In der modernen Medizin hängt der Erfolg oft von Technologien ab, die im Hintergrund arbeiten – still, präzise und zuverlässig. Eine dieser Technologien, die unser Gesundheitswesen revolutioniert, sind verteilte Systeme. Ob in komplexen Geräten wie OP-Roboter oder in groß angelegten Informationsnetzwerken wie Krankenhausinformationssystemen (KIS) – verteilte Systeme sind die unsichtbare Kraft, die Prozesse optimieren und Patienten eine bessere Versorgung ermöglichen.
Doch was genau macht sie so unverzichtbar? Und wie stellen sie sicher, dass in kritischen Momenten alles reibungslos funktioniert? Dieser Artikel wirft einen Blick hinter die Kulissen und zeigt, wie verteilte Systeme die Medizintechnik verändern.
Verteilte Systeme in der Medizintechnik: Effizienz und Sicherheit
Ein typisches Beispiel für verteilte Systeme in der Medizintechnik sind Krankenhausinformationssysteme (KIS) und Radiologieinformationssysteme (RIS).
Krankenhausinformationssysteme (KIS) umfassen alle IT-Systeme, die in einem Krankenhaus zur Erfassung, Bearbeitung und Weitergabe medizinischer sowie administrativer Daten genutzt werden. Diese Systeme bestehen aus Servern, Arbeitsplätzen und mobilen Geräten, die eine effiziente Datenverarbeitung und -bereitstellung ermöglichen.
Radiologieinformationssysteme (RIS) werden in der Radiologie eingesetzt, um sowohl medizinische als auch administrative Daten zu dokumentieren und zu verwalten. Darüber hinaus steuern sie Prozesse wie Terminvergabe und Ressourcenverwaltung.“
CANopen: Das Herzstück smarter Medizingeräte
Weniger bekannt aber ebenso wichtig ist, dass komplexe Geräte ebenfalls verteilte Systeme nutzen. In den meisten Fällen beinhalten sie mehrere Prozessoreinheiten, die untereinander mit Bus Systeme verbunden sind.
Ein gutes Beispiel hierfür ist der CAN-Bus (Controller Area Network), ein standardisiertes, serielles Bussystem, das ursprünglich für die Automobilindustrie entwickelt wurde. Es bietet entscheidende Vorteile wie hohe Datensicherheit und die Fähigkeit, mehrere Master-Systeme gleichzeitig zu betreiben.
In der Medizintechnik wird häufig der CANopen-Standard verwendet, eine Weiterentwicklung des CAN-Bus, die neben den klassischen Vorteilen auch kurze Systemreaktionszeiten bei niedrigen Datenraten ermöglicht. Komplexe Geräte wie Röntgengeneratoren, Injektoren, Patiententische, Dialysegeräte und OP-Roboter profitieren von dieser Technologie.
Minimale Latenzzeiten und maximale Sicherheit
Eine der wichtigsten Anforderungen an OP-Roboter ist die minimale Latenzzeit – also der Zeitraum zwischen der Bewegung des Chirurgen und der Ausführung dieser Bewegung durch das Roboter-Instrument. Ein Beispiel für die Anwendung dieser Technologie in der Praxis finden Sie in unserem Projekt: OP-Roboter-System – seleon GmbH, das diese Prinzipien in einem realen Medizingerät erfolgreich umsetzt.
Die Latenzzeit soll möglichst klein bleiben um eine Operation „in der Echtzeit“ zu ermöglichen und damit Fehlerquellen durch Verzögerungen auszuschließen. Weiterhin ist die Präzision der Ausführung der Bewegungen von hoher Bedeutung. Die Benutzung eines CANopen Bus kann beiden Anforderungen gerecht werden. Durch die Benutzung von mehreren Prozessoren kann jede Bewegung sowohl beim operierenden Arzt als auch bei den Roboterarmen und Instrumenten einzeln, unabhängig und zeitgleich erfasst und gesteuert werden.
Um Ausfälle verschiedener Komponenten zu detektieren, gibt es verschiedene Möglichkeiten wie den Heartbeat oder ein regelmäßiges Anpingen der beteiligten Komponenten. Zusätzliche Sicherheitsprozessoren können im parallel alle Prozesse überwachen und alarmieren oder intervenieren, wenn Fehler im System auftreten.
Fazit
Um komplexe Anforderungen für medizinische Geräte und Systeme zu erfüllen, bieten verteilte Systeme entscheidende Vorteile. Welche Systemarchitektur am besten geeignet ist, hängt von der jeweiligen Aufgabe ab. Gemeinsam mit den Experten der seleon können wir die bestmögliche Lösung für Ihre Anforderungen entwickeln. Kontaktieren Sie uns noch heute für eine individuelle Beratung.
Bitte beachten Sie, dass alle Angaben und Auflistungen nicht den Anspruch der Vollständigkeit haben, ohne Gewähr sind und der reinen Information dienen.
