwachung – Teil 2 

Der aus zwei Teilen bestehende Artikel stellt 

validierte Designs für getaktete Stromversorgungen zur 

Vitalzeichen-Fernüberwachung an Patienten vor. 36 

Neue Verfahren der additiven 

Fertigung für die Serienfertigung 

Additive Manufacturing gilt als Erfolgsgeschichte. 

Das gilt auch für die Medizintechnik, in der additive 

Verfahren eine große Rolle spielen. 48 

Stift- und Buchsenleisten 

als lösbare Verbindung 

Eine gute, dauerhafte und zuverlässige Verbindung entsteht 

dann, wenn bei der Auswahl von Steckverbinder-Paarungen 

die Kenn daten der Komponenten mit den Spezifikationen der 

Anwendung abgeglichen werden. 22 

Automatisierte Auswertung von 

Blutproben mittels Machine Learning 

Durch den Einsatz von Machine Learning wird gezeigt, 

dass Störungen auf dem LFA erkannt und entsprechend 

klassifiziert werden können. 14 

Die Potenziale von Künstlicher 

Intelligenz in der Medizin 

Besonders in der medizinischen Forschung spielen 

die Fähigkeiten künstlicher Intelligenz, Muster in großen 

Datenmengen zu erkennen, eine wachsende Rolle. 56 


5

Titelstory 

SDC: Viele Medizingeräte 

über ein zentrales Bediensystem steuern 

Neue Aufgaben und neue Technologien für User Interfaces 

Kabellose User Interfaces sind im OP inzwischen Standard – und sie eröffnen 

die Möglichkeit für die Vernetzung mehrerer Medizingeräte mit einem 

zentralen User Interface. © steute Technologies 

Wenn in naher Zukunft die Service-oriented 

Device Connectivity 

(kurz SCD) Realtät wird und die 

Medizingeräte im OP „inter operabel“ 

sind, wird das erhebliche Auswirkungen 

auf das User Interface 

haben. Die Hersteller sind darauf 

vorbereitet – und schon mit Weiterentwicklungen 

beschäftigt. Aktuelle 

Projekte betreffen u. a. die Echtzeitkommunikation 

zwischen interoperablem 

User Interface und den 

zugehörigen Medizingeräten, die 

Nutzung von 5G-basierten Netzinfrastrukturen 

und die einfache Integration 

von Antennen in die Oberfläche 

der Interface-Gehäuse. 

Die ersten Entwicklungen in 

Richtung „Interoperabler OP“ im 

Rahmen mehrerer geförderter Projekte 

liegen rund zwanzig Jahre 

zurück. Inzwischen gibt es nicht 

nur eine normative Grundlage. 

Julia Mönks 

Research and Innovation 

Manager 

steute Technologies 

GmbH & Co. KG 

www.steute-meditec.com 

Erste Produkte stehen kurz vor 

der Marktreife, die SDC-Normenreihe 

wird schrittweise erweitert und 

weiter entwickelt, es gibt auch erste 

Demonstratoren und Versuchsprojekte 

sowie spannende Projekte 

zur praxisgerechten Weiterentwicklung 

des SDC-Konzeptes. 

Viele Medizingeräte – 

ein User Interface 

Aus Sicht eines Herstellers von 

Bediensystemen für den OP, d. h. 

für Medizingeräte in unterschiedlichen 

Disziplinen (Elektromedizin, 

Diagnostik/ bildgebende Verfahren, 

Ophthalmologie) ist die 

Interoperabilität eine echte Transformation. 

Im optimalen Fall wird 

eine zentrale Bedienschnittstelle 

(„User Interface)“, bestehend z. B. 

aus einer Bildschirm-/ Tastatureinheit 

und einem Fußschalter, ausreichen, 

um sämtliche Medizingeräte 

zu bedienen. Das heißt: Das User 

Interface übernimmt neue Aufgaben 

– nach dem Motto „Eines für alle“. 

Ein zentrales User Interface ist 

schon deshalb wichtig, weil im OP 

eine weiter zunehmende Anzahl 

von Geräten an einer Operation 

beteiligt ist. Allein für die Anästhesie 

werden mehrere Geräte benötigt 

(Anästhesiegerät, Patientenmonitor, 

Spritzenpumpe…), für die Chirurgie 

auch (HF-Gerät, Endoskopie, 

3D-Navigation…). Die Integration 

der bildgebenden Verfahren in den 

OP (OP-Mikroskope, mobile Röntgengeräte…) 

erhöht ebenfalls die 

Komplexität. 

Zwei Voraussetzungen 

für die Gerätevernetzung 

Zwei Bedingungen müssen erfüllt 

sein, wenn die Perspektive der vereinfachten 

Bedienung von Medizingeräten 

im OP Wirklichkeit werden 

soll. Erstens muss die Kommunikation 

zwischen Medizingeräten 

und ihrem User Interface standardisiert, 

d. h. allgemeingültig sein 

für verschiedene Geräteklassen 

und Hersteller. Die Voraussetzung 

dafür schafft die Normenfamilie 

ISO/IEEE 11073 („Service-oriented 

Device Connectivity/ SDC“). Bis 

2025 werden die Normungsgremien 

die Erarbeitung der aktuell in Arbeit 

befindlichen Grundnormen abgeschlossen 

haben. Darüber hinaus 

werden Normen für einzelne Medizingerätetypen 

entwickelt. 

Zweitens muss das zentrale User 

Interface neue Funktionen bieten – 

insbesondere eine Umschaltmöglichkeit 

von Gerät zu Gerät und/ 

oder die Visualisierung mehrerer 

Geräte bzw. Funktionen auf einem 

Bildschirm. Wie diese Funktion sich 

(einfach und ergonomisch) realisieren 

lässt, das zeigen mehrere 

Demonstratoren, an deren Entwicklung 

der steute-Geschäftsbereich 

Meditec beteiligt war und ist. 

In Zukunft: Kommunikation 

über eingebaute 

SDC-Konnektoren 

Auf der Hardware-Ebene wird das 

SDC-Konzept im OP so realisiert, 

dass alle Medizingeräte im ersten 

Schritt über eingebaute SDC-Konnektoren 

verbunden sind. Das wird 

insbesondere kleinen und mittleren 

Unternehmen (KMU) den Marktzutritt 

erleichtern, weil der Entwicklungs- 

und Implementierungsaufwand 

aufgrund der in den Konnektoren 

implementierten Normen 

geringer ist und sich die Geräte 

dadurch einfacher mit anderen Geräten 

z. B. großer Hersteller vernetzen 

lassen. 

Erste Pilotprojekte 

und Praxiserfahrungen 

Dass sowohl die Krankenhäuser 

als auch die Hersteller von Medizingeräten 

für die Zukunft auf die 

standardisierte Kommunikation 

nach dem SDC-Konzept setzen, 

zeigt die rege Beteiligung an entsprechenden 

Normungsarbeiten 

und Pilotprojekten. Noch sind keine 

zugelassenen SDC-Geräte verfügbar, 

aber es gibt bereits erste Pilot- 

Anwendungen in Kliniken, etwa in 

der Berliner Charité. Und sowohl in 

Asien (Japan) als auch in Amerika 

(USA) wird ebenfalls an Standardisierungsprojekten 

für den interoperablen 

OP gearbeitet. 

Funktechnik 

als Basis für SDC 

Da Funk-Bediengeräte, insbesondere 

Funk-Fußschalter, heute 

im OP weit verbreitet sind, liegt es 

nahe, dass künftig auch im interoperablen 

OP per Funk kommuniziert 

wird. Als Hersteller von User 

Interfaces hat steute Meditec ein 

Funksystem entwickelt, das speziell 

auf die Anforderungen der Medizin- 

Aktuelles Beispiel für kabellose 

Standard-Fußschalter von 

Medizingeräten. Die kompakte 

Empfangseinheit wird am Gerät 

installiert. © steute Technologies 


Titelstory 

technik abgestimmt ist. Es ermöglicht 

eine sehr zuverlässige kabellose 

Signalübertragung und lässt 

sich grundsätzlich auch für SDC 

nutzen. Allerdings sind hier einige 

Weiterentwicklungen teils erforderlich, 

teils wünschenswert. 

Weiterentwicklung: 

Real-time SDC 

Für die Einbindung von User Interfaces 

wie z. B. Fußschaltern in den 

vernetzten OP muss SDC echtzeitfähig 

werden, denn der Operateur 

muss ohne spürbare Zeitverzögerung 

die Medizingeräte bedienen und 

insbesondere sicher abschalten können. 

Auch für die Kommunikation der 

Geräte untereinander ist die Echtzeitfähigkeit 

zwingend erforderlich, z. B. 

in geschlossenen Regelkreisen. 

In der Standardversion ist SDC 

allerdings nicht echtzeitfähig. Steute 

Meditec treibt daher gemeinsam 

mit Partnern das Ziel der Ertüchtigung 

zur Echtzeitfähigkeit voran – 

zu Real-Time SDC (RT-SDC). Die 

Kommunikation erfolgt dabei über 

die Ethernet-basierte Time Sensitive 

Network (TSN)-Normenfamilie 

gemäß IEEE 802.1. Erst diese 

Entwicklung von steute Meditec 

schafft die Voraussetzung dafür, 

SDC auch für die Ansteuerung kritischer 

Funktionen der Medizingeräte 

in OP und Klinik zu nutzen. 

Auf der Hardware-Ebene ermöglicht 

ein SDC- Konnektor die Einbindung 

der User Interfaces in das 

RT-SDC-Netzwerk. 

5G-Campusnetz für den OP 

Eine zuverlässige Lokalisierung 

sowohl der User Interfaces als auch 

der zugehörigen Medizin geräte ist 

eine wichtige Voraussetzung für die 

Kommunikation im SDC-konformen 

OP. Deshalb evaluiert das Förderprojekt 

KliNet5G, an dem steute 

Meditec beteiligt ist, die Umsetzbarkeit 

einer offenen 5G-basierten 

Netzinfrastruktur in Kliniken. 

Ziel ist es unter anderem, eine 

sichere und zeitkritische Auslösung 

von Medizin geräten mithilfe 

eines Universalfußschalters sowie 

die Ortung von medizinischem 

Equipment innerhalb des entsprechenden 

Klinik geländes zu realisieren. 

Dabei kommen 5G- und 

Low-Energy-Sensoren zum Einsatz 

sowie ein von steute Meditec 

entwickelter SDC-Konnektor. Im 

weiteren Verlauf sollen Gerätefunktionen 

durch 5G-Mobilfunkund 

Netzwerktechnik proto typisch 

konzipiert werden. 

Vereinfachte Integration 

von Antennen 

In einem Projekt des Spitzenclusters 

it´s OWL (Intelligente Technische 

Systeme) arbeitet steute 

Meditec gemeinsam mit Partnern an 

neuen Möglichkeiten, die eine Integration 

der Schnittstellen technik – 

insbesondere der Antenne – in das 

User Interface und bei Bedarf auch 

in das Medizingerät verein fachen. Im 

„Merlin“-Projekt entstanden u. a. so 

genannte „Mechatronic Integrated 

Devices“ (MID), die sich mit additiven 

Fertigungsverfahren herstellen lassen. 

Dabei können Antennen oder 

auch Leiterbahnen und Sensoren 

direkt „mitgedruckt“ werden. 

Datensicherheit muss 

gewährleistet sein 

Wie bei jedem Projekt, bei dem 

es um Vernetzung und Datenaustausch 

geht, muss auch bei 

SDC-Netzwerken das Thema der 

Security/ Datensicherheit adressiert 

werden – umso mehr, als es 

auch um sensible Patienten- und 

Gesundheitsdaten geht. Auch hier 

Über ein zentrales User Interface (Fußschalter und Bildschirm/ Tastatur) können verschiedene Medizingeräte 

angewählt und bedient werden. © steute Technologies 

Ein aktueller OR.NET-Demonstrator für den interoperablen OP. © OR.NET 

gibt es ein aktuelles, inzwischen 

abgeschlossenes F&E-Projekt mit 

Beteiligung von steute Meditec. 

Das Mittelstand 4.0-Kompetenzzentrum 

Kiel (M4KK) mit der Zulassungsexpertise 

bei der UniTransferKlinik 

Lübeck GmbH (UTK) hat 

aktuell verwendete OP-Fußschalter 

von steute im Hinblick auf die 

Cybersecurity analysiert. Dabei 

soll sichergestellt werden, dass die 

Fußschalter die Anforderungen der 

FDA „Content of Premarket Submissions 

for Management of Cybersecurity 

in Medical Devices“ erfüllen. 

Auf dieser Basis etabliert steute zurzeit 

eine neue Methodik, um die 

Datenschutzsicherheit zu steigern 

und die Fußschalter einschließlich 

der Funkschnittstelle gegen Cyber- 

Angriffe zu schützen. 

Die nächsten Schritte 

Auch wenn es als gesichert gelten 

kann, dass SDC in absehbarer Zeit 

zur Marktreife gelangen wird, sind 

immer noch grundsätzliche Fragen 

und viele Detaillösungen zu klären. 

Die hier beschriebenen Projekte 

arbeiten daran. Ziel ist es letztlich, 

dass in absehbarer Zeit möglichst 

viele Hersteller ihre Geräte mit SDCkompatiblen 

Schnitt stellen ausrüsten 

– und dass damit der interoperable 

OP mit all seinen Vorteilen 

nach mehr als zwanzigjähriger 

intensiver Vorarbeit Wirklichkeit 

wird. Neue Generationen von 

User Interfaces für diese Aufgabe 

stehen bereit. ◄ 


7

Aktuelles 

Medizintechnik ohne Software? 

Sonderfläche zeigt Bedeutung von IT in der Medizintechnik 

Predictive Maintenance oder Digital Twins in der Produktion, Cybersicherheit in der Klinik oder KI in der Radiologie – Software hat eine immense 

Bedeutung für die Entwicklung, Produktion und Anwendung in der Medizintechnik. Das greift die MedtecLIVE with T4M vom 23.-25. Mai 2023 in Nürnberg 

mit der Sonderfläche „Software & IT“ auf. 

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„Algorithmen file: bestimmen TI1CSmini-4565_2023 

nicht nur ganz maßgeblich 

neue Entwicklungen in der Diagnostik, 

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auch die Produktion von Medizinprodukten verändert 

sich durch die Digitalisierung ganz massiv: 4C 

Digitale Zwillinge, individuelle Anpassungen oder 

Kleinstserienproduktion werden in der Regel erst 

durch den Einsatz von Software möglich – und 

die Entwicklung ist hier rasant“, sagt Christopher 

Boss, Director Exhibitions bei der NürnbergMesse. 

„Die Anbieter und Partner zu diesem wichtigen 

Thema bringen wir alle auf einer Sonderfläche 

zusammen. Das schafft die Sichtbarkeit, die das 

Thema verdient.“ 

Gesamte Wertschöpfungskette der 

Medizintechnik 

In der Halle 1 der Fachmesse, die die gesamte 

Wertschöpfungskette der Medizintechnik zeigt, 

sind Software- und IT-Unternehmen gemeinsam 

prominent platziert. Gemeinsame Besprechungsmöglichkeiten 

bieten den Ausstellern zusätzliche 

Möglichkeiten und erleichtern für die Besucher 

den Austausch mit den Anbietern. Umfangreiche 

Werbemaßnahmen der NürnbergMesse gehören 

ebenfalls zum Paket für die Aussteller. „Mit 

dieser Sonderfläche reagiert die MedtecLIVE 

with T4M auf den Digitalisierungstrend in der 

Medizin technik und gibt dem Thema Software 

Raum für Wachstum und Austausch“, bestätigt 

Evi Reiß, die beim IT-Unternehmen Softgate für 

die strategische Kundengewinnung verantwortlich 

ist. „Als Connectivity Experte freuen wir uns 

auf Interessenten, die zielgerichtet nach Software 

suchen. Durch die räumliche Nähe zu Partnern 

wie Solectrix können wir Besuchern direkt 

auf der Messe die Zusammen arbeit anschaulich 

und greifbar präsentieren.“ 

Neben den Erlanger IT- Experten setzen unter 

anderem bereits Siemens Digital Industries, 

CodeCamp:N, Vorreiter Technologie und Infoteam 

auf die Synergien auf der Sonderfläche. 

NürnbergMesse GmbH 

www.nuernbergmesse.de 

www.medteclive.com/de/ 


Dienstleistung 

Produktsicherheits- und EMV-Prüfungen nach 

internationalen Standards 

Die Element Materials Technology Straubing 

GmbH bietet Prüfdienstleistungen nach internationalen 

Standards und ab sofort auch CB- 

Prüfungen und -Zertifizierungen zur Sicherheit 

elektrischer Betriebsmittel und elektromagnetischen 

Verträglichkeit (EMV) an. 

Die Prüfberichte im CB-Verfahren werden 

in mehr als 50 Ländern anerkannt, wodurch 

Zulassung und Marktzugang erheblich erleichtert 

werden. 

Als Certified Body Testing Laboratory (CBTL) 

werden die Prüfberichte von Element Straubing 

in den Mitgliedsländern des sogenannten IECEE 

CB-Verfahrens anerkannt, darunter die meisten 

europäischen Länder, die USA, Kanada, Brasilien, 

China, Indien, Australien, Japan, Südafrika 

und die Vereinigten Arabischen Emirate. 

„Wir freuen uns, dass wir mit der Anerkennung 

als CB-Prüflabor unseren Kunden Zeit 

und Kosten ersparen, wenn sie ihre Produkte 

auf den wichtigsten Märkten weltweit anbieten 

wollen“, sagt Standortleiter Christian Kiermeier. 

„Mit dem neuen Service erweitern wir unser 

bisheriges Dienstleistungsspektrum für international 

orientierte Unternehmen. Zugleich betont 

die Ausweitung den hohen Stellenwert, den 

der Standort Straubing innerhalb der Element- 

Gruppe einnimmt.“ Dabei umfasst die Anerkennung 

von Element Straubing im CB Verfahren 

EMV-Prüfungen nach internationalen Normen 

wie CISPR 14, CISPR 32 und IEC 61326-1 für 

Haushalts-, Multimedia- sowie elektrische Messund 

Laborgeräte. EMV-Prüfungen für medizinische 

Geräte gemäß IEC 60601-1-2 und Invitro-Diagnosegeräte 

nach IEC 61326-2-6 können 

ebenfalls im Rahmen des CB-Verfahrens 

durchgeführt werden. 

Bezüglich der Sicherheit elektrischer Betriebsmittel 

umfasst der Geltungsbereich der Anerkennung 

Prüfungen von Einrichtungen für Audio/ 

Video-, Informations- und Kommunikationstechnik 

gemäß IEC 62368-1 sowie elektrische Mess-, 

Steuer-, Regel- und Laborgeräte nach IEC 61010-1. 

Element Materials Technology 

www.element.com/de 

Wir führen Technologien zusammen 

Die Helmut Hund GmbH in Wetzlar ist kreativer Spezialist 

technische Innovationen. Die Kompetenzfelder sind dabei 

Elektronik, Optik, Glasfaseroptik, Feinwerktechnik und 

Kunststofftechnik. 

Unsere Kernkompetenz ist die innovativen Zusammenführung 

dieser Technolgien als Basis von Baugruppen und Geräten nach 

- 

messtechnik, der Medizintechnik und der Mikroskopie. 

Das Unternehmen bietet je nach Anforderungen von der 

Entwicklung und Konzeptionierung über die Fertigung bis hin 

zur Logistik sämtliche Leistungen aus einer Hand: 

• 

• Machbarkeitsstudien 

• Entwicklung, Konstruktion 

• Re-Design 

• Prototypen 

• Serienfertigung, Funktionsprüfung 

• Logistik, After Sales Service 

• 

Helmut Hund GmbH 

Artur-Herzog-Straße 2 • 35580 Wetzlar • Germany • Tel. +49 (0) 6441 2004-0 • info@hund.de • www.hund.de 


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Effiziente Produktentwicklung in der Medizintechnik 

Sanner beschleunigt die Produktentwicklung in der Medizintechnik dank 3D-Prototyping 

mit additiv gefertigten Werkzeugeinsätzen 

Effizienz steht bei der Entwicklung 

neuer Produkte an oberster 

Stelle – gerade in den Bereichen 

Pharma- und Medizintechnik. Mittels 

Prototyping – der Herstellung 

von Muster-Werkzeugteilen im 

3D-Drucker – hilft Sanner als Contract 

Development and Manufacturing 

Organization (CDMO) seinen 

Kunden dabei, den Herstellungsprozess 

zu optimieren und in kürzester 

Zeit von der Idee zur Serienfertigung 

zu gelangen. 

Die Produktentwicklung in der 

Pharmaindustrie und Medizin technik 

bindet Zeit und Ressourcen – und 

ist damit ein teures Unterfangen. 

Änderungen, die sich erst im Verlauf 

des Prozesses ergeben, verlangsamen 

diesen und verursachen 

zusätzliche Kosten – ein wichtiger 

Grund für Hersteller, die Entwicklungszyklen 

möglichst effizient 

zu halten. 

Besonders zeit- und kostenintensiv 

ist der Entwicklungsprozess, 

im Verlaufe dessen das spätere 

Produkt mehrere Iterations- und 

Optimierungs schritte durchlebt. 

Dabei werden sehr früh im Prozess 

zunächst sogenannte Prototypen 

oder Muster einzelner Medizinproduktkomponenten 

hergestellt. 

Anhand dieser Muster kann der 

spätere Fertigungsprozess – wie 

auch das Design und die Funktionalität 

des Endprodukts – frühzeitig 

überprüft und gegebenenfalls optimiert 

werden. 

Möglichkeiten für 

frühzeitige Produkttests 

Der Vorgang bietet Herstellern 

zahlreiche Vorteile – ganz im Sinne 

des Konzepts „Design for Manufacturing 

and Assembly“: Schließlich 

erlaubt er es, prozess verzögernde 

Designfehler vorzeitig zu beheben, 

die später erkannt möglicherweise 

weit größere Auswirkungen 

gehabt und unter Umständen hohe 

Kosten verursacht hätten. Das sogenannte 

Prototyping minimiert dieses 

Risiko im Entwicklungsprozess 

und auch in der darauffolgenden 

Industrialisierungs phase. 

Allerdings kann das Prozedere 

recht aufwendig sein und bereits 

in der Anfangsphase viel Zeit und 

Geld kosten. Beispielsweise erfordert 

das Prototyping für Medizinprodukte 

häufig Spritzgusswerkzeuge 

aus Stahl oder Aluminium, 

deren Herstellung mit hohem Aufwand 

verbunden ist. Das 3D-Druckverfahren 

bietet hier eine Möglichkeit, 

den Entwicklungsprozess effizienter 

und ressourcenschonender 

zu gestalten. 

Werkzeugeinsätze 

aus Kunststoff 

Diese Vorteile nutzt Sanner als 

CDMO: Das Unternehmen unterstützt 

Hersteller von Verpackungen 

und Komponenten für Pharmaund 

Medizintechnik-Produkte beim 

Prototyping – nicht nur mit klassischen 

3D-gedruckten Teilen, 

sondern insbesondere auch mithilfe 

von 3D-gedruckten Werkzeug- 

Formeinsätzen für Spritzgussverfahren. 

Zunächst prüfen die Entwicklungsexperten 

das Bauteildesign 

sowie Funktion und Verwendungszweck 

der herzustellenden Teile. 

Im Anschluss werden die Werkzeugeinsätze 

auskonstruiert und 

schließlich in den Druck gegeben. 

Das Ergebnis ist innerhalb weniger 

Tage, manchmal sogar schon 

innerhalb von Stunden, verfügbar: 

voll funktionstüchtige Werkzeugeinsätze 

aus Kunststoff, die in die 

eigenen Stammwerkzeuge eingebaut 

werden können. 

Musterprodukte 

zeitnah bereitstellen 

Diese Einsätze ermöglichen es 

Sanner, Kunden zeitnah spritzgegossene 

Musterprodukte aus Originalmaterial 

zur Qualifizierung 

zur Verfügung zu stellen. Die Prototypen 

verfügen über dieselben 

Eigenschaften wie das Endprodukt 

und liefern daher genauere, verlässlichere 

Ergebnisse als beispielsweise 

3D-gedruckte Muster, die nicht 

aus dem später verwendeten Serienmaterial 

gefertigt sind. Tests und 

Validierungen am Original material 

sind also früher möglich. Auf diese 

Weise lässt sich der Entwicklungsprozess 

verkürzen; außerdem spart 

der Kunde Aufwände ein, die möglicherweise 

anfallen würden, falls 

Mängel erst zu einem späteren Zeitpunkt 

aufgefallen wären. 

Werkzeugkonzept 

optimieren 

Schon während dieser Phase entwickelt 

Sanner gemeinsam mit dem 

Kunden ein optimales Werkzeugkonzept, 

welches für das Serienwerkzeug 

adaptiert werden kann. 

So werden Werkzeugoptimierungen 

während der Industrialisierung und 

Serienfertigung reduziert, der Prozess 

nicht unnötig verlangsamt 

und insgesamt Werkzeug kosten 

gespart. 

Langjährige Erfahrung 

in Spritzguss und 

Werkzeugtechnik 

Bei der Herstellung dieser 

Werkzeugeinsätze kommt dem 

Unternehmen seine langjährige 

Kompetenz im Präzisions- und 

Design for 

Manufacturing and 

Assembly 

Beim sogenannten produktionsgerechten 

Gestalten wird der 

Herstellungsprozess einzelner 

Produktkomponenten optimiert, 

indem Parameter wie 

Material auswahl, Werkzeugkonzept 

sowie Fertigungs- und 

Montage bedingungen bereits 

von Beginn an betrachtet werden. 

Entwicklungsabteilung und 

Produktion arbeiten dabei eng 

zusammen und beraten sich 

kontinuierlich, um die Produktidee 

an die realen Herstellungsbedingungen 

anzupassen. Auf 

diese Weise sparen Hersteller 

wichtige Ressourcen – und 

gewährleisten einen effizienten, 

sicheren Herstellungsprozess 

sowie kostenoptimierte 

Produkte. 



Mehrkomponentenspritzguss sowie 

in der Werkzeugtechnik zugute – 

auch und vor allem in der Großserienfertigung: 

Als CDMO für kundenspezifische 

Pharmaverpackungen 

und Medizinprodukte beliefert Sanner 

seine Kunden seit Jahrzehnten 

mit spritzgegossenen Komponenten, 

beispielsweise mit Zubehör für 

Glasspritzen wie Fingerauflagenvergrößerungen. 

Fingerauflagenvergrößerungen für Spritzen: 

Funktionalität und Design 

Als CDMO unterstützt Sanner Unternehmen bei der Entwicklung 

von Spritzensystemen – inklusive Prototyping – oder setzt deren 

eigenes Design in ein effizientes Produktionskonzept um. Dabei 

kommt es gleichermaßen auf Funktionalität und Design an, wie ein 

Beispiel aus der Praxis zeigt: Ergonomisch geformte Fingerauflagenvergrößerungen 

mit rutschfestem Griff führen zu mehr Sicherheit 

und Anwendungsfreundlichkeit im Einsatz. Durch die Drehbarkeit 

des Spritzenzylinders in der Auflagenvergrößerung lässt sich 

die Spritzenkanüle optimal ausrichten – die Spritze muss also nicht 

mehrmals angesetzt werden. Für einen besseren Halt und noch 

mehr Sicherheit bei der Injektion – insbesondere bei ästhetischen 

Behandlungen oder in der Schönheitschirurgie – fertigt Sanner die 

Fingerauflagenvergrößerungen auch im Zweikomponentenspritzguss 

mit kleinsten Schussgewichten. 

Sanner IDP Process 

Wichtige Impulse von Anfang an: 

Auch über das Prototyping hinaus 

kann Sanner wichtige Impulse 

für den Herstellungsprozess liefern: 

Mit seinem normkonformen 

Stage-Gate-Prozess, dem Sanner 

IDP Process (Idea – Design – Product) 

stellt das Unternehmen sicher, 

dass alle wichtigen Faktoren von 

Anfang an berücksichtigt werden. 

Dabei kombiniert Sanner langjährige 

Erfahrung im Bereich Pharmaund 

Medizintechnik mit Kompetenzen 

im Design und in der Umsetzung 

von komplexen und hochwertigen 

Anwendungen. Die Experten 

begleiten dafür komplette Produktionsprojekte 

von der ersten Idee 

über Entwicklung und Prototypen bis 

zur Serien fertigung – exakt angepasst 

an das jeweilige Projekt und 

mit einer offenen und teamorientierten 

Kommunikation. 

Sanner 

www.sanner-group.com 

Electronic-Manufacturing-Services 

cms electronics ist ein Komplett anbieter 

für Electronic-Manufacturing-Services 

(EMS): von der Entwicklung über das 

Design, die Musterfertigung, den Materialeinkauf, 

das Bestücken der Baugruppen 

inklusive dem Testen bis zur Endgerätemontage 

bekommen Kunden alles aus 

einer Hand. Hauptmärkte sind Automotive, 

Industrie, erneuerbare Energien 

und Medizintechnik. 

cms electronics bietet integrierte Lösungen 

über die gesamte Versorgungskette 

und jahrzehntelange Erfahrung in der 

EMS-Fertigung. 

Unser Service – Ihr Gewinn: 

■ Entwicklung von Hard- und Software 

für elektronische und mechatronische 

Baugruppen, Geräte und Systeme 

■ Kundenspezifisches Design 

■ Entwicklung von Testkonzepten 

■ Materialmanagement 

■ Manuelles und automatisiertes 

Bestücken, Testen und Montage 

von Baugruppen, Systemen und 

Geräten mittels modernstem 

Fertigungsequipment und State-ofthe-art-Technologien 

■ Eigenentwicklungen von 

Multifunktionstestgeräten 

■ Roboterbasierte Testanlagen 

■ Auftragsbezogene und 

kundenspezifische Kalkulationen 

zu optimierten Preisen 

■ NPI – Produkteinführung mit 

etablierten Prozessen 

■ Null-Fehler-Philosophie 

Über cms electronics: 

Fertigungen in Klagenfurt am Wörthersee/ 

Österreich (Zentrale), in Fonyod/Ungarn 

und in March-Freiburg (Deutschland); 

Vertriebsbüros in Kassel und March- 

Freiburg/Deutschland; zwei Trading- 

Offices in China (Hong Kong und Shenzhen). 

Gegründet 2003, 550 Mitarbeiter. 

Zertifiziert nach: 

ISO 9001 

IATF 16949 

ISO 14001 und 

ISO 13485. 

Mehrfache Auszeichnungen für Flexibilität, 

Liefertreue und Qualität. 

WE MAKE LIFE EASIER, NOW AND IN FUTURE. 

Ihr Partner für die Elektronikfertigung 

cms electronics gmbh 

Industriering 7 

A-9020 Klagenfurt am Wörthersee 

Tel: +43(0)463 330 340 101 

www.cms-electronics.com 


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Eine neue Gerätegeneration für die Dentalmedizin 

GINZINGER ELECTRONIC 

SYSTEMS GMBH 

www.ginzinger.com 

W&H Dentalwerk Bürmoos GmbH 

zählt weltweit zu den führenden Herstellern 

zahnmedizinischer Übertragungsinstrumente- 

und geräte. Bei 

der Entwicklung und Markteinführung 

einer neuen Gerätegeneration 

sowie der Modularisierung der Oralchirurgie-Produktpalette 

setzte W&H 

wieder auf das Elektronik-Knowhow 

von Ginzinger electronic systems. 

Wohl die Wenigsten freuen sich 

auf ihn: Den Gang zum Zahnarzt in 

Erwartung eines unangenehmen und 

schmerzvollen Eingriffs. Der Besuch 

in Verbindung mit einem operativen 

Eingriff geht einem meistens 

im wahrsten Sinne des Wortes „auf 

die Nerven“, bzw. „unter die Haut“. 

Um operative Eingriffe im Dentalbereich 

so schonend und schmerzfrei 

wie möglich zu gestalten, greifen 

Dentalmediziner gerne auf die 

Operationsmethode mittels Piezotechnik 

zurück. Die vom Dentalgerät 

übertragenen Ultraschallwellen 

wirken ausschließlich auf kalkhaltiges 

Gewebe, also auf Knochen 

oder Zähne. 

Die W&H-Gruppe 

Die internationale W&H-Gruppe 

mit Headquarter in Bürmoos (Österreich) 

ist weltweit führend in der Entwicklung 

und Herstellung von Medizintechnikprodukten. 

Mit rund 1200 

Mitarbeitern weltweit exportiert W&H 

seine Produkte in über 130 Länder. 

Das neue Piezomed-Modul 

Hochwertige Produkt- und Servicelösungen, 

eine moderne Unternehmensstruktur, 

ein starker Fokus auf 

Forschung und Entwicklung sowie 

soziale Verantwortung machen 

W&H zu einem lokal und global 

erfolgreichen Familien unternehmen. 

Folgeprojekt: 

Das neue Piezomed Modul 

2014 feierte das komplett überarbeitete 

Chirurgiegerät „Piezomed“ 

von W&H seinen erfolgreichen 

Markteintritt. Es macht den operativen 

Eingriff für Patienten wesentlich 

angenehmer, verursacht weniger 

Schmerzen und ermöglicht eine 

schnellere Wundheilung. Ginzinger 

entwickelte dafür das Man-Machine- 

Interface (kurz MMI). W&H wandte 

sich für die Realisierung zweier Projekte 

erneut vertrauensvoll an Ginzinger: 

Bei der Verwirklichung einer 

neuen, leistungsfähigeren Gerätegeneration, 

dem „Piezomed Modul“, 

und bei der Modularisierung der 

OralchirurgieProduktpalette. 

Flexibel einsetzbar 

Das Piezomed-Modul ist der 

Nachfolger des Piezomed Table- 

Top-Gerätes und kann in Kombination 

mit Implantmed, dem W&H-Produkt 

zum Setzen von Zahnimplantaten, 

eingesetzt werden. Das 

Implantmed Plus stellt somit die 

Basis des Systems dar. Durch das 

einfache Ankoppeln des Piezomed- 

Moduls ist der Arzt auf verschiedenste 

chirurgische Anwendungen 

vorbereitet. Die Bedienung des Kombigerätes 

erfolgt mittels dem von 

Ginzinger entwickelten und produzierten 

MMI des Implantmed. 

„Die neuen Piezomed-Module 

sind eine Weltneuheit in unserem 

Produktsegment. Durch das modulare 

Konzept ist es dem Anwender 

nun möglich, auf kleinstem Raum 

die Vorteile von rotierenden Elektromotoren 

und schwingenden Piezoinstrumenten 

gemeinsam zu nutzen.“ 

Viele Features in Hard- und 

Software 

Die neue Generation des Dentalgerätes 

bietet viele Features. So 

erkennt etwa die Software des Piezomed 

automatisch, welche Spitze 

aus den drei vorhandenen Spitzengruppen 

auf das Handstück aufgesteckt 

wird. Das Handstück verfügt 

über einen LED-Sockel inklusive 

Kabel und ist thermodesinizier- 

und sterilisierbar. Die LED- 

Ring beleuchtung am Handstück 

garantiert die ideale Ausleuchtung 

des Operationsfeldes. Diese wird 

ebenfalls bei Ginzinger produziert. 

