Eckdaten

Panel-PCs müssen beim Einsatz im medizinischen Umfeld speziellen Anforderungen genügen. Oft ist dies nicht mit Standard-PCs, sondern nur mit kundenspezifischen Geräten zu erreichen. Die Medical-PC-Geräteplattform von TQ bietet sich hier als sehr flexible Lösung an.

Grundsätzlich gilt es zu prüfen, welche Anforderungen und Wünsche es an solch einen medizinischen Computer gibt. Welche Lösung die bessere ist, entscheiden die individuellen Vorgaben hinsichtlich Gerätedesign, Verfügbarkeit, Zukunftssicherheit und Sicherheitsaspekten.

Von der Anforderung zur Lösung

Die kundenspezifische Entwicklung eines medizinischen Panel-PC ist im Gegensatz zu einem Standardprodukt zeit- und kostenintensiver, bietet dafür aber erhebliche Vorteile. Bei der Entwicklung stehen der jeweilige Kunde und dessen Anforderungen im Mittelpunkt, sodass ein maßgeschneidertes Produkt entsteht. Neben den technischen Details erhält der Kunde auch Unterstützung bei Zulassungsthemen und den dazu benötigten Unterlagen und verfügt letztendlich über einen individuellen medizinischen Panel-PC, den der Hersteller idealerweise über den gesamten Produktlebenszyklus begleitet. Diesen Ansatz verfolgt die TQ-Group zum Beispiel mit der Medical-PC-Geräteplattform, wo basierend auf speziell für den medizinischen Bereich entwickelten Komponenten individuelle Gesamtgeräte entstehen.

Auch im Operationssaal haben Panel-PCs ihren festen Platz und unterstützen Ärzte und medizinisches Personal bei den unterschiedlichen Mess-, Analyse- und Organisationsaufgaben.

Auch im Operationssaal haben Panel-PCs ihren festen Platz und unterstützen Ärzte und medizinisches Personal bei den unterschiedlichen Mess-, Analyse- und Organisationsaufgaben. TQ-Systems

Design immer wichtiger

Das Design spielt auch in der Medizintechnik eine immer wichtigere Rolle. Aus der Unterhaltungselektronik gewohnte Aspekte bezüglich Aussehen und Bedienung machen auch vor einem OP-Saal nicht halt und beeinflussen somit stark das Design von Medizinprodukten. Formen, Bedienelemente und Funktionen, wie man sie von Handys und Tablets gewohnt ist, werden auch im OP-Saal erwartet. Kundenspezifische Panel-PCs lassen sich so gestalten, dass die Designwünsche der Endanwender und spezielle Anforderungen an die Usability mit einfließen. So haben Kunden nicht nur die Möglichkeit, die Farben zu bestimmen, sondern das komplette Gehäuse- und Frontdesign. Eine entscheidende Rolle spielt auch die Abstimmung auf die CI (Corporate Identity) des Kunden, sodass sich der Medical-PC nahtlos in das bestehende Produktportfolio und die direkte Umgebung im OP einfügen lässt.

Langfristig lieferbar

Nicht nur die Langzeitverfügbarkeit von Komponenten setzt man in der Medizintechnik voraus, sondern die Medizinproduktehersteller geben aufgrund langer Entwicklungszeiten und der hohen Aufwände für Zertifizierung und Zulassung lange Betriebszeiten vor. Bei Unternehmen, die die Kernkomponenten größtenteils zukaufen, gestaltet sich die Kontrolle und Zusicherung der Langzeitverfügbarkeit jedoch oft als schwierig. Außerdem besteht eine hohe Abhängigkeit gegenüber Unterlieferanten. Im Gegensatz dazu können Unternehmen, die die Elektronik und damit das Herzstück eines Panel-PC selbst entwickeln und produzieren, schon während der Entwicklung auf eine entsprechende Auswahl der eingesetzten Bauteile achten. Die Sicherstellung einer langfristigen Verfügbarkeit ist bereits in der Entwicklungsphase ein wichtiger Aspekt. Über das Bauteile-Management hinaus helfen bei der Erfüllung dieser Kundenanforderung auch die Erstellung eines Obsolescence-Management-Plans und die dauerhafte Überwachung der Verfügbarkeit eingesetzter Bauteile, was bei der TQ-Group durch eine dedizierte Obsolescence-Mannschaft erfolgt, die sich speziell um dieses Thema kümmert.

