Medizin- und Gesundheitstechnologie
Überblick über die Industrie
Die Medizin- und Gesundheitstechnologiebranche verändert die Patientenversorgung durch bahnbrechende Innovationen in der Automatisierung und Präzisionssteuerung. Von robotergestützten Operationen bis hin zu fortschrittlichen diagnostischen Bildgebungssystemen - die Hersteller medizinischer Geräte verschieben die Grenzen dessen, was im Gesundheitswesen möglich ist. Diese Hightech-Systeme sind auf Echtzeitkommunikation, deterministische Steuerung und nahtlosen Datenaustausch angewiesen, um Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Patientensicherheit zu gewährleisten.
acontis technologies spielt durch die Bereitstellung von EtherCAT- und Real-Time-Hypervisor-Softwarelösungen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung von medizinischen Geräten der nächsten Generation. Unsere Technologie unterstützt Hersteller medizinischer Geräte dabei, ultraschnelle Reaktionszeiten, hochpräzise Bewegungssteuerung und nahtlose Integration kritischer Komponenten zu erreichen, um sicherzustellen, dass medizinische Geräte mit der Zuverlässigkeit, Sicherheit und Leistung arbeiten, die für lebenswichtige Anwendungen erforderlich sind.
Medizinische Geräte und chirurgische Systeme erfordern blitzschnelle Reaktionszeiten für die Patientenüberwachung und lebensrettende Maßnahmen. Ausfälle, Verzögerungen oder Ungenauigkeiten von Prozessdaten können zu schweren Verletzungen oder kritischen Ausfällen führen.
Die Echtzeit-Hypervisor-Technologie von acontis ermöglicht den gleichzeitigen Betrieb von Echtzeit- und Nicht-Echtzeit-Betriebssystemen und gewährleistet eine zeitnahe und präzise Datenverarbeitung. So kann beispielsweise ein chirurgischer Roboter eine Steuerungsanwendung in Echtzeit-Linux ausführen, die Antriebe, Sensoren und E/A verwaltet, während die Anwendung für die grafische Benutzeroberfläche (GUI) in Windows läuft - und das alles auf derselben Hardware.
In einigen Fällen müssen medizinische Systeme, wie z. B. chirurgische Roboter und moderne Bildgebungsplattformen, mehr als 20 Bewegungsachsen steuern und mit zusätzlichen Roboter-Subsystemen koordiniert werden. EtherCAT ist auf einzigartige Weise in der Lage, diese Komplexität in einem einzigen Netzwerk zu bewältigen, was es zur einzigen praktikablen Lösung für solche hochsynchronisierten, mehrachsigen Steuerungsszenarien macht. Die Geräte müssen oft in kritischen und risikoreichen Umgebungen fehlerfrei arbeiten.
Medizinische Geräte müssen große Datenmengen in Echtzeit verarbeiten, von Bildgebungssystemen, die hochauflösende Scans erfassen, bis hin zu chirurgischen Roboterplattformen, die auf die präzisen Bewegungen des Chirurgen reagieren. Jede Verzögerung oder Dateninkonsistenz kann die Diagnosegenauigkeit und die Verfahrensergebnisse beeinträchtigen, was eine deterministische Kommunikation und Synchronisation für kritische medizinische Anwendungen unerlässlich macht.
Die deterministische Kommunikation von EtherCAT gewährleistet einen präzisen Hochgeschwindigkeitsdatenaustausch und eine Prozesssteuerung, die die strengen Anforderungen an die Bewegungssteuerung in der Medizintechnik erfüllen. Der EtherCAT-Master-Stack EC-Master von acontis bietet einen Class-A-Master mit Distributed-Clocks (DC), der einen hochsynchronisierten Betrieb zwischen dem MainDevice und den SubDevices ermöglicht. Diese Funktionalität ermöglicht es Herstellern, fortschrittliche Echtzeitanwendungen mit genauer und zuverlässiger Leistung zu entwickeln, was für medizinische Geräte entscheidend ist.
Für Anwendungen, die eine unabhängige Validierung oder umfassende Dokumentation des Systemverhaltens erfordern, bietet acontis den EC-Monitor, ein passives und unabhängiges EtherCAT-Analysetool. EC-Monitor kann als „digitales Schattensystem“ fungieren, das die Leistung des Hauptsystems in Echtzeit validiert und gleichzeitig alle relevanten Daten für Qualitätssicherung, Rückverfolgbarkeit und Compliance erfasst. Diese Überwachungsfunktion ist besonders wichtig für sicherheitskritische Anwendungen im medizinischen Bereich, wo Überwachung und Dokumentation unerlässlich sind.
Durch den Einsatz von Echtzeit-Hypervisor-Lösungen können Hersteller außerdem mehrere Verarbeitungsfunktionen auf einem einzigen System konsolidieren, ohne die Echtzeitleistung zu beeinträchtigen. Dies reduziert die Hardwarekomplexität, verbessert die Effizienz und stellt sicher, dass medizinische Geräte die für lebenswichtige Anwendungen erforderlichen ultraschnellen Reaktionszeiten einhalten