Dem Anwender steht darüber hinaus 

nun auch mehr Leistung zur Verfügung: 

Statt bisher 20 Watt sind 

es nun 24 Watt. Das neue W&H- 

System konzept ermöglicht es, in 

Zukunft einzelne Elektronikkomponenten 

flexibler, auch bei Herstellern 

von kompletten Behandlungsstühlen 

einzusetzen. 

„Ginzinger ist langjähriger Entwicklungspartner 

für W&H. Gemeinsam haben wir 

schon zahlreiche Projekte erfolgreich 

realisiert.“ 

DI Isabella Schmied , 

Product Management bei W&H 



Johannes Ulmer , 

Hardwareentwicklung 

bei Ginzinger 

Verbesserte Leistung und 

Modularität 

Ursprüngliche Aufgabenstellung 

war es, das Piezomodul als Table- 

Top-Gerät zu etablieren. Im Laufe 

des Projektes entschied man sich 

aber für eine Modulvariante. Die 

Modularisierung der kompletten 

Produktpalette wurde als Projektziel 

deklariert. 

Hardwareentwicklung 

Die größten Herausforderungen 

während des Redesigns der Elektroniken 

war das Wärmemanagement 

aufgrund der hohen Wärmeentwicklung, 

die EMV und die Ansteuerung 

des Piezokristalls, bei dem relativ 

hohe Spannungen notwendig sind. 

Antriebssoftware 

Für die Regelung des Antriebs, 

sowie den verbauten Piezomotors 

in Resonanzfrequenz zu halten, war 

viel Knowhow für die Antriebssoftware 

gefragt. Ginzinger kümmerte 

sich um die Firmware für Piezo- 

Ansteuerung und Spitzenerkennung, 

die Regelalgorithmen und 

Optimierung des Stromverbrauchs. 

Projektstart 

Es wurde ein neues Platinenkonzept 

angewandt und die Software 

verbessert. Im Piezomed sind zwei 

Platinen verbaut: Die Antriebs- und 

die Spitzenerkennungsplatine. Die 

Antriebsplatine steuert den verbauten 

Piezomotor an und bringt 

diesen mit einer gewissen Frequenz, 

der so genannten Resonanzfrequenz, 

zum Schwingen. In dieser 

muss er dann konstant betrieben 

werden. Die Platine zur Spitzenerkennung 

detektiert zuverlässig 

in derzeit drei Leistungsklassen 

bzw. -gruppen, welches Werkzeug 

gerade am Handstück aufgesteckt 

„Die hohe Wärmeentwicklung auf der 

Platine ist nicht nur der Regelung 

des verbauten Hochspannungs trafos, 

sondern auch anderer, verbauter 

Komponenten, z. B. zur Einhaltung der 

EMV geschuldet. Für die Ansteuerung 

des Piezokristalls sind relativ hohe 

Spannungen notwendig. Spannungsspitzen 

von bis zu 600 Volt sind hier 

möglich. Das macht das Einhalten von 

vorgeschriebenen Isolationsabständen 

(Luft- und Kriechstrecken) zwingend 

erforderlich.“ 

ist. Die Antriebsplatine wurde im 

Zuge eines Redesigns bei Ginzinger 

verkleinert, mit verbesserter 

Leistung ausgestattet (von bisher 

20 Watt auf max. 24 Watt) und 

kostentechnisch optimiert. Dank 

des modularen Designs kann W&H 

die Antriebsplatine auch in anderen 

Produkten einsetzen. 

Technische 

Herausforderungen 

In der Hardwareentwicklung 

waren die wohl größten Herausforderungen 

während des Redesigns 

und der Modularisierung das Wärmemanagement 

für die Antriebsplatine, 

die Regelung des Antriebs, 

sowie den verbauten Piezomotor in 

Resonanzfrequenz zu halten. Die 

Antriebsplatine so zu designen, 

dass sie auf dem vordefinierten, 

sehr engen Raum trotz hoher Ausgangsleistung 

nicht zu stark erhitzt, 

war nicht einfach. 

Dazu Johannes Ulmer , Hardwareentwicklung 

bei Ginzinger: 

„Die hohe Wärmeentwicklung auf 

der Platine ist nicht nur der Regelung 

des verbauten Hochspannungstrafos, 

sondern auch anderer, verbauter 

Komponenten, z. B. zur Einhaltung 

der EMV geschuldet. Für 

die Ansteuerung des Piezokristalls 

sind relativ hohe Spannungen notwendig. 

Spannungsspitzen von bis 

zu 600 Volt sind hier möglich. Das 

macht das Einhalten von vorgeschriebenen 

Isolationsabständen 

(Luft- und Kriechstrecken) zwingend 

erforderlich.“ 

Die Regelung des Antriebs forderte 

vor allem das Softwareteam 

bei Ginzinger electronic systems. 

Die Antriebsplatine besteht aus 

zwei Controllern. Einer davon ist 

ein performanterer Controller mit 

DI Andreas Pfeiffer , 

Leitung Kundenberatung 

bei Ginzinger 

Im Piezomed sind zwei Platinen verbaut: Die Antriebs- und die 

Spitzenerkennungsplatine 

High Resolution Timer. Er übernimmt 

die komplette Leistungs- und 

Frequenzregelung, filtert die Leistungsvorgabe 

des anderen Controllers 

und stellt die Leistung am 

Antrieb des Handstücks ein. Der 

zweite Controller kommuniziert 

über CAN mit der Displayeinheit. 

Für die Antriebssoftware war viel 

Knowhow gefragt. Der Fokus lag 

auf der Optimierung der Leistung 

der Regelungstechnik. 

DI Andreas Pfeiffer , Leitung Kundenberatung 

bei Ginzinger: „Die 

Regelung des Piezo-Antriebs ist 

sehr anspruchsvoll. Das zu schneidende 

Material kann sehr unterschiedliche 

Härtegrade haben. 

Sobald die Schneide in Knochenoder 

Zahnsubstanz eingedrungen 

ist, verschiebt sich der Resonanzpunkt 

der Regelung. Die beim 

Schneiden entstehende Verlustleistung 

muss mittels Software minimiert 

werden.“ 

„Die Regelung des Piezo-Antriebs ist 

sehr anspruchsvoll. Das zu schneidende 

Material kann sehr unterschiedliche 

Härte grade haben. Sobald die Schneide 

in Knochen- oder Zahnsubstanz eingedrungen 

ist, verschiebt sich der 

Resonanzpunkt der Regelung. Die 

beim Schneiden entstehende Verlustleistung 

muss mittels Software minimiert 

werden.“ 

Erfolgreiche 

Markteinführung 

Auch die verschiedenen Aufsätze 

für das Handstück waren 

für die Softwareentwickler eine 

Herausforderung, denn die Regelung 

muss - unabhängig von der 

Spitze - immer optimal parametriert 

sein. Der Software obliegt es, die 

optimale Leistung der jeweiligen 

Spitze zu erkennen und zu regeln. 

Die Applikation am Display und die 

Firmware des Kommunikationscontrollers 

am Antrieb wurden von 

W&H programmiert. Die Firmware 

für Piezo-Ansteuerung, Spitzenerkennung, 

Regelalgorithmen und 

Optimierung des Stromverbrauchs 

kamen von Ginzinger. 

Das Piezomed Modul wurde von 

W&H bereits erfolgreich in den Markt 

eingeführt und wird von Ginzinger 

in Serie produziert. ◄ 


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Software 

Automatisierte Auswertung von Blutproben 

mittels Machine Learning 

Bild 1: Ablauf eines Lateral Flow Assay [1] 

Autor: 

Claudio Furter 

Software Engineer 

Cicor Group 

www.cicor.com 

Künstliche Intelligenz hat im Verlauf 

der Jahre in vielen Bereichen 

stark an Bedeutung gewonnen. 

Auch im Medizinbereich nutzen 

immer mehr Anwendungen künstliche 

Intelligenz bzw. Machine 

Learning für präzisere Diagnosen. 

Gleichzeitig steigt der Bedarf an 

schnellen und zuverlässigen Analysemöglichkeiten 

von Blutproben, 

die patientennah durchgeführt werden 

können, weltweit stark an. Lateral 

Flow Assays (LFA) bieten eine 

ideale Möglichkeit zur schnellen und 

einfachen Anwendung im Point-of- 

Care-Bereich (POC). 

Mithilfe von optischen Messsystemen 

können LFAs quantitativ 

ausgewertet werden. Das Erkennen 

von Störungen auf LFAs ist 

mit herkömmlicher Bildverarbeitung 

sehr komplex. Cicor hat mithilfe 

von Bildverarbeitung optische 

Messungen von LFAs analysiert 

und verschiedene Machine Learning 

Modelle trainiert. Durch den 

Einsatz von Machine Learning wird 

gezeigt, dass Störungen auf dem 

LFA erkannt und entsprechend klassifiziert 


Lateral Flow Assay (LFA) 

LFA ist eine papierbasierte Plattform 

für die Detektion und Quantifizierung 

von Stoffen in komplexen 

Mischungen. Es ist eine biochemische 

Methode zum qualitativen 

und quantitativen Nachweis 

spezifischer Antigene und Antikörper. 

Eine zu untersuchende Probe 

wird auf einen Teststreifen aus 

Polymer aufgetragen und fließt 

dank der Kapillarwirkung durch 

verschiedene Zonen. Auf diesen 

Zonen sind Moleküle befestigt, die 

mit Analyten der Probe wechselwirken 

können. Die Probe wandert weiter 

durch den Bindungsfreigabebereich, 

der Antikörper enthält. Diese 

sind spezifisch für den Analyten und 

sind mit gefärbten oder fluoreszierenden 

Partikeln gebunden. Meist 

kommen dafür Gold- oder Latexmikropartikel 

zum Einsatz. Die Probe 

fließt mit den gebundenen Antikörper 

entlang des Teststreifens in die 

Nachweiszone. Dabei handelt es 

sich um eine poröse Membran mit 

spezifischen biologischen Komponenten, 

die in Linien befestigt 

sind. Eine Reaktion der Antikörper 

gebundenen Analyten mit dieser 

Membran führt zu einer Verfärbung 

der Testlinie. Eine Kontrolllinie 

dient dazu den korrekten Flüssigkeitsfluss 

durch den Streifen anzuzeigen 

(Bild 1). 

Machine Learning 

Machine Learning (Maschinelles 

Lernen) kann als Teilgebiet der künstlichen 

Intelligenz bezeichnet werden, 

dessen Ziel es ist, bestimmte 

Muster oder Regeln in einer vorgegebenen 

Datenmenge automatisiert 

zu finden. Um dies zu erreichen, 

werden Lernalgorithmen mit 

Beispielen trainiert und daraus wird 

ein komplexes Modell ent wickelt. Das 

Modell kann anschließend auf neue, 

unbekannte Daten ähnlicher Struktur 

angewendet werden und somit 

diese Daten beurteilen. 

Es gibt verschiedene Arten von 

Machine Learning Methoden, die 

jeweils für unterschiedliche Zwecke 


Software 

Bild 2: Ablauf von Supervised Learning 

geeignet sind. Beim Supervised 

Learning (Überwachtes Lernen) 

müssen die richtigen Antworten, 

genannt Labels, in den Trainingsdaten 

mitinbegriffen sein. Das Unsupervised 

Learning (Unüberwachtes 

Lernen) hingegen benötigt lediglich 

die rohen Trainingsdaten, um 

Muster in den Daten zu erkennen 

und dadurch eine Gruppierung der 

Daten zu erzeugen. 

Supervised Learning 

Die Herausforderung beim Supervised 

Learning besteht also darin die 

Beziehung zwischen den Trainingsbeispielen 

und Labeln zu modellieren. 

Das daraus resultierende 

Modell wird benutzt, um für neue 

und unbekannte Daten ein Label vorherzusagen. 

Bild 2 stellt die grundlegenden 

Schritte von Supervised 

Learning dar. Zuerst werden die 


entsprechenden zuvor definierten 

Merkmale aus den Trainingsdaten 

extrahiert und daraus eine Merkmalsmatrix 

erstellt. Anhand der 

extrahierten Merkmale und der 

dazugehörigen Labels wird ein Algorithmus 

trainiert, sodass ein auf die 

Trainingsdaten angepasstes Vorhersage-Modell 

entsteht. Das Modell 

wird anschließend mit noch unbekannten 

Validierungsdaten evaluiert. 

Je nach Genauigkeit der Vorhersagen 

muss allenfalls die Merkmalsextraktion 

neu definiert oder 

das Modell optimiert werden. Bei 

Vorhersagen von den ungelabelten 

Testdaten werden die beim Training 

definierten Merkmale extrahiert und 

vom Modell verarbeitet. 

Bild 3: Störungsfrei: Klasse 0, Störungsbehaftet: Klasse 1 und 2 

Unsupervised Learning 

Beim Unsupervised Learning 

werden Trainingsdaten ohne dazugehörige 

Labels verwendet. Diese 

Methode wird meistens eingesetzt, 

wenn große, unstrukturierte Daten 

vorhanden sind, von denen man 

nicht weiß nach welchen Kriterien 

diese aufgeteilt werden können. 

Unsupervised Learning Methoden 

versuchen Strukturen und Unterschiede 

in den Daten zu erkennen, 

um Gruppen (Cluster) ähnlicher 

Beispiele zu finden. Es wird ebenfalls 

ein Modell gebildet, welches 

zur Vorhersage der Gruppen dient. 

Für Machine Learning gibt es 

eine Vielzahl von Modelltypen und 

Algorithmen, welche jeweils für 

unterschiedliche Aufgaben geeignet 

sind. Die Aufgabe, störbehaftete 

LFAs zu erkennen, ist ein Klassifikationsproblem. 

Es werden deshalb 

verschiedene Klassifikationsverfahren 

des Supervised Learning 

für die Problemlösung eingesetzt. 

Training und Evaluation von 

Machine-Learning-Modellen 

Als Datengrundlage für das 

Trainieren der Machine Learning 

Modelle wird ein Datensatz von 

optischen LFA-Messungen in Form 

von Graustufen-Bildern verwendet. 

Die Daten sind in drei Klassen bzw. 

Labels eingeteilt, wobei eine Klasse 

die störungsfreien LFAs beinhaltet 

sowie zwei unterschiedliche Fehlerklassen 

mit störungsbehafteten 

LFAs (Bild 3). 

Der gesamte Datensatz wurde 

für das Trainieren und Validieren 

der Algorithmen zufällig in 80 % 

Trainingsdaten und 20 % Testdaten 

aufgeteilt. Die drei Klassen 

sind verhältnismäßig gleich verteilt 

vertreten. Gemäß Bild 4 sind 

die Trainingsdaten erneut in Trainingsdaten 

und Validierungsdaten 

aufgeteilt. Mittels Kreuzvalidierung 

können so Machine-Learning-Algorithmen 

trainiert und validiert werden. 

Das entstandene Modell wird 

anschließend auf die bisher noch 

unbekannten Testdaten angewendet 

und somit kann eine Aussage 

über die Performance des Modells 

getroffen werden. 

Vorbereitung zum Trainieren 

Vor dem Trainieren der Algorithmen 

müssen die Graustufen-Bilder 

in numerische Eingangsdaten umgewandelt 

werden. Dafür werden die 

Bilder mit Methoden der Bildverarbeitung 

entsprechend aufbereitet 

und unterschiedliche statistische 

Merkmale extrahiert. Diese extrahierten 

Merkmale werden in einer 

Matrix abgespeichert und stellen 

die Grundlage für das Trainieren 

der Machine-Learning-Modelle dar. 

In einem nächsten Schritt werden 

verschiedene Machine-Learning- 

Algorithmen wie beispielsweise 

Klassifikationsbäume oder Support 

Vector Machine miteinander 

verglichen und deren Vorhersage- 

Performance betrachtet. Dieser erste 

Vergleich zeigt, dass mit den extrahierten 

Merkmalen und den Algorithmen 

k-Nearest-Neighbor und 

Random Forest bereits ein akzeptables 

Resultat erreicht werden kann. 

Parameter-Tuning 

Um die Performance der Modelle 

weiter zu steigern, wird ein Parameter-Tuning 

durchgeführt. Die 

Machine-Learning-Algorithmen 

haben verschiedene einstellbare 

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Software 

Bild 4: Ablauf Training, Evaluation und Validierung 

Parameter. Mit Parameter-Tuning 

kann die optimale Einstellung dieser 

Parameter automatisch ermittelt 

werden. Dabei wird pro Parameter 

Kombination ein Modell trainiert 

und validiert. Das Modell mit 

der besten Performance hat somit 

die optimalsten Parameter. 

Oversampling-Methoden 

Aufgrund einer großen Klassenungleichheit 

in den Daten werden 

zusätzlich verschiedene Oversampling-Methoden 

zur Verbesserung 

der Performance eingesetzt. Mit 

Methoden wie Random Oversampling 

oder SMOTE (Synthetic Minority 

Oversampling Technique) werden 

die Minderheitsklassen auf verschiedene 

Arten vergrößert und sollen 

so stärker gewichtet werden. Diese 

beiden Methoden werden vorgängig 

zum Parameter-Tuning angewendet. 

Es hat sich gezeigt, dass der 

Random Forest unter Anwendung 

von SMOTE in dieser Anwendung 

die beste Performance erreicht. Die 

Qualität des Modells wird mit dem 

F1-Score gemessen. Der F1-Score 

ignoriert die Klassenungleichgewichte 

und ist für diesen Fall gut 

geeignet. 

Das finale Modell erreicht einen 

F1-Score von 82 % auf den Testdaten. 

Basierend auf dem kleinen 

Datensatz ist dies bereits ein gutes 

Ergebnis. Die Auswertung zeigt, 

dass vor allem LFAs mit extremen 

Störungsfällen zuverlässig 

und richtig klassifiziert werden. Mit 

zusätzlichen Daten könnte die Performance 

des Modells gesteigert 

und somit Grenzfälle besser trainiert 

werden. 

Machine Learning 

im Medizinbereich 

Damit das evaluierte Modell auf 

einem Medizingerät eingesetzt 

werden kann, gilt es einige regulatorische 

Anforderungen und allgemeine 

Normen zu beachten. In 

der traditionellen Entwicklung einer 

Software bzw. eines Programmes 

wird eine gewünschte Berechnung 

oder ein Problem von einer Person 

gelöst und ein entsprechender Code 

implementiert. Dieses Vorgehen 

zur Problemlösung und Entwicklung 

eines Programmes verläuft 

nach einem definierten Prozess. 

Ist das Programm für den Betrieb 

freigegeben, kann es auf der Zielplattform 

eingesetzt werden und 

eine bestimmte Eingabe führt zu 

einem erwarteten Ergebnis. Durch 

den Einsatz von Machine Learning 

verändert sich dieser Ablauf. Eine 

Berechnung oder ein Problem wird 

neu durch einen Machine-Learning- 

Algorithmus gelöst. Das daraus 

resultierende Modell wird dann auf 

der Zielplattform eingesetzt und 

kann Vorhersagen treffen. 

Traditionelle vs. Machine 

Learning Entwicklung 

Bild 5 vergleicht die traditionelle 

Entwicklung mit der Machine Learning 

Entwicklung. Aktuell existieren 

keine Gesetze und harmonisierte 

Normen, welche den Einsatz von 

künstlicher Intelligenz bzw. Machine 

Learning in Medizinprodukten regulieren. 

Es ist deshalb wichtig die allgemeinen 

Normen und Best Practices 

einzuhalten. Trotz der nicht existierenden 

Normen für den Einsatz 

von Machine Learning in Medizinprodukten 

müssen die bestehenden 

regulatorischen Anforderungen wie 

die MDR und IVDR erfüllt werden. [2] 

Zusammenfassung 

Bereits heute wird künstliche 

Intelligenz in Medizinprodukten 

für Diagnosen eingesetzt und wird 

in Zukunft weiter an Bedeutung 

gewinnen. Durch die Integration 

des erstellten Modells auf einem 

optischen Messsystem können 

Messergebnisse von Blutproben 

verbessert werden indem störbehaftete 

Messungen zuverlässiger 

erkannt werden können. 

Quellen 

[1] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/ 

pmc/articles/PMC4986465/ 

[2] Johner Institut, Seminar „KI- 

Anwendungen gesetzeskonform 

entwickeln“ ◄ 

Bild 5: Traditionelle vs. Machine Learning Entwicklung 


Im Verbund mit 

GESTALTEN SIE DIE ZUKUNFT 

DER MEDIZINTECHNIK 

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17

Software 

SaaS-Branchenlösung für die Medizintechnik 

Premiere auf der MedtecLIVE 

Halle 1, Stand 1-321d 

KUMAVISION AG 

www.kumavision.com 

Der Branchensoftware- Spezialist 

Kumavision präsentiert auf der 

MedtecLIVE with T4M die SaaS- 

Lösung Kumavision medtec365 für 

die Medizintechnik. Die ERP-Branchensoftware 

bildet alle Unternehmensbereiche 

in einer integrierten 

Softwarelösung ab. Wie Unternehmen 

durch das Konzept Softwareas-a-Service 

ihre Effizienz und Flexibilität 

steigern, zeigt Kumavision 

mit Live-Demos auf dem VDMA- 

Gemeinschaftsstand AG Medizintechnik. 

Ebenfalls im Fokus des 

Messeauftritts steht die Technologieplattform 

Microsoft Dynamics 

365 die neben der ERP-Software 

auch weitere Business-Anwendungen 

wie CRM, Business Intelligence 

und DMS beinhaltet. Unternehmen 

können diese flexibel miteinander 

kombinieren und so mit 

einer agilen, modernen IT-Landschaft 

ihre Wettbewerbsfähigkeit 

steigern. 

Schnell reagieren 

„Das Konzept Software-as-a- 

Service (SaaS) ist viel mehr als 

nur eine technologische Perspektive. 

SaaS versetzt Medizintechnik- 

Unternehmen in die Lage, schnell 

auf veränderte Anforderungen 

des Marktes oder im regulierten 

Umfeld zu reagieren und neue 

Geschäftsmodelle zeitnah umzusetzen“, 

erklärt Wolfgang Renner, 

Bereichsleiter Healthcare Solutions, 

Kumavision AG. 

Bei der SaaS-Lösung medtec365 

übernimmt das Unternehmen 

Bereitstellung und Betrieb, die 

Cloud ersetzt so den lokalen 

Betrieb (On-Premises) im Unternehmen 

selbst. Die Software wird 

durch automatische Updates im 

Hintergrund stets auf dem aktuellen 

Stand gehalten. Kurze Innovationszyklen 

von Kumavision und 

Microsoft sorgen dafür, dass die 

Kunden direkten Zugriff auf neue 

Funktionen und Technologien erhalten. 

Weitere Vorteile sind die einfache 

Skalierbarkeit, die weltweite 

Verfügbarkeit sowie die Entlastung 

der IT-Abteilung. „Bisher führten 

Unternehmen nur alle vier bis sechs 

Jahre ein Update ihrer ERP-Software 

durch. medtec365 wird regelmäßig 

automatisch aktualisiert und 

stärkt so die Wettbewerbsfähigkeit 

unserer Kunden“, kommentiert 

Renner. Durch automatisierte 

Tests sowie den Computer Software 

Assurance (CSA)-Ansatz werden 

die Updates normkonform gehandelt 

und dokumentiert, wodurch der 

Aufwand für die Validierung deutlich 

verringert wird. 

Mit Best-Practice 

schneller ans Ziel 

Ob regulatorische Anforderungen 

(MDR, ISO 13485, EUDAMED, FDA) 

oder durchgehende QM-/QS-Unterstützung 

über den gesamten Produktlebenszyklus, 

ob FMEA-Risikoanalysen 

und CAPA-Maßnahmen 

oder Audit Trail/Traceability, 

ob chargenreine Produktion oder 

Serien- und Chargennummernverfolgung 

bis auf Komponentenebene: 

Die Kumavision-Branchensoftware 

ist exakt auf die Anforderungen von 

Medizinprodukte-Herstellern und 

Händlern abgestimmt. DAs Unternehmen 

hat dazu die ERP-Standardsoftware 

Microsoft Dynamics 

365 Business Central um über 350 

branchenspezifische Best-Practice-Cases 

mit mehreren Tausend 

Funktionen, Workflows und Auswertungen 

erweitert. Die auf das 

regulierte Umfeld abgestimmte 

SaaS-Lösung ist zudem voll validierungsfähig. 

Medizinprodukte- 


Software 

Fertiger und Medizinprodukte-Händler 

erhalten damit eine für die Branche 

vorkonfigurierte und eingerichtete 

Lösung: Da zeit- und kostenaufwändige 

Anpassungen entfallen, 

können Unternehmen schnell mit 

medtec365 produktiv arbeiten. Von 

Kumavision entwickelte SmartStart- 

Pakete vereinfachen und beschleunigen 

zudem die Projekteinführung. 

„In einem höchst dynamischen Marktumfeld 

haben Unternehmen heute 

einfach keine Zeit mehr für lange 

Softwareprojekte. Mit der SaaS- 

Lösung medtec365 ermöglichen wir 

eine ausgesprochen kurze Time-to- 

Market“, so Renner. 

Bereit für das regulierte 

Umfeld 

Das in die ERP-Branchensoftware 

integrierte DMS vereinfacht 

die Abbildung nationaler wie internationaler 

Normen und Vorschriften 

(MDR, ISO 13485, FDA). Unternehmen 

verwalten dabei z. B. Zeichnungen, 

Zulassungsdokumente, 

Konformitätsbescheinigungen, 

Lieferanten nachweise, Zertifikate 

oder Bedienungsanleitungen an 

einer zentralen Stelle, womit eine 

rückverfolgbare Zuordnung bis auf 

Komponentenebene sichergestellt 

wird. Dabei fließen Dokumente über 

den gesamten Produktlebenszyklus 

in das Dokumentenmanagementsystem 

ein, beispielsweise Prüfaufträge, 

Besuchsberichte, Zertifikate, 

Reparaturnachweise oder 

Dokumentationen im Rahmen von 

FMEA- und CAPA-Maßnahmen. 

Dokumente lassen sich systemgesteuert 

ausgeben, so kann beispielsweise 

beim Druck von Versandpapieren 

die passende Anleitung 

oder Konformitätsbescheinigung 

automatisch gedruckt werden. 

Bei Audits stellt die Branchensoftware 

alle relevanten Informationen 

praktisch auf Knopfdruck bereit. 

Kumavision hat zudem den Datenaustausch 

mit Datenbanken und 

Plattformen ausgebaut. Die automatisierte 

Übertragung von Daten an 

die EUDAMED-Datenbank inklusive 

Fehlermanagement wurde in Pilotprojekten 

erfolgreich umgesetzt. Die 

Anbindung an Online-Marktplätze 

wird durch den Einsatz einer universellen 

Datendrehscheibe erleichtert, 

ebenso die Übermittlung von Daten 

und Dokumenten für Online-Audits. 

Zukunftssichere 

Technologie-Plattform 

Die Technologie-Plattform Microsoft 

Dynamics 365 bietet weit mehr 

als nur ERP. Sie umfasst beispielsweise 

auch CRM-Lösungen für Vertrieb, 

Marketing, Customer Service 

und Field Service, Business Intelligence-Anwendungen, 

Workflowund 

Automatisierungslösungen 

sowie Microsoft 365, Teams, IoT, 

KI und weitere Cloud-Services. 

Alle Anwendungen lassen sich 

flexibel miteinander kombinieren, 

die gemeinsame Datenbasis vermeidet 

Datensilos und Schnittstellenprobleme. 

Auch hier bietet Kumavision 

SmartStart-Pakete, die die Einführung 

neuer Lösungen vereinfacht. 

Für Unternehmen ergeben 

sich daraus zahlreiche Vorteile: 

Dynamics 365 steigert durch nahtlos 

integrierte Anwendungen nicht 

nur die Effizienz im Tagesgeschäft, 

sondern unterstützt auch mit transparenten 

Kennzahlen das Management 

bei strategischen und operativen 

Entscheidungen. Gleichzeitig 

positionieren sich Unternehmen 

durch das Modern Workplace-Konzept 

als attraktiver Arbeitgeber. 

Booster für die digitale 

Transformation 

Unternehmen werden mit 

der SaaS-Lösung Kumavision 

medtec365 in die Lage versetzt, 

die digitale Transformation ihres 

Unternehmens voranzutreiben 

und dabei die Anforderungen des 

regulierten Umfelds sicher abzubilden. 

Das Unternehmen bietet mit 

einem eigenen Team von Digitalisierungsberatern 

eine umfassende 

Beratung und Begleitung – von der 

Analyse und Konzeption über die 

Planung und Umsetzung bis zum 

Betrieb. ◄ 

Ukraine 

#Nothilfe 

Unterstützen Sie 

Menschen in Not! 

Deutsches Rotes Kreuz e.V. 

IBAN: DE63 3702 0500 0005 0233 07 

BIC: BFSWDE33XXX 

Spendenzweck: Nothilfe Ukraine 

Helfen 

Sie 

jetzt! 

www.drk.de 

Maksym Trebukhov/Ukrainisches Rotes Kreuz/IFRK 


19

Komponenten 

RISC-V-basierte FPGA- und 

Space-Compute-Lösungen 

PolarFire-Bausteine sind Spitzenreiter mit 2-facher Leistungseffizienz, militärischer Sicherheit und höchster 

Zuverlässigkeit, die mit der PolarFire 2 FPGA-Roadmap noch erweitert wird. 

von Systemen mit eingeschränktem 

Stromverbrauch in Anwendungen 

wie industrielle Bildverarbeitung, 

Robotik, KI-fähige medizinische 

Systeme und intelligente 

Verteidigungs- und Luftfahrtsysteme. 

Die PolarFire 2-Familie steigert 

die Leistungs- und Stromeffizienzkurve 

noch weiter und bietet 

zusätzlich neue RISC-V-basierte 

Hochleistungs-Rechenelemente an. 

Mittelklasse-FPGAs und Systemon-Chip 

(SoC)-FPGAs spielen eine 

wichtige Rolle bei der Verlagerung 

von Computer-Workloads an den 

Rand des Netzwerks. Microchip 

Technology hat mit seinen vielfach 

ausgezeichneten FPGAs zu diesem 

Übergang beigetragen. Zudem lieferte 

das Unternehmen die ersten 

RISC-V-basierten FPGAs, die doppelt 

so stromsparend sind wie die 

Mittelklasse-FPGAs der Konkurrenz 

und die über ein erstklassiges 

Design-, Betriebssystem- und 

Lösungsökosystem verfügen. Das 

Microchip Technology Inc. 

www.microchip.com 

Unternehmen präsentierte seine 

Lösungen auf dem RISC-V Summit 

2022 und gabt einen Ausblick 

auf seine PolarFire 2 FPGA-Siliziumplattform, 

sein RISC-V-basiertes 

Prozessor-Subsystem und die 

Roadmap seiner Software-Suite. 

Außerdem erörterte das Unternehmen 

einen RISC-V-basierten High- 

Performance Spaceflight Computing 

(HPSC)-Prozessor, den es für 

die NASA und die Raumfahrt- und 

Verteidigungsindustrie entwickelt. 

FPGAs für energieeffiziente 

Edge-Compute-Segmente 

„Microchip hat als erstes Unternehmen 

FPGAs für energieeffizmente 

Edge-Compute-Segmente 

angeboten und erstmals SoC- 

FPGAs mit Unterstützung der offenen 

RISC-V-Befehlssatzarchitektur 

in die Serien produktion gebracht“, 

so Shakeel Peera, Vice President 

of Marketing für den Geschäftsbereich 

FPGA von Microchip. 

Sehr gute Wärmeund 

Leistungseffizienz 

Die PolarFire FPGA- und Polar- 

Fire SoC-Familien bieten bereits 

jetzt die branchenweit beste Wärmeund 

Leistungseffizienz im Mittelklassesegment. 

Die Familien sind 

für den Einsatz von Systemen mit 

hoher Rechenleistung in kleinen 

Formfaktoren optimiert. Sie verringern 

die Größe und das Gewicht 

Design-Tools 

Sie umfasst auch eine Reihe 

von Design-Tools mit einem neuen 

Ansatz für die Systementwicklung, 

der das volle Potenzial dieser FPGAs 

und SoC-FPGAs freisetzt, da die 

Entwickler intelligenter Algorithmen 

die Feinheiten der zugrunde 

liegenden FPGA-Hardware nicht 

mehr verstehen müssen. 

Ökosystem 

für Mi-V-Lösungen 

Microchip stellte auch sein Ökosystem 

für Mi-V-Lösungen zur Unterstützung 

der Stack-Entwicklung für 

RISC-V-basierte Systeme vorstellen. 

Es deckt mehr als 90 % der Pakete 

für kommerzielle und Open-Source- 

Betriebssysteme (OS) sowie Echtzeitbetriebssysteme 

(RTOS) ab und 

umfasst weitere Software-, Middleware- 

und Firmware-Angebote von 

Microchip und seinen Mi-V-Ökosystempartnern. 

◄ 

14-mm-Linearaktuator: Präzision auf engstem Raum 

Mit dem LSA14 stellt Nanotec 

seinen ersten Linearaktuator mit 

Flanschgröße 14 mm (NEMA 6) 

vor. Als einer der kleinsten Linearaktuatoren 

mit Schrittmotor auf 

dem Markt, ist die kompakte Einheit 

ideal für Anwendungen mit Platzbeschränkungen 

– unter anderem 

in der Medizintechnik, der Laborautomation, 

Analyseinstrumenten 

oder der optischen Technologie. 

Die Auflösung von bis zu 5 µm 

pro Schritt erlaubt hochpräzise 

Positionierung. In Kombination mit 

der vorgespannten Gewindemutter 

lässt sich auch das Umkehrspiel 

eliminieren. Trotz miniaturisierter 

Bauform stellt der Aktuator eine 

Maximalkraft von 15 N bereit. 

Nanotec bietet für den LSA14 

verschiedene Motorcontroller und 

kundenspezifische Lösungen an, 

wie zum Beispiel die Beschichtung 

der Spindel. 

Nanotec Electronic 

GmbH & Co. KG 

www.nanotec.de 


Komponenten 

Gehäuselose Servomotoren 

bewegen chirurgische Roboterarme 

© phonlamaiphoto/stock.adobe.com 

ACHSTRON Motion Control GmbH 

www.achstron.de 

Operationen verlangen 

präziseste 

dynamische Bewegungen. 

Chirurgische 

Roboter sollen in Zukunft 

auch diese Aufgabe übernehmen. 

Die dafür erforderliche Positionsregelung 

ist maßgeblich von den 

mechanischen und elektromechanischen 

Komponenten abhängig. 

Weniger Gewicht ist nur ein Kriterium 

einen gehäuselosen Motor 

(engl. frameless) einzusetzen. Die 

zu bewegende Masse lässt sich 

dadurch deutlich reduzieren. 