Skalierbarkeit mit Zukunftssicherheit

Damit ein Panel-PC auch eine aussichtsreiche Zukunft hat, sollte man aber nicht nur auf die Langzeitverfügbarkeit der Komponenten achten. Medizinische Panel-PCs sind meist mit x86-CPUs ausgestattet, deren Innovationszyklus recht kurzlebig ist, denn fast jährlich stellt beispielsweise Intel eine neue Prozessorgeneration vor. Um hier flexibel zu bleiben, sollte es bei Bedarf eine Möglichkeit zum Upgrade der Elektronik geben. Viele Hersteller von medizinischen Panel-PCs statten ihre Produkte allerdings mit einem Single-Board-Computer (SBC) aus, mit der Folge, dass man beim Upgrade auf eine neue Prozessorgeneration das gesamte Board austauschen muss. Meist ändert sich dadurch die Anordnung der Schnittstellen und der Kernkomponenten auf dem Board, was unter anderem eine Anpassung des Gehäusedesign und der Kühllösung erforderlich macht. Ein solches Redesign ist somit oft nicht nur zeit- sondern auch kostenaufwendig und ebenso stehen neue, umfangreiche Zulassungen an. Wegen dieser Problematik hinken einige Hersteller mit älteren Prozessorgenerationen hinterher.

Die Medical-PC-Geräteplattform lässt sich individuell an die jeweiligen Anforderungen bezüglich Leistung, Design und Schnittstellen anpassen.

Die Medical-PC-Geräteplattform lässt sich individuell an die jeweiligen Anforderungen bezüglich Leistung, Design und Schnittstellen anpassen. TQ-Systems

Bei der modular aufgebauten Medical-PC-Geräteplattform von TQ besteht der Rechner hingegen aus einem standardisierten CPU-Modul und einem Mainboard, auf das die CPU aufgesteckt und somit einfach austauschbar ist. Schnittstellen sowie deren galvanische Isolierung, Steckplätze und Erweiterungsmöglichkeiten sind auf dem speziell für den medizinischen Bereich entwickelten Carrierboard realisiert. Das CPU-Modul ist mit besonders sparsamen, aber dennoch leistungsstarken Intel-Prozessoren der jüngsten Generation ausgestattet und das standardisierte Kühlinterface auf dem Modul ist normiert. So wird sichergestellt, dass sich auch in Zukunft die nächsten Generationen an CPU-Modulen mit wenig Aufwand und keiner Änderung am System selbst einbauen lassen.

Es kommt auf die Details an

Die Montage von Panel-PCs kann im OP auf verschiedene Arten erfolgen. Je nachdem, ob man den PC an einem Tischstativ oder an einem Tragarm befestigt, gibt es unterschiedliche Anforderungen an den Auslass der Schnittstellen. Ein sauberes Bündeln und Ausführen der Kabel minimiert nicht nur Stolperfallen, sondern auch die Gefahr, aus Versehen einen Stecker zu ziehen. Steht ein Unternehmen vor der Entscheidung, einen Standard-Medical-PC oder einen kundenspezifischen Medical-PC zu kaufen, kommt es oft auf solche Details an. Durch das kundenspezifische Design der Steckerblende lässt sich sowohl ein Auslass nach unten, beispielsweise für ein Tischstativ, als auch ein Auslass nach oben für die Montage an einem Tragarm realisieren. Eine Kombination dieser beiden Varianten ist ebenfalls möglich, um die Kabel sauber zu bündeln und herauszuführen.

