Der sich schnell entwickelnde technische Fortschritt hat Veränderungen im medizinischen Bereich mit sich gebracht. Auch wenn digitale Patientenakten oder die schnellere elektronische Übertragung von Patientendaten mittlerweile weit verbreitet sind: Moderne Computersysteme in Kombination mit der Cloud ermöglichen zuvor undenkbare Lösungen.
Die zunehmende Verfügbarkeit von schnellem mobilem Internet hat die Telemetrie in der Medizin etabliert. Klinische Informationssysteme werden bereits landesweit eingesetzt und integrieren die verschiedenen administrativen und klinischen Subsysteme. Kleinere Praxen greifen zunehmend auf digitale Patientenverwaltungssysteme und digitale Videosysteme zurück.
In naher Zukunft werden Themen wie Virtual Reality, Cloud Computing, Big Data und maschinelles Lernen zunehmend an Bedeutung gewinnen. Zum Beispiel können Patienten gesammelte Daten problemlos über ihr Smartphone oder Wearables mit behandelnden Ärzten teilen. Genome von Tumoren und anderes kompliziertes genetisches Material können nun digitalisiert und somit schneller verarbeitet werden. Analysen von sehr großen Datenmengen sind im medizinischen Bereich sehr wichtig und werden durch Big Data erheblich vereinfacht und beschleunigt.
Neben diesen Möglichkeiten bringt der Alltag im Gesundheitswesen auch Anforderungen mit sich, die mit den üblichen Computersystemen nicht abgedeckt werden können. Diese reichen von erhöhten Hygienestandards (antibakterielle, leicht zu reinigende Oberflächen) in den Bereichen, in denen die Systeme mit dem Patienten in Kontakt kommen, bis hin zu einer erweiterten Immunität gegen elektromagnetische Strahlung, um auch in stark belasteten Bereichen zu arbeiten, aber auch, um selbst keine Störungen zu verursachen und Behandlungen nicht zu behindern oder Messergebnisse zu verfälschen. All dies erfordert spezielle Hardware mit besonderen Gesundheitsmerkmalen.
Wichtige Standards und Zertifikate für medizinische Elektrogeräte
EN 60601: Die DIN-Normen für Medizintechnik definieren Sicherheitsanforderungen und Leistungsmerkmale für elektrische Geräte, die über die Netzstromversorgung für die Diagnose und Überwachung von zu behandelnden Personen betrieben werden. Die aktuelle dritte Ausgabe wurde insbesondere im Bereich des Risikomanagements stark überarbeitet.
IEC 60601-1: Dies ist das internationale Äquivalent der europäischen EN 60601-Norm, herausgegeben von der International Electrotechnical Commission.
PCs für den Einsatz im Gesundheitswesen
Neben den klassischen Anwendungsbereichen in der Industrie stellen auch andere Anwendungsbereiche gewisse Anforderungen an die verwendeten Computer, die mit herkömmlicher Standardhardware nicht erfüllt werden können. Auch der Einsatz im Gesundheitsdienst stellt einen Sonderfall dar. Je nach Anwendungsprofil gibt es neben den üblichen Merkmalen wie Langzeitverfügbarkeit, Langlebigkeit und Robustheit weitere Hintergrundmerkmale, die üblicherweise in den Hintergrund treten.
Patienten-Infotainment
Panel-PCs, die direkt am Patientenbett installiert sind und dazu dienen, den Patienten durch TV und Internet zu unterhalten, aber auch Informationen bereitzustellen. Während des Arztbesuchs kann der Arzt die Diagnose des Patienten, Bilder, Röntgenaufnahmen und mehr auf dem Bildschirm anzeigen. Einige dieser Systeme können auch als Telefon genutzt werden. Der wichtigste Unterschied zu anderen industriellen PPCs sind hier die Hygieneanforderungen, die an die Geräte gestellt werden, sodass sie in der Regel mit aggressiven Reinigungsmitteln gereinigt werden müssen oder sogar antibakterielle Oberflächen haben.