© Allied Motion 

Emoteq 

Gehäuselose Motoren 

als Direktantrieb 

Ein weiterer Aspekt ist der Einsatz 

von gehäuselosen Motoren 

als Direktantrieb: Getriebespiel, 

Reibungsverluste und Geräuschemission 

entfallen. Weniger Störeinflüsse 

wirken sich vorteilhaft auf die 

Positionsregelung aus. Ebenso profitiert 

das bedienende Personal und 

letztlich sogar die Patienten davon. 

Die Achsen eines Operationsroboters 

unterscheiden sich, wie 

bei anderen Industrierobotern, durch 

ihre Masse. Dies erfordert Antriebe 

in verschiedenen Baugrößen und 

den damit möglichen Leistungen. 

Mit den Produktserien MF (Megaflux) 

und HT (High-Torque) konnte 

die Firma Allied Motion Emoteq die 

Anforderungen des Medizintechnikunternehmens 

Intuitive Surgical in 

Kalifornien erfüllen. 

Spezielle 

Wicklungsauslegung 

In dem chirurgischen Roboter 

ISI daVinci ist jeder Antrieb ein 

Standardmotor, welcher eine speziell 

ausgelegte Wicklung für seinen 

Einsatzort hat. Eine spezielle 

Wicklungsauslegung klingt aufwendig 

und nicht nach Standard. 

Es ist nach Aussage von Emoteq 

jedoch bei ihnen Standard: Jeder 

Motor wird für seine Anwendung 

in der Wicklung und dem Magnetmaterial 

angepasst. 

Alles zusammen führt zu optimal 

angepassten, energiesparenden 

und zuverlässigen Motoren. Sie bilden 

die bestmögliche Basis für eine 

präzise Positionsregelung und letztlich 

erfolgreiche Operationen. ◄ 

Netzwerkisolator MI 2005 

In 5 Sekunden sind Patient, 

Anwender und Inventar vor 

gefährlichen Ableitströmen 

geschützt. 

Die Marke der Baaske Medical GmbH & Co. KG 

Bacmeisterstr. 3 | 32312 Lübbecke | Tel: +49 5741 236027-0 

vertrieb@e-medic.de | www.e-medic.de 

MEDIZINISCHE HARDWARE FÜR HÖCHSTE ANSPRÜCHE – LET‘S PLAY IT SAFE. 

• 2,5 GBit/s Netzwerkisolator zur sicheren galvanischen 

Trennung der Netzwerkschnittstelle 

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• Für jedes System mit einem Netzwerkanschluss 

• Günstig in der Anschaffung und effizient im Betrieb

Komponenten 

Steckverbinder in der Elektronik: 

Stift- und Buchsenleisten als lösbare Verbindung 

Das Kontaktmaterial 

An die Kontaktbasismaterialien 

der Stift- und Buchsenleisten werden 

elektrische und mechanische 

und Lebensdauer-Anforderungen 

gestellt. Das ist vorrangig: 

• geringer Durchgangs widerstand 

• gute elektrische Leitfähigkeit 

• geringe Relaxation bei federnden 

Elementen 

Autoren: 

Uwe Böttcher, 

Vertrieb 

Ratioplast Electronics GmbH 

und 

Paul-Martin Kamprath, 

Leitung Marketing 

pk components GmbH 

Unterschiedliche Märkte und 

Branchen benutzen Steckverbinder. 

In der Regel werden lösbare Verbindungen 

bevorzugt, um z.B. bei der 

Assemblierung und für Wartungszwecke 

der Baugruppen oder deren 

Austausch flexibel zu sein. 

Qual der Wahl 

Eine gute, dauerhafte und zuverlässige 

Verbindung entsteht dann, 

wenn bei der Auswahl von Steckverbinder-Paarungen 

die Kenn daten 

der Komponenten mit den Spezifikationen 

der Anwendung abgeglichen 

werden. 

Die Herausforderung: Auf dem 

Steckverbinder-Markt werden eine 

Vielzahl unterschiedlicher Steckverbinder 

mit einer sehr großen Auswahl 

angeboten. Umfassendes Wissen 

ist daher erforderlich, um für 

die gewünschte Anwendung einen 

Überblick zu erlangen und die passende 

Auswahl bei der Vorgabe der 

Kenndaten treffen zu können. Eine 

optimale Auswahl eines Produktes 

für einen speziellen Anwendungsfall 

ist wichtig, um eine kosten günstige 

Lösung für das vorhandene Steckverbinder-Problem 

zu finden. 

Lösbare Steckverbindungen dienen 

als Schnittstelle von Elektronikeinheiten 

zu Platinen und Schaltungsperipherien 

und müssen 

besonders zuverlässig sein. In 

der Regel bestehen Sie aus einer 

Buchse (weiblich/female) und einem 

Stift (männlich/male). Diese werden 

miteinander gesteckt, um eine Verbindung 

zu erstellen. Eine Voraussetzungen 

für eine gute Zuverlässigkeit 

einer lösbaren Steckverbindung 

ist, dass die Bauformen 

zusammenpassen. 

Bestandteile der Stiftund 

Buchsenleisten 

Eine Stiftleiste besteht aus 

zwei Bauteilen, Stiftkontakt und 

Isolierkörper. Der Stiftkontakt ist 

von dem Isolierkörper umhüllt 

bzw. in diesem eingepresst oder 

umspritzt. Mit dem Isolierkörper 

wird ein definierter Abstand der 

Stifte hergestellt, auch Rastermaß 

genannt, sodass mehrere Stiftkontakte 

möglich sind. Bei der Anzahl 

spricht man auch von Polen oder 

der Polzahl. 

Die Buchsenleiste besteht aus 

einem Federkontakt, der in vielen 

Ausführungen und Wertigkeiten 

erhältlich ist (siehe unten). An 

den Federkontakt schließt sich eine 

Anschlusstechnik an. In untenstehendem 

Bild werden die Buchsenkontakte 

in die Platine eingelötet. 

Daneben gibt es auch noch SMD- 

Versionen für die Oberflächenmontage. 

Der Federkontakt und 

die Verbindung zur Anschlusstechnik 

werden mit einem Isolierkörper 

umschlossen. 

Die Bestandteile einer Stift- und Buchsenleiste 

Letzteres bedeutet, dass die 

Federelemente wieder in die Ausgangsposition 

zurückkehren sobald 

die Stiftleiste aus der Buchsen leiste 

gezogen wird. 

Das Material der Kontakte ist in 

der Regel auf Kupfer basierend. 

Kupfer ist das preiswerteste Basismaterial 

im Verhältnis zur der Leitfähigkeit. 

Reines Kupfer ist jedoch 

weich und deshalb schlecht als Kontaktmaterial 

geeignet. Aus diesen 

Gründen werden bei Steckverbindern 

Legierungen verwendet, um 

die Eigenschaften der Basismaterialien 

für die Anwendung zu verbessern 

und an die Anforderungen 

anzupassen. 

CuSn 6 ist eine Kupferlegierung mit 

6% Zinn, bekannt auch als Bronze. 

Sie zeichnet sich durch hohe Festigkeits- 

und gute Federeigenschaften 

bei hinreichender Leitfähigkeit aus. 

CuZn 30 ist eine Kupferlegierung mit 

30% Zink (Messing). Die Legierung 

besitzt eine hervorragende Kaltumformbarkeit 

und Festigkeit. Sie eignet 

sich gut für aufwendige Tiefziehteile 

von Bauteile der Elektrotechnik bis 

hin zu Steckverbindern und deren 


Komponenten 

Kupferabbau 

Kupfer mit 30% Zink (Messing) 

Kupfer mit 6% Zinn (Bronze) 

Lötprozesse. Messing hat geringe 

Federeigenschaften und ist deshalb 

vorrangig für nicht federnde Kontaktteile 

vorgesehen. Mit bestimmten 

Legierungen ist Messing auch 

für Buchsen kontakte geeignet. 

Der Kontaktaufbau 

Die richtige Oberflächenbeschichtung 

hat einen wesentlichen Einfluss 

auf eine dauerhaft gute Steckverbinder-Paarung. 

In der Regel wird 

bei den häufig verwendeten Buntmetalllegierungen 

als erstes eine 

sogenannte Sperrschicht aufgetragen. 

Diese Sperrschicht soll 

verhindern, dass Elemente aus dem 

Grundwerkstoff in die Oberflächenbeschichtung 

gelangen (Diffusion). 

Ebenso wird damit verhindert, dass 

zum Beispiel bei einer Vergoldung 

das Gold in den Grundwerkstoff 

wandert und so die positive Wirkung 

des Goldes mit der Zeit entfällt. 

Als Sperrschicht wird vielfach 

Nickel eingesetzt. Das gleiche gilt 

für Zinnbeschichtungen. Bei diesen 

Beschichtungen steht jedoch 

eine langfristig gute Lötbarkeit im 

Vordergrund. Darüber hinaus kann 

von einigen Anwendern eine zusätzliche 

Kupferbeschichtung vor dem 

Vernickeln verlangt werden. Diese 

Schicht soll die Haftfestigkeit der 

kompletten Beschichtung auf dem 

Grundwerkstoff erhöhen. 

Der Hintergrund für die Unternickelung 

als Sperrschicht ist die 

brownschee Molekular bewegung. 

Durch thermische Einflüsse bewegen 

sich Atome innerhalb von 

Kristall gittern in Metallen. An den 

Grenzflächen unterschiedlicher 

Metalle können Atome in das Gitter 

des Nachbarmetalls wandern. 

Die Veredelung 

Die abschließende Oberflächenbehandlung 

von Kontakten sind 

Vergoldung oder eine RoHS-konforme 

Verzinnung. Die Veredelung 

von Kontaktoberflächen richtet sich 

nach der voraussichtlichen Beanspruchung 

in Abwägung mit den 

Kosten. Die Beanspruchung wird 

hauptsächlich durch die Häufigkeit 

der Steckzyklen und den Umgebungsbedingungen 

bestimmt. 

Zinn ermöglicht eine ausgezeichnete 

Lötbarkeit und Leitfähigkeit, ist 

kostengünstig, jedoch nicht sehr 

beständig. Mit einem zu häufigen 

Stecken wird das Zinn leicht abgetragen, 

da es ein recht weiches 

Übliche 

Oberflächenveredelungen 

Verzinnte Kontakte 

Vergoldete Kontakte 

Selektiv vergoldete Kontakte 

Material ist. Gold bietet eine ausgezeichnete 

Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, 

Strapazierfähigkeit 

und einen niedrigen Widerstand, 

aber zu hohen Kosten. 

Eine Hauchvergoldung (Flash) 

mit einigen µm Auftrag kann einen 

guten Kompromiss mit den Vorteilen 

von Gold und den niedrigeren 

Kosten von Zinn bieten. Kontakte 

mit Hauchvergoldung werden 

gerne eingesetzt wenn nur 

einige Steckzyklen im Produktzyklus 

zu erwarten sind. Eine sogenannte 

gerne genommene selektive 

Veredelung ist eine Mischung 

aus Zinn und Gold. So gewährleistet 

die Ver goldung im Steckbereich 

eine entsprechende Korrosionsbeständigkeit 

und die Verzinnung im 

Lötbereich eine sehr gut Lötbarkeit. 

Die Kontaktpaarung zwischen 

zwei unterschiedlichen Kontaktoberflächen 

sollte vermieden werden. 

Kontaktoberflächen sollten 

nach Möglichkeit identisch sein und 

sind je nach Einsatzfall abzuwägen. 

Vergoldete Kontakte sind immer 

die beste Lösung. Preiswertere 

verzinnte Oberflächen bieten sich 

ggf. dann an, wenn Mikrobewegungen 

vermieden werden und die 

Anzahl der zu erwartenden Steckzyklen 

gering ist. 

Wissenswert ist auch, dass sich 

in der Kombination von Zinn und 

Gold höhere Steck- und Ziehkräfte 

zeigen, was akzeptabel sein muss. 

Gold mit Zinn erzeugt unter Einfluss 

von Feuchte gemäß der elektrochemischen 

Spannungsreihe eine 

Spannung von 1,56 V. Das kann in 

analogen Systemen zu Spannungsverfälschungen 

führen und und 

digitale Systeme bei der Signalerkennung 

irritieren. Bei der Kombination 

von Silber und Zinn ist die 

Spannung 0,94 V. 

Empfohlen für 

Steckhäufigkeit 

verzinnt, 3...6 µm 10 

hauchvergoldet, ca. 0,1 µm 10 

vergoldet, 0,15 µm 150 



Palladium, 0,7 µm über 0,1 µm Gold 500 

Der Kontaktaufbau 

Die Sperrschicht aus Nickel beträgt in der Regel 1-3 µm. 


23

Komponenten 

Die Stiftspitzen 

Es gibt unterschiedliche Verfahren, 

um die Stiftspitzen herzustellen. 

Die thermisch gerissene Stiftspitze 

hat keine scharfen Kanten an 

den Flanken und keine Gratbildung 

an den Stiftspitzen, sodass ein sauberes 

Einlaufen in den Buchsenkontakt 

gewährleistet ist. Gleiches gilt 

für die geprägte Stiftspitze (mehr 

zu Vor- und Nachteilen ggü. thermisch 

gerissen?). 

Spitzen thermisch gerissen 

Spitzen geprägt 

Spitzen gestanzt 

Das günstigste Verfahren ist die 

gestanzte Stiftspitze, allerdings 

dann mit scharfen Kanten an den 

Flanken und Gratbildungen an den 

gestanzten Flächen, was mehr zum 

Verschleiß beiträgt als die vorgenannten 

Verfahren. 

Vor- und nachverzinnte 

Kontakte 

Bei vorverzinnten Kontakten sind 

die Enden der Kontaktstifte offen und 

nicht veredelt. Der verzinnte Draht 

wird entsprechend der gewünschten 

Länge der Kontakte mit einem 

thermischen Riss abgelängt. An 

der durch den thermischen Riss 

entstandenen Spitze fehlt dann die 

Ver edelung. 

Bei nachverzinnten Kontakten 

sind die Enden der Kontaktstifte 

komplett veredelt. Zur Herstellung 

der Kontakte erfolgt der thermische 

Riss bei dem blanken Draht. 

Anschließend durchlaufen die Kontakte 

den Galvanikprozess und sind 

so durchgehend veredelt. Letzteres 

bedeutet jedoch einen kostenintensiveren 

Arbeitsschritt. 

Kunststoffe 

Isolierkörper aus Kunststoff 

haben den Zweck die Kontakte 

und Steckverbinder akkurat auszurichten 

und zu positionieren. Die 

Kontakte erhalten einen genau definierten 

Abstand und werden durch 

den Kunststoff von einander isoliert. 

In der Regel ist der definierte 

Abstand von Kontakt zu Kontakt 

gleich. Der Abstand nennt sich 

Rastermaß. Gängige Abstände 

sind beispielsweise metrisch 0,5, 

0,8, 1, 2 oder auch 4 mm. Zöllisch 

findet sich häufig 0,635, 1,27, 2,54 

und 5,08 mm. 

Die Produktion von Steckverbinder-Gehäusen 

(Isolierkörper) findet 

in Spritzgussmaschinen statt, deren 

Werkzeuge je nach Ausbringungsmenge, 

mit zwei-, vier-, acht- oder 

16-fachen Kavitäten (Vertiefungen) 

ausgelegt sind. Die Kavitäten entsprechen 

der Form des Gehäuses. 

Mit hohem Druck wird bei geschlossenem 

Werkzeug der Kunststoff 

heiß eingespritzt und anschließend 

ausgeworfen. Durch diese 

Mehrfachwerkzeuge werden die 

Beispielhaftes 8-fach Spritzwerkzeug mit Kavitäten 

Steckverbinder Fertigung 

Herstellungskosten gesenkt, weil 

in jedem Spritzzyklus (ca. 25 s) die 

entsprechende Anzahl von Steckverbinder-Gehäusen 

gefertigt wird. 

Die Kavitäten sind mit sogenannten 

Nestnummern gekennzeichnet, 

so dass im Fehlerfall eine Rückverfolgung 

der Produkte möglich ist. 

Anschließend werden die Steckverbinder-Gehäuse 

als Schüttgut 

an Fertigungsautomaten zugeführt, 

die dann die Kontakt bestückung 

übernehmen. 

Isolierkörper einreihig und zweireihig 

Kameraüberwachte Bestückung von Isolierkörper mit Kontakten 


Komponenten 

Einfacher Federkontakt 

Federkontakt 

Gestanzte Feder, die in der Regel 

aus einem Federwerkstoff (Bronze/ 

Zinn) gefertigt wird. Die Ausführung 

ist kostengünstig herzustellen 

und eignet sich für Einsatzfälle mit 

geringer Steckhäufigkeit. 

Die Gabelfeder ist aufgrund 

Ihres Aufbaus nur für die Aufnahme 

von Vierkant oder Flachkontakten 

geeignet. Das Stanzwerkzeug 

muss im Kontaktbereich 

der Feder, dem inneren Bereich, 

eine hohe Genauigkeit aufweisen, 

um dort den Kontakt äußerst gratfrei 

zu produzieren. Bei zu rauen 

Stellen an diesen Kontaktflächen 

würde sonst sehr leicht – insbesondere 

bei ver zinnten Kontakten – 

die Ober fläche des Stiftkontaktes 

aufgerissen. Wird die Kontaktfeder 

am Stanzstreifen hängend gefertigt 

und nicht als Schüttgut, kann 

eine Vergoldung recht sparsam und 

leicht im Kontaktierungsbereich der 

Feder in einer Bandgalvanik mittels 

Tauch oder Brush-Verfahren 

aufgebracht werden. Im Standard 

ist die Ver edelung hauch vergoldet 

oder verzinnt. Für ca. zehn Steckzyklen 

verwendbar. 

Flachkontaktfeder 

Flachkontaktfeder 

In der Regel sind Flachkontaktfedern 

für quadratische und rechteckige 

Stiftkontakte ausgelegt. 

Auch Rundstifte sind möglich. Es 

gibt Ausführungen mit einseitiger 

und zweiseitiger Kontaktierung. 

Die Herstellung der Federkontakte 

erfolgt mittels Stanztechnik und die 

Beschichtung durch eine Bandgalvanik. 

Federkontakte mit Flachfedern 

sind interessant für einen Einsatz 

bis 200 Kontaktzyklen. 

Präzisionskontakte 

Präzisionskontakte sind eine spezielle 

Form von Federkontakten. 

Dieser Kontakt besteht aus zwei 

Teilen: eine galvanisierte Kontakthülse 

und ein galvanisierter Federkontakt, 

Clip genannt. Die Kontakthülse 

beinhaltet auf der einen Seite 

einen Löt anschluss und eine Bohrung 

auf der anderen Seite. Diese 

Bohrung dient dann zur Aufnahme 

des Federteiles, dem Clip. Die Präzisionsbuchsenkontakte 

sind lötdicht, 

das bedeutet, beim Lötprozess kann 

von der Lötwelle oder dem SMT-Lötprozess 

her kein Lot in den Kontaktierungsbereich 

gelangen. 

Durch diese Eigenschaft eignet 

sich der Kontakt auch sehr gut wenn 

Elektronikmodule vergossen werden. 

Die spezielle Form des Clip-Kontaktes 

kann in ihrer Auslegung mit 

drei bis sechs Fingerkontakten, je 

nach Größe, sowohl zylindrische 

als auch viereckige Kontaktstifte 

aufnehmen. Die Fingerkontakte 

können einzeln ausweichen und 

gewährleisten für die Kontaktierung 

eine große Anzahl von Kontaktberührungspunkten 

und damit 

permanent eine gute Stromübertragung. 

Für die Eignung über 200 

Steckzyklen. 

Stiftleiste mit Rundstiften 

Stiftleiste mit Vierkantstiften 

Weitere Kontaktvarianten 

Neben den vorgenannten Kontaktarten 

sind viele weitere Varianten 

im Markt erhältlich. Hierzu 

zählen Stift- und Messerkontakte, 

die als Gegenstecker für die zuvor 

genannten Kontaktfederformen verwendet 

werden. Je nach Federkontakttyp 

können diese Gegenstecker 

eine quadratische, rechteckige 

oder zylindrische Form aufweisen. 

Es besteht die Möglichkeit mehrere 

oder sogar alle Formen miteinander 

zu kombinieren. So können unterschiedliche 

Buchsenleisten auf einer 

Stiftleiste kontaktiert werden. ◄ 

Stiftleiste mit Flachkontaktstiften 

Präzisionskontakt 

Stiftleiste mit unterschiedlichen Kontakten 


25

Komponenten 

Für ein optimales thermisches Management 

Rippenkühlkörper von CTX entwärmen elektronische Bauteile effizient und schnell 

Die extrudierten Kühlkörper von CTX sind so vielfältig wie ihre Anwendungen. © CTX Thermal Solutions 

Profilkühlkörper verfügen über 

eine große Oberfläche und eignen 

sich daher besonders gut für die 

Entwärmung elektronischer Bauteile. 

In Kombination mit einem Lüfter 

kühlen die Systeme sogar leistungsstarke 

LED-Lichtquellen für 

den medizinischen Einsatz. 

Je größer die Packungsdichte 

elektronischer Komponenten ist, 

desto mehr Verlustleistung in Form 

von Wärme erzeugen sie. Wird ein 

bestimmter Temperaturbereich überschritten, 

hat das negative Auswirkungen 

auf die Funktion der Bauelemente. 

Die Hersteller elektronischer 

Geräte müssen deshalb ein 

effizientes thermisches Management 

für ihre Produkte entwickeln, 

das die zuverlässige Wärmeabfuhr 

garantiert. 

Große Oberfläche 

Für die Kühlung elektronischer 

Bauteile werden häufig Rippen- oder 

Profilkühlkörper eingesetzt, da sie 

eine besonders große Oberfläche 

haben. CTX Thermal Solutions verfügt 

über langjährige Erfahrung in 

der Entwicklung und Vermarktung 

dieser Kühlsysteme. Das Unternehmen 

vertreibt eine große Bandbreite 

an extrudierten Kühlkörpern aus Aluminium-Stranggussprofilen, 

die für 

jede Anwendung individuell dimensioniert 

werden. 

Individuelle Kühlkörper 

Profilkühlkörper von CTX sind 

als Lamellen-, Kammprofil- oder 

Fingerkühlkörper mit Wärmewiderständen 

von 81,6 °C/W bis 

0,04 °C/W und in Breiten von 12,4 

bis 750 mm erhältlich. Sie entwärmen 

sowohl Halbleiter in kleinen 

Satellitenreceivern als auch Hochleistungs-IGBTs 

in bahntechnischen 

Anwendungen. 

Die Kühlkörper werden im 

Extrusionsverfahren mithilfe einer 

Matrize aus einer Aluminium- 

Stranggusslegierung hergestellt 

(Wärmeleitfähigkeit: 180 W/mK). 

Die Form des Kühlkörpers kann 

durch die Wahl der Matrize individuell 

gestaltet und auf diese Weise 

optimal an die Anforderungen der 

Applikation angepasst werden. 

Oberflächenbehandlung 

Da Aluminium relativ korrosionsanfällig 

ist, muss die Oberfläche 

der Kühlkörper im Anschluss allerdings 

noch veredelt werden. CTX 

behandelt alle seine Rippen- bzw. 

Profilkühlkörper deshalb je nach 

den Anforderungen der jeweiligen 

CTX Thermal Solutions 

www.ctx.eu 

Richard Wolf 

www.richard-wolf.com/de/ 

Die anspruchsvolle Geometrie des Profilkühlkörpers für Richard Wolf benötigt eine aufwendige 

CNC-Nachbearbeitung. © CTX Thermal Solutions 


Komponenten 

Anwendung durch Eloxieren, Chromatieren, 

Pulverbeschichten oder 

Lackieren. Diese Oberflächenbehandlung 

schützt aber nicht nur 

vor dem Kontakt mit Luftfeuchtigkeit 

und Sauerstoff – sie sorgt darüber 

hinaus auch für eine noch bessere 

Wärmeabfuhr. 

Entwärmung 

endoskopischer 

LED-Lichtquellen 

Im Stranggussverfahren gefertigte 

Kühlkörper haben eine bessere 

Wärmeleitfähigkeit als mittels 

Druckguss gefertigte Lösungen, 

weisen aber gewisse Toleranzabweichungen 

auf. Dadurch entsteht 

zwischen Bauteil und Kühlkörper 

ein Luftpolster, das die Wärmeabfuhr 

behindert. Um diesen Nachteil 

auszugleichen, bietet CTX auf 

Wunsch eine CNC-Nachbearbeitung 

der Kühlkörper an, die exakt 

nach den Zeichnungsvorgaben des 

Kunden durchgeführt wird. 

So war es auch im Fall des Medizintechnik-Herstellers 

Richard Wolf 

aus Knittlingen. Das Unternehmen 

hat sich auf die Fertigung von 

Systemen für die Endoskopie und 

die extrakorporale Stoßwellenbehandlung 

spezialisiert. Sämtliche 

Instrumente werden in enger Kooperation 

mit Wissenschaftlern und 

Medizinern entwickelt, sind bestens 

aufeinander abgestimmt und für 

mehrere Fachdisziplinen geeignet. 

Die LED-Lichtquellen für Endoskope 

sorgen für eine homogene 

Ausleuchtung des endoskopischen 

OP-Feldes. Dabei wandeln die LED 

allerdings 75 bis 85 Prozent der aufgenommenen 

elektrischen Leistung 

in Wärme um. Damit die Funktion 

und die Lebensdauer der Lichtquelle 

nicht durch die Wärme beeinträchtigt 

werden, muss sie effizient abgeführt 

werden. 

Die ENDOLIGHT-Lichtquellen von Richard Wolf. © Richard Wolf 

CTX entwickelte 

passgenaue Lösung 

Diese Aufgabe übernehmen seit 

mehr als 10 Jahren speziell geformte 

Profilkühlkörper von CTX, die aufgrund 

ihrer besonderen Geometrie 

aufwändig mit CNC-Fräsmaschinen 

nachbearbeitet werden 

müssen. Da die durch die Kühlkörper 

erzielte Konvektion für die Entwärmung 

nicht ausreicht, setzt der 

Medizintechnik-Hersteller bei seinen 

LED-Lichtquellen zusätzlich 

noch Lüfter ein. 

Verschiedene Kühlsysteme 

für die Medizintechnik 

Für MRTs oder Spektroskopie- 

Anwendungen bietet CTX zudem 

speziell konstruierte Kühllösungen 

aus Kupferteilen an. Sie werden auf 

den tausendstel Millimeter genau 

und nach anspruchsvollsten Produktparametern 

gefertigt. Die mit 

Abstand höchste Kühlleistung auf 

engstem Raum erzielen aber Flüssigkeitskühlkörper. 

Diese Lösungen 

kommen mit einer sehr geringen 

Übertragungsfläche aus und sind 

deshalb überall dort erste Wahl, wo 

nur sehr wenig Bauraum zur Verfügung 

steht. ◄ 

Zweiachsiger Voice-Coil-Motor als Kippantrieb 

zur Laserstrahlablenkung 

Der zweiachsige Voice-Coil- 

Aktor VMXY80 von Geeplus ermöglicht 

eine Rotationsauslenkung 

um zwei Achsen und wurde z. B. 

für die Ablenkung optischer Strahlen 

wie z. B. Laserstrahlen oder 

Lichtstrahlen entwickelt. Dieser 

Doppel-Kippaktuator eignet sich 

ideal zur optischen Datenübertragung 

zwischen hohen Gebäuden 

oder anderen Strukturen, die 

Bewegungen ausgesetzt sein können. 

Andere Anwendungen sind 

Lasergravuren oder z. B. medizinische 

Geräte, die eine kontrollierte 

Ablenkung eines optischen 

oder magnetischen Strahls benötigen, 

Dazu kann auf die Kipp fläche 

ein entsprechender Spiegel oder 

Reflektor montiert werden. 

Das bewegliche Element ermöglicht 

eine reibungsfreie Rotation um 

die X- und Y-Achse mittels eines 

zweiachsigen Flexbearings. Für 

den Antrieb sorgen zwei Spulenpaare 

und radial magnetisierte 

Permanentmagnete. Wie bei allen 

Tauchspulenantrieben ist das Drehmoment 

proportional zum Erregerstrom, 

was zu einer unabhängigen 

Auslenkung je Achse je nach Strom 

führt. Als zuverlässige elektrische 

Verbindung der bewegten Spulen 

an die Außenwelt werden die 

bewährten FlexCircuit Flachbandkabel 

verwendet. 

Prinzipiell ist das Konzept des 

VMXY Voice-Coil-Antriebs skalierbar 

und die Herstellung kleinerer 

oder größerer Ablenkungseinheiten 

mit ähnlicher Konstruktion 

ist möglich, sofern die Mengen 

wirtschaftlich tragbar sind. 

Das Gerät mit einem Durchmesser 

von 80 mm nähert sich jedoch 

der oberen Größengrenze, für die 

Radialmagnete verfügbar sind. 

Größere zweiachsige Tauchspulenantriebe 

können mit segmentierten 

Magneten hergestellt werden, 

die ihrerseits leichter mit einer 

quadratischen Grundfläche gefertigt 


Das aktuelle Design VMXY80 

liefert eine Dauerkraft von ca. 

0,8 N auf einem Durchmesser von 

etwa 70 mm; der Montageflansch 

misst 80 x 80 mm bei ca. 31 mm 

Bauhöhe. Die Spulenmasse ist 

ca. 3 g, die Gesamtmasse 800 g. 

ACTRONIC – SOLUTIONS 

GmbH 

www.actronic-solutions.de 


27

Komponenten 

Smart Products – intelligente Steckverbindungen 

Das SCHURTER Smart Ecosystem verbindet Geräte jedwelcher Art über genormte IEC-Steckverbindungen 

mit internetbasierenden Services 

SCHURTER AG 

contact.ch@schurter.com 

www.schurter.com 

Intelligenz kommt vom lateinischen 

Wort „intellegere“ und 

bedeutet in etwa so viel wie einsehen, 

verstehen oder begreifen. Intelligenz 

umschreibt also die Fähigkeit, 

sich in neuen Situationen zurechtzufinden 

und Aufgaben durch Denken 

zu lösen. Das Schurter Smart 

Ecosystem verbindet Geräte jedwelcher 

Art über genormte IEC- 

Steckverbindungen mit internetbasierenden 

Services. 

Viele neue elektronische 

Lösungen werden mit dem Prädikat 

„intelligent“ angepriesen. Intelligente, 

oder neudeutsch „smarte“ 

Produkte, reagieren auf das Nutzerverhalten, 

analysieren dieses 

und ziehen daraus Schlüsse. Sie 

beginnen zu agieren, selbständig 

nach den Vorgaben des Benutzers. 

Worum geht es dabei? 

Am einfachsten für das Verständnis 

sind Beispiele. Nehmen wir hierfür 

ein Krankenhaus mit 10 Stockwerken 

à jeweils 20 Patientenzimmer. 

Die Patienten werden – falls 

notwendig – mittels verschiedenster 

medizinischer Geräte permanent 

überwacht. Dabei werden Puls, 

Blutdruck, Sauerstoffsättigung und 

anderes gemessen. Wird das alles 

von einem Kombi-Gerät erledigt, 

ergibt das 200 Geräte. Zuzüglich 

ein paar Geräte als Ersatz oder in 

der Wartung. Das ergibt dann rund 

250 Geräte. 

250 medizinische Geräte entsprechen 

einer stattlichen Summe 

bei der Investition. Sind die wirklich 

alle notwendig? Zur initialen Investition 

kommen noch Unterhaltskosten 

für Wartung, Reinigung, Reparaturen 

hinzu. 

Jetzt wird es smart 

Um herauszufinden, welchen 

Bedarf das Krankenhaus tatsächlich 

hat, kann man die medizinischen 

Geräte „intelligent“ machen. Das 

genormte IEC-Gerätestecksystem 

wird durch ein smartes Pendant 

ersetzt. Der neue, smarte Gerätestecker 

nimmt nun sämtliche Verbrauchsdaten 

(nicht die Patientendaten!) 

auf und schickt diese in eine 

geschützte Cloud, wo sie analysiert 

werden. War das Gerät überhaupt in 

Betrieb? Von wann bis wann? Diese 

Verbrauchsdatenanalyse gibt der 

Spitalleitung dann klare Fakten, wie 

viele Geräte tatsächlich benötigt und 

genutzt werden. Gerade in großen 

Kliniken liegt hier ein enormes Einsparpotenzial. 

Nutzungsanforderungen 

Vorabinvestitionen zur Nutzung 

smarter Steckverbindungen brauchen 

keine getätigt zu werden. 

Smarte Gerätestecksysteme können 

in jedes elektrische oder elektronische 

Gerät eingebaut werden, 

welches über IEC 60320-Stecker 

verfügt. Das dürfte der Löwenanteil 

aller aktuell im Einsatz befindlicher 

Geräte sein. Alternativ sind smarte 

Stand-alone-Geräte zum Anschluss 

jedwelcher Art von Geräten mit IEC 

60320-Steckverbindung erhältlich. 

Mögliche Services 

Eine Cloud ist prinzipiell nichts 

anderes als ein leistungsstarker 

Rechner, der via Internet mit anderen 

Rechnern kommuniziert. Der 

Zugriff auf Cloud-basierte Anwendungen 

und Daten ist von praktisch 

jedem Gerät mit Internetverbindung 

aus möglich. Dank vernetzter Sicherungen 

und redundanter Systeme 

führen Hardwarefehler nicht zu 

Datenverlusten. Schurter setzt auf 

Cloud-Lösungen, welche die bestmögliche 

Sicherheit und den höchstmöglichen 

Datenschutz bieten. 

Die Art und Anzahl an Anwendungsmöglichkeiten, 

für welche 

smarte Gerätesteckverbindungen 

einen echten Mehrwert bieten können, 

ist nahezu unbegrenzt. 

• Prozessvisualisierung: Prozessvisualisierung 

ist die grafische 

Darstellung von Prozessen mit 

dem Ziel, Komplexität möglichst 

einfach darzustellen. 

• Vorbeugende Wartung: Um eine 

hohe Produktivität und Verfügbarkeit 

einer Anlage sicherzustellen, 

bietet sich die vorbeugende Wartung 

des gesamten Systems an. 

• Energiemanagement: Ein Energiemanagementsystem 

zeigt auf, 

wieviel Energie ein Unternehmen 

oder bestimmte Produktionssysteme 

verbrauchen und welche 

Möglichkeiten es gibt, diesen Verbrauch 

zu senken. 

• Fernwartung: Im Rahmen einer 

Fernwartung werden Systeme 

räumlich getrennt administriert. 

• Kundenspezifische Lösungen: 

Nicht für jedes potentiell auftretende 

Problem wurde 

bereits eine Software-Lösung 

geschrieben. ◄ 


Komponenten 

Radiallüfter für Blutgasanalytik 

 

SEPA EUROPE GmbH 

www.sepa-europe.com 

Blutgasanalysen sind wichtige Bestandteile 

der Standarddiagnostik und erlauben zum einen 

die Überwachung der Sauerstoffversorgung 

und unterstützen zum anderen die Diagnosestellung. 