Die Medical-PC-Geräteplattform bündelt Know-how

Der Medical-PC ist ein lüfterloser Panel-PC für den medizinischen Bereich, insbesondere für den Einsatz in OP-Räumen und hygienisch sensitiven Bereichen. Er ist konform zu DIN EN / IEC 60601-1 und DIN EN / IEC 60601-1-2 und somit für den Einsatz im patientennahen Umfeld geeignet. Durch das modulare Design lassen sich mit der Plattform kundenspezifische ODM-Lösungen realisieren. Die integrierte Embedded-PC-Plattform, die komplette mechanische und thermische Ausstattung sowie die Implementierung von Display- und Touch-Technologien ist von TQ entwickelt und umgesetzt, womit die Medical-PC-Geräteplattform den höchsten Anforderungen hinsichtlich Qualität, Flexibilität und Langzeitverfügbarkeit genügt. Die Geräteplattform garantiert eine Highend-CPU-Lösung mit den aktuellen, leistungsoptimierten Embedded-CPUs von  Intel, beginnend bei der 6. Generation (von Core i3 bis Xeon mit Iris graphics). Die lüfterlosen, komplett passiv gekühlten Systeme basieren auf einem ausgeklügelten Kühlkonzept. Optional kabellose Konnektivität und die Erweiterbarkeit mit Standard- und Mini-PCIe-Karten machen die Plattform äußerst flexibel. Der Carrier bietet eine flexible Konfiguration für Massenspeicher: zwei unabhängige SATA-Steckplätze, 2,5-Zoll-SSD-Bay, M2-Modulsteckplatz mit SATA- und PCIe-x4-Interface für Highspeed-Devices. Ein Standard-PCI-Express-x16-Steckplatz auf dem Carrier nimmt PCI-Express-Karten (Gen 2) mit einer PCI-Express-Riser-Karte auf. Dadurch ist das System für zukünftige Framegrabber und High-Performance-I/O-Karten gerüstet.

Mehrwert schaffen

Laut dem „Cyber Security Intelligence Index 2016“ von IBM liegt der Gesundheitssektor im Jahr 2015 auf Platz 1 der am meisten angegriffenen Branchen. Die Gesundheitsbranche hat somit inzwischen die Finanzwirtschaft verdrängt, obwohl sie es ein Jahr vorher noch nicht einmal in die Top 5 geschafft hatte. Auf diesen Trend reagierend legen immer mehr Kunden Wert auf zusätzliche Sicherheitsfeatures. Dabei geht es nicht nur um den Schutz sensibler Daten, sondern auch um den Schutz des Applikations-Know-hows und einer sicheren Kommunikation mit der Umgebung. Spezielle Embedded-PC-Plattformen mit Multi-Level Security können hier als Grundlage dienen. Da die TQ-Group schon bei der Entwicklung und dem Design der Elektronik auf die benötigten Sicherheitsanforderungen der Kunden achtet, hat man bei der Medical-PC-Geräteplattform einen im System integrierten TPM-Baustein (Trusted Platform Module) vorgesehen. Dieser unterstützt nicht nur eine verschlüsselte Kommunikation, sondern ist auch Basis für wichtige Sicherheitsfeatures wie Bitlocker – eine verschlüsselte Datenspeicherung – und eine eindeutige Indentifizierbarkeit des Gerätes. Ebenso lassen sich durch den im System integrierten Security Controller auch Themen wie sicheres Lizenzmanagement und Schutz vor Reverse Engineering realisieren.

Standard oder kundenspezifisch

Ein kundenspezifischer Panel-PC bietet viele Vorteile. So können beispielsweise spezielle Kundenanforderungen im Gesamtsystem durchgängig umgesetzt werden. Dabei handelt es sich nicht nur um Anforderungen technischer und regulatorischer Natur, sondern auch um Anforderungen an Design und Usability. Auch Zusatzaspekte wie beispielsweise besondere Sicherheitsfeatures und das Garantieren der Langzeitverfügbarkeit durch proaktives Obsolescence-Management fließen in eine kundenspezifische Entwicklung als Mehrwert mit ein. Eine persönliche Kunden- und Produktbetreuung über den gesamten Produktlebenszyklus rundet das ganze Thema ab. Die Entscheidung für oder gegen einen kundenspezifischen Panel-PC liegt aber letztendlich beim Kunden, der die entsprechenden Vor- und Nachteile individuell, nach seinen jeweiligen Anforderungen, abwägen muss.