Pflege
Auch die Datenerfassung am Krankenbett oder die Medikamentengabe erfolgt heutzutage in der Regel mit IT-Unterstützung. Dafür werden mobile, batteriebetriebene Geräte verwendet, die vom Pflegepersonal getragen werden. Oft sind diese Tablet-PCs mit Merkmalen ausgestattet, die bei anderen Tablets unüblich sind. RFID- und Barcode-Leser zur Medikamentenerkennung, leicht zu reinigende Oberflächen oder sogar eingebaute Taschenlampen, um schlafende Patienten nachts bei Vitalzeichen wach zu halten. Ein weiteres häufig verwendetes Design sind Pflegerollwagen, Wagen, in denen ein vollständiger medizinischer PC mit Display oder ein medizinischer Panel-PC mit mobiler Stromversorgung untergebracht sind. Diese können von den Schwestern zum Patientenbett geschoben werden.
Diagnostik und Gerätemedizin
In der Medizintechnik müssen Bilder häufig von einem Arzt in höchster Qualität abgebildet werden. Dafür wird einerseits eine hohe Auflösung von bis zu 4k benötigt, aber auch eine definierte, kontrastreiche Farbwiedergabe, um Fehlinterpretationen zu vermeiden, z.B. bei der Betrachtung von Röntgenbildern.
Darüber hinaus müssen alle im Gesundheitswesen eingesetzten Computer eine hohe elektromagnetische Verträglichkeit aufweisen, zum einen, um vor von medizinischen Geräten erzeugten Feldern geschützt zu sein, zum anderen, um selbst keinen Störsender darzustellen und Messwerte nicht zu verfälschen. Dafür werden die PCs entsprechend ihres Verwendungszwecks in entsprechenden Prüfverfahren zertifiziert.
Medizinischer Embedded PC |
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Der MEDS-BS200 von Medwel ist ein kompakter, lüfterloser Embedded-PC basierend auf dem 4" WUX-3455 Board, der durch den Einsatz von Intel Apollo Lake 2 und 4-Kern-CPUs mit sehr geringer Leistungsabgabe eine hohe Rechen- und Grafikleistung bietet. Der Computer kann mit bis zu 8GB RAM ausgestattet werden und verfügt über eine Gigabit Ethernet LAN, RS232, sechs USB-Ports und einen microSD-Kartensteckplatz für einen einfachen Datenaustausch. Über eine M.2-Schnittstelle können weitere drahtlose Kommunikationskanäle wie WLAN, Bluetooth, 3G und 4G realisiert werden. Der Computer verfügt über die leistungsstarke Intel Gen9 Grafikeinheit, die die 3D-Grafikleistung verbessert und schnelle 4K-Codecs unterstützt. Zwei Bildschirme können über DisplayPort und HDMI mit 4K-Auflösung angeschlossen werden. Die robuste, wartungsarme Architektur, kompakte Abmessungen und geringe Wärmeabgabe (und damit Wärmeerzeugung) von nur 6W/10W qualifizieren den MEDS-BS200 neben der stationären Anwendung auch für den Einsatz in mobilen Notfallzentren, Krisengebieten und Rettungsfahrzeugen.
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Medizinische Displays |
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Der MEDS-M1900 ist ein 19" medizinischer Monitor mit integriertem kapazitiven Touchscreen. Das reine weiße Gehäuse und die "true-flat" Oberfläche sind leicht zu reinigen und machen ihn zu einem idealen Bildschirm für den Einsatz in Untersuchungs- und Behandlungsräumen.
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Der MEDS-M2200 ist ein 22", 16:9 medizinischer Monitor für kritischere Anwendungsszenarien wie Operationssäle, Labore und Pflegeheime. Der Bildschirm bietet hohen Kontrast und hohe Helligkeit bei einem weiten Betrachtungswinkel, wodurch eine konsistente und zuverlässige, hochwertige Darstellung medizinischer Bilder gewährleistet wird.