Um die Leistung und Zuverlässigkeit 

der elektronischen Komponenten in Blutgasanalysegeräten 

zu gewährleisten, ist es notwendig 

die Wärme aus dem Gerät abzuführen. 

In vielen Fällen ist jedoch kaum Platz vorhanden. 

Hier kommt Radiallüfter HY45AB05P 

von Sepa Europe ins Spiel. Er findet auch im 

kleinsten Gerät Platz! 

Der HY45AB05P ist medizintechnisch bewährt 

und steht für höchstmögliche Kühlleistung auf 

kleinstmöglichem Raum. Mit seinen Maßen von 

nur 45 x 4 mm zählt er zu der Kategorie „besonders 

flach“. Er wurde strömungstechnisch optimiert 

und ist angenehm leise. Das moderne Mag- 

Fix-Lager verhindert das Abwandern des Schmierstoffes, 

garantiert eine stabile Schmierung über 

die gesamte Lebensdauer von 210.000 Stunden 

(MTBF bei 40 °C) und kann dadurch über einen 

weiten Temperaturbereich eingesetzt werden. 

Medizintechnische Geräte stellen spezielle 

Anforderungen an die Elektronikkühlung und 

benötigen punktgenaue Kühlung. Durch den 

regelbaren PWM-Eingang ist das einfach, denn 

die Drehzahlregelung erfolgt mittels Analog- oder 

PWM-Signal. Ein weiterer Vorteil ist die Langzeitverfügbarkeit. 

Sepa entwickelt zusammen mit den Kunden 

die jeweils passende Lösung. Smarte Entwärmungskonzepte 

von Sepa Europe sind in vielen 

medizinischen Geräten namhafter Hersteller 

zu finden. ◄ 

Voice-Coil-Motor mit hoher Kraftdichte 

Der Marktführer für Voice- 

Coil-Motoren Geeplus hat auf die 

Anforderungen einiger Kunden vor 

allem im Medizingerätebereich für 

extrem kompakte Tauchspulenantriebe 

im Bereich größer als 50 N 

Dauer reagiert. Herausgekommen 

ist der VM75P2 mit ca. 60 N Dauer 

und mit einem Durchmesser von 

75 mm und einer Baulänge des 

Magnettopfs von 60 mm. 

Der Voice-Coil-Aktor VM75P2 

eignet sich hervorragend für 

Anwendungen mit hohen 

Anforderungen an die Dynamik, 

da seine hoch optimierte Magnetbaugruppe 

ein außergewöhnlich 

gutes Verhältnis von bewegter Spulenmasse 

zur verfügbaren Kraft 

aufweist. Der 2-polige Tauchspulenaktuator 

ist optimiert auf kurze 

Hübe bis ca. 6 mm mit sehr linearer 

Kraftkonstante; längere Hübe 

bis 14 mm sind möglich, wenn die 

Linearität in diesem Bereich nicht 

mehr entscheidend ist. Die 2-polige 

Ausführung ermöglicht ca. 30-50 % 

höhere Beschleunigungskräfte 

bei gleicher Baugröße und Erregerleistung 

im Vergleich zu herkömmlichen 

1-poligen Voice-Coil- 

Motoren in Sandwich Bauweise. 

Damit eigen sich die VM752P 

Voice-Coil-Motoren hervorragend 

als dynamische Ventil-Aktuatoren, 

z. B. in Beatmungsgeräten, 

als Antrieb für optische Shutter 

und Sortiermechanismen oder 

in Pick&Place-Anwendungen. Die 

Anbindung der Spule über einen 

Flex-Circuit ist in Vorbereitung. 

Geeplus hat die Möglichkeit, die 

eigenen Voice-Coil-Motoren im 

Haus zu optimieren und an die Kundenanforderungen 

mit kundenspezifischen 

Lösungen anzupassen. 

ACTRONIC – SOLUTIONS 

GmbH 

www.actronic-solutions.de 


29

Komponenten 

Produkte für medizinische 

implantierbare Anwendungen 

Micro Crystal AG ist ein anerkannter Hersteller von innovativen, stromsparenden, hochstabilen Timing- 

Komponenten mit geringem Stromverbrauch, für den Einsatz in Gesundheits- und Medizinprodukten. 

Der Vertrieb erfolgt durch SE Spezial-Electronic. 

SE Spezial-Electronic GmbH 

www.spezial.com 

Die Produktlinie von Micro Crystal 

für Anwendungen im Gesundheitswesen 

und medizinische Implantate 

besteht aus Echtzeituhren 

RTCs, Oszillatoren und Quarzen, 

die sich durch geringen Stromverbrauch, 

hohe und stabile Genauigkeit 

in einem Helium undurchlässigen, 

ultrakleinen Vollkeramikgehäuse 

auszeichnen. Die Komponenten 

werden nach den höchsten 

Qualitätsstandards und Produktionstechnologien 

hergestellt. Sie zeichnen 

sich durch langfristige Zuverlässigkeit 

aus und sind speziell für 

den Einsatz in elektromedizinischen 

und aktiven implantierbaren Geräten 

der Klasse III (AIMD) bestimmt. 

Die Fertigung in speziellen Montagelinien, 

gepaart mit strengen Testund 

Validierungsverfahren, gewährleistet 

beste Leistung und deckt alle 

Qualitätsaspekte von implantierbaren 

medizinischen Komponenten 

der Klasse III ab. 

Kompakt und leistungsstark 

Das ist der neue RTC RV-5028-C7 

mit integriertem I 2 C-400-kHz-Kommunikationsbus 

für medizinische 

Anwendungen. Plug&Play ist möglich. 

Der RV-5028-C7 Medical erfüllt 

die Anforderungen an den Platzbedarf 

vieler medizinischer Implantate, 

indem er einen 32,768-kHz-Quarz 

und einen integrierten RTC- 

Schaltkreis in einem 3,2 x 1,5 mm 

großen Vollkeramik-Miniaturgehäuse 

kombiniert. Dass minimiert 

die Integrations beschränkungen, 

senkt Entwicklungs- und Validierungskosten 

und verkürzt die Markteinführungszeit. 

Das niedrige Profil 

von nur 1,0 mm erleichtert extrem 

kompakte Design anforderungen. 

Werkseitige Kalibrierung 

Der werkseitige Kalibrierungsprozess 

führt zu einer Zeitgenauigkeit 

von ±1 ppm (entspricht 

± 0,5 min/Jahr bei Raumtemperatur), 

und das hermetische Vollkeramikgehäuse 

ist undurchlässig 

für Helium. Es gewährleistet Stabilität 

und höchste Zuverlässigkeit 

während der gesamten Lebensdauer 

des implantierten Geräts. 

Extrem niedriger 

Stromverbrauch 

Der extrem niedrige Stromverbrauch 

der RTC von nur 45 nA 

ermöglicht eine optimierte Energieverwaltung 

des Systems. Zudem ist 

ein EEPROM-Speicher enthalten, 

dessen Zugriff über ein Passwort 

geschützt werden kann. Über den 

CLKOUT werden Frequenzen von 

1 Hz bis 32.768 Hz bereitgestellt. 

Als Schnittstelle zur Programmierung 

dient eine I 2 C Schnittstelle. ◄ 


Belastbar und sicher in Medizingeräten 

POY Award für Easy Locking Connector 

Komponenten 

Der Easy Locking Connector von 

binder hat sich in der Medizintechnik 

als robuste und zuverlässige 

Schnittstelle bewährt. Die renommierte 

US-amerikanische Fachzeitschrift 

Medical Design Briefs hat den 

besonders sicheren und biokompatiblen 

Steckverbinder jetzt mit ihrem 

POY Award ausgezeichnet. 

Zuverlässige Funktion, sichere 

Bedienung, Verträglichkeit und 

Patientenschutz sind zentrale Kriterien 

für die Produktentwicklung 

von Medizingeräten. Technische 

Fehlfunktionen, instabile Parameter, 

falsche Bedienung durch medizinisches 

Personal oder Patienten 

können hier fatale Folgen haben. 

Steckverbinder unterliegen in diesem 

Umfeld höchsten Ansprüchen 

an Kontaktsicherheit und Signalintegrität, 

Robustheit der Verbindung 

sowie einfache und intuitive Bedienbarkeit. 

Außerdem sind Biokompatibilität 

und eine für Medizingeräte 

angemessene Schutzart einschließlich 

Berührungsschutz und Beständigkeit 

gegen Reinigungs- oder Desinfektionsmittel 

unabdingbar. 

Franz Binder GmbH & Co. 

Elektrische Bauelemente KG 

info@binder-connector.de 

www.binder-connector.de 

ELC erfüllt 

medizintechnische 

Einsatzkriterien 

In klinischen Anwendungen, aber 

auch beim Einsatz in der häuslichen 

Pflege hat der Easy Locking Connector 

(ELC) der Serie 570 von 

binder seine Eignung bereits unter 

Beweis gestellt. Der Kabelsteckverbinder 

mit Snap-in-Verriegelung 

gilt dank 5.000 und mehr Steckzyklen 

als ausgesprochen langlebig, 

außerdem als besonders bediensicher. 

Hierfür verfügt er über eine 

asymmetrische Sechskant-Kontur 

im Steckbereich, die ein Fehlstecken 

durch Personal oder Patienten 

grundsätzlich verhindert. Ist 

die Verbindung hergestellt, wird sie 

mittels Rasthaken – für den Bediener 

unmittelbar akustisch zu erkennen 

– verriegelt. Auch die zweiteilige 

Konstruktion des ELC, dessen 

Baugruppen leicht zusammenzufügen, 

aber nur mit Spezialwerkzeug 

wieder trennbar sind, trägt zu seiner 

Bediensicherheit bei. 

Kein Eindringen 

von Flüssigkeiten 

Der Easy Locking Connector ist 

gesteckt gemäß IP54 geschützt. 

Darüber hinaus verhindert das 

Design der Flanschdose auch im 

getrennten Zustand das Eindringen 

von Spritzwasser oder Flüssigkeiten, 

und es schützt vor versehentlichem 

elektrischen Kontakt. Der Steckverbinder 

lässt sich leicht reinigen und 

ist gegenüber Desinfektionsmitteln 

beständig. 

Die Biokompatibilität der Serie 570 

ist gemäß dem Standard DIN EN 

ISO 10993-5 geprüft; außerdem 

sind die Steckverbinder mit Ausnahme 

des Kontaktkörpers DEHPfrei 

und somit gut hautverträglich. 

Von Ingenieuren 

zum wichtigsten 

neuen Produkt gewählt 

Medical Design Briefs ist eine 

in der US-amerikanischen Medienlandschaft 

etablierte Fachzeitschrift, 

die nach Angaben des Verlags, 

der SAE Media Group, New 

York, 40.000 Abonnenten zählt 

sowie 100.000 OEM-Ingenieure 

und -Manager erreicht. Die Leser 

von Medical Design Briefs haben 

jetzt über ihren Produktfavoriten 

– die ihrer Ansicht nach wichtigste 

Neuvorstellung – des vergangenen 

Jahres abgestimmt. Als einer von 

zwei Gewinnern wurde der Easy 

Locking Connector von binder mit 

dem ‚2022 Medical Design Briefs’ 

Readers’ Choice Products of the 

Year‘ (POY) Award ausgezeichnet. 

Nachdem bereits die NCC- 

Serie 670 (Not Connected Closed) 

von binder den ‚2021 LEAP 

Award‘ für Konstruktion und Entwicklung 

erhalten hatte, wird nun 

mit dem ELC erneut einem Steckverbinder 

von binder die besondere 

Wertschätzung des US-amerikanischen 

Markts zuteil. 

Die Zukunft gestalten 

Markus Binder, geschäftsführender 

Gesellschafter der binder 

Gruppe, kommentiert die Auszeichnung: 

„Mit unseren kundenspezifischen 

Produkten und smarten 

Innovationen sowie unserer internationalen 

Ausrichtung möchten wir 

als Spezialist für Rundsteckverbinder 

die Zukunft gestalten. Mit dem 

ELC ist es uns gelungen, ein für die 

hohen Anforderungen der Medizintechnik 

prädestiniertes Produkt zu 

entwickeln. Die Auszeichnung mit 

dem POY Award bestärkt uns darin, 

unseren eingeschlagenen Weg konsequent 

fortzuführen.“ ◄ 


31

Sensoren 

Zuverlässige Füllstandssensorik 

für verschiedenste Medien in der Industrie 

Eine zuverlässige und kontaktlose Füllstandsmessung bieten die neuen 

Füllstandssensoren von EBE sensors + motion. 

EBE Füllstandssensoren erkennen 

und messen kontaktlos verschiedenste 

Medien. Die aktuelle 

Sensorgeneration, basierend auf 

der capaTEC-Technologie setzt 

hier neue Standards. Die kontinuierlichen 

Füllstandssensoren bieten 

die Möglichkeit berührungslos 

verschiedenste Medien, wie bspw. 

Flüssigkeiten, Granulate und pulverisierte 

Materialien, über einen 

Messbereich von bis zu 100 mm 

zu messen. Dabei sind sie hochpräzise 

und nahezu unempfindlich 

gegenüber sämtlichen Störfaktoren 

von außen. 

Große Performance 

bei kleinem Bauraum 

Bei der Konstruktion von neuen 

Geräten und Anlagen beschränkt 

der Bauraum häufig die Wahl der 

eingesetzten Sensorik. Im Bereich 

der Medizintechnik sowie in Messund 

Laborgeräten ist oftmals nur 

wenig Fläche vorhanden, sodass 

die üblichen auf dem Markt erhältlichen 

Sensoren nicht verbaut werden 

können. Die capaTEC-Sensoren 

von EBE finden auf einer 

Leiterplatte Platz, sodass sie in 

nahezu jedem Gerät eingesetzt 

werden können. Der Sensor wird 

dabei außerhalb des Tanks angebracht. 

Das Medium innerhalb des 

Tanks kann bei Wandstärken bis zu 

8 mm zuverlässig detektiert werden, 

auch ein Luftspalt zwischen 

Tank und Sensor stellt kein Problem 

dar. 

Testmöglichkeit 

des Sensors 

in der Endanwendung 

Elementar für den Einsatz eines 

berührungslosen Sensors ist jedoch 

grundsätzlich die Frage, ob und 

wie genau der Sensor das vorhandene 

Medium detektiert. Mit einem 

neu konzipierten Sensor-Testkit 

bietet EBE sensors + motion ein 

Komplettpaket inkl. Sensorik, Software 

und Elektronik, um die Applikation 

unter den Umweltbedingungen 

der Endanwendung auszutesten. 

Das Testkit ist einfach zu 

installieren und kann direkt vor Ort 

in Betrieb genommen werden. Das 

bietet Konstrukteuren die Möglichkeit 

die Performance des Füllstandssensors 

direkt unter Beweis zu stellen 

und für die weitere Entwicklung 

des Projekts eine schnelle, zuverlässige 

und kostengünstige Sensorlösung 

anzubieten. ◄ 

EBE Elektro-Bau-Elemente 

GmbH 

www.ebe.de 

Die Füllstandssensoren sind insbesondere für kleine Bauräume geeignet, 

da sie lediglich auf einer Leiterplatte angebracht sind. 

© adobestock.com/shevchukandrey 

Passende Sensoren für jede Anwendung 

vernetzte Kreationen zu verwandeln. Mit diesen 

Sensoren unterstützt diese Partnerschaft 

maßgeblich die nächste Generation datengestützter 

Technologien. 

Die hochwertigen Sensoren kommen in 

den Branchen Industrie, Medizin, Elektro- und 

Haushaltsgeräte, Luft- und Raumfahrt, Verteidigungstechnik 

sowie der Automobiltechnik zum 

Einsatz. Auch in vielen weiteren Anwendungen, 

wo erschwerte Umgebungsbedingungen 

eine hohe Anforderung an Material und Funktion 

stellen, sind die Sensoren von TE Connectivity 

bestens ge eignet. 

Der Telemeter-Electronic-Partner TE Connectivity 

ist eines der größten Sensorik-Unternehmen 

der Welt. Seine innovativen Sensorlösungen 

helfen Kunden, Konzepte in intelligente 

Telemeter Electronic GmbH 

info@telemeter.de 

www.telemeter.info 


Stromversorgung 

Intelligentes konfigurierbares 

Kondensatorladegerät 

Advanced Energy Industries 

GmbH 

info@aei.com 

www.advancedenergy.com 

Advanced Energy entwickelt das erste voll integrierte, 

intelligente, konfigurierbare Kondensatorladegerät 

für ästhetische und chirurgische Laseranwendungen. 

Die für medizinische Anwendungen zugelassene 

Stromversorgung bietet Hochspannungs- 

Kondensatorladung und AC/DC-Niederspannungsversorgung 

in einem einzigen Gerät. Das Excelsys 

FC1500 von Advanced Energy ist branchenweit das 

erste Kondensatorladegerät und Netzteil mit mehrfachen 

Ausgängen. Es liefert eine konstante Ladeleistung 

und der Einsatz mehrerer Netzteile für medizinische 

Laser- und IPL- (Intense Pulsed Light Therapy- 

breitbandig gepulstes Licht) Behandlungsgeräte 

ist nicht erforderlich. 

Herkömmliche Laser- und IPL-Systeme arbeiten 

mit Kondensatoren, die auf hohe Spannungen geladen 

und dann entladen werden, um Hochstromimpulse 

zu erzeugen. Durch eine konstante Leistung 

von 1500 W über alle Ladespannungen von 200 V bis 

1000 V ermöglicht das FC1500 ein schnelleres Aufladen 

der Kondensatoren bei niedrigeren Spannungen 

in Systemen die auf verschiedenen Technologien 

basieren. Das hilft, Behandlungszeiten zu verkürzen. 

Außerdem benötigen herkömmliche Systeme 

mehrere Netzteile, um hohe Spannungen zur Kondensatorladung 

zu liefern sowie niedrige DC-Spannungen 

für elektronische Systeme wie Touchpanels, 

Pumpen, Kühlelemente und andere Behandlungen 

bereitzustellen. Das FC1500 ist ein vollständig integriertes 

Kondensatorladegerät und AC/DC-Netzteil in 

einem Gerät, das all diese Anforderungen erfüllt. ◄ 

Netzteile für Home care Anwendungen 

Kapazitäten aus Krankenhäusern, 

Arztpraxen und Therapieeinrichtungen, 

nicht zuletzt aus Kostengründen, 

ermöglichen. 

Neumüller bietet hier Stromversorgungen 

in einem breiten Leistungsbereich 

von 6 bis 300 Watt 

an. Hierzu gehören Steckernetzteile, 

Tischnetzteile und Einbaunetzteile 

jeweils in der Schutzklasse II, ohne 

die Notwendigkeit eines Schutzleiteranschlusses. 

Neumüller bietet Lösungen und 

Support für handheld-/ mobile oder 

stationäre Gerätevarianten. 

Neumüller Elektronik GmbH 

www.neumueller.com 

OEM-Sensoren für die Medizintechnik 

Flüssigkeitsdruckmessung 

in Ophthalmologie-Systemen 

Der Trend ist eindeutig, immer 

mehr medizinische Diagnose-, 

Monitor- sowie Therapiegeräte für 

die ReHa werden für den Gebrauch 

in häuslicher Umgebung konzipiert. 

Dies soll eine Verlagerung von 

Senstech AG 

CH-8320 Fehraltorf 

Telefon +41 44 955 04 55 

ISO 9001 · ISO 13485 

www.senstech.ch 


Senstech_Ins_2023_91x66_meditronic-journal_B.indd 1 24.11.22 11:30 

33


Intelligente Notstromversorgung 

mit LiFePO 4 -Batterietechnologie 

24VDC-USV-Lösung für 100 h Langzeit-Backup 

Direktlink zu UPSI-2406D: 

https://www.bicker.de/upsi-2406d 

Direktlink zu Batteriepack 

BP-LFP-13250S: 

https://www.bicker.de/bp-lfp-13250s 

Bicker Elektronik GmbH 

info@bicker.de 

www.bicker.de 

Bicker Elektronik hat eine neue 

DC-USV-Lösung für die Langzeitüberbrückung 

vorgestellt. Die 

24V-Notstromversorgung ist mit der 

besonders sicheren und langlebigen 

LiFePO 4 -Batterietechnologie ausgestattet 

und bietet Backup-Zeiten von 

bis zu 100 Stunden. Bestehend aus 

der intelligenten Lade- und Steuereinheit 

UPSI-2406D und dem Batteriepack 

BP-LFP-13250S eignet 

sich die DC-USV-Lösung ideal zum 

Schutz von 24V-Applikationen in der 

Medizintechnik, wie beispielsweise 

Medical-Panel-PCs, Steuerungen, 

Antriebe, Sensoren, Messsysteme, 

Beleuchtungs-, Labor- und Sicherheitstechnik. 

Bei Stromausfall, Spannungseinbruch 

oder Flicker lassen 

sich somit effektiv Systemausfälle 

und Datenverluste in sicherheitsrelevanten 

Applikationen vermeiden. 

Zusätzlich bietet die neue 

USV-Management-Software ‚UPScom‘ 

mit Cross-Plattform-Technologie 

und intuitiver Benutzeroberfläche 

umfangreiche Funktionen 

für Monitoring, Parametrisierung 

und Messenger- Dienste. 

Langzeitüberbrückung 

bis zu 100 Stunden 

Der leistungsstarke LiFePO 4 -Batteriepack 

BP-LFP-13250S mit 

330 Wh ermöglicht Backup-Zeiten 

von bis zu 100 Stunden, zum Beispiel 

für Sensorapplikationen oder 

Notbeleuchtungssysteme. Die 

Lithium-Eisenphosphat-Batterietechnologie 

(LiFePO 4 ) überzeugt 

mit über 6.000 Lade- und Entladezyklen 

und einem erweiterten 

Temperaturbereich von -20 bis 

+55 °C. Das in den Batteriepack 

integrierte Hochleistungs-Batterie-Management-System 

(BMS) 

zur Optimierung von Lebensdauer 

und Sicherheit überwacht und steuert 

den kompletten Lade- und Entladevorgang 

jeder Batteriezelle des 

Energiespeichers. Das integrierte 

Cell-Balancing sorgt hierbei für 

eine ausgewogene und gleichmäßige 

Ladung aller Zellen, so dass 

die volle Kapazität des LiFePO 4 -Batteriepacks 

dauerhaft nutzbar bleibt. 

Der BP-LFP-13250S verfügt über 

ein UN 38.3 Transport-Zertifikat. 

Intelligente Ladeund 

Steuereinheit 

Die intelligente Lade- und Steuereinheit 

UPSI-2406D im robusten 

Aluminiumgehäuse für die DIN-Rail- 

Montage ist über zwei Leitungen mit 

dem Batteriepack verbunden. Neben 

der Energieübertragungsleitung 

(BAT PWR) werden auf der Datenleitung 

(BAT DATA) via I 2 C-Schnittstelle 

alle relevanten Betriebsdaten 

des Energiespeichers kontinuierlich 

überwacht und gesteuert. Bei Spannungseinbrüchen 

oder Stromausfall 

trennt ein MOSFET innerhalb weniger 

Mikrosekunden den Eingang ab 

und die angeschlossene Last wird 

unterbrechungsfrei aus dem Energiespeicher 

heraus versorgt. Im 

Backup-Betrieb stellt die UPSI-2406D 

eine konstant geregelte DC-Ausgangsspannung 

zur Verfügung. Die 

PowerSharing-Funktion sorgt dafür, 

dass die Eingangsleistung konstant 

gehalten und entsprechend angepasst 

auf Last und Batterie-Lader verteilt 

wird. Bei geringer Last am Ausgang 

fließt mehr Energie in den Lader und 

umgekehrt. Die Mindestlast-Erkennung 

überwacht im Backup-Betrieb 

die aus dem Energiespeicher zu versorgende 

Ausgangslast und trennt 

automatisch den Energiespeicher von 

der Lade- und Steuereinheit, wenn 

die Last am Ausgang einen bestimmten 

Grenzwert unterschreitet. Dies 

verhindert, dass der Energiespeicher 

unnötig entleert wird. Darüber 

hinaus verfügt die UPSI-2406D über 

eine USB- und RS232-Schnittstelle 

für die Datenkommunikation sowie 

einen Relaiskontakt. 

USV-Management-Software 

‚UPScom‘ mit Cross- 

Plattform-Technologie 

Die komplett neu entwickelte 

USV-Management-Software 

‚UPScom‘ steht kostenlos zum 

Download für Microsoft Windows 

und Linux bereit. Die Software ermöglicht 

während eines Stromausfalls 

das kontrollierte Herunterfahren 

und Ausschalten der angeschlossenen 

Geräte. Zur Einstellung und 

Vorprogrammierung aller Parameter 

des DC-USV-Systems sowie 

dem Echtzeit-Monitoring mit Ladezustandsanzeige 

wird das responsive 

WEB-UI in einem Web-Browser 

aufgerufen. Zu den einstellbaren 

Parametern zählen u. a. Load-Sensor 

(mA), Shutdown-Verzögerung, 

maximale Backup-Zeit, Mindestladekapazität 

vor Systemstart, Benachrichtigungen 

per E-Mail. Die USV- 

Management-Software ‚UPScom‘ 



nutzt die neue WebAssembly 

(WASM) Architektur, welche in den 

meisten aktuellen Web-Browsern 

lauffähig ist. ‚UPScom‘ ist auf x86 

kompatiblen Systemen und auch auf 

den meisten ARM-64 basierenden 

Systemen unter Microsoft Windows 

und verschiedenen Linux-Distributionen 

lauffähig. 

Sichere Shutdown & 

Reboot-Funktion für 

IPC-Systeme 

Bei einem „Power-Fail“ signalisiert 

die USV über das integrierte 

USB- oder RS232-Interface den 

Ausfall der Versorgungsspannung, 

so dass ein kontrollierter Shutdown 

des Computersystems eingeleitet 

und wertvolle Daten gesichert werden. 

Auch kann vor Herunterfahren 

des Systems ein Skript (Batch) ausgeführt 

werden, um eigene applikationsrelevante 

Prozesse zu verarbeiten. 

Die integrierte Reboot- 

Funktion der DC-USV leitet nach 

wiederkehrender Versorgungsspannung 

selbstständig den Neustart 

des versorgten IPC ein, ohne 

dass eine aufwendige Vorort-Intervention 

eines Service-Mitarbeiters 

notwendig wäre, z. B. bei vollkommen 

autarken Computersystemen 

an unzugänglichen Standorten. 

E-Mail-Messenger Dienst 

Die Software ‚UPScom‘ kann 

bei verschiedenen Ereignissen wie 

z. B. Verbindungsverlust zur USV, 

Herunterfahren des Systems oder 

Power-Fail entsprechende Event- 

E-Mails versenden. Diese Präventivmaßnahmen 

können Ausfallzeiten 

verringern oder gänzlich verhindern. 

Alle Produktvorteile 

auf einen Blick 

• DC-USV-Lösung für Langzeit- 

Backup bis 100 h 

• Leistungsstarke 24V-Notstromversorgung 

• LiFePO 4 -Batterietechnologie – 

sicher und langlebig 

• Über 6.000 Lade- und Entladezyklen 

• BMS Schutz- und Steuerfunktionen 

• Batterie-Startfunktion 

• Intelligente Eingangsstromerkennung 

• USB- und RS232-Schnittstelle 

und Relaiskontakt 

• USV-Management-Software 

‚UPScom‘ inklusive 

• Reboot-Funktion für IPC-Systeme 

• Erweiterter Temperaturbereich 

-20…+55 °C 

• UN 38.3 Transport-Zertifikat ◄ 

700-W-Gerät mit höchster Zuverlässigkeit 

für industrielle und medizinische Anwendungen 

Neu im Programm von Emtron electronic 

GmbH ist die GHA700F-Serie von Cosel, welche 

durch ihre effiziente Kühlung ideal für den 

Einsatz in anspruchsvollen medizinischen und 

industriellen Anwendungen ist. Basierend auf 

der robusten GHA-Plattform mit optimierter 

Wärmeableitung liefert das GHA700F 700 W 

im 3“x5“ großen Industriegehäuse. Mit einer 

Leistungsdichte von 31,1 W pro Kubikzoll bietet 

dieses Netzteil eine der höchsten Leistungsdichten 

in seiner Kategorie für die Stromversorgung 

von medizinischen und industriellen 

Anwendungen. 

Hohe Isolationsfestigkeit 

Das GHA700F wurde gemäß der Sicherheitsnorm 

IEC 62368-1 und IEC 60601-1 entwickelt 

und eignet sich auch für medizinische Body- 

Float-Anwendungen. Dank seiner hohen Isolationsfestigkeit 

und Sicherheitsabstände eignet 

es sich jedoch ebenso hervorragend für 

anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Die 

Netzteile sind nach EN 62368 geprüft und da 

sie die Norm EN 61558-2-16 (OVC III) erfüllen, 

wird dem Anwender das Design zur Einhaltung 

der Norm EN 60335 vereinfacht. Das 

GHA700F ist in vier Ausgangsspannungen 

(24, 30, 48 und 56 V DC) erhältlich und verfügt 

über eine universelle Eingangsspannung von 

85 bis 264 V AC. Durch den Einsatz modernster 

Schaltungstopologien und hochwertigen 

Komponenten weist das Netzteil einen hervorragenden 

Wirkungsgrad von bis zu 96 % auf. 

Kombiniert Konduktions- und 

Konvektionskühlung 

Angesichts der wachsenden Zahl medizinischer 

Anwendungen, die in geräuscharmen 

Umgebungen betrieben werden, optimieren 

die Hersteller ihre Geräte für den Betrieb mit 

begrenztem Luftstrom. Um diesen Anforderungen 

gerecht zu werden, müssen Netzteile 

so konzipiert sein, dass sie Konduktions- und 

Konvektionskühlung kombinieren. Damit wird 

den Systementwicklern die Möglichkeit geboten, 

die Platzierung des Netzteils zu optimieren, 

ohne die Leistung zu beeinträchtigen. 

Neueste Technologie 

Mit seiner langjährigen Erfahrung in der 

Entwicklung optimierter Stromversorgungslösungen 

mit kombinierter Konduktions-Konvektionskühlung 

hat COSEL die neuesten Schaltungsdesigns, 

digitale Leistungs- und Energieoptimierungsalgorithmen, 

Siliziumkarbid und 

andere fortschrittliche Komponenten kombiniert. 

Das GHA700F kann in einem weiten 

Umgebungstemperaturbereich von -20 °C 

bis +70 °C oder bis zu +80 °C an der Kühlplatte 

betrieben werden. Abhängig von der 

Art der Endmontage und den Kühlungsbedingungen 

kann eine Leistungsreduzierung 

erforderlich sein. 

Emtron electronic GmbH 

www.emtron.de 


35


Stromversorgungs-Subsysteme 

für Photoplethysmographie-Systeme 

zur Vitalzeichen-Überwachung – Teil 2 

Der vorliegende, aus zwei Teilen 

bestehende Artikel stellt validierte 

Designs für getaktete Stromversorgungen 

zur Vitalzeichen-Fernüberwachung 

an Patienten vor. Darin 

kommen Biosensoren zum Einsatz, 

die sich durch einen heraus- 

Autoren: 

Felipe Neira und Marc Smith 

Analog Devices 

www.analog.com 

Grenzwerte des Designs 

ragenden Signal- Rauschabstand 

auf der Systemebene auszeichnen. 

Während es im ersten Teil um 

eine diskrete Lösung mit optimaler 

Performance ging, wird im zweiten 

Teil eine integrierte Lösung für 

Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen 

präsentiert. 

• Sie erfahren, wie Sie anhand der 

Anforderungen eines PPG-Systems 

die richtige Stromversorgungs-Konfiguration 

auswählen. 

• Beschreibung getakteter Stromversorgungs-Referenzschal- 

tungen in diskreter (Teil 1) oder 

integrierter Ausführung (Teil 2) 

• Vorstellung einer Methodik zum 

Prüfen der Leistungsfähigkeit 

von Stromversorgungs-Systemen, 

mit der sich das System in 

verschiedenen Anwendungsfällen 

und unter transienten Lastbedingungen 

testen lässt. 

• Checkliste zum Validieren der 

Implementierung. 

• Vermittlung von Kenntnissen zur 

Beseitigung von Implementierungsproblemen. 

Ein PPG-Gerät kann zum Messen 

von Änderungen des Blutvolumens 

eingesetzt werden, um daraus Vitalzeichen-Informationen 

wie etwa die 

Sauerstoffsättigung des Blutes oder 

die Herzrate abzuleiten. In diesem Teil 

geht es um eine integrierte, für Applikationen 

mit knappen Platzverhältnissen 

konzipierte Lösung, in welcher 

der Baustein MAX86141, ein AFE für 

optische Pulsoximeter und Herzratensensoren, 

zum Einsatz kommt. 

Analog Devices beschleunigt 

und vereinfacht den Entwicklungsprozess 

durch das Angebot fertig 

validierter, d. h. real angefertigter 

und geprüfter Designs von Stromversorgungs-Subsystemen, 

mit 

denen der Signal-Rauschabstand 

(Signal-to-Noise Ratio, SNR) der 

einzelnen Biosensing-AFEs optimal 

bewahrt wird. 

Zur Erinnerung sind nachfolgend 

Details der Stromversorgungs- 

Schaltungen aufgeführt, ergänzt 

durch eine Validierungs- Checkliste 

Bild 1: Blockschaltbild eines typischen PPG-Geräts zur Fernüberwachung 

von Patienten-Vitalzeichen 

Eingang Ausgang (V DIG , V ANA , V LED ) Rauschen, RTO 

V IMIN V IMAX V OMIN V OMAX V PP(max) 

3,0 V 1 4,2 V 1 1,6 V 2,0 V 30 mV PP 

2,0 V 2 3,4 V 2 1,6 V 2,0 V 30 mV PP 

Anmerkungen 

1 Sekundärbatterie (LiPo) 

2 Primärbatterie (Li-Knopfzelle) 

Tabelle 1 

Designkonfiguration 

4,7 V 5,3 V 20 mV PP 

Design-Konfiguration Batterie- Implementierung Anmerkungen zum Leiterplatten-Layout 

Tabelle 2 

Diskret 

Primärbatterie (Knopfzelle) 

Sekundärbatterie (Li und LiPo) 

Implementierung mit separaten diskreten Schaltungen 

Integriert Sekundärbatterie (Li und LiPo) Verwendung einer einzigen integrierten Schaltung 

zur Minimierung der Leiterplattenfläche; ausschließlich 

für Sekundärbatterien geeignet. 



Wichtige Bauelemente 

Bez. Bauteil Beschreibung 

U1 Gleichspannungswandler Leistungswandler-Baustein (MAX77642) 

L1 Induktivität (2,2 µH) Induktivität mit niedrigem effektivem Serienwiderstand (ESR) als Energiespeicher* 

C1 Kondensator (22 µF) Kondensator mit niedrigem effektivem Serienwiderstand (ESR) als Energiespeicher* 

*Bei L1 und C1 handelt es sich um speziell ausgewählte passive Bauelemente, die entscheidend für die Leistungsfähigkeit des Gleichspannungswandlers 

sind. 

Tabelle 3 

und eine Fehlerbeseitigungs-Anleitung, 

die bei Bedarf Hilfestellung 

beim Schaltungsdesign leisten 

kann. Bild 1 zeigt dazu das Blockschaltbild 

einer Standard-Stromversorgungslösung, 

wie sie in vielen 

Anwendungen für die Patienten- 

Fernüberwachung anzutreffen ist. 

Grenzwerte des Designs 

(siehe Tabelle 1) 

Designkonfiguration 

(siehe Tabelle 2) 

Beschreibung des 

integrierten Designs 

Dieses mit einem DC/DC-PMIC 

(Power Management Integrated 

Circuit) bestückte Design dient zur 

Regelung dreier Ausgangsspannungen 

für ein Subsystem zur Fernüberwachung 

von Patienten-Vitalzeichen. 

Der IC enthält einen Auf-/ 

Abwärtsregler (Buck-Boost Regulator) 

in SIMO-Bauart (Single-Inductor 

Multiple-Output), der die Ausgangsspannungen 

mithilfe einer einzigen 

Induktivität erzeugt, um unter Wahrung 

eines hohen Wirkungsgrads 

für minimale Gesamt-Lösungsabmessungen 

zu sorgen. 

Die Schaltung zeichnet sich durch 

gute Netz- und Lastregeleigenschaften 

aus und bietet gleichzeitig das 

nötige niedrige Ausgangsrauschen, 

damit die SNR-Eigenschaften der 

verwendeten Biosensoren nicht 

Bild 2: Blockschaltbild eines PPG-Subsystems unter Verwendung eines 

integrierten Stromversorgungs-Bausteins vom Typ MAX77642 

beeinträchtigt werden. Die Stromversorgung 

erfolgt durch eine wiederaufladbare 

Lithium-Polymerbatterie. 

Bild 2 zeigt das PPG-Subsystem 

mit einem integrierten Stromversorgungs-Baustein. 

(Tabelle 3) 

PMIC-basierte, 

getaktete Stromversorgung 

für 1,8 V/1,8 V/5,0 V 

Die folgende Schaltung auf der 

Grundlage des PMIC MAX77642 

bietet ein- und ausgangsseitig die 

Schritt Aktion Ablauf Messung Hilfe erforderlich? 

1 DC-Eingangsspannung 

überprüfen, LiPo-Akku LP401230 

2 DC-Eingangsspannung 

überprüfen, LiPo-Akku LP401230 

3 DC-Ausgangsspannung V OUT 

überprüfen 

Messen der Batteriespannung Wertebereich: 3,0 V – 4,2 V Anweisungen zur 

Fehlerbeseitigung 

Messen der Gleichspannung an C IN 

Messen der DC-Ausgangsspannung 

SBB1 bezogen auf GND 

4 Messen der DC-Ausgangsspannung 


5 Messen der DC-Ausgangsspannung 


6 Prüfen des Ausgangsrauschens 

(analog) am 1,8-V-Ausgang 


(digital) am 1,8-V-Ausgang 


(analog) am 5,0-V-Ausgang 

Tabelle 4 

Mit unsymmetrischem 10x-Taskopf 

(mit Pigtail) oder differenziellem 

aktivem Tastkopf an C 5 







Wertebereich: 3,0 V – 4,2 V 

Analoger Wertebereich (1,8 V): 

1,71 V – 1,89 V 

Digitaler Wertebereich (1,8 V): 

1,71 V – 1,89 V 

Welligkeit sollte kleiner als 

20 mV PP sein 

Schaltspitzen sollten kleiner als 

30 mV P sein 


20 mV PP sein 


30 mV P sein 


20 mV PP sein 


30 mV P sein 


37


Gemessene 

Eingangsspannung 

0 Volt bzw. kein Messwert Batterie nicht geladen oder 

defekt 

Messwert < 2,8 V 

Mögliche Ursachen Maßnahmen Anmerkungen 

Keine Verbindung zur Batterie 

(Leitung IN oder GND) 

Kurzschluss zwischen 

Eingangskondensator und Masse 

Batterie unzureichend geladen 

oder defekt 

Batterie abklemmen und Spannung 

überprüfen. Werden 0 V gemessen, 

Batterie aufladen. 

Batterie abklemmen und 

Durchgängigkeit der Verbindung 

zwischen Batterieanschluss und 

Eingang des Bausteins überprüfen. 


Durchgängigkeit entlang des 

Kondensators überprüfen. 

Batterie abklemmen und Spannung 

prüfen. Bei weniger als 2,8 V Batterie 

aufladen. 

Ersetzen Sie die Batterie, wenn sie 

sich nicht aufladen lässt. 

Möglicherweise liegt eine Leitungs- 

Unterbrechung auf der Leiterplatte 

vor. 

Möglicher Kurzschluss auf der 

Leiterplatte 

Ersetzen Sie die Batterie, wenn sie 

sich nicht aufladen lässt. 

2,8 V ≤ Messwert ≤ 4,2 V Keine Maßnahme Funktionsfähigkeit gegeben 

Messwert ≥ 4,2 V Batterie defekt Batterie ersetzen 

Tabelle 5 

nötigen typischen Werte für den Einsatz 

in Anwendungen für die Fernüberwachung 

von Patienten-Vitalzeichen. 

Wie in Bild 3 erkennbar ist, lassen 

sich die korrekten Spannungen 

am Ein- und Ausgang mithilfe eines 

Digitalmultimeters (DMM) überprüfen. 

Die Ausgangsspannungen der 

Stromversorgung können unter dem 

Einfluss verschiedener Faktoren 

variieren. Dies sind beispielsweise: 

• Zunehmende Entladung der 

Batterie 

• Laständerungen (z. B. durch 

Wechsel der Betriebsart, Rückkehr 

aus dem Sleep-Modus o. ä.) 

Bild 3: Getaktete Stromversorgung auf Basis des MAX77642 für 1,8 V, 1,8 V und 5,0 V zum Einsatz in der 

Fernüberwachung von Patienten-Vitalzeichen 

Bild 4: Integrierte Stromversorgung für die Fernüberwachung von Patienten-Vitalzeichen 

Validierungsplan zur 

getakteten Stromversorgung 

In Bild 4 ist der PMIC des Typs 

MAX77642 für die Fernüberwachung 

der Vitalzeichen von Patienten 

zu sehen. 

Validierungsplan zur 

integrierten getakteten 


Die folgende Tabelle eignet sich 

als Checkliste zum Validieren der 

Funktion der auf dem MAX77642 

basierenden, getakteten Stromversorgung 

für 1,8 V/1,8 V/5,0 V, 

angeschlossen an eine Biosensing-Schaltung. 

(Tabelle 4) 

Fehlerbeseitigungs- 

Anleitung zur getakteten 


Die in Bild 5 aufgeführten Fehlerbeseitigungs-Anweisungen 

leisten 

Hilfestellung beim Auftreten 



Signalverlauf am Eingang Mögliche Ursache Maßnahmen Anmerkungen 

Amplitude ist nicht korrekt 

Induktivität nicht verbunden, 

IN-Pin nicht verbunden 


sämtliche Verbindungen mit 

DMM überprüfen 

Leiterplatte reparieren, falls 

notwendig 

Tastverhältnis ist nicht korrekt 

(fehlende Impulse) 

Impuls SSB0 fehlt 


EN0 und GND 

Ausgang SSB0 auf 0 V 

überprüfen. Batterie abklemmen 

und Durchgängigkeit zwischen 

EN0-Pin und GND überprüfen. 


Leiterplatte 



EN1 und GND 






Leiterplatte 



EN2 und GND 






Leiterplatte 

Tastverhältnis ist nicht korrekt 

(Impulsbreiten nicht korrekt) 

Widerstände zur Wahl der 

Ausgangsspannung; 

Baustein defekt 

Feststellen, welcher SSBx-Kanal 

zur falschen Impulsbreite gehört, 

und die folgenden Schritte 

abarbeiten 

Impulsbreite SSB0 unkorrekt 


RSET_SSB0 und GND 

(SSB0 V O = 0,5 V) 

Batterie abklemmen und prüfen, 

ob Widerstandswert zur Masse 

40,2 kΩ beträgt. 

Falscher/defekter Widerstand. 

Möglicherweise Kurzschluss auf 

der Leiterplatte. 

Keine Verbindung zum 

Pin RSET_SSB0 

(SSB0 VO = 5,2 V) 

Batterie abklemmen und auf 

Durchgängigkeit zwischen 

Widerstand und RSET_SSB0- 

Pin prüfen. 


der Leiterplatte oder fehlerhafte 

Lötverbindung. 

Falscher Widerstandswert 

RSET_SSB0 



40,2 kΩ beträgt. 

Falscher oder defekter 

Widerstand eingebaut. 




(SSB1 V O = 0,5 V) 



28 kΩ beträgt. 

Falscher bzw. kurzgeschlossener 

Widerstand. Möglicherweise 

Kurzschluss auf der Leiterplatte. 


Pin RSET_SSB1 

(SSB1 V O = 5,2 V) 



Widerstand und RSET_SSB1-Pin 

prüfen. 





RSET_SSB1 



28 k? beträgt. 






(SSB2 V O = 0,5 V) 




Falscher bzw. kurzgeschlossener 

Widerstand. Möglicherweise 

Kurzschluss auf der Leiterplatte. 


Pin RSET_SSB2 

(SSB2 V O = 5,5 V) 



Widerstand und RSET_SSB2-Pin 

prüfen. 





RSET_SSB2 






Verzerrter Signalverlauf mit 

abgerundeter steigender Flanke 

Defekte Verbindung zur 

Induktivität 

Verbindung der Induktivität 

reparieren. Induktivität ersetzen. 

Defekte Verbindung kann 

höheren Leitungswiderstand 

verursachen. 

Tabelle 6 


39


Bild 5: Hilfsmittel zur Fehlerbeseitigung an der getakteten Stromversorgung 

Bild 6: Oszillogramm eines typischen LXA-Signalverlaufs am MAX77642 bei 

Lastströmen (I out ) von 1,2 mA (SSB0 und SSB1) bzw. 126,1 mA (SSB2) 

etwaiger Funktionsprobleme an 

der getakteten Stromversorgung 

für 1,8 V/1,8 V/5,0 V. Die Anleitung 

deckt die häufigsten Probleme ab, 

die bei der Implementierung solcher 

getakteten integrierten Stromversorgungs-Designs 

auftreten können. 

Fehlerbeseitigung 

durchführen 

an der getakteten Stromversorgungs-Schaltung 

auf Basis des 

MAX77642: 

Schritt 1 

Überprüfung der Eingangsspannung: 

Mit einem Digitalmultimeter, 

dessen Innenwiderstand mindestens 

1 MΩ beträgt (z. B. Fluke 87), 

wird die Spannung am Eingang des 

MAX77642 gemessen. 

Das Minuskabel (schwarz) muss 

dabei unbedingt mit der Masse, 

das Pluskabel (rot) dagegen mit 

dem „IN“-Pin des Bausteins verbunden 

werden. Sollte der Eingangs-Pin 

nicht ohne weiteres 

zugänglich sein, kann die Messung 

auch am Eingangskondensator 

C IN erfolgen. 

Zum Diagnostizieren und Beheben 

etwaiger Probleme kann die 

Tabelle 5 herangezogen werden: 

Schritt 2 

Überprüfung des Signalverlaufs 

an der Induktivität: Ein Oszilloskop 

oder ein digitales Speicheroszilloskop 

(DSO) wird an den LXA-Pin des 

MAX77642 angeschlossen. Ist der 

Eingangs-Pin nicht ohne weiteres 

zugänglich, kann die Messung auch 

an der Induktivität und dem Kondensator 

erfolgen. 

Hinweis 

Oszilloskop und Tastköpfe 

sollten eine Bandbreite von mindestens 

200 MHz haben. Wenn 

die Schaltung korrekt funktioniert, 

sollte eine Abfolge von Impulsen 

mit minimalen Oszillationen an den 

steigenden und fallenden Flanken 

aufgezeichnet werden, wie es in 

Bild 6 zu sehen ist. Die Impulsfolge 

demonstriert das Zeitmultiplexing 

von drei getakteten Stromversorgungen, 

die sich eine gemeinsame 

Induktivität teilen (SIMO-Stromversorgung). 

Anhand von Abweichungen von 

der idealen Impulsfolge lassen 

sich viele Probleme erkennen und 

beheben. Hierzu kann die Tabelle 

6 herangezogen werden: 

Bild 7: Oszillogramm der Ausgangswelligkeit des 

MAX77642 am Ausgang SSB1 (1,8 V analog) 

bei V in = 4,2 V und I OUT = 100 mA 

Bild 8: Bei korrekter Funktion sollte am Ausgang 

SSB1 eine Spannung von 1,8 V DC (analog) mit 

einer geringen überlagerten Welligkeit liegen 

Bild 9: Oszillogramm der Ausgangswelligkeit des 

MAX77642 am Ausgang SSB2 (5,0 V) 

bei V in = 4,2 V und I OUT = 100 mA 



Gemessene Ausgangsspannung Mögliche Ursachen Maßnahmen Anmerkungen 

SSB0: 0 Volt bzw. kein Messwert 

SSB0: Messwert zu gering 

(< 1,71 V DC) 




(< 1,71 V DC) 

Keine Verbindung zwischen 

SSB1 und C OUT 


Ausgangskondensator und 

Masse 

Falscher Induktivitätswert, 

Sättigung der Induktivität oder 

RSET_SSB1 mit falschem 

Widerstandswert. 



Ausgang und C OUT überprüfen 


Durchgängigkeit parallel zum 

Kondensator prüfen. 


Induktivitäts- und/oder 

Widerstandswerte überprüfen. 

Möglicherweise 

Leitungsunterbrechung auf der 

Leiterplatte. 

Möglicherweise Kurzschluss 

auf der Leiterplatte. 

1,71 V ≤ Messwert ≤ 1,89 V Keine Maßnahme Korrekte Funktion 

SSB1: Messwert zu hoch 

(> 1,89 V) 

Tabelle 8 

Falscher Widerstandswert von 

RSET_SSB0 

Batterie abklemmen und Wert 

von RSET_SSB0 überprüfen 




(< 4,75 V DC) 




Ausgangskondensator und 

Masse 

Falscher Induktivitätswert, 

Sättigung der Induktivität oder 

RSET_SSB2 mit falschem 

Widerstandswert. 



Ausgang und C OUT überprüfen 





Induktivitäts- und/oder 

Widerstandswerte überprüfen. 

Möglicherweise 

Leitungsunterbrechung auf der 

Leiterplatte. 




SSB2: Messwert zu hoch 

(> 5,259 V) 

Tabelle 9 



Kurzschluss zwischen Ausgangskondensator 

und Masse 

Falscher Induktivitätswert, Sättigung 

der Induktivität oder RSET_ 

SSB0 mit falschem Widerstandswert. 


RSET_SSB0 

Batterie abklemmen und Durchgängigkeit 

zwischen Ausgang 

und C OUT überprüfen 




Batterie abklemmen und Induktivitäts- 

und/oder Widerstandswerte 

überprüfen. 

Batterie abklemmen und Wert von 

RSET_SSB0 RSEL überprüfen 

Möglicherweise Leitungsunterbrechung 





Messwert zu hoch (> 1,89 V) 

Tabelle 7 


RSET_SSB0 

Batterie abklemmen und Wert 

von RSET_SSB0 überprüfen 

Schritt 3a 

Überprüfung der Gleichspannung 

am Ausgang: Mithilfe eines DMM 

mit einem Innenwiderstand von 

1 MΩ oder größer (z. B. Fluke 87) 

wird die Spannung am Ausgang 

des MAX77642 gemessen. Das 

Minuskabel (schwarz) muss hierbei 

mit der Masse, das Pluskabel 

dagegen mit dem „OUT“-Pin des 

jeweiligen SSBx-Kanals des Bausteins 

verbunden werden. Sollte 

der Ausgangs-Pin nicht ohne weiteres 

zugänglich sein, können die 

Messleitungen auch an den jeweiligen 

Ausgangskondensator C OUT 

angeschlossen werden. 

Hilfestellung beim Diagnostizieren 

und Beheben etwaiger Probleme 

mit dem Ausgang SSB0 (1,8 V DC) 

kann die Tabelle 7 leisten. 



mit dem Ausgang SSB1 (1,8 V DC) 

kann die Tabelle 8 leisten. 



mit dem Ausgang SSB2 


41



Welligkeitsamplitude zu hoch 

Zu starkes Breitband-Rauschen 

Übergangsspitzen zu hoch 

Tabelle 10 





Tabelle 11 

Falscher Kapazitätswert, defekter 

Kondensator 

Zu hohe Last, Störgrößen aus der 

Umgebung 

Zu hohe Lastinduktivität, Eingangsstrom 

nicht angemessen 

Batterie abklemmen und mit DMM 

sämtliche Verbindungen überprüfen; 

Kapazitätswert messen 

Last und Störbeeinflussungen aus 

der Umgebung prüfen 

Leitungsinduktivität prüfen und 

Eingangsstrom mit Oszilloskop 

überprüfen 





Tabelle 12 

Falscher Kapazitätswert, 

defekter Kondensator 

Zu hohe Last, 

Störgrößen aus der Umgebung 

Zu hohe Lastinduktivität, 

Eingangsstrom nicht 

angemessen 

Falscher Kapazitätswert, 

defekter Kondensator 

Zu hohe Last, Störgrößen aus 

der Umgebung 

Zu hohe Lastinduktivität, 

Eingangsstrom nicht 

angemessen 

Batterie abklemmen und mit 

DMM sämtliche Verbindungen 

überprüfen; Kapazitätswert 

messen 

Last und Störbeeinflussungen 

aus der Umgebung prüfen 



überprüfen 

Batterie abklemmen und mit DMM 

sämtliche Verbindungen überprüfen; 

Kapazitätswert messen 

Last und Störbeeinflussungen aus 

der Umgebung prüfen 



überprüfen 

Differenzielle Tastköpfe am 

Ausgang verwenden, um die 

Störbeeinflussungen aus der 

Umgebung zu reduzieren 

Differenzielle Tastköpfe am Ausgang 

verwenden, um die Störbeeinflussungen 

aus der Umgebung 

zu reduzieren 

Differenzielle Tastköpfe am 

Ausgang verwenden, um die 

Störbeeinflussungen aus der 

Umgebung zu reduzieren 

(5,0 V DC) kann die Tabelle 9 

leisten. 

Schritt 3b 

Welligkeit der Ausgangsspannung 

prüfen: Mithilfe eines Oszilloskops 

oder eines DSO wird nun an den 

drei Ausgängen des MAX77642 

die Welligkeit, d. h. der Wechselspannungsanteil 

der Ausgangsspan 

nung gemessen. Um die Ausgangsspannung 

korrekt zu messen und 

das Einstreuen von HF-Signalen zu 

minimieren, wird eine differenzielle 

Messtechnik empfohlen. 

Hinweis: Oszilloskop und Tastköpfe 

sollten eine Bandbreite von 

mindestens 200 MHz haben. 

Wenn die Schaltung korrekt funktioniert, 

sollte am Ausgang SSB0 

eine Spannung von 1,8 V DC mit 

einer geringen überlagerten Welligkeit 

(siehe Bild 7) liegen. 

Etwaige Probleme lassen sich 

mithilfe der Tabelle 10 diagnostizieren 

und beheben: 



eine Spannung von 1,8 V DC (analog) 

mit einer geringen überlagerten 

Welligkeit (Bild 8) liegen. 



und beheben: 



eine Spannung von 5,0 V DC (für 

LEDs) mit einer geringen überlagerten 

Welligkeit (Bild 9) liegen. 



und beheben: 

Zusammenfassung 

Hiermit endet die Artikelserie, in 

der fertig validierte, diskrete und 

integrierte Stromversorgungs-Schaltungen 

für die PPG-basierte Vitalzeichen-Fernüberwachung 

an Patienten 

auf der Grundlage der Bausteine 

MAX86171 und MAX86141 

vorgestellt wurden. Für eine optimale 

PPG-Performance sorgen 

sowohl die integrierten als auch 

die diskreten Schaltungsvarianten. 

Die integrierte Lösung aber zeichnet 

sich durch weniger Platzbedarf 

und einen geringeren Bauteileaufwand 

aus und wird deshalb für 

Anwendungen mit beengten Platzverhältnissen 

empfohlen. 

Die entsprechenden Validierungstestdaten 

für die diskrete und die 

integrierte Implementierung sind 

auf der Website von Analog Devices 

zu finden. 

Literaturnachweis 

Power Supply Subsystems for 

Vital Sign Monitors und 

Designing Accurate, Wearable 

Optical Heart Rate Monitors ◄ 


2-Megapixel-Monitor 

für die radiologische Befundung 

EIZO RadiForce RX270: Umweltfreundlich mit Monochrom- und Farbbildern 

Bedienen und Visualisieren 

EIZO Europe GmbH 

www.eizo.de 

Der japanische Hersteller EIZO 

stellt mit dem Modell RadiForce 

RX270 einen neuen Farbmonitor 

für die radiologische Befundung vor. 

Der RX270 erfüllt höchste Ansprüche 

bei der radiologischen Bildwiedergabe 

mit 2 Megapixeln. 

Monochrom-Monitore 

Monochrome Bilder zeigt der Monitor 

mittels DICOM-GSDF-Leuchtdichtekennlinie 

zuverlässig an. 

Solche Aufnahmen erfordern typischerweise 

ein hohes Maß an Helligkeit 

und Kontrast, um feine Details 

klar zu erkennen. Der RX270 bietet 

auf seiner Bilddiagonalen von 

21,3“ eine hohe maximale Helligkeit 

von 1000 cd/m 2 und verfügt 

über ein Kontrastverhältnis von 

1800:1. Er übertriff deshalb sogar 

typische Monochrom-Monitore mit 

derselben Auflösung und ermöglicht 

die präzise Darstellung selbst sehr 

tiefer Grautöne. Auch Farbaufnahmen 

bildet er durch seine Hybrid 

Gamma PXL-Funktion mit optimaler 

Leuchtdichte ab. Die Verwendung 

der empfohlenen Helligkeit von 

500 cd/m 2 für den täglichen Betrieb 

gewährleistet eine lange Lebensdauer 

des Monitors. Dabei erhält 

der eingebaute Kalibrierungssensor 

die Anzeigeneigenschaften aufrecht 

und die Bildwiedergabe konsistent. 

Damit ist der Monitor ideal für die 

Anzeige von Farbbildern aus Endoskopie, 

Ultraschall und Nuklearmedizin 

sowie von monochromen Bildern 

durch CT, MRT und Röntgen. 

Erhöhen der Helligkeit 

bei Bedarf 

Die Verwendung der empfohlenen 

Helligkeit von 500 cd/m 2 für den 

täglichen Betrieb und die bei Bedarf 

selektive Erhöhung auf die maximale 

Helligkeit gewährleisten eine lange 

Lebensdauer des Monitors. Mit der 

Instant-Backlight-Booster-Funktion 

des RX270 lässt sich vorübergehend 

die Helligkeit des Monitors erhöhen, 

um Details schneller zu erkennen. 

Die Helligkeit kehrt nach kurzer Zeit 

automatisch auf die ursprüngliche 

Einstellung zurück. 

Kunststoffverbrauch 

reduzieren 

EIZO hat den Anspruch ein führendes 

Unternehmen im Bereich 

verantwortungsvoller Geschäftsund 

Herstellungsprozesse zu sein. 

Dazu gehört auch der Umweltschutz. 

Der RadiForce RX270 besteht zu 

etwa 16 % aus recyceltem Kunststoff. 

Dies verringert die Menge an 

Kunststoffabfällen, die in die Umwelt 

gelangen, das schont die Ressourcen. 

Darüber hinaus verzichtet EIZO 

auf die Verwendung von Plastik und 

Styropor in seinen Verpackungen, 

um die Umweltbelastung zu reduzieren. 

Der RX270 ist mit Zellstoff 

und Pappe aus Rezyklat sicher verpackt 

und die Kabel sind in Papier 

statt in Plastiktüten eingewickelt. 

Zusätzliche Merkmale 

• EIZO misst und stellt die Graustufen 

im Werk sorgfältig ein, um 

sicherzustellen, dass jeder Monitor 

mit DICOM Part 14 konform ist. 

• Eingebauter Kalibrierungssensor 

zur Aufrechterhaltung konsistenter 

Anzeigeeigenschaften 

• DisplayPort-Anschluss mit Daisy- 

Chain-Unterstützung für Umgebungen 

mit mehreren Monitoren 

• Einhaltung strenger medizinischer, 

Sicherheits- und EMV-Emissionsstandards 

Empfohlenes Zubehör 

Qualitätssicherungssoftware: EIZO 

RadiCS und EIZO RadiNET pro 

Komfortbeleuchtung: RadiLight 

Empfohlene Grafikkarte: EIZO MED- 

XN51LP ◄ 

Keine Chance für Viren und Bakterien 

Tastaturschutzfolien schirmen 

Keime und Krankheitserreger ab. 

tastaturen.com stellt strapazierfähige 

und sterile Tastaturschutzfolien 

vor, als kostengünstige Alternative 

zu hygienischen DIN IP68 

geschützten Tastaturen. Die Folien 

verfügen über eine hauchdünne, 

aber effektive Schutzschicht, die 

das Eindringen von ansteckenden 

Keimen und Krankheitserregern 

abschirmt. Die robusten Schutzfolien 

bestehen aus Polyurethan 

und sitzen nahezu wie eine zweite 

Haut über den Tasten. GeBE bietet 

viele verschiedene Größen für 

Tastaturen unterschiedlicher Hersteller 

an. 

Desinfektion 

und Lebensdauer 

Der Tastaturschutz sollte regelmäßig 

mit Wasser und Desinfektionsmitteln 

gründlich gereinigt 

werden. Die Schutzfolien enthalten 

keine polybromierten Diphenylether 

und sind frei von Halogenen 

und Latex. Sie haben eine 

Lebensdauer von etwa 10 Mio. 

Anschlägen. 

Für jede Tastatur 

das passende Modell 

Eine Übersicht über die zur 

Verfügung stehenden Tastaturschutzfolien 

ist auf der Website 

www.tastaturen.com unter Tastaturschutzfolien 

zu finden. 

GeBE 

Computer & Peripherie GmbH 

www.tastaturen.com 


43


Verlässliche Bedienelemente sind 

für Medizintechnik und Notfallgeräte essentiell 

Notfallgeräte und Geräte in der 

Medizintechnik erfordern absolute 

Zuverlässigkeit bei der Anwendung. 

Genaues Steuern und Regeln ist 

gerade in diesen Bereichen unerlässlich. 

Daher spielen Bedienelemente 

hier eine zentrale Rolle. 

Einfache und intuitive Handhabung 

ist vor allem in kritischen 

oder gar lebensbedrohlichen Situationen 

von größter Bedeutung. 

Eine sichere und präzise Bedienung 

muss gegeben sein, außerdem 

sollen sie robust und langlebig 

sein. Der nachfolgende Bericht 

greift die verschiedenen Anforderungen 

auf und gibt Hilfestellung 

für die richtige Auswahl. 

Autorin: 

Kerstin Riedling 

Marketing-Kommunikation 

OKW Gehäusesysteme GmbH 

www.okw.com 

Einzelteile Aufbauvariante der STAR-KNOBS Reihe von OKW (mit LED-Beleuchtung) 



Mit individuellen Modifikationen zum kundenspezifischen Knopf 

Drehknöpfe haben sich 

bewährt 

Drehknöpfe sind in der Regel einfach 

zu bedienen, da sie intuitiv verständlich 

sind. Mit nur einem Knopf 

lassen sich sogar mehrere Funktionen 

bedienen, wenn er neben der 

Drehfunktion auch über eine Tippfunktion, 

z. B. zur Auswahlbestätigung, 

verfügt. So ist auch ein Einsatz 

für menügesteuerte Benutzeroberflächen 

möglich. Ein Vorteil 

von Drehknöpfen ist darüber 

hinaus, dass sie sich mit Handschuhen 

gut bedienen lassen. Das 

ist bei Touchscreens häufig nicht 

gegeben, gerade in medizinischen 

Umgebungen aber nicht selten von 

großer Bedeutung. Drehknöpfe 

mit konischer Form sind außerdem 

besonders griffig und wenn 

sie zusätzlich auch noch z. B. mit 

weichem TPE-Material ummantelt 

sind, verfügen sie sogar über eine 

angenehme Haptik mit Anti-Rutsch- 

Effekt. Gerade in Situationen, in 

denen es schnell gehen soll und 

dennoch präzise sein muss, ist das 

ein hilfreiches Feature. 

Hohe Anforderungen bei 

Funktionalität und Qualität 

Robustes, langlebiges Material mit 

reinigungsfreundlicher Oberfläche 

ist Grundvoraussetzung für einen 

hochwertigen Drehknopf. Hochtemperaturbeständige 

Thermoplaste mit 

ausgezeichneter Festigkeit und UV- 

Beständigkeit sind hierfür besonders 

geeignet, z. B. Polycarbonat oder 

Polyamid. Was allerdings in diesem 

Anwendungsfeld noch bedeutender 

ist, ist der sichere Sitz der 

Knöpfe auf der Achse. Gerade in 

Situationen, in denen es auch mal 

hektisch zugehen kann, ist eine 

robuste Konstruktion, auf die Verlass 

ist, umso wichtiger. Hier ist das 

bewährte Spannzangensystem prädestiniert 

für zuverlässige Funktionalität 

und das ohne großen Montageaufwand: 

draufstecken, ausrichten, 

Spannmutter festziehen, fertig. 

Ein passgenauer Deckel zum 

Aufstecken verdeckt im Anschluss 

die gesamte Befestigungstechnik, 

so dass kein direkter Kontakt mit 

Metallteilen gewährleistet ist. Es 

finden aber durchaus auch Drehknöpfe 

mit seitlicher Verschraubung 

in der Medizintechnik Verwendung 

– abhängig vom Gerät, 

für das sie eingesetzt werden und 

dessen Anforderungen. 

Weitere Auswahlkriterien 

Je nach Einsatzzweck gibt es noch 

weitere Auswahlkriterien, wie z. B. 

flächenbündige Montage, funktionsorientierte 

Markierungsteile/Zeigerlinien, 

Fingermulden für rationelles 

Handling oder moderne Farbwahl. 

Bei einigen Drehknöpfen ist sogar 

eine LED-Beleuchtung erhältlich, die 

abhängig vom Aufbau der Elektronik, 

das Hinterlegen von Wechselfunktionen 

durch die Leuchtfarbe 

(RGB-Modus) ermög lichen. Häufig 

gibt es die Drehknöpfe einer Serie in 

unterschiedlichen Größen. So können 

auch mehrere Größen zusammen 

und in einheitlichem Design auf 

einem Gerät zum Einsatz kommen. 

Individuelle Anpassung 

Sollte dem Drehknopf dennoch 

etwas fehlen, kann er in vielen Fällen 

zusätzlich individuell angepasst 

werden. Mit Modifikationen wie z. B. 

der Bedruckung oder Laserbeschriftung 

einer Skalierung, Zeigerlinien 

u. v. m. wird aus einem Standardknopf 

ein anwendungs- bzw. kundenbezogener 

Knopf. 

Welcher Drehknopf letztlich dann 

der Richtige ist, hängt vom Endgerät, 

dem genauen Einsatzzweck und 

natürlich den spezifischen Anforderungen 

des Kunden ab. 

Drehknöpfe oft ohne 

gleichwertige Alternative 

Insgesamt haben sich die auf 

DIN-genormte Drehpotentiometer/- 

impulsgeber ausgelegten Drehknöpfe 

im Laufe der Jahre als 

bewährtes und zuverlässiges Bedienelement 

behauptet. In vielen 

Situationen gibt es bislang keine 

gleichwertige Alternative. Wo Touchscreens 

an Grenzen stoßen, punkten 

Drehknöpfe mit ihren Vorteilen: 

Einfach und intuitiv zu bedienen, 

präzise einzustellen und außerdem 

robust, gut zu greifen und auch 

wenn es schnell gehen muss, immer 

„griffbereit“. ◄ 


45

Bildverarbeitung 

Kamerabasierte Medizinprodukte 

Welche Vorteile bieten ISO13485:2016-zertifizierte Zulieferer den Herstellern? 

Bild 1: Die Zusammenarbeit mit Lieferanten, die nach ISO9001 arbeiten, birgt geringere Kosten, aber ein höheres Risiko und Komplexität. 

Autor: 

Peter Behringer 

Teamleader Product Market 

Manager Medical 

Basler AG 

www.baslerweb.com 

Medizinproduktehersteller entwickeln 

und fertigen nur selten 

alle Komponenten eines Medizinproduktes 

selbst. Einzelne Komponenten, 

die eine hohe technologische 

Expertise benötigen, deren 

in-house Entwicklung jedoch eine 

zu hohe Investition mit sich bringt, 

werden gern von externen Lieferanten 

bezogen. Dies trifft beispielsweise 

auf Kameras zu. Letztlich 

trägt der Medizinproduktehersteller 

jedoch als Inverkehrbringer des 

Produktes die Verantwortung dafür, 

dass das Gerät sicher für Patienten 

und Anwender ist und den vorgesehenen 

Zweck erfüllt. 

Medizinproduktehersteller befinden 

sich somit im Spannungsfeld 

zwischen ihrer Verantwortung für 

die Patientensicherheit und der Notwendigkeit 

der Beschaffung einzelner 

Komponenten von Zulieferern, 

deren technische Sicherheit sie 

nur mittelbar beeinflussen können. 

Die ISO13485: 

Medizinproduktenorm 

Medizinproduktehersteller müssen 

ein spezielles Qualitätsmanagementsystem 

betreiben, das 

bestimmten Anforderungen hinsichtlich 

Entwicklung, Produktion, Vertrieb 

und Service des Medizinproduktes 

gerecht wird. Die ISO13485 

ist die Leitnorm für diese Qualitätsmanagementsysteme. 

Nur wer nachweisen 

kann, dass er ein funktionierendes 

Qualitätsmanagementsystem 

(QM-System) nach der 

ISO13485 führt, darf ein Medizinprodukt 

mit dem CE-Kennzeichen 

versehen, das ihn berechtigt, dieses 

Produkt in den europäischen 

Markt zu bringen. 

Anforderungen an Zulieferer 

mit der ISO13485:2016 

Die Norm besagt, dass eine 

durchgängige Befolgung des QM- 

Systems des Medizinproduktherstellers 

auch für diejenigen Teile 

gesichert sein muss, die nicht innerhalb 

des eigenen QM-Systems entstehen, 

sondern wie z. B. Kameras 

durch externe Zulieferer beigebracht 

werden. 

Mit der ISO13485:2016 stehen 

Medizinproduktehersteller vor der 

Aufgabe, ihr Lieferantenmanagement 

neu zu überdenken. Hierbei 

geht es im Wesentlichen um zwei 

Aspekte: Zum einen soll das System 

so risikoarm wie möglich sein. 

Zum anderen soll es kostengünstig 

und skalierbar - d. h. auch für 

mehrere Zulieferer eines Herstellers 

durchführbar - gestaltet sein. 