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Medizinischer Panel-PC |
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Der HID-2132 von Avalue ist ein multitouch-fähiger medizinischer PPC im schlanken Design (Tiefe nur 45,5 mm) mit einer Bildschirmdiagonale von 21,5" im Seitenverhältnis 18:9. Die maximale Auflösung beträgt 3840x2160 Pixel (Standard 1920x1080) mit einer Helligkeit von 250 Nits und einem ausgezeichneten Kontrastverhältnis von 3000:1. Der PPC kann mit leistungsstarken Intel CPUs der 6. Generation von Core i Prozessoren oder einem Celeron 3955U ausgestattet werden und verfügt über bis zu 16GB DDR4 RAM. Ein besonderes Merkmal sind die optional isolierten Schnittstellen, die den PPC vor Überspannungen von bis zu 5kV (Blitzschlag) schützen. Durch einen optionalen Batteriepuffer, der eine selbstständige Versorgung von bis zu 20 Minuten im Falle eines Stromausfalls ermöglicht, kann die funktionale Zuverlässigkeit zusätzlich erhöht werden. Das Gehäuse ist zudem antibakteriell beschichtet. All dies macht den PPC neben stationären Anwendungen auch für den Einsatz in den kritischsten Anwendungen, z.B. in Operationssälen, ideal. Zur weiteren Steigerung der Funktionalität kann der PPC mit einem zusätzlichen Modul mit Magnetstreifen-, Smartcard- und RFID-Lesern, NFC und Barcode-Scanner ausgestattet werden.
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Der MEDS-P1001 ist ein kompakter 10,1" PPC, der für den Einsatz am Krankenbett (als Patienten-Infotainment-System oder Anzeige für Vitalzeichen der Pflegekräfte) mit glatten, antibakteriell beschichteten Oberflächen ausgestattet ist, die durch ihre alkoholresistente Beschichtung leicht und effektiv gereinigt werden können, um eine optimale Hygiene am Krankenbett zu gewährleisten. Der PPC ist mit einem 10-Finger-Multitouch-Display ausgestattet und bietet dem Patienten durch eine eingebaute 5-Megapixel-Frontkamera die Möglichkeit der Video-Telefonie. Die Verbindung zum Netzwerk erfolgt über Gbit-LAN oder WLAN. Als Schnittstellen stehen 2x USB, 1x COM und Bluetooth zur Verfügung, z.B. zur Verbindung drahtloser Kopfhörer. Im Gegensatz dazu können Ärzte und Pflegekräfte einen eingebauten RFID-Leser verwenden, um Patientendaten zu identifizieren und abzurufen.
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Mit dem WMP-249 bietet Wincomm einen hochkonfigurierbaren medizinischen Panel-PC in der Bildschirmgröße 24" mit 10-Finger-Multitouch. Er kann mit Intel Core-i CPUs der 4. Generation ausgestattet werden und verwaltet bis zu 16GB Speicher. Die Standardinterfaces umfassen 6x USB, 2x COM, 2x Gbit-LAN, 1x DVI-D (Video-in für Display), 2x DP zum Anschluss zusätzlicher Monitore. Über einen PCIe x16 und zwei Mini PCIe Slots sowie einen zweiten Festplatteneinschub sind folgende Optionen weiterhin möglich, wodurch der PPC zu einem der vielseitigsten seiner Klasse wird: WLAN, Bluetooth, 5-Megapixel-Kamera, Batteriepuffer, PoE, Smartcard-Leser, DVD-Laufwerk, zweite Massenspeicherung, 4kV-Isolationskarte (2x COM, 1x LAN, 1x USB), RFID-Leser, zwei weitere COM, Full-HD Capture Card etc. Auf Wunsch ist der PPC auch DICOM-konform für die kontrast- und farbgetreue Darstellung von Röntgenbildern und ähnlichem.
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Medizinische Robuste Tablets |
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Der MTab-1202 ist ein 12" medizinisches Tablet mit Intel Cherry Trail-T Z8550, das speziell für den Einsatz im Gesundheitswesen entwickelt wurde. Er verfügt über einen Intel Cherry Trail-T Z855 Prozessor und läuft unter Windows 10, wodurch er eine hohe Kompatibilität mit anderen Computern im Krankenhausnetzwerk bietet. Die Oberfläche ist antibakteriell beschichtet und alkoholresistent, sodass sie leicht zu reinigen und zu sterilisieren ist. Optional kann das Tablet mit Magnetstreifen-, Smartcard- und Barcode-Lesern ausgestattet werden. Neben dem Betrieb des P-CAP Touchscreens mit den Fingern ist auch ein Betrieb mit dem optional verfügbaren aktiven Stylus möglich, wodurch das Risiko einer versehentlichen Fehlbedienung, beispielsweise durch das Platzieren der Handballen, minimiert wird.
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