Im folgenden Text sollen drei verschiedene 

Szenarien dargestellt 

werden, die den Medizinproduktehersteller 

und das QM-System in 

der Zusammenarbeit mit verschiedenen 

Zulieferern beleuchten. 

Medizinproduktehersteller 

überträgt sein QM-System 

auf Lieferanten 

Die erste Möglichkeit besteht 

darin, dass die Hersteller, die für 

die externe Wertschöpfung relevanten 

Prozesse ihres eigenen 

ISO13485:2016 QM-Systems auf 

den Lieferanten übertragen und die 

Umsetzung der darin formulierten 

Prozesse verbindlich mit dem Lieferanten 

vereinbaren. 

Aufwendig und teuer 

Da Hersteller von Medizinprodukten 

typischerweise dutzende 

Zulieferer haben, ist der Aufwand, 

der nötig ist, um alle Zulieferer 

gemäß den eigenen Prozessen 

kontinuierlich zu schulen und zu 

überwachen, so teuer, dass die 

Profitabilität und damit die Wettbewerbsfähigkeit 

des Produktes 

für den Hersteller möglicherweise 

fraglich ist. Um diesen hohen Aufwand 

und die Kosten zu vermeiden, 

die für diese Form der Qualitätssicherung 

der Lieferanten erforderlich 

sind, bevorzugen viele Hersteller 

Zulieferer mit einem eigenen 

QM-System. 

Zulieferer mit QM-System 

nach ISO9001 

Im zweiten Szenario arbeitet 

der Medizinproduktehersteller mit 


Bildverarbeitung 

Bild 2: Ist der Zulieferer auch nach ISO13485:2016 zertifiziert, sind QM-Systeme synchronisiert. Hier bestehen das niedrigste Risiko, die niedrigsten Kosten 

sowie die geringste Komplexität. 

einem Lieferanten zusammen, dessen 

Produkte unter der ISO9001 

produziert und im Produktlebenszyklus 

betreut werden (Bild 1). 

Die ISO13485:2016 sieht hierbei 

vor, dass der Hersteller gemeinsam 

mit dem Lieferanten eine entsprechende 

Qualitätssicherungsvereinbarung 

(QSV) abschließt. 

Hierbei muss jedoch beachtet werden, 

dass sich die Anforderungen 

der ISO13485:2016 noch weiter 

von den in der ISO9001 niedergelegten 

Regularien entfernt haben. 

Das Risiko dieses Szenarios ist 

für den Auftraggeber etwas höher 

als bei Szenario 1, da der Lieferant 

teilweise nach eigenen Prozessen 

arbeitet, die nicht nach 

ISO13485:2016 zertifiziert sind, 

teilweise aber auch ISO13485-Prozesse 

implementieren muss. Daher 

ist der Hersteller auch bei diesem 

Szenario angehalten, durch jährliche 

Lieferantenaudits, sowie Dokumentenaudits 

die Prozesse des Lieferanten 

zu überwachen. Die Komplexität 

dieses Szenarios ist niedriger 

als beim ersten. Jedoch ist 

durch die lieferantenspezifische 

QSV vom Auftraggeber immer noch 

ein hoher Aufwand für jeden einzelnen 

Lieferanten zu leisten, und das 

System ist nur mit hohen Aufwänden 

skalierbar. 

Zulieferer mit QM-System 

nach ISO13485 

Im dritten Szenario bezieht der 

Hersteller Produkte von Zulieferern, 

die selbst nach ISO13485:2016 zertifiziert 

sind (Bild 2). Was bedeutet 

das konkret? 

• Der Lieferant befindet sich selbst 

im ISO13485 Umfeld und ist mit 

den Anforderungen der Norm 

vertraut, was er durch externe 

Audits kontinuierlich nachweist. 

Er hat eigene, normkonforme 

Prozesse, auf die sich der Auftraggeber 

verlassen kann, ohne 

Teile seines eigenen QM-Systems 

beim Lieferanten implementieren 

zu müssen. 

• Die Produktion, in der die Produkte 

hergestellt werden, ist 

validiert. 

• Detaillierte Produktänderungsnachrichten 

geben dem Medizinproduktehersteller 

frühzeitig 

Informationen über Änderungen 

an den zugekauften Komponenten 

oder verlangen ggf. sogar 

sein Einverständnis, bevor diese 

Änderungen umgesetzt werden. 

• Produkte können ggf. sogar bis 

auf Bauteil-Ebene zurückverfolgt 

werden. 

• Das Produkt wird nach konkreten 

strengen Vorgaben getestet, bevor 

es die Produktion verlässt und 

an den Medizinproduktehersteller 

ausgeliefert wird. 

Das Audit beim Hersteller 

beschränkt sich in diesem Fall auf 

eine Dokumentenprüfung. Besteht 

der Hersteller auf ein Lieferantenaudit, 

darf dieses jedoch ebenfalls 

durchgeführt werden. Der Hersteller 

spart durch die Auswahl 

ISO13485-zertifizierter Zulieferer 

demnach in signifikantem Maße 

Zeit und Kosten. Gleichzeitig erhält 

er die Sicherheit, dass normkonforme 

Prozesse seitens seiner 

Zulieferer umgesetzt werden. Auf 

diese Weise kann effizient ein laut 

Norm gefordertes, systematisches 

Lieferantenmanagementsystem etabliert 

werden, welches letztlich die 

Sicherheit seines Medizinproduktes 

gewährleistet. 

Welchen Vorteil liefert 

die ISO13485:2016- 

Zertifizierung der Basler 

AG? 

Die Basler AG hält seit 2018 das 

ISO13485:2016 Zertifikat für Entwicklung, 

Produktion, Vertrieb und 

Service von digitalen Kameras. Die 

MED ace Produktlinie ist die erste 

Serienkamera am Markt, die nach 

ISO13485:2016 produziert, vertrieben 

und im Lebenszyklus betreut 

wird. Für die MED ace (Bild 3) liefert 

Basler eine speziell entwickelte 

Firmware, eine validierte Produktion, 

ein Risikomanagementsystem, ein 

spezielles Testprotokoll für Kameras, 

Produktänderungsmitteilungen, 

sowie Rückverfolgbarkeit. Aufgrund 

der Erfüllung der ISO13485:2016 

ist die Basler AG der bevorzugte 

Zulieferer in der Medizin & Life Science 

Branche. 

Wer schreibt 

Peter Behringer ist Teamleiter 

im Produktmanagement und verantwortlich 

für Baslers Produktportfolio 

im Medizin- und Life Sciences-Markt. 

Basler ist ein international 

führender Hersteller von hochwertigen 

Kameras und Kamerazubehör 

für Anwendungen in Fabrikautomation, 

Medizin, Verkehr und 

einer Vielzahl von weiteren Märkten. 

Basler verfügt über drei Jahrzehnte 

Erfahrung im Bereich der 

Computer Vision. ◄ 

Bild 3: Die MED ace ist eine Produktlinie, die nach ISO13485:2016 produziert, 

vertrieben und im Lebenszyklus betreut wird. Sie wurde speziell für den 

Einbau in medizin-technischen Geräten konzipiert und entwickelt. 


47

Produktion 

Neue Verfahren der additiven Fertigung 

für die Serienfertigung 

Additiv gefertigte Fingerorthese 

© Fraunhofer IWU; Abbildung: WEAM Orthese 

MedtecLIVE 

https://www.medteclive.com/ 

de-de 

Was vor Jahren noch als Durchbruch 

für die Einzelstück-Fertigung 

oder die Kleinserie gefeiert worden 

ist, wird heute vielfach eingesetzt – 

für Einzelteile, die ihren Einsatz dann 

meist in Kleinserienprodukten finden, 

oder in immer anspruchsvolleren 

Einsatzgebieten für die Medizintechnik. 

Doch mittlerweile ziehen 

additive Fertigungsverfahren in der 

klassischen Serienproduktion ein. 

Neue Entwicklungen bieten einige 

Chancen für die Medizintechnik. 

Additive Manufacturing gilt als 

Erfolgsgeschichte. Das gilt auch 

für die Medizintechnik, in der additive 

Verfahren eine große Rolle 

spielen, ob für Prothesen, Orthesen 

oder Zahnschienen. Additive 

Fertigung, als industrieller Begriff 

für 3D-Druck, beschreibt eine digitale 

Produktionstechnologie. Dabei 

wird auf Basis digitaler dreidimensionaler 

Modelldaten Schicht für 

Schicht eines Werkstoffs aufgetragen, 

bis die gewünschte Geometrie 

entsteht. Mit der Zeit haben 

sich verschiedene Techniken der 

additiven Fertigung herauskristallisiert, 

die Anwendung in verschiedenen 

medizinischen Kontexten finden. 

Die Breite der Anwendungsgebiete 

zeigen zahlreiche Aussteller 

auf der MedtecLIVE with T4M im 

Mai in Nürnberg. 

Kunststoff oder Metall? 

Beides! Additiv lassen sich nicht 

nur Werkstücke aus Kunststoff herstellen, 

mit der Filamenthybridisierung 

steht ein Verfahren zur Verfügung, 

verschiedene Materialien in 

einem Anlagenkonzept miteinander 

zu verbinden. Das bringt Vorteile, 

wie eine additiv hergestellte Fingerorthese 

anschaulich zeigt. 

Mit der Technologie des „Wire- 

Encapsulating-Additive-Manufacturing“ 

(WEAM) entwickelten ein 

Team um Lukas Boxberger, Abteilungsleiter 

in der Biomechatronik 

am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen 

und Umformtechnik 

(IWU), eine additiv gefertigte Fingerorthese. 

Sie ist ein gutes Beispiel 

für den aktuellen Trend der Hybridisierung 

in der additiven Fertigung, 

„sprich Kunststoffe 

und Metalle in einem 

Fertigungsverfahren. 

Wir drucken Orthesen 

oder Implantate mit 

elektrischen Zusatzfunktionen, 

die fließende 

Übergänge im 

Materialgefüge haben, 

also einen Metallkern, 

dann etwas weicher 

werden und am 

Ende in ein Textil münden“, 

erklärt Boxberger. 

Die Idee ist, dass 

ein Draht in das Verfahren 

integriert wird. 

Dieser heizt dann aufgrund 

seines elektrischen 

Widerstands 

das Material der Orthese auf. Dieses 

wird weich, wodurch die Orthese 

individuell auf den Patienten angepasst 

werden kann. Danach härtet 

der Kunststoff aus und ist formstabil. 

Immer neue Verfahren 

erweitern die Möglichkeiten 

Neben klassischen Technologien, 

wie die Fused Deposition Modeling 

(FDM), zählt die Xolographie zu einer 

neuen Verfahrensart für linearen 

volumetrischen 3D-Druck. Bei ersterem 

wird das Filament beim Druckprozess 

durch eine Düse extrudiert, 

die sich über eine Plattform bewegt 

und das Modell Schicht für Schicht 

aufbaut. Bei der Xolographie hingegen 

erzeugt ein Lichtschnitt aus 

Lichtstrahlen unterschiedlicher 

Wellenlängen die gewünschten 

Objekte aus einem Ausgangsmaterial 

heraus, sodass auch mehrteilige 

Objekte in einem Arbeitsschritt 

erzeugt werden können. Bisher 

lagen die Grenzen additiver Fertigung 

häufig in der Oberflächenbeschaffenheit 

und der geringen Produktionsmenge. 

Beim schichtweisen 

Aufbau müssen insbesondere metallische 

Objekte häufig nachbearbeitet 

werden. Massenfertigungen von 

Produkten sind meist durch hohen 

Zeitaufwand und Kosten des Drucks 

beschränkt. Das ändert sich nun 

durch die Xolographie. „Die Xolographie 

verbessert die Auflösung 

und Volumengenerierungsrate 

Lukas Boxberger, Head of Department 

Biomechatronics am Fraunhofer-Institut für 

Werkzeugmaschinen und Umformtechnik 

© Lukas Boxberger 


Produktion 

Markus Langer, Leiter Digitale Transformation, Forschungs- und 

Technologieförderung, © Markus Langer 

bisheriger Verfahren erheblich. Das 

bedeutet, dass mit dem Verfahren 

in Zukunft hohe Stückzahlen detailreicher 

Objekte in kurzer Zeit produziert 

werden können – das wirtschaftliche 

Potenzial ist enorm“, sagt 

Frank Carsten Herzog, geschäftsführender 

Gesellschafter der HZG 

Group und einer der Pioniere der 

additiven Fertigung in Deutschland. 

Wie sieht die Zukunft in der 

additiven Fertigung aus? 

Unabhängig von Materialien und 

Verfahren, birgt die additive Fertigung 

Potenzial, sich maßgeblich 

auf Lieferketten und das Gesundheitssystem 

auszuwirken – zwei 

Felder, die gerade in den vergangenen 

Jahren oftmals besondere 

Herausforderungen mit sich brachten. 

Besonders eine Kombination 

aus physischer Lieferkette und digitaler 

Prozesskette erhöht die Effizienz 

und Flexibilität. So kann die 

Produktion per Dateiversand unabhängig 

verlagert werden. 

Die Abhängigkeit von physischen 

Logistikketten lässt sich dramatisch 


verringern. Das funktioniert im Kleinen 

und schafft neue Möglichkeiten 

auch in der Medizin. 

Aktuell bestehen jedoch noch 

regulatorische Hindernisse, die 

den industriellen Marktzugang in 

großem Stil erschweren. „Zu diesem 

Thema findet beim Medtec- 

SUMMIT auf der MedtecLIVE with 

T4M eine Podiumsdiskussion, Innovationen 

– Wege von der Wissenschaft 

in den Markt‘ statt“, ergänzt 

Christopher Boss, Leiter der Medtec- 

LIVE bei der NürnbergMesse. „Der 

Transfer aus der Entwicklung in die 

verschiedenen Bereiche der Medizintechnik 

ist eines der großen Themen 

unserer diesjährigen Veranstaltung. 

Hier bringen wir die richtigen 

Experten zusammen, Best 

Practice zu zeigen und Akteure zu 

vernetzen.“ 

Der nächste Schritt: 

additive Serienfertigung 

Neue Technologien wie die Xolographie 

sind ein Schritt hin zu einer 

Erweiterung der Losgrößen und zu 

besserer Gebrauchsfähigkeit von 

3D-gedruckten Werkstücken. An 

anderer Stelle setzt ein Kooperationsprojekt 

an, das additive Verfahren 

direkt in die industrielle Serienfertigung 

eingliedern will. Mehrere 

Partner aus Industrie und Forschung 

bauten mit dem BMBF-Projekt 

„IDEA“ zwei automatisierte, additive 

Produktionslinien für den metallischen 

3D-Druck auf. 

Eine wichtige Rolle spielen dabei 

das Laser Power Bed Fusion (LPBF) 

Verfahren des Fraunhofer ILT sowie 

das digitale Engineering entlang 

der Produktentwicklungskette zur 

Optimierung der Bauteile. Es entstanden 

nach einer intensiven Entwicklungs- 

und Implementierungsphase 

zwei automatisierte, modular 

aufgebaute Produktionslinien, 

die den Reifegrad der additiven 

Fertigung als industrielle Produktionstechnologie 

demonstrieren. 

Das soll produzierenden Unternehmen 

Mut zur Anwendung der digital-additiven 

Fertigung in der Serienproduktion 

machen. 

Die positive Resonanz der Betreiber 

der Linien beweist, dass sich 

komplexe Turbinenteile mit großer 

Variantenvielfalt und Fertigungstiefe 

mit dem pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzverfahren 

LPBF serienmäßig 

fertigen lassen. 

Chance für kleine und 

mittlere Unternehmen 

Auch für kleine und mittlere Unternehmen 

ist der metallische 3D-Druck 

eine Chance. Dafür sprechen die 

Erfahrungen des mittelständischen 

Unternehmens Toolcraft, das auf 

die Fertigung von Präzisionsbauteilen 

und -baugruppen auch für 

die Medizin technik spezialisiert ist 

und die additiven Fertigungsverfahren 

zur Serienfertigung einsetzt. 

„Im Fördervorhaben IDEA ist es 

uns gelungen, wichtige Entwicklungsschritte 

erfolgreich abzuschließen, 

u. a. aus Teilprozessen eine 

ganzheitliche, durchgängige Fertigungskette 

besser abbilden zu können“, 

betont Markus Langer, Leiter 

Digitale Transformation, Forschungs- 

und Technologieförderung 

bei Toolcraft, und gibt einen 

Überblick zu den Projektergebnissen. 

„Manuelle Arbeitsschritte wurden 

durch Automationslösungen 

substituiert, aufgrund derer eine 

höhere Prozessstabilität und -qualität 

erzielt werden können. Hervorzuheben 

ist die Digitalisierung, 

die global zur Herstellung von additiv 

gefertigten Bauteilen betrachtet 

werden muss, um reale Daten virtuell 

nutzen zu können.“ 

MedtecLIVE with T4M 

und MedtecSUMMIT 

Toolcraft ist nur einer der Aussteller 

aus diesem Bereich der Medtec- 

LIVE with T4M. „Wir bringen die 

gesamte Wertschöpfungskette der 

Medizintechnik in Nürnberg zusammen“, 

wirbt Boss. „Es wird spannend 

zu beobachten, welche Entwicklungen 

der additiven Fertigung 

in die Medizintechnikbranche Einzug 

gehalten haben und welche Chancen 

dies bietet.“ Die Messe findet 

vom vom 23. bis 25. Mai 2023. Auf 

dem renommierten internationalen 

Kongress MedtecSUMMIT diskutieren 

Hersteller, Anwender und Forscher 

interdisziplinär zukünftige Entwicklungen. 

◄ 

Christopher Boss, Leiter der MedtecLIVE, © NürnbergMesse 

49

Produktion 

Wie sich 3D-Druck auf Lieferketten auswirkt 

microArch 3D-Drucksystem S350: Der microArch SS350 dient zur automatisierten Serienproduktion von Bauteilen 

mit Toleranzen bis 25 µm 

Boston Micro Fabrication 

www.bmf3d.de 

Wenn Güter auf eine neue 

Art hergestellt werden, wie im 

3D-Druck, verändert dies auch 

die Lieferketten. Waren werden 

schneller und effizienter produziert 

und neue Produkte und Dienstleistungen 

entstehen, die vorher nicht 

möglich waren. 3D-gedruckte Teile 

werden aus denselben (oder besseren) 

Materialien wie im Spritzguss 

und der CNC-Bearbeitung hergestellt. 

Aber ohne die vorher notwendigen 

teuren Werkzeuge können 

Abnehmer selbst Einzelteile 

kostengünstig bestellen. 

Durch die von Boston Micro 

Fabrication (BMF) entwickelte 

Projektionsmikro- Stereolithografie, 

gilt dies nun auch für Bauteile im 

Mikromaßstab aus Kunststoffen, 

Keramik, Hydrogelen und Verbundharzen. 

Der Einsatz von additiven Fertigungstechniken 

wird in den kommenden 

Jahren die Herstellung vieler 

Produkte revolutionieren. Doch 

welche Auswirkungen ergeben sich 

für die Lieferkette? 

Dezentralisierung 

Mit 3D-Druck können Produkte 

direkt vor Ort hergestellt 

werden, was oft lange Transportwege 

erspart. Eine schnellere 

Lieferung zu niedrigeren Kosten 

verringert gleichzeitig den ökologischen 

Fußabdruck der gesamten 

Lieferkette. Anstatt beispielsweise 

Zahn implantate im Ausland formen 

oder bearbeiten zu lassen und sie 

per Schiff oder Flugzeug und dann 

per Bahn oder LKW zu transportieren, 

ermöglicht der 3D-Druck 

die Herstellung von Implantaten 

in der lokalen Zahnarztpraxis. 

Selbst wenn die Produktion vor 

Ort nicht möglich ist, können die 

Teile mit Kleintransportern – oder 

sogar mit Elektro fahrzeugen – von 

regionalen Dentallabors geliefert 

werden. Laut Implants Pro Center 

führt nur ein kurzer Weg von Röntgenbildern 

über CAD-Modelle zu 

3D- gedruckten Implantaten. 

Personalisierung 

Der 3D-Druck ermöglicht die On- 

Demand-Produktion kundenspezifischer 

Komponenten. Dies reduziert 

Abfall und Kosten. Wo sonst 

viele identische Artikel in Massenproduktion 

hergestellt und gelagert 

werden, von denen manche 

nie verwendet werden, erfüllt der 

3D-Druck sofort spezifische Kundenwünsche. 

Ein Schuhhersteller, 

der beispielsweise Turnschuhe mit 

individuellen Zwischensohlen herstellt, 

kann Sportlern individuelle 

Einlagen anfertigen, ohne Tausende 

von Einlegesohlen herstellen 

zu müssen, die möglicherweise 

nie verkauft werden. Nach Angaben 

von Sculpteo haben Marken 

hirose connector: Der Prototyp aus dem 3D-Drucker von BMF und die in Serie 

gefertigten Teile aus Gussformen zeigen keine Unterschiede im Anstieg des 

Pin-Winkels, der Qualität der Poren und der Oberfläche 


Produktion 

wie Adidas, Nike, New Balance und 

Under Armor bereits Turnschuhe mit 

3D-gedruckten Komponenten hergestellt. 

Die Automobilindustrie nutzt 

den 3D-Druck bereits für die ergonomische 

Anpassung von Knöpfen, 

Schaltern und Tasten im Fahrzeuginnenraum. 

Just-in Time (JiT) 

Just-in-Time (JIT), eine Strategie, 

bei der Waren nur auf Bedarf 

produziert werden, beschränkt sich 

nicht auf den 3D-Druck, aber diese 

Form der additiven Fertigung empfiehlt 

sich dafür. So haben beispielsweise 

die Mitglieder des Combat 

Logistic Battalion 31 (CLB-31) der 

31st Marine Expeditionary Unit des 

U.S. Marine Corp. den 3D-Druck 

für Ersatzteile und Flugzeugkomponenten 

eingesetzt. Anstatt auf 

Teile von weit entfernten Stationen 

zu warten, hat das CLB-31 

einen Objektivdeckel der Kamera 

eines unbemannten Bodenfahrzeugs 

in 3D gedruckt. CLB-31 

konnte auch ein Teil für das Tarnkappenflugzeug 

F-35 im 3D-Druck 

herstellen, wodurch das US-Militär 

rund 70.000 US-Dollar für eine 

komplette neue Fahrwerksklappe 

einsparen konnte. 

Wirkungsgrad 

Der 3D-Druck verändert die 

Lieferketten auch dadurch, dass 

Teile nicht mehr von verschiedenen 

Herstellern gefertigt und 

dann zusammengebaut werden 

müssen. Wenn komplette Produkte 

bei einem Anbieter gedruckt werden, 

vereinfacht sich die Beschaffung. 

Es werden weniger Bestellungen 

abgegeben, weniger Lieferungen 

überwacht und weniger 

Lagereinheiten (SKUs) im Bestand 

gehalten. 

Durch den Wegfall der Endmontage 

kann die 3D-Drucktechnologie 

auch potenzielle Defekte 

wie Leckagen minimieren. Das ist 

einer der Gründe, warum die Universität 

von Catania mit der Mikro 

3D-Drucktechnologie von Boston 

Micro Fabrication (BMF) optofluidische 

Mikrogeräte in einem Stück 

hergestellt hat. 

Catania: Das 3D-gedruckte optofluidische Mikrogerät der 

Universität Catania 

Fazit 

Der 3D-Druck übt in vier 

Bereichen erhebliche Veränderungsimpulse 

auf die Lieferketten 

aus. Die Tendenzen zur Dezentralisierung, 

Personalisierung, Just in 

Time-Fertigung und höherer Effizienz 

werden verstärkt und jeweils 

von Kostenersparnissen und höherer 

Nachhaltigkeit begleitet. Für Teile im 

Mikrobereich verändert die Projektionsmikro-Stereolithografie 

(PµSL- 

Technologie) von BMF die Lieferketten 

in Branchen wie der Medizintechnik, 

Elektronik, Mikrofluidik, bei 

mikro-elektromechanischen Systemen 

(MEMS) sowie in Ausbildung 

und Forschung. ◄ 

8 Prozesse 

unendlich viele 

Möglichkeiten! 

Das Spektrum der Medizintechnik ist auf viele 

Schlüsseltechnologien angewiesen. Darunter die 

Mikrosystemtechnologie, die Nanotechnologie, 

optische Technologien sowie informations- und 

kommunikationstechnologische Anwendungen. 

Für diese Vielfalt bieten wir das passende System 

zur Herstellung der Elektronikkomponenten. 

TECHNOLOGIETAGE 

26. – 27. April 2023 

Überzeugen Sie sich selbst an unseren Technologietagen 

vom 26. – 27. April in Blaubeuren. 

www.rehm-group.com 

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51

Produktion 

Lasertechnologie treibt Medizintechnik voran 

Lasertechnik ist Wegbereiter für moderne Medizintechnik. Trumpf bietet Lasersysteme für automatisierte 

Fertigung an und begleitet Medizintechnikhersteller in jeder Phase des Produktlebens. 

TRUMPF SE + Co. KG 

www.trumpf.com 

Trumpf ist ein wichtiger Partner 

der Medizintechnikhersteller: „Innovative 

medizinische Geräte lassen 

sich ohne Lasertechnologie nicht 

herstellen. Mit unseren Lasern können 

Medizintechnikhersteller ihre 

Produkte immer weiter verbessern. 

Dadurch sind noch schonendere 

Behandlungsmöglichkeiten für die 

Patienten möglich“, sagt Bernd 

Block, Branchenmanager Medizintechnik 

bei Trumpf. Das Hochtechnologieunternehmen 

zeigt auf seiner 

Hausmesse Medical Photonics 

verschiedene Laseranwendungen 

für die Medizintechnik. 

Bearbeitung kleinster 

Bauteile 

Mit Lasersystemen von Trumpf 

können Hersteller von Medizinprodukten 

und medizinischen Komponenten 

selbst kleinste Bauteile 

präzise, flexibel und in konstant 

hoher Qualität bearbeiten. Außerdem 

ermöglichen sie den Einsatz 

von fortschrittlichen und biokompatiblen 

Materialien. Die Hersteller 

von Medizin produkten setzen mit 

Technologie von Trumpf eine ganze 

Reihe von Anwendungen um, wie 

zum Beispiel das Schweißen von 

Herzschrittmachern, das Schneiden 

von Stents oder Kanülen, das 

Markieren von wiederverwendbaren 

Chirurgiebesteck oder den 

3D-Druck von künstlichen Gelenken 

und Zahnimplantaten. 

Fertigungs-Know-how 

für ausgereifte 

Fertigungsprozesse 

Das Hochtechnologieunternehmen 

liefert nicht nur Laser an die 

Medizintechnikbranche, sondern 

begleitet und berät Medizintechnikhersteller 

in jeder Phase der Produktentwicklung, 

vom Konzept bis 

zur Serienfertigung. „Trumpf ist mehr 

als nur ein Ausrüster der Medizintechnikbranche. 

Medizintechnikhersteller 

können ihre Anwendungen 

beispielsweise in den Laserapplikationszentren 

von Trumpf testen und 

müssen keine eigenen Pilotanlagen 

dafür aufbauen. Das ist ein Wettbewerbsvorteil“, 

sagt Block. Ausgereifte 

Fertigungsprozesse seien 

wichtig. Die Medizin- und Gesundheitsbranche 

stelle hohe Anforderungen 

an die Produkte. So müssen 

Medizinprodukte zum Beispiel 

besonders robust und funktional 

sein, und dabei zahlreiche Materialspezifikationen 

und gesetzliche Vorgaben 

und Normen einhalten. 

Maschinen für 

automatisierte Fertigung 

Ein großer Trend in der Medizintechnikbranche 

ist die Automatisierung 

der eigenen Fertigung. 

„Dies ist vor allem in der Produktion 

von Hochrisikoprodukten wie 

Herzschrittmachern zu beobachten. 

Medizintechnikhersteller benötigen 

dafür automatisierbare Standardmaschinen, 

wie sie Trumpf 

bietet“, sagt Block. Diese Lasersysteme 

können die Medizintechnikhersteller 

in ihrer Fertigung zum 

Beispiel sehr einfach mit Cobots 

kombinieren. Diese Roboter, die 

ohne Schutzeinhausung mit Menschen 

zusammenarbeiten können, 

be- und entladen die Lasersysteme 

mit Bauteilen. Monotone und körperlich 

anstrengende Bewegungen 

fallen dadurch für die Maschinenbediener 

weg. ◄ 


Produktion 

Kugel- und Rollenoptik zum flexiblen 

Laserschweißen von Folien 

ProByLas AG 

www.probylas.com 

Für das Schweißen von Folien 

im Bereich der Medizintechnik wird 

häufig Wärmeimpuls- oder Hochfrequenzschweißen 

eingesetzt, 

die für große Serien sehr effizient 

sind. Bei kleineren Stückzahlen 

und wechselnden Geometrien wird 

der Aufwand für die bauteilspezifischen 

Werkzeuge ungünstig. 

Das Laserschweißen kann dann 

eine sinnvolle Alternative bieten, 

da keine spezifischen Werkzeuge 

notwendig sind, sondern nur die 

Schweiß kontur umprogrammiert 

werden muss. 

Energie und Fügedruck 

Neben der Energie des Laserstrahls 

zum Schmelzen der Polymere 

ist auch der Fügedruck in der 

Schweißnaht wichtig. Der übliche 

Ansatz einer fixen Spanneinheit, 

die das ganze Bauteil gleichzeitig 

zusammendrückt, kommt bei 

großen Bauteilen und insbesondere 

Folien an seine Grenzen. Für 

solche Anwendungen ist es sinnvoller 

die Folien nur gerade lokal 

an der Schweißposition zusammenzudrücken 

mit einer rollenden 

Kugel- (oben) und 

Rollenoptik drücken 

mit der frei drehbaren 

Glaskugel/-rolle die 

Folien lokal zusammen 

und fokussieren 

den Laser gleichzeitig. 

Glaskugel oder Glasrolle, die den 

Laserstrahl gleichzeitig auf die 

Schweißnaht fokussiert. Mit dem 

speziellen Luftlager von ProByLas 

konnte der Durchmesser der Glaskugel 

stark reduziert werden auf 

standardmäßig 12 mm Durchmesser. 

Auch die Glasrolle basiert auf 

einem Luftlager, das zudem kleine 

Verkippungen erlaubt, damit die 

Rollenoberfläche gleichmäßig auf 

den Folien oder Unterlage aufliegt. 

2- oder 3-dimensionale 

Layouts 

Mit der Kugeloptik sind beliebige 

2-dimensionale Geometrien in einer 

Ebene möglich. Oder auch 3-dimensionale 

Layouts, wenn die Folien 

entsprechend ausgelegt und die 

Kugeloptik an einen Roboter montiert 

wird. Mit der Rollenoptik lassen 

sich breitere Schweißnähte herstellen, 

aber primär in eine Richtung 

oder Kurven mit großem Radius. 

Auf der MedtechLIVE Messe in 

Nürnberg Ende Mai wird das Laserschweißen 

mit Kugeloptik anhand 

von aufblasbaren Kissen aus TPU- 

Folien gezeigt. ◄ 

materialen 

Mikroproduktion 

in h .ȯchster 

Pr .ȧzision 

Die 3D-Drucker von 

BMF erreichen Auflösungen 

von 2 bis 10 µm 

bei Toleranzen von +/- 

10 bis 25 µm mit vielen 

Polymer- und Keramik- 

für Serienteile oder 

Prototypen. 

Interessiert? 

Muster, Versuchsteile 

oder unverbindliche 

Beratung gibt es hier: 

BMF3D.DE 


53

Qualitätssicherung 

Qualität anhand von Schwingungseigenschaften 

bewerten 

Hier geht es um flächenhafte Laser-Doppler-Vibrometrie in der Produktion. 

Dank Digitalisierung und wartungsfreier, 

handlicher Laser in Kompaktbauform 

steht diese Technologie in 

Form von Polytec Scanning Vibrometern 

(PSV) auch der Qualitätssicherung 

zur Verfügung. 

Weltweiter und sicherer 

Einsatz dank Open-Source- 

Schnittstelle 

Die neue Open-Source-Programmierschnittstelle 

PSV Communication 

Software steuert das Präzisionsmessgerät 

und stellt die Messdaten 

über eine stabile TCP/IP-Ethernet- 

Verbindung zur Verfügung. Gegen 

die gutdokumentierte Schnittstelle 

wird vom Automatisierungstechniker 

einfach in LabView, C++ oder 

Python unter Windows oder Linux 

programmiert. 

Laser-Vibrometer detektieren Schwingungen in der Produktionslinie 

Polytec GmbH 

www.polytec.de 

Möchten Hersteller ein Produkt 

auf den Markt bringen, dessen 

Eigenschaften von örtlich definierten 

Schwingungseigenschaften abhängen, 

oder die Qualität in der Produktionslinie 

sicherstellen, funktioniert 

das schnell und sicher mit optischer 

Messtechnik. Nicht mit Bildverarbeitung, 

die sie vielleicht schon im 

Einsatz haben, sondern mit laseroptischer 

Schwingungsmessung. 

Gewollte und ungewollte 

Schwingung 

Ein haptisches Feedback in 

modernen Steuer- und Bedienpanelen, 

der Transport von Flüssigkeitströpfchen 

auf einer Oberfläche 

für diagnostische Zwecke in der 

Medizintechnik, Ultraschallschweißen 

in Produktionslinien und der 

Verpackungsindustrie, aber auch 

guter Sound bei Lautsprechern 

haben eines gemeinsam: Sie sind 

abhängig von der exakten Schwingungsausbreitung 

auf einer Oberfläche. 

Damit stehen Herstellern von 

Konsumgütern, Infotainment-Hardware, 

Medizinprodukten oder automatisierten 

Fertigungsanlagen vor 

derselben Herausforderung: Wie 

kann ich diese Verteilung im Produkt 

sicherstellen und auch ungewollte 

Schwingungen rechtzeitig 

detektieren? 

Geeignet für das Universum 

und die Fabrik: 

Laser-Interferometrie 

Optische und flächenhaft messende 

Laser-Schwingungsmesstechnik 

ist in Entwicklungsabteilungen 

seit Langem etabliert. Ein 

Laser tastet das Produkt berührungsfrei 

ab. Ohne es zu beeinflussen, 

erstellt er eine Karte der 

Amplitudenverteilung mit höchster 

Präzision. Gewollte und ungewollte 

Schwingungen sind sofort auf der 

ganzen Fläche nachweisbar – mit 

einem einzigen Sensor. Ein Qualitätssicherungssystem 

klassifiziert 

dann auf Basis dieser Informationen 

das Produkt. 

Die Polytec GmbH ist seit mehr 

als 30 Jahren der Partner für Laser- 

Interferometer bzw. Laser-Vibrometer, 

einer Technologie, wie sie 

auch bei der Detektion von Gravitationswellen 

zum Einsatz kommt. 

Schneller und besser 

ans Ziel 

So werden immer mehr PSV 

Scanning Vibrometer zur lasergenauen 

Bewertung der Produktqualität 

im frühen Stadium von Kunden 

in der Luftfahrt bis hin zum Automobilzulieferer 

eingesetzt. Ein Trend, 

der auf die Verkürzung der Markteinführungszeiten 

sowie auf das 

Vermeiden von Qualitätsmängeln 

im Feld oder beim Kunden abzielt. 

Qualitätssicherung, 

Schwingungsprüfung sowie 

Gut-Schlecht-Analyse 

Kosteneffiziente und verlässliche 

Fertigungskontrolle: das IVS- 

500 trägt maßgeblich zur Kostenreduktion 

und Produktivität bei, durch 

einen reduzierten Pseudo-Ausschuss 

in der Fertigung. Das kompakte 

Design und der durchdachte 

Aufbau ermöglichen eine elegante 

Integration in Produktionsanlagen. 

Ergänzt um die Software SonicTC 

QuickCheck bietet Polytec damit 

eine komplette Lösung zur verlässlichen 

Gut-Schlecht-Bewertung. 

Das seit Jahren bewährte IVS- 

500 kommt als kompaktes All-in- 

One Gerät mit integrierter Decoder-Elektronik 

und wurde nun in 

seinem Funktionsumfang erweitert. 

Es kann jetzt alternativ zum 


Qualitätssicherung 

an verschiedene Prüflingsgeometrien 

für ein optimales SNR bei 

jedem Prüfling. 

Alle IVS-500 Modelle können 

das Messsignal digital (via Ethernet) 

oder als analoges Signal (via 

BNC) ausgeben. Sie sind kompatibel 

zu allen gängigen Datenerfassungssystemen. 

Auf den Punkt gebracht: 

• eindeutige, wiederholbare Gut- 

Schlecht-Bewertung in der Fertigungskontrolle 

• berührungslos messen mit 

Laser-Präzision 

• Signalausgabe direkt als 

Weg, Geschwindigkeit oder 

Beschleunigung 

• flexible Arbeitsabstände bis zu 

3 m mit Autofokus 

• vielseitig durch großen Frequenzbereich 

bis 100 kHz 

• robuste, wartungsfreie Sensortechnik 

• einfaches Integrieren und Positionieren 

Weitere Informationen finden Sie 

unter: www.polytec.com/de/vibrometrie/anwendungsbereiche/industrielle-qualitaetssicherung/amplitudenmessung 

◄ 

Das wartungsfreie Laservibrometer misst berührungslos selbst in anspruchsvoller Industrieumgebung und auf 

nahezu allen Oberflächen 

Geschwindigkeitssignal auch ein 

Weg- oder Beschleunigungssignal 

ausgeben und damit noch einfacher 

in den Prüfstand integriert 

werden. Anwender wählen das 

passende Modell für ihre Anwendung 

– für niedrige Frequenzen 

oder bis in den Ultraschallbereich 

hinein. Der optionale Remote- und 

Autofokus sorgt beim Adaptieren 

Neue Multiport 

USB VNA von 

Copper Mountain bis zu 16 Ports 

• Breiter Frequenzbereich von 

300 kHz bis 9 GHz 

• Robustes 19“ Rack Design 

mit N-Typ Anschlüssen 

• Schaltzeit zwischen 

Ports 200µs 

• Automatisches Kalibrierkit 

verfügbar 

PSV Scanning Vibrometer geben ein genaues Bild der Schwingung wider 


info@telemeter.de · www.telemeter.info 

Wir liefern Lösungen… 

55

Künstliche Intelligenz 

Die Potenziale von Künstlicher Intelligenz 

in der Medizin 

Besonders in der medizinischen Forschung spielen die Fähigkeiten 

künstlicher Intelligenz, Muster in großen Datenmengen zu erkennen, eine 

wachsende Rolle. 

Ob Telemedizin während der 

Corona-Pandemie, Debatten über 

die elektronische Patientenakte 

oder Wearables, die die gelaufenen 

Schritte, Herzfrequenz und Blutdruck 

messen – die letzten Jahre haben 

uns gezeigt: Das Gesundheitswesen 

befindet sich in der digitalen 

Transformation. 

Mittlerweile gibt es zahlreiche digitale 

Anwendungen in medizinischen 

Bereichen, die vielen Patienten den 

Alltag erleichtern. Die Telemedizin, 

die seit Beginn der Pandemie bis 

heute ermöglicht, sich online von 

Ärzten beraten und sogar behandeln 

zu lassen, ist nur ein Beispiel 

für das digitaler werdende Gesundheitssystem. 

Aber auch Webseiten, 

mit denen man schnell einen Arzttermin 

online vereinbaren kann, 

machen uns seit einiger Zeit die Terminsuche 

leichter. Darüber hinaus 

bieten viele Krankenkassen einige 

Services online oder per App an. 

Eine besondere Rolle bei der Digitalisierung 

medizinischer Bereiche 

Autorin: 

Dr. Hester Knol 

Head of Clinical Operations 

Lindera GmbH 

www.lindera.de 

spielen aktuell aber vor allem die 

neuen Möglichkeiten durch künstliche 

Intelligenz (KI). Diese kann 

Ärzten von der Forschung und Prävention, 

über Screening, Diagnose 

und Therapie bis hin zur Nachsorge 

unterstützen. 

Digitale Unterstützung 

in der Präventivmedizin 

KI und Data Science haben 

besonders in der Krankheitsprävention 

ein sehr großes Potenzial: 

Da sich hier neue Möglichkeiten der 

Analyse großer Datensätze ergeben, 

erreicht auf dieser Basis auch die 

Mustererkennung in diesen Datenmengen 

und die Identifizierung von 

Risikofaktoren für bestimmte Krankheiten 

eine neue Dimension. Das 

kann vor allem bei der Entwicklung 

gezielter Interventionen, personalisierter 

Behandlungen und der Früherkennung 

helfen. Technologien, an 

denen aktuell in der Präventivmedizin 

geforscht wird, setzen zum Beispiel 

bereits bei der Prävention von 

Krankheiten bei der Schwangerschaft 

an. In diesem Bereich unterstützt 

künstliche Intelligenz dabei, 

durch Plazentavermessung bereits 

in frühen Phasen der Schwangerschaft 

eine Unterversorgung von 

Föten festzustellen, aber auch allgemein 

die Größe der Organe von 

Föten zu bestimmen. 

Mobilitätsanalyse 

Ein weiteres Praxisbeispiel für die 

vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von 

künstlicher Intelligenz in der Präventivmedizin 

ist die Mobilitätsanalyse. 

In diesem Bereich hat beispielsweise 

das Berliner Technologieunternehmen 

Lindera einen digitalen Mobilitätstest 

entwickelt, in dem eine KI 

mithilfe einer normalen Smartphoneoder 

Tablet-Videoaufnahme den 

Gang einer Person analysiert. Auf 

der Basis dieser Analyse und weiterer 

Patientendaten ermittelt die KI 

im nächsten Schritt das individuelle 

Sturzrisiko einer Person und gibt 

personalisierte Empfehlungen, um 

Stürze bei Senioren präventiv vorzubeugen. 

In Zukunft soll die intelligente 

Bewegungs analyse sogar in 

der Früherkennung neurologischer 

Erkrankungen wie Parkinson und im 

Bereich der therapeutischen Langzeitnachsorge 

von Erkrankungen 

wie MS und Schlaganfällen zum 

Einsatz kommen. 

KI-gestützte Diagnose 

und Behandlung 

Das in der Sturzprävention eingesetzte 

3D-Motion-Tracking lässt 

sich auch für andere Einsatzgebiete 

anpassen: Neben der Vorsorge 

und Prävention kann eine solche 

KI Bewegungsschwächen und 

Behandlungsmaßnahmen identifizieren. 

Auch während der Behandlung 

von Erkrankungen des Bewegungsapparates 

kann sie als Assistenz 

der professionellen Anwender dienen 

und bei der Dokumentation 

unterstützen. 

Analyse und Auswertung 

Zudem kann KI bei der Analyse 

und Auswertung von Röntgenund 

Ultraschallbildern, aber auch 

von MRT-Daten unterstützen und 

durch präzise Mustererkennung 

Krankheiten diagnostizieren. Durch 

die Verbindung großer Datenmengen 

sowohl aus der Forschung als 

auch aus der alltäglichen Versorgung 

der Patienten, können künstliche 

Intelligenzen in diesem Feld 

immer besser trainiert werden. Sie 

sind heute bereits besonders gut in 

der Auswertung medizinischer Bilddaten. 

Ein aktuelles Beispiel ist die 

digital gestützte Tumordiagnose, in 

der durch intelligente Bilderkennung 

das Hautkrebsrisiko bestimmt werden 

kann. 

Verlauf vorhersagen 

Durch die Verarbeitung und Analyse 

unzähliger Krankengeschichten 

von Patienten können KIs schon jetzt 

den Verlauf einiger Krankheiten und 

Behandlungen individuell vorhersagen. 

Und was nach Zukunftstechnologie 

klingt, ist in der roboterassistierten 

Medizin bereits Realität: 

Denn schon heute werden Roboter- 

Assistenten im Klinikalltag bei der 

Ausgabe von Medikamenten und 

sogar während einiger Operationen 

eingesetzt. Chirurgen können zum 

Komplexe maschinelle Lernverfahren, wie in Form neuronaler Netze, 

werden immer häufiger auch in der Medizin verwendet. Mit ihrer Hilfe 

werden unter anderem Lungenerkrankungen oder Krebszellen erkannt. 



Über immer mehr Menschen werden täglich große Datenmengen durch 

Wearables erfasst. Diese nutzbar zu machen, ist eine Herausforderung, 

die durch künstliche Intelligenz gemeistert werden kann. 

Beispiel während einer Operation 

von intelligenten Skalpellen unterstützt 

werden, die gesundes von 

krankem Gewebe unterscheiden. 

Insgesamt zählt die schnelle und 

intelligente Datenverarbeitung zu 

den größten Vorteilen beim Einsatz 

von künstlicher Intelligenz. Gerade 

im Gesundheitswesen entstehen 

allein mit den alltäglichen Messungen, 

Untersuchung und Tests 

tausender Patienten große Datenmengen, 

von denen eine künstliche 

Intelligenz lernen kann. Von Prävention 

über Screening, Diagnostik 

und Therapie bis hin zur Nachsorge 

kommt KI bereits umfassend 

im klinischen Alltag zum Einsatz. 

Effektive Nachsorge 

durch neue Technologien 

Im Bereich der Nachsorge lassen 

sich solche Technologien für 

Therapien oder Reha-Programme 

verwenden, die bei der Motorik 

betreffenden Erkrankungen notwendig 

werden. Nicht zuletzt können 

KIs im Bereich Motion Tracking, 

auch in Fitness- und Gesundheitsapps 

integriert werden. Beispielsweise 

können sie die Ausführung 

von Übungen der Nutzer bewerten 

und verbessern. So kann künstliche 

Intelligenz das gesamte Erlebnis von 

Patienten begleiten – sowohl in der 

Prävention als auch während der 

Diagnose, Behandlung und Nachsorge. 

Das erleichtert nicht nur die 

Arbeit der Behandelnden, sondern 

unterstützt auch Patienten dabei, 

sich aktiv für ihre eigene Gesundheit 

einzusetzen. Patienten nutzen 

ohnehin zunehmend das Internet, 

um sich über Symptome, Krankheiten, 

passende Fachärzte und 

Behandlungsmöglichkeiten zu 

informieren. Intelligente Technologien 

können Patienten fachkundig 

und individualisiert dabei unterstützen, 

die für sie passenden medizinischen 

Fachkräfte zu finden oder 

auch die Behandlungs- und Präventionspläne 

ihrer Ärzte oder Pfleger 

bestmöglich umzusetzen. 


in Zeiten des 

Fachkräftemangels 

Mit dem wachsenden Fachkräftemangel 

kann die Integration neuer 

Technologien besonders für Angestellte 

in der Gesundheitsbranche 

eine beachtliche Entlastung darstellen. 

Vitalzeichen werden durch 

Wearables überwacht, von verschiedenen 

Orten aus kann auf die 

Akten von Patienten zugegriffen 

und der allgemeine Gesundheitszustand 

über mobile Apps festgehalten 

werden. Fachkräfte verbessern 

hierdurch nicht nur Arbeitsabläufe, 

sondern auch die Versorgung 

der Patienten. Dabei kann die effiziente 

und intelligente Datenverarbeitung 

von künstlicher Intelligenz 

besonders bei der optimalen 

und vor allem nachhaltigen Nutzung 

von Daten und meist knappen 

Ressourcen im Klinik- oder 

Pflegealltag helfen. Im Fall von 

Daten der Patienten zeigt sich der 

Vorteil für die Effizienz von Arbeitsabläufen 

besonders deutlich: Oftmals 

liegen diese in unterschiedlichen 

Formaten und an verschiedenen 

Orten und sind nicht optimal 

zugänglich. Intelligente Technologien 

sind in der Lage, diese Daten 

sinnvoll zu verbinden und ein einheitliches 

Bild zum Gesundheitszustand 

und zur Vorgeschichte von 

Patienten zu liefern. 

Digitale Assistenzsysteme 

Intelligente Technologien sind 

ebenso für Patienten eine Erleichterung: 

Einerseits können sie bei der 

Umsetzung ärztlicher und pflegerischer 

Anweisungen zur Behandlung 

im Alltag von digitalen Assistenzsystemen 

unterstützt werden. 

Gleichzeitig trägt die Nutzung solcher 

Systeme erheblich zum individuellen 

Sicherheitsgefühl bei. Das zeigt beispielsweise 

die Lindera Mobilitätsanalyse: 

Die Anwendung in Pflegeheimen 

erzeugte neben einer Reduzierung 

der Sturzrisikofaktoren von Senioren 

auch Verbesserungen im Wohlbefinden 

und im Sicherheitsgefühl. 

Möglichkeiten der KI 

besser nutzen 

Die Nutzung künstlicher Intelligenz 

bringt besonders im Gesundheitswesen 

vielseitige Vorteile mit 

sich. Noch werden die Möglichkeiten 

der Integration neuer Technologien 

im Alltag des deutschen Gesundheitswesens 

aber zu wenig genutzt 

– obwohl sie zum Teil bereits bei 

Patienten und medizinischem Personal 

angekommen sind. Bereits 

verfügbare Daten, die tagtäglich 

durch Wearables gesammelt werden 

und für Ärzte und Pflegekräfte 

einen Mehrwert in der Behandlung 

ihrer Patienten bieten könnten, werden 

oftmals von Kliniken, Pflegeheimen 

oder Praxen gar nicht eingelesen 

und damit auch nicht genutzt. 

Aktuell geplante Großprojekte, wie 

die elektronische Patientenakte, zeigen, 

dass viele digitale Innovationen 

im Health Tech-Bereich den Klinikund 

Pflegealltag von Grund auf verändern 

könnten. ◄ 

Die intelligente Bewegungsanalyse von Lindera ist dazu in der Lage, 

verschiedene Parameter der Bewegung eines Menschen aufzuzeichnen und 

diese zu interpretieren. 


Vielseitige Einsatzmöglichkeiten von künstlicher Intelligenz zeigen sich 

an der Lindera Mobilitätsanalyse: Eine eigentlich zur Sturzprävention 

entwickelte KI ist leicht umgewandelt auch dazu in der Lage, Menschen bei 

der Ausübung sportlicher Übungen zu unterstützen. 

57


Wie KI schnellere Innovationen 

für Hersteller medizintechnischer Geräte eröffnet 

Autor: 

Peter Marek 

Senior Director Embedded IoT 

Advantech 

www.advantech.eu 

Big Data, maschinelles Lernen 

(ML) und künstliche Intelligenz (KI) 

haben es Forschern in der Medizintechnik 

ermöglicht, durch die Analyse 

großer Mengen von Patientendaten 

tiefere Einblicke zu gewinnen. 

Diese Erkenntnisse helfen Ärzten, 

bessere Entscheidungen zu treffen, 

genauere Diagnosen zu stellen und 

Patienten mit weniger Nebenwirkungen 

zu behandeln. In Verbindung 

mit Live-Patientendaten kann die 

KI vorab trainierte Modelle sofort 

verarbeiten und analysieren. Diese 

sogenannte KI-Inferenz eröffnet 

den Herstellern medizintechnischer 

Geräte neue Möglichkeiten, innovative 

und bahnbrechende Innovationen 

zu entwickeln, die dazu beitragen, 

die Zukunft des Gesundheitswesens 

zu gestalten. 

Zeit spielt eine große Rolle 

Eine solch hoffnungsvolle Zukunft 

für die Medizinbranche ist näher, 

als wir vielleicht denken, denn die 

KI bringt der Branche bereits jetzt 

weltweit Vorteile. Zahlreiche Akteure 

haben ein Ökosystem für medizintechnische 

KI und GPUs aufgebaut, 

und das KI-Schwergewicht NVIDIA 

gehört zu den Spitzenreitern. 

Mit der Unterstützung des Inception-Projekts 

von NVIDIA konnte 

Lunit, ein südkoreanisches Start-up 

für medizinische Bildgebung, ein KIbasiertes 

System entwickeln, das in 

der Lage ist, Lungenentzündungen 

bei Corona-Patienten innerhalb von 

Sekunden zu erkennen. Das Unternehmen 

erklärte, der Vorteil der KI 

in dieser Anwendung sei ihre Fähig- 

Advantech, einer der wichtigsten Ökosystempartner von NVIDIA, entwickelt 

eine Reihe von Standard- und kundenspezifischen Embedded-Computing- 

Lösungen auf Basis der Jetson-Architektur 



keit, riesige Datenmengen zu verarbeiten 

und Muster zu erkennen, 

was auf andere Weise nicht machbar 

wäre – sowohl im Hinblick auf 

den Zeitaufwand als auch auf die 

benötigten Fachkräfte. 

Tragbarer Scanner 

Ein weiteres Inception-Mitglied, 

das in Australien ansässige Startup 

EMVision, konnte mit Hilfe der 

Jetson-Edge-KI-Plattform und der 

DGX-Systeme von NVIDIA ein leichtes 

Gerät zum Scannen des Gehirns 

entwickeln. Der tragbare Scanner – 

geeignet für den Einsatz am Pointof-Care 

und in Krankenwagen – 

ist in der Lage, einen Schlaganfall 

innerhalb von Minuten zu diagnostizieren. 

Dies ist entscheidend, da 

ein durchschnittlicher Schlaganfallpatient 

in jeder Minute, in der der 

Zustand unbehandelt bleibt, fast 

zwei Millionen Neuronen verliert. 

Zeit ist in solchen Situationen von 

enormer Bedeutung. Das helmähnliche 

Gerät von EMVision basiert 

auf elektromagnetischer Bildgebung 

und nutzt NVIDIA-gestützte 

KI, um innerhalb kürzester Zeit zwischen 

ischämischen und hämorrhagischen 

Schlaganfällen (Gerinnsel 

und Blutungen) zu unterscheiden. 

Inferenz einbringen 

Wie das Beispiel EMVision zeigt, 

ermöglicht die Integration von KI 

eine bessere Patientenversorgung 

als je zuvor. Die Herausforderung 

für Hersteller medizintechnischer 

Geräte besteht darin, komplexe 

KI-Modelle, die auf Serverfarmen 

in Rechenzentren getestet und verfeinert 

wurden, in vergleichsweise 

kompakte Geräte einzubinden. 

NVIDIA unterstützt dies mit seiner 

Jetson-Plattform, die für Embedded-KI 

optimiert ist. 

Die Hochleistungs-Edge-KI- 

Box-Computer AIR-030, die auf 

NVIDIAs neuestem Jetson AGX 

Orin basieren, sind beispielsweise 

in der Lage, leistungsstarkes KI-Inferencing 

für energieeffiziente intelligente 

Maschinen zu liefern. Dieses 

System umfasst verschiedene 

I/O-Optionen, wie z. B. CAN-Bus 

für Bewegungs- und andere Steuerungen, 

LAN mit optionalem PoE für 

Kameraeingang und DI/O für Sensoren/Aktuatoren. 

Die Serie AIR-030 

eignet sich für Echtzeit-Videoanalysen 

und KI-Robotik Anwendungen 

und ermöglicht es KI-Entwicklern, 

die Leistungsfähigkeit durch 10GE 

für schnelle Netzwerke zu steigern. 

Schließlich wird der AIR-030 mit 

einem NVIDIA JetPack 5.0 Software-Entwicklungskit 

(SDK) geliefert, 

um den Aufwand für Entwickler 

zu minimieren. Das Advantech- 

Paket „DeviceOn for Edge AI“ bietet 

Bereitstellungs-, Fernverwaltungsund 

Update-Funktionen und ermöglicht 

auf NVIDIA-Plattformen, KI- 

Inferenzmodellen in Bare-Metalund 

Docker-Umgebungen zu aktualisieren. 

Durch die Fernüberwachung 

KI-bezogener Leistungsindikatoren, 

wie z. B. Durchsatzniveaus, lassen 

sich aussagekräftige Erkenntnisse 

gewinnen. 

Kundenspezifische 

KI-Systeme 

DMS (Design and Manufacturing 

Services) von Advantech hat maßgeschneiderte 

KI-Lösungen für den 

Einsatz im medizinischen Bereich 

entwickelt – von der Anpassung 

bestehender Standardprodukte bis 

hin zu kundenspezifisch entwickelten 

Boards und Systemen. Mit speziellen 

Entwicklungsressourcen und 

umfassender Erfahrung im Design 

von Computersystemen für medizintechnische 

Umgebungen baut 

Advantech DMS auf einer soliden 

Grundlage auf, um die Vorteile neuester 

KI-Technik zu nutzen. Ganz 

gleich, ob Kunden Inferenzlösungen 

mit effizienten Jetson-Plattformen, 

Integration mit FPGA-Bausteinen 

oder skalierbare Highend-Workstations 

benötigen, die Serverprozessoren 

mit einem oder mehreren 

GPU-Beschleunigern kombinieren 

– die Entwickler von Advantech 

wissen, wie man diese Plattformen 

nach medizintechnischen Standards 

entwickelt, verifiziert, validiert und 

zertifiziert. Der Prozess umfasst ein 

fertigungs- und qualitätsorientiertes 

Design ab der Konzeptphase, wobei 

die Entwickler aktiv in die Fertigung 

und das Lebenszyklusmanagement 

mit einbezogen werden. 

KI-Inferenz 

im Gesundheitswesen 

ist machbar 

Um die Machbarkeit von KI- 

Inferenz im Gesundheitswesen zu 

demonstrieren, hat das DMS-Team 

von Advantech einen Edge-KI-Box- 

PC für medizinische Zwecke entwickelt, 

der auf NVIDIA-Technik 

basiert. Durch die Integration von 

bis zu 384 Hochleistungs-GPU- 

Cores mit einer hochleistungsfähigen 

CPU und einem großen Speicher-Subsystem 

bietet der PC eine 

hohe Verarbeitungskapazität für verschiedenste 

Arbeitslasten wie Bildverarbeitung 

und schnelle Datenverarbeitung 

in der Video-Endoskopie, 

Computertomographie (CT) oder 

Fluoreszenz-Tomographie – und 

das bei gleichzeitig hervorragender 

Energieeffizienz. 

Embedded-IoT-Plattformen 

Als bekannter Anbieter von 

Embedded-Computing-Lösungen 

mit über 550 Mitarbeitern in Europa 

und mehr als 8500 Mitarbeitern 

weltweit liefert Advantech eine 

Vielzahl leistungsstarker und skalierbarer 

Embedded-Internet-of- 

Things-/IoT-Plattformen, darunter 

Motherboards, Single-Board-Computer 

(SBCs), Computer-on-Modules 

(COMs), Box- und Panel-PCs, 

Server, Tablets, Open-Frame-Displays, 

Monitore und Videolösungen. 

Mit einem starken Fokus auf den 

medizintechnischen Sektor bietet 

Advantech langfristige Produktverfügbarkeit, 

optimale Gesamtbetriebskosten 

(TCO) und Unterstützung 

vom ersten Produktkonzept 

bis zum Ende der Produktlebensdauer 

(EOL). Advantechs Kunden 

im Bereich Medizintechnik, darunter 

30 der weltweit führenden Medizintechnik-OEMs, 

profitieren dabei 

von einer Produktlebensdauer bis 

zu 14 Jahre sowie von erweiterter 

Garantie, weltweitem technischen 

Support und Logistikdienstleistungen. 

Als erfolgreicher Partner für Hersteller 

medizintechnischer Geräte 

und mit hohen Investitionen in Spitzentechnologie 

sowie Entwicklungsressourcen 

für kundenspezifische 

Geräte ermöglicht Advantech OEMs, 

innovative, bahnbrechende medizintechnische 

Lösungen auf der 

Grundlage von NVIDIAs KI-Technik 

mit geringem Risiko, minimalen 

Kosten und schneller Markteinführung 

bereitzustellen. Mit einem 

solchen Beitrag zum medizintechnischen 

KI-Ökosystem unterstützt 

Advantech mit seiner Mission, „einen 

intelligenten, nachhaltigen Planeten 

zu schaffen“, den Gesundheitssektor 

dabei, Innovationen aus der Forschung 

in fortschrittliche Produkte 

für die diagnostische Bildgebung, 

Therapie, Robotik und Patientenüberwachung 

zu integrieren. Dies 

wird dazu beitragen, die Leistungsfähigkeit 

der KI in neue Bereiche wie 

Endoskopie, Radiologie und Chirurgie 

in intelligente Kranken häuser der 

Zukunft einzubringen. ◄ 


59

EMV 

Bedeutung von Wireless-Koexistenz-Tests 

für vernetzte medizinische Geräte 

Impression von der Messung einer leitungsgebundenen EMV-Störung 

Autor: 

David Schaefer, 

Technical Manager 

Element Materials Technology 

www.element.com/de 

Unternehmen geben Milliarden 

von Dollar für einen schnelleren 

Zugang zu Informationen aus, und 

die Verbraucher zahlen jedes Jahr 

mehr für schnellere Geräte. Die 

Mobilfunkbetreiber haben diesen 

Trend erkannt und sind von reinen 

Sprachnetzen zu datenzentrierten 

Diensten übergegangen, wobei sie 

verstärkt auf die gemeinsame Nutzung 

von Frequenzen setzen. 

Inflation der 

Funktechnologien 

Die erste erkennbare Version von 

WiFi wurde 1999 eingeführt, und 

zwischen 1999 und 2008 wurden 

etwa 2 Milliarden Bluetooth-Geräte 

verkauft, jedoch allein in 2021 

4 Milliarden Geräte. Inzwischen gibt 

es WiFi-Zugangspunkte in Flugzeugen, 

Hundehalsbänder mit GPS und 

Zahnbürsten mit Bluetooth-Konnektivität. 

Funkgeräte sind überall: 

Es gibt mehr Nutzer, mehr Geräte 

und eine größere Sättigung der Frequenzbänder. 

Nun werden auch mehrere Funktechnologien 

in einem Gerät kombiniert. 

Viele Mobiltelefone verfügen 

heute über sieben Funktechnologien: 

Bluetooth, WiFi, GNSS (Global 

Navigation Satellite System), drahtlose 

Energieübertragung und Nahfeldkommunikation 

sowie Ultrabreitband 

für die Standorterkennung und 

natürlich 4G- oder 5G-Mobilfunk. 

Das Funkspektrum ist mehr denn 

je eine wertvolle Ressource, die von 

allen Anwendungen gemeinsam 

genutzt werden muss, weshalb eine 

effiziente Frequenznutzung von entscheidender 

Bedeutung ist. Technologien 

wie intelligente Antennensysteme 

und orthogonales Frequenzmultiplexing 

(OFDM) wurden daher 

entwickelt. Optimierungen wie der 

kognitive Funk, der so programmiert 

ist, dass er die am wenigsten überlasteten 

Kanäle in der Nähe auswählt, 

um Interferenzen zu minimieren, 

werden von Branchenverbänden 

wie der WiFi Alliance gefordert 

und Regulierungsbehörden wie 

die FCC und der Europäische Rat 

willigen ein. 

Risiken und 

Herausforderungen 

für medizinische Geräte 

Vernetzte medizinische Geräte 

überwachen den Gesundheitszustand 

von Patienten, machen wichtige 

Gesundheitsinformationen 

zugänglich, wenn sie benötigt werden, 

und tragen oft dazu bei, Leben 


EMV 

zu retten, aber sie sind auf einen 

ordnungsgemäßen Betrieb in ihrer 

elektromagnetischen Umgebung 

angewiesen. Leider kommt es im 

Gesundheitswesen jedes Jahr zu 

Tausenden von Vorfällen mit elektromagnetischen 

Störungen (EMI). 

Die US Food and Drug Administration 

(FDA) verfügt über eine 

Datenbank namens MAUDE (Manufacturer 

and User Facility Device 

Experience), in der Fehlfunktionen 

medizinischer Geräte erfasst werden. 

Sie enthält derzeit mehr als 

250.000 Berichte über Probleme 

im Zusammenhang mit EMV, und 

zwischen 2010 und 2019 gab es 

Berichte über mehr als 170 Todesfälle 

mit EMV-Ursachen. Zwar ist 

es nicht möglich, festzustellen, wieviele 

dieser Vorfälle speziell mit der 

drahtlosen Koexistenz zusammenhängen, 

aber diese Zahlen geben 

natürlich Anlass zur Sorge über 

die Angemessenheit der Tests von 

drahtlosen Geräten. 

Wie medizinische 

Technologien Funkbänder 

nutzen 

Zunehmend werden drahtlose 

Technologien für Funktionen, die 

für das Wohlbefinden der Patienten 

entscheidend sind, eingesetzt. Sie 

nutzen dabei eine Vielzahl von Frequenzbändern. 

Einige dieser Bänder 

sind ausschließlich für medizinische 

Geräte bestimmt, viele werden 

jedoch auch von anderen Anwendungen 

oder Einrichtungen genutzt: 

• induktiver Funk, der normalerweise 

unter 200 kHz liegt 

• Medical Device Radiocommunication 

Service (MedRadio), typischerweise 

401…406 MHz, einschließlich 

medizinischer Mikropower 

• Kommunikationsdienst für medizinische 

Implantate (MICS), typischerweise 

401…406 MHz 

• militärische und wissenschaftlichen 

Geräte in ISM-Bereichen 

• Medical Body Area Networks 

(MBANs), grenzen an das 

2,4-GHz-ISM-Band und ermöglichen 

die Kommunikation mehrerer 

Sensoren am Körper mit 

einer Steuereinheit 

• Wireless Medical Telemetry Service 

(WMTS) in einem geschützten 

Band, das wie die MBANs 

auch für Sensoren verwendet 

wird, aber in der Regel nur für 

die Intensivpflege in Gesundheitseinrichtungen 

Viele der von medizinischen Geräten 

genutzten Frequenzbänder werden 

auch vom Militär genutzt, so 

dass die Hardware kognitiv lesbar 

sein muss, um der militärischen 

Kommunikation Vorrang zu geben. 

Es gibt Ausnahmen, z.B. sind medizinische 

Micropower-Netzwerke 

(MMN) eine Untergruppe von Med- 

Radio speziell für implantierte Nervenstimulatoren. 

Einige Bänder, die von der Medizintechnik 

genutzt werden, sind 

überhaupt nicht beschränkt. WiFi 

ist in medizinischen Einrichtungen 

praktisch allgegenwärtig. Die meisten 

davon verwenden ein sicheres 

Netzwerk, um Patientendaten 

sowohl intern als auch an andere 

Einrichtungen zu übertragen. MRT-, 

Röntgen- und andere Screeningoder 

Diagnose-Geräte können Bilder 

oder Daten über das sichere WiFi- 

Netzwerk übertragen, und dieses 

kann auch der Verfolgung von Patienten- 

oder Personalbewegungen 

in der Einrichtung dienen. 

Standardtechnologien wie WiFi 

haben Vor- und Nachteile: Die weite 

Verbreitung von WiFi erleichtert die 

Interoperabilität, und eine bewährte 

Technologie in einem neuen medizinischen 

Gerät verkürzt die Entwicklungszeit. 

Allerdings haben 

WiFi-Technologien in der Regel 

eine schlechte Produktunterstützung, 

veralten relativ schnell und 

arbeiten auf überfüllten Bändern 

(2,4 und 5 GHz). 

Es gibt einen neuen Anwendungsfall, 

das Bluetooth Health Device 

Profile, speziell für die Übertragung 

von medizinischen Daten, etwa 

bei Bestandsverfolgung, Sensoren 

und Blutzuckermessung. Eine 

neue Anwendung nutzt 2,4-GHz- 

Bluetooth, um ein Wecksignal an 

ein Implantat zu senden, das dann 

induktiv oder per MedRadio Daten 

überträgt. Außerdem wird ZigBee, 

ein Mesh-Networking-Protokoll, für 

Echtzeit-Überwachungssysteme verwendet, 

ähnlich wie MBANs. 

RFID ist auch in medizinischen 

Einrichtungen weitverbreitet, deckt 

mehrere nichtlizenzierte Bänder ab 

und wird in erster Linie zur Nachverfolgung 

eingesetzt: Von millionenschweren 

Geräten bis hin zu einzelnen 

Medikamentendosen kann 

alles mit RFID nachverfolgt werden. 

Die Mobilfunktechnologie hat bei 

medizinischen Anwendungen mit 

ähnlichen Hürden zu kämpfen wie 

WiFi. Sie wird für die Datenübertragung, 

Schrittzähler und sogar einige 

diagnostische Bildgebungsverfahren 

„Es ist ein weitverbreiteter Irrglaube, dass die 

von der IEC entwickelten Standard-EMV-Tests 

ausreichen.“ 

verwendet. Die hohen Bandbreiten 

von 5G führen auch zu einer verstärkten 

Erforschung der Mobilfunktechnologie 

in der Medizin, z.B. in 

der Roboterchirurgie oder in Krankenwagen, 

die direkt und kontinuierlich 

mit einem Krankenhaus verbunden 

sind. 

Ein entscheidender Vorteil all dieser 

Technologien und ein wesentlicher 

Grund, warum sie jetzt so 

gefragt sind, ist die drahtlose Mobilität. 

Gesundheitsdienstleister und 

Patienten müssen sich frei bewegen 

können, sei es auf der ganzen 

Welt oder von einem Raum zum 

anderen, ohne den Zugang zu ihren 

Daten zu verlieren. Diese Anwendung 

der Funktechnologie ist nicht 

nur bequem, sondern kann auch 

zu besseren Gesundheitsergebnissen 

führen, da die Kommunikation 

schneller erfolgt und geografische 

Barrieren für den Zugang zur besten 

Versorgung abgebaut werden. 

Bei all ihren Vorteilen stellen Funkgeräte 

jedoch auch eine besondere 

Herausforderung dar, da medizinische 

Geräte die drahtlose Kommunikation 

in einem überfüllten Spektrum 

meistern müssen. 

Verringerung 

des Störungsrisikos 

durch Koexistenz-Tests 

Je mehr Nutzer auf einem einzigen 

Band, desto größer das Risiko 

von Interferenzen. Inzwischen gibt 

es Milliarden von WiFi-, Bluetoothund 

Mobilfunk-Geräten. Ihre Hersteller 

müssen die Risiken beherrschen 

und proaktiv daran arbeiten, Interferenzen 

in ihren Produkten zu verhindern, 

da diese für Verbraucherprodukte 

unangenehm sein, für medizinische 

Geräte aber viel schwerwiegendere 

Folgen haben können. 

Zwar sind die Risiken für den ordnungsgemäßen 

Betrieb von sicherheitskritischen 

Geräten bekannt, 

aber die Methoden zu ihrer Quantifizierung 

unterschiedlich und nicht 

umfassend. Dieser Mangel zeigt, 

wie wichtig eine umfassende Prüfung 

der drahtlosen Koexistenz von 

Medizinprodukten ist. 

Die Koexistenz-Prüfung ist ein 

Teilbereich der elektromagnetischen 

Verträglichkeitsprüfung (EMV) speziell 

für Funkprodukte, der sich auf 

die grundlegende Sicherheit und 

die wesentliche drahtlose Leistung 

konzentriert. Dabei wird festgestellt, 

ob ein Gerät in der Lage ist, drahtlose 

Kommunikation in Gegenwart 

von In-Band- oder Out-of-Band- 

Funkgeräten ohne Probleme zu 

gewährleisten. 

Es ist ein weitverbreiteter Irrglaube, 

dass die von der IEC entwickelten 

Standard-EMV-Tests 

ausreichen, um das Risiko von 

Störungen durch nahegelegene 

drahtlose Quellen zu mindern. 

Die spezifischen Ausschlussbänder, 

die Teil der meisten Normen 

sind, schließen jedoch die 

Bewertung von In-Band-Interferenzen 

aus, und bei den Standard- 

EMV-Tests gibt es keine Möglichkeit, 

das Risiko von Interferenzen 

durch andere Nutzer desselben 

Frequenzbandes, z.B. durch 

andere drahtlose medizinische 

Geräte in der Nähe, zu quantifizieren. 

Die EMV-Prüfung nach 

den üblichen Normen kann daher 

die Koexistenz aufgrund von Ausschlussbändern 

und den gewählten 

Modulationsarten nicht direkt 

berücksichtigen. 

Ein weiterer wichtiger Faktor ist 

die Tatsache, dass Störungen innerhalb 

des Frequenzbandes mit größerer 

Wahrscheinlichkeit problematisch 

für Geräte sind, die über 

einen langen Zeitraum im selben 

Band betrieben werden. Drahtlose 

Produkte im Gesundheitswesen, 

z.B. in einem Krankenhaus, wer- 


61

EMV 

den wahrscheinlich über sehr lange 

Zeiträume gleichzeitig betrieben. 

Im Jahr 2007 gab die FDA einen 

Leitfaden heraus, in dem auch die 

Koexistenz von drahtlosen Geräten 

berücksichtigt wurde. Darin 

wurde eine Risikoanalyse empfohlen, 

die ein wichtiger Bestandteil 

jeder Bewertung von drahtlosen 

oder medizinischen Geräten 

im Hinblick auf deren Konformität 

ist. Obwohl es sich bei der Veröffentlichung 

dieses Dokuments um 

eine Empfehlung handelte, verlangt 

die FDA nun für fast jedes Produkt, 

das drahtlose Technologie einsetzt, 

eine Bewertung der Koexistenz. In 

der EU enthält die Funkausrüstungsrichtlinie 

einige Normen im Amtsblatt, 

die ähnliche Anforderungen 

wie die Koexistenz-Prüfung stellen, 

aber sie sind nicht umfassend. 

Tests wie Empfängersperre, Nachbarkanalselektivität 

und Adaptivität 

ähneln den Koexistenz-Tests, aber 

sie verwenden entweder CW oder 

Additives Weißes Gaußsches Rauschen 

anstelle eines repräsentativen 

realen Signals. Außerdem konzentrieren 

sich diese Tests nur auf die 

Leistung des Funkgeräts und nicht 

auf die Leistung des Hosts. Wenn 

ein Funkgerät in einen Host eingebaut 

wird, z.B. in ein medizinisches 

Gerät, kann sich die Funkleistung in 

einer Weise ändern, die von diesen 

Tests nicht erfasst wird. 

So erfolgt die 

Koexistenz-Prüfung 

In der Vergangenheit führten 

einige Labors Koexistenz-Prüfungen 

durch, indem sie handelsübliche 

Funkgeräte und medizinische 

Geräte kauften und sie zusammen 

in einem abgeschirmten Raum in 

der Nähe des spezifischen Geräts, 

das Gegenstand der Prüfung war, 

betrieben. Diese Art von Tests hat 

jedoch ihre Grenzen. Einige Geräte, 

wie z.B. Mobiltelefone, können während 

des Betriebs zwischen mehreren 

Bändern wechseln, und die Techniker, 

die diese Tests durchführten, 

hatten keine Möglichkeit zu kontrollieren, 

welches Band oder welche 

Bänder diese handelsüblichen 

Geräte während des Tests nutzten. 

Dies bedeutete, dass die Wiederholbarkeit 

in einigen Fällen unmöglich 

war. Darüber hinaus ließen sich 

die Testergebnisse nur auf die bei 

den Tests verwendeten Standardgeräte 

zuverlässig anwenden und 

waren nicht unbedingt auf andere 

Gerätetypen übertragbar, die eine 

ähnliche Funktechnologie verwendeten. 

Dies würde ein unbekanntes 

Risiko darstellen, wenn neue Geräte 

auf den Markt kämen. 

Derzeit wird empfohlen, die Kompatibilität 

der Geräte in der vorgesehenen 

elektromagnetischen 

Umgebung anhand der folgenden 

Schritte gründlich zu testen und 

sicherzustellen: 

• Bestimmung von Fehlermodi und 

Schwellenwerten für die drahtlose 

Kommunikation, die aufgrund 

von Interferenzen auftreten, 

unter Verwendung von Normen 

für medizinische Geräte, die 

für die jeweilige Anwendung und 

Geografie relevant sind 

• Erfüllung von ANSI C63.27 für 

Gleichkanal- und Nachbarkanal- 

Interferenzen 

„Die EMV-Prüfung nach den üblichen Normen 

kann daher die Koexistenz aufgrund von 

Ausschlussbändern und den gewählten 

Modulationsarten nicht direkt berücksichtigen.“ 

• Ergänzung durch zusätzliche 

Tests, wenn neue Technologien 

auf den Markt kommen und neue 

Bedrohungen auftauchen 

Was ist ANSI C63.27? 

Das American National Standards 

Institute (USA) entwickelt Normen 

für EMV- und Funk-Prüfungen, und 

C63 ist ein Ausschuss davon. Die 

Norm C63.27 wurde 2017 veröffentlicht 

und bietet eine Methode 

zur Bewertung der Koexistenz von 

Geräten, wobei der Schwerpunkt auf 

der Risikominimierung liegt. Diese 

Norm gibt keine Bestanden/Nichtbestanden-Parameter 

vor, sondern 

bietet stattdessen eine Prüfanleitung 

und zeigt auf, wie das Risiko 

von Störungen durch andere Funkgeräte 

zu bewerten ist. C63.27 ist 

nicht ausschließlich für medizinische 

Geräte gedacht, es handelt 

sich um eine allgemeine Prüfmethode, 

aber der Schwerpunkt bei 

der Umsetzung liegt auf medizinischen 

Geräten. 

C63.27 stellt Methoden zur 

Bewertung von Geräten bereit, legt 

fest, dass mehrere LTE- und WiFi- 

Signale simuliert werden müssen, 

um sie während der Prüfung als Störsignale 

zu verwenden, und befasst 

sich mit der funktionalen Funkleistung 

bzw. mit der Frage, welche 

Funktion ein Funkgerät im Endgerät 

erfüllt. Die Norm enthält drei 

Stufen der Spezifität für die Bewertung 

eines Geräts. Stufe drei ist die 

am wenigsten strenge, bei der die 

wenigsten Signale getestet werden 

und die nur sehr allgemeine 

Erkenntnisse für Geräte liefert, bei 

denen Leistungsfehler zwar unerwünscht 

sind, aber keine schwerwiegenden 

Folgen haben werden. 

Stufe eins ist die strengste und wird 

für Geräte verwendet, bei denen ein 

Mangel an Koexistenz unannehmbare 

Folgen haben kann. 

In C63.27 sind vier Prüfverfahren 

beschrieben. Die Wahl der 

Prüfmethode obliegt dem Anwender 

der Norm und sollte in Zusammenarbeit 

mit dem von ihm gewählten 

Prüflabor getroffen werden. Die 

vier Methoden sind: 

• leitungsgebundene Methode 

Sie wird durchgeführt, indem die 

beabsichtigten und unbeabsichtigten 

Signale kombiniert und anstelle der 

Antenne an einen Anschluss angeschlossen 

werden. Diese Methode 

schließt die Antenne selbst von der 

Prüfung aus und ist die am besten 

wiederholbare, aber am wenigsten 

realistische Prüfmethode. 

• Kammer/Hybrid-Methode 

Das zu prüfende Gerät und das 

Gerät, das Signale erzeugt, befinden 

sich jeweils in einer separaten 

Kammer, um zu kontrollieren, wie 

das zu prüfende Gerät den Signalen 

ausgesetzt ist. Dabei können Kanaleffekte 

berücksichtigt werden und 

die Antenne wird mit einbezogen. 

• Radiated-anechoic-Methode 

Das zu prüfende Gerät wird in 

einer Kammer mit beabsichtigten 

und unbeabsichtigten Signalemittenten 

platziert. Dadurch wird eine 

Umgebung geschaffen, die nicht 

unbedingt der Einsatzumgebung 

entspricht, aber Umgebungsvariablen 

ausschließt, die die Wiederholbarkeit 

verringern würden. 

• offene Labormethode mit 

Strahlung 

Diese Methode kommt ohne Kammern 

oder Abschirmungen aus und 

versucht in der Regel, die Umgebung 

im Einsatz nachzubilden. Diese Prüfung 

kann durch Umgebungssignale 

beeinflusst werden. 

Die allgemeinen Methoden in der 

Norm gelten für jede Art von Funkgerät, 

aber die Norm ist dazu gedacht, 

die Leistung des Endgeräts als Ganzes 

zu testen, nicht nur die Funkmodule 

innerhalb des Geräts. Ein und 

dasselbe Funkmodul kann sowohl 

in einem medizinischen Gerät als 

auch in einem Unterhaltungsgerät 

verwendet werden, aber die Funktionalität, 

die Ausfallschwellen und 

die potenziellen Fehler sind in diesen 

verschiedenen Anwendungen 

sehr unterschiedlich. 

Nicht alle medizinischen Produkte, 

die ein Funkgerät enthalten, 

müssen zwangsläufig nach 

C63.27 geprüft werden, aber es 

muss eine Risikoanalyse erfolgen, 

um potenzielle Auswirkungen 

und Fehlermöglichkeiten zu 

bewerten. AAMI TIR69:2017 ist 

ein technischer Informationsbericht, 

der ein Verfahren zur Bewertung 

und Kategorisierung der mit 

den Funkfunktionen eines Medizinprodukts 

verbundenen Risiken 

bietet. Wenn die Risikobewertung 

ergibt, dass die Drahtlostechnologie 

des Geräts kein signifikantes 

Risiko darstellt, kann der Hersteller 

auf die Prüfung der drahtlosen 

Koexistenz verzichten. C63.27 

bietet eine umfassendere Risikobewertung 

und schreibt Tests für 

die grundlegende Sicherheit und 

die wesentliche Leistung vor. 

Erstellung eines Testplans 

C63.27 schreibt vor, dass der 

Hersteller vor der Prüfung einen 

Prüfplan erstellen muss, der die 

wichtigsten Leistungsindikatoren, 

die beabsichtigte funktionale 

drahtlose Leistung und die Art und 

Weise ihrer Überwachung enthält. 

Der Hersteller muss Informationen 

über die zu verwendenden Testmethoden, 

die für das Gerät vorgesehenen 

Signale und die zu testenden 

Störsignale bereitstellen. Ein ver- 


EMV 

breiteter Irrtum ist, dass das Testlabor 

diese Entscheidungen treffen 

wird. Prüflabore können bei 

der Erörterung der Prüfanforderungen 

behilflich sein und Anleitungen 

geben, aber letztlich sind 

die Hersteller nicht für die Entwicklung 

der Risikoanalyse und die 

Festlegung der während der Prüfung 

zu überwachenden Parameter 

verantwortlich. Um geeignete 

Koexistenzparameter zu bestimmen, 

müssen sie aber genau wissen, 

welche HF-Signale ihr Gerät 

stören können, je nachdem, wann, 

wo und wie es eingesetzt wird. Da 

es nur eine begrenzte Anzahl von 

Frequenzen gibt, wurden verschiedene 

Methoden entwickelt, um dieselben 

Frequenzen auf verschiedene 

Weise zu nutzen: 

• FDMA (Frequency-Division 

Multiple Access) 

• TDMA (Time-Division Multiple 

Access) 

• CDMA (Code-Multiplex Multiple 

Access) 

CDMA beispielsweise ermöglicht 

es einem Sender, über den gesamten 

Frequenzbereich gleichzeitig 

zu senden, weist aber jedem Sender 

einen Code zu, um zu verhindern, 

dass die Informationen verwürfelt 

werden. 

Ziel der Koexistenz-Prüfung ist 

es, festzustellen, ob ein bestimmtes 

Gerät unter Berücksichtigung seiner 

Ausgangsleistung zuverlässig 

in seinem vorgesehenen Frequenzband 

betrieben werden kann, ohne 

dass es zu Störungen kommt, sei 

es aus demselben Band oder aus 

benachbarten Bändern. Bei den 

Tests werden vor allem drei Werte 

berücksichtigt: 

• maximaler Trennungsabstand 

• maximales Tastverhältnis der 

Störsignale 


• maximaler Frequenzabstand 

der Signale im Nachbarkanal/- 

band 

Interferenzen können in verschiedenen 

Formen auftreten: 

• angrenzende Interferenz 

Wenn zwei Kanäle nahe genug 

beieinander liegen, kann es zu Überschneidungen 

zwischen ihnen kommen, 

wodurch sich die Gesamtsignalqualität 

in beiden Bändern 

verringert. 

„Die Norm C63.27 bietet eine umfassendere 

Risikobewertung und schreibt Tests für die 

grundlegende Sicherheit und die wesentliche 

Leistung vor.“ 

• Ko-Kanal-Interferenz 

Wenn zwei verschiedene Sender, 

die denselben Kanal verwenden, 

von demselben Gerät empfangen 

werden können, entsteht 

Übersprechen. 

• harmonische Interferenz 

Außerhalb des Bandes liegende 

Sender können manchmal bewirken, 

dass ein harmonisches Signal 

in einem anderen Band auftaucht. 

Mit einem gut durchdachten Testplan 

helfen die Testdaten bei der 

Bestimmung wichtiger Koexistenz- 

Parameter für das Gerät und bilden 

die Grundlage für eine angemessene 

Risikoanalyse. Die Hersteller 

sind in der Lage, sowohl den 

Punkt zu bewerten, an dem die 

wichtigsten Leistungsindikatoren 

des Geräts abzunehmen beginnen, 

als auch den Punkt, an dem 

das Gerät nicht mehr funktionsfähig 

ist. Diese Werte können zur Berechnung 

der Mindestsignalstärke, des 

Mindestabstands zu anderen Sendern 

und anderer technischer und 

sicherheitsrelevanter Parameter 

herangezogen werden. 

Expertenbeobachtungen 

aus dem Prüflabor 

Viele medizinische Geräte verwenden 

handelsübliche Bluetooth-, 

Mobilfunk- und WiFi-Technologien. 

Glücklicherweise verfügen diese 

etablierten Technologien bereits 

über bestimmte Schutzmechanismen 

gegen Interferenzen, wie z.B. 

kognitiver Funk. Dadurch werden 

einige Risiken reduziert, die sonst 

bei speziell angefertigten Funkgeräten 

getestet werden müssten. Hersteller 

können einige Änderungen 

an handelsüblichen Funkmodulen 

oder -systemen vornehmen, um 

deren Leistung in medizinischen 

Geräten zu verbessern, z.B. Änderung 

der Frequenzbänder, Anpassung 

der Funkempfindlichkeit oder 

Verbesserung der Antennenleistung, 

aber die handelsübliche Technologie 

kann in der Regel nicht wesentlich 

verändert werden. Dennoch können 

die Testergebnisse als Benchmark 

für zukünftige Modulkäufe und 

zur Anpassung der Funkparameter 

verwendet werden. 

Bestehende Mobilfunktechnologien 

haben den zusätzlichen Vorteil 

einer höheren Sendeleistung, 

mehrerer Frequenzbänder und 

des Frequenzduplexverfahrens, 

bei dem Senden und Empfangen 

auf getrennten Kanälen erfolgen. 

Diese Funktionen können dazu 

beitragen, dass unbeabsichtigte 

Signale das beabsichtigte Signal 

nicht beeinträchtigen. 

Bei speziell angefertigten Funkgeräten 

müssen die Hersteller eine 

Art von Kollisionsvermeidungsprogramm 

einbauen. Sie müssen auch 

auf die Firmware oder Software 

achten, die das Funkgerät steuert. 

Bei Tests wurde in Bluetooth- oder 

WiFi-Geräten Firmware gefunden, 

die unbeabsichtigt die kognitiven 

Funkfunktionen oder die Funktionen 

zur Kollisionsvermeidung aufhebt 

und so die Störungsresistenz 

des Geräts verringert. 

Die Zukunft 

der drahtlosen Koexistenz 

Die zweite Ausgabe der ANSI 

wurde Mitte 2022 veröffentlicht. Zu 

den wichtigsten Änderungen gehören 

weitere Klarstellungen zu den 

Störsignalparametern und zusätzliche 

Tests für LTE-LAA-Geräte. 

Auch die Anforderungen an die 

Tier-One-Tests wurden aktualisiert, 

da nun zusätzliche Tests für 

diese Kategorie erforderlich sind. 

Die neue Version der Norm enthält 

auch einen neuen Anhang F, in 

dem die Parameter für die Abschätzung 

der Koexistenz-Wahrscheinlichkeit 

festgelegt sind. Dies ist ein 

wichtiger Bestandteil des Risiko- 

Managements. Es ist wichtig, dass 

Hersteller und ihre Prüfpartner bei 

der Erstellung ihrer Prüfpläne mit 

der aktualisierten Fassung dieser 

Norm vertraut sind. 

C63.27 bietet zwar allgemeine 

Methoden für die Prüfung der 

Koexistenz, enthält aber derzeit 

nur Anleitungen für eine begrenzte 

Anzahl von Technologien und Frequenzbändern. 

Künftige Aktualisierungen 

der Norm werden sich 

wahrscheinlich mit einigen dieser 

Einschränkungen befassen, aber 

Hersteller und Testexperten müssen 

damit rechnen, dass nicht alle 

möglichen Situationen berücksichtigt 

wurden. 

In dem Maße, wie sich neue 

Technologien entwickeln und sich 

die Nutzung von Funkbändern 

ändert, müssen auch die Geräte, 

die auf diese Technologien angewiesen 

sind, Koexistenz-Prüfungen 

unterzogen werden. Neue Bänder 

werden für verschiedene Anwendungen 

geöffnet, etwa kürzlich der 

Citizens Broadcast Radio Service 

(CBRS). Auch stimmte die FCC 

„Die zweite Ausgabe der ANSI wurde Mitte 2022 

veröffentlicht. Zu den wichtigsten Änderungen 

gehören weitere Klarstellungen zu den 

Störsignalparametern und zusätzliche Tests für 

LTE-LAA-Geräte.“ 

dafür, das 6-GHz-Band für die unlizenzierte 

Nutzung zu öffnen, und 

inzwischen sind viele 5G-Bänder 

in Gebrauch. 

Angesichts der rasanten technologischen 

Entwicklung, der sich 

ständig ändernden Vorschriften für 

Funkgeräte und der hohen Risiken, 

die mit medizinischen Technologien 

verbunden sind, müssen die 

Hersteller die Anforderungen und 

bewährten Verfahren für ihre Produkte 

genau verstehen und einen 

zuverlässigen, gut informierten 

und kommunikativen Prüfpartner 

haben, der sie durch den Prüfprozess 

führt. ◄ 

63

Medical PC/SBC/Zubehör 

Mehr Leistung für IoT Edge-Anwendungen 

mit KI und Echtzeitberechnungen 

Das NANO-6064 von Portwell ist ideal für Gesundheitswesen, Einzelhandel, digitale Beschilderung 

und Automation. 

European Portwell Technology B.V. 

www.portwell.eu 

Portwell Europe kündigt das 

NANO-6064 an, ein Board für 

Embed ded-Systeme im Nano- 

ITX-Formfaktor (120 x 120 mm) mit 

energiesparenden Intel Atom- Prozessoren 

der Reihe x7000E, Intel- 

Prozessoren der N-Reihe und Intel 

Core i3-Hochleistungsprozessoren 

der N-Reihe mit KI-Beschleunigung 

und energieeffizienter Echtzeitberechnung. 

Optimiert für Deep-Learning-Inferenz, 

bessere Grafikfähigkeiten, 

Unterstützung von Hardware-Virtualisierung 

sowie Verwaltbarkeit 

und Sicherheit, bieten 

diese Intel-Prozessoren ein ausgeglichenes 

Verhältnis von Preis und 

Leistung. Damit wird das Portwell 

NANO-6064 ideal für die verschiedensten 

IoT-Edge-Anwendungen. 

Kompakt, lüfterlos 

und vielseitig 

Das Portwell NANO-6064 Nano- 

ITX Embedded-System-Board baut 

auf den Intel Atom-Prozessoren der 

Reihe x7000E, Intel-Prozessoren der 

N-Reihe und Intel Core i3-Prozessoren 

der N-Reihe mit ausgewählten 

SKU, die lüfterlose Ausführungen 

unterstützen, auf. Außerdem 

können die Anwender erstmals in 

einer Plattform der N-Reihe auf Intel 

Core i3 mit einer Turbo-Frequenz 

bis 3,8 GHz aufrüsten. 

Das besonders 

flache Design von 

NANO-6064 ermöglicht 

raumsparende 

Systemkonfigurationen 

in digitalen Displays 

und kompakten 

Workstations, z. B. in 

der digitalen Beschilderung 

und bei Steuerlösungen 

in der 

industriellen Automatisierung 

und im 

Gesundheitswesen. 

Zusammen mit der 

höheren Energieeffizienz 

dieser Intel- 

Prozessoren, ihrer 

Rechenleistung, ihrer 

Deep-Learning-Inferenz-Beschleunigung 

und der integrierten Intel UHD-Grafik 

eignet sich Portwell NANO-6064 für 

einen großen Anwendungsbereich, 

so z. B. für KI-gestützte Geräte im 

Gesundheitswesen und zur medizinischen 

Bildgebung, für POS- 

Systeme im Einzelhandel, digitale 

Beschilderung, IoT-Edge-Gateways 

sowie die Automatisierung in Büro 

und Industrie. 

Höhere Leistung, 

mehr Wert und 

lange Produktlebensdauer 

Das Portwell NANO-6064 mit 

den Intel Atom-Prozessoren der 

Reihe x7000E, Intel-Prozessoren 

der N-Reihe und Intel Core i3-Prozessoren 

der N-Reihe unterstützt 

einen Steckplatz für ein non-ECC 

DDR4 3200 MT/s SO-DIMM mit 

bis zu 16 GB. Außerdem bietet es 

Intel UHD-Grafik mit der Intel Xe- 

Architektur mit bis zu 32 EU und 

drei unabhängigen Displays über 

DisplayPort-, HDMI- und LVDS- 

Schnittstellen. Die vier USB 3.2 

Gen 2 Ports des NANO-6064 sorgen 

für eine effiziente Datenübertragung. 

Außerdem unterstützt es 

je einen Sockel für M.2 Key-E und 

M.2 Key-B für einfache flexible 

Systemerweiterungen, z. B. drahtlose 

Module und Speicher. Weitere 

Merkmale sind die 2,5 GbE 

LAN-Konnektivität über zwei RJ- 

45-Buchsen mit den Intel-Technologien 

Time Sensitive Networking 

(TSN) und Time Coordinated Computing 

(TCC) für bessere Echtzeitverarbeitung 

und höhere Verarbeitungsgeschwindigkeiten. 

Portwell strebt immer wieder nach 

höchster Leistung, und das Portwell 

Nano-ITX Embedded-System-Board 

NANO-6064 ist nur eines von vielen 

Produkten, die in seinen Werken 

entwickelt und hergestellt werden. 

Das Unternehmen arbeitet ständig 

daran, die Kundenbedürfnisse 

zu verstehen und ihre Anforderungen 

zu erfüllen. Außerdem bietet 

Portwell über 10jährigen Support 

dieses Produkts. ◄ 



Kompakte Motherboards mit Intel 

Core i-Prozessoren der 13. Generation 

Hoch performante, in Deutschland gefertigte Motherboards für vernetzte industrielle Echtzeitanwendungen 

Kontron Europe GmbH 

www.kontron.de 

Kontron kündigt an, dass alle ATX, 

µATX- und mITX-Motherboards, die 

die 12. Generation Intel Core i-Prozessor 

Serie unterstützen, in Kürze 

ein umfangreiches BIOS-Update auf 

die 13. Generation erhalten werden. 

Ausgestattet mit Intels Performance 

Hybrid Architecture bieten sie 

eine deutliche Leistungssteigerung 

bei geringerem Energieverbrauch. 

Alle Boards gehören einer Produkt-Familie 

mit synergetischem 

BIOS, einheitlichen Treibern und 

umfangreichem Tool-Set für kundenspezifische 

Einstellungen (Default- 

Settings, Thermal Management, 

Boot Logo, usw.) an und sind „designed 

and made in Germany“. 

Sie eignen sich für IoT-Anwendungen 

in den Bereichen Industrie, 

Medizin, Kiosk, Digital Signage, 

POS/POI, Videoüberwachung und 

Casino Gaming. Verfügbar sind sie 

ab Q2/2023. 

Umfangreiche Funktionen 

Die kompakten Mini-ITX Motherboards 

K3833-Q und K3832-Q 

sind mit dem leistungsstarken Intel 

Q670E-Chipsatz, der umfangreiche 

Funktionen wie vPro Manageability, 

Stable Image (SIPP) oder RAID bietet, 

ausgestattet. 

Sie verfügen über Dual Intel 

LAN-Schnittstellen inkl. Teaming 

sowie TSN- und Echtzeit-Unterstützung 

(TCC), einen PCIe x16 

Gen 5-Erweiterungs slot, USB 3.2 

Gen2-Schnittstellen, einen 

M.2 Key-M und Key-E Steckplatz 

sowie zwei DIMM-Sockel 

für DDR5-Speicher. 

Ausbaufähig 

Das ATX-Motherboard K3851-R 

basiert auf dem Intel R680E Chipsatz 

und eignet sich besonders für 

Anwendungen mit hohem Bedarf 

an Ausbaufähigkeit für PCIe (auch 

PCIe 5.0). Zu den Features zählen 

drei Netzwerksanschlüsse 

(2x Intel i225 und 1x Intel i219LM 

GbE vPRO Controller inkl. AMT 

& Teaming) und Dual M.2 Key-M 

PCIe/NVMe SSD-Erweiterungsslots. 

Viele Anschlüsse verfügbar 

Die µATX-Motherboards K3841-Q, 

K3842-Q und K3843-B verfügen 

über je zwei M.2-Anschlüsse und 

einen integrierten Intel TPM 2.0. Alle 

Modelle unterstützen Intel 12. und 

13. Gen Core i3/i5/i7/i9 Prozessoren 

mit einer maximalen CPU TDP 

von 125 W. Das K3841-Q µATX- 

Motherboard verfügt über drei 

LAN-Schnittstellen, darunter ein 

Intel 219LM GbEthernet Controller 

mit Manageability-Funktionen 

sowie zwei I225LM der neuesten 

Generation mit 2,5 Gbit Ethernet- 

Anschlüssen. 

Das K3842-Q µATX-Board, ausgestattet 

mit dem Intel Q670 Chipsatz 

und bis zu zweimal LAN, eignet 

sich insbesondere für den Einsatz 

in hochwertigen Desktop-PCs 

oder für semi-industrielle Anwendungen. 

Das K3843-B µATX-Board 

ist mit dem B660-Chipsatz ausgestattet 

und verfügt über Funktionen 

wie cTDP, DDR5, vier DisplayPorts 

sowie vier PCIe Gen5- 

Schnittstellen. ◄ 


65


SBC für V-by-One-Displays 

Distec GmbH 

info@distec.de 

www.distec.de 

Der Single Board Computer 

NPA-2009 von Distec ist die 

optimale Lösung zur Ansteuerung 

von hochauflösenden 4K 

V-by-One- und/oder eDP- TFT- 

Displays. Er verarbeitet problemlos 

große Datenmengen und ist 

robust und wartungsarm, so dass 

er in professionellen Einsatzbereichen 

wie Medizintechnik, 

Transportwesen oder Informationsterminals 

genutzt werden kann. 

Der SBC NPA-2009 ist ein 

industrielles Mainboard mit dem 

Intel Core i Embedded Prozessor 

i5-1145G7E der 11. Generation. Auf 

Projekt-Basis ist er optional auch mit 

den Prozessoren Core i7-1185G7E 

oder Celeron 6305E erhältlich. Alle 

genannten Prozessoren der Tiger- 

Lake Serie eignen sich für den dauerhaften 

24/7-Betrieb und zeichnen 

sich durch eine hohe Bildfrequenz, 

einen geringen Stromverbrauch 

sowie eine geringe Latenz 

aus. Zweimal DDR4 SO-DIMM mit 

maximal 64 GB bieten ausreichend 

Arbeitsspeicher. 

Alle gängigen V-By-One- oder 

eDP-Displays können mit dem 

NPA-2009 problemlos zu einem 

Panel-PC aufgerüstet werden. Es 

lassen sich sogar parallel zwei TFT- 

Displays – einmal V-by-One und 

einmal eDP – betreiben. Zusätzlich 

können über drei USB 3.1 und 

Neue Touch-Panel-PCs für die Industrie 

Der deutsche Distributor Acceed hat sein 

Portfolio erweitert und jetzt auch die Produkte 

des Herstellers Mactron Group aufgenommen. 

Die Mactron Group aus Taiwan ist ein führender 

Anbieter von All-in-One-Touch-Systemen 

und Embedded-Plattformen für den industriellen 

Einsatz. Die Entwicklungen sind auf die 

Marktsegmente Industrieautomation und Medizintechnik 

fokussiert und passen damit perfekt 

zur Angebotspalette von Acceed. Die wesentlichen 

Produktlinien sind dabei PPC (Panel- 

PCs), BPC (Box-PCs), TDM (Touchscreen- 

Systeme) und MTP (Mobile Tablets). Zu den 

erfolgreichsten Produkten zählen die Panel- 

PCs der Serie WCP in den Größen 15,6 und 

21,5 Zoll, die mit verschiedenen Intel-CPUs 

der 12. Generation (Alder Lake) und weiteren 

Ausstattungsoptionen erhältlich sind. 

Schnellere Interaktion 

In der industriellen Automatisierung werden 

Touch-Panels oder Panel-PCs in erster 

Linie für die Maschinen- und Anlagensteuerung, 

für produktionsspezifische Konfigurationen 

und für die Fertigungsüberwachung 

eingesetzt. Touch-Panels beschleunigen die 

Interaktion zwischen Bediener und Maschine. 

Informationen lassen sich bei entsprechender 

Programmierung und Visualisierung schnell 

und einfach abrufen und intuitiv erfassen. Der 

Wegfall einer Vielzahl von physischen Tasten 

und Schaltern senkt die Kosten und erhöht 

die Effizienz der Produktion. Verglichen mit 

Smartphones und Tablets im Konsumentenbereich 

müssen Touch-Panels für den industriellen 

Einsatz allerdings deutlich widerstandsfähiger 

sein, unter anderem gegenüber extremen 

Temperaturen, Feuchtigkeit und Vibrationen, 

Schmutz und mechanischer Beanspruchung. 

Robust und widerstandsfähig 

Speziell für den industriellen Einsatz konzipiert 

sind die Touch-Panel-PCs der Serie WCP, 

die jetzt beim deutschen Distributor Acceed 

vier USB 2.0 Schnittstellen ein USB- 

Touchscreen und weitere USB- 

Geräte, zum Beispiel WebCams, 

Laut sprecher und Mikrophone angeschlossen 

werden. Außerdem bietet 

der NPA-2009 2x Intel Gigabit 

LAN, einen Watchdog timer, Digital 

I/O und TPM 2.0 für die Sicherheit 

der Daten. Die drei M.2-Schnittstellen 

des NPA-2009 ermöglichen 

den Einsatz einer SSD-, WLAN- und 

5G-Karte. Dieser SBC ist auch als 

Kitlösung mit V-by-One oder eDP 

TFT-Displays und allem nötigen 

Zubehör erhältlich. 

Basierend auf dem SBC 

NPA-2009 wurde der lüfterlose, 

kompakte Box-PC PRO NPA-2009. 

Er bietet - im Gegensatz zu den 

internen Anschlüssen des SBC 

- einen praktischem externen 

Docking-Anschluss. Sowohl der 

SBC als auch der Box-PC sind 

preisgünstig und langzeit verfügbar. 

Beide Geräte gibt es optional mit 

vorinstalliertem Windows 10 IoT 

Betriebssystem. ◄ 

erhältlich sind. Die True-Flat PCAP-Touchscreens 

(projective capacitive touchscreen) im 

Format 16:9 sind in den Größen 15,6 Zoll und 

21,5 Zoll verfügbar. Das PCAP-Design macht 

die Bildschirme besonders robust und widerstandsfähig 

gegenüber grober Bedienung, Staub 

und Feuchtigkeit. Gleichzeitig bleibt das lüfterlose 

Aluminiumgehäuse mit knapp 50 Millimetern 

außerordentlich schlank. Dank der sauberen 

Verklebung wirkt der Touchscreen nicht 

nur elegant und ansprechend, mit IP65 ist die 

Frontplatte auch sehr gut gegen eindringende 

Stoffe geschützt. Für eine schnelle Erreichbarkeit 

liegen die Anschlüsse ebenso wie die 

Ein- und Ausgänge hinter einer magnetischen 

Abdeckung auf der Rückseite. 

Weitere Merkmale 

Als Betriebssysteme werden Windows und 

Linux unterstützt. Die Ausstattung mit Schnittstellen 

ist reichhaltig und mit vielen Optionen 

konfigurierbar. Das Gehäuse selbst steht in den 

Grundfarben Schwarz oder Weiß zur Auswahl. 

Weitere Einzelheiten und technische Informationen 

sind direkt bei Acceed erhältlich. 

Acceed GmbH 

www.acceed.com 


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für Systemerhalt 

hinter der Kulisse 

Metrofunk Kabel-Union GmbH 

Lepsiusstraße 89, D-12165 Berlin, Tel. 030 79 01 86 0 

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