28 Titelstory Hochwertige Netzteile Verbessern Die EMV Zeitgleich Mit PRODEX

12 MED Software Verjüngungskur für alternde Medizinsoftware 23 MED Software Zunehmende Vernetzung bei Medizingeräten 38 MED Elektronik & Komponenten 5 | 2 016 www.med-eng.de O2 Messung in der Medizin

28 Titelstory Hochwertige Netzteile verbessern die EMV Zeitgleich mit PRODEX

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ie Gesundheitslandschaft ändert sich: Da ist zum Bei- spiel der Trend weg von der zentralisierten Versorgung Dhin zur ambulanten Operation. Oder die computerge- stützte Diagnose, die personalisierte Medikamententherapie und die Telemedizin, die inzwischen ebenfalls mehr oder weniger in den Startlöchern steht. Außerdem ist auch die digitale Revolution mit ihren überlegenen Methoden im Gesundheits- Normenkonforme wesen angekommen – man denke nur an die Analyse vernetzter Softwareentwicklung für Daten und das Internet der Dinge. Ferner wirkt sich auch der de- Medizinische Geräte mografische Wandel auf die Medizintechnik aus und bringt ver- änderte Rahmenbedingungen mit sich. Hochwertige medizintechnische Geräte sind daher mehr denn je gefragt, da sie die umfängliche Betreuung - stationär oder ambulant – ermögli- chen.

Embedded Software Engineering

3D-Visualisierung

Chancen nutzen! Medical Apps

Legacy Systems Handling

Predictive Maintenance

Gleichzeitig treten immer häufiger multiresistente Keime auf und das Risiko einer Infektion im Krankenhaus nimmt zu. Damit steigt auch der Bedarf an erschwinglichen Desinfektionssystemen, um die Patienten, das Pflegepersonal und die Ärzte vor Infektionen zu schützen. Hinzu kommen Anforderungen wie etwa die verbesserte Krankheitsvorbeugung, die gezielte Forschung und die Notwendig- Lernen Sie uns und unser keit, die Behandlungskosten gering zu halten. Know-how aus über 30 Jahren Erfahrung als Entwicklungs- All dies verändert den Medizintechnikmarkt nicht nur nachhal- partner kennen. tig, sondern birgt zugleich ein hohes Innovationspotenzial für neue Produkte, Dienstleistungen und Geschäftsmodelle und so- mi t Chancen, die es zu nutzen gilt.

Mit der vorliegenden Ausgabe informieren wir Sie deshalb wieder über aktuelle Produktentwicklungen und bieten Ihnen viel- fältige Fakten. Diesmal aus den Bereichen MED Software, MED Besuchen Sie uns Materialien & Verfahren und MED Elektronik & Komponenten . in Halle 3 Blättern Sie doch gleich mal durch. am Stand E 93.

Herzlichst Ihre

www.med-eng.de/ Carola Tesche, Chefredakteurin @ m.med-eng.de [email protected] infoteam Software AG Am Bauhof 9 D-91088 Bubenreuth www.infoteam.de www.med-eng.de 3 Inhalt

Tumore minimal-invasiv zerstören Die Mikrowellen (MW)- oder Hochfrequenz (HF)-Ablation ist eine innovative Methode zur Behandlung von Krebsgewebe. Die neue Technologie ermög- licht es, Tumore und Metasta- sen auch in schwer zugängli- chen Körperbereichen minimal- invasiv zu behandeln. 26

Kontakt zum Verlag: Redaktion: Carola Tesche Einmal-Bioreaktoren für den (verantwortlich) Tel. +49 (0) 9221 949-238 Kampf gegen den Krebs Fax: +49 (0) 9221 949-377 [email protected] Der Zellwerk GmbH ist es erstmals gelungen, individuelle, Anzeigen: Daniela Höhn patienteneigene Killerzellen Tel. + 49 (0) 9221 949-253 außerhalb des menschlichen Abo/Vertrieb Körpers massenhaft und repro- Stefanie Hirschmann Tel. +49 (0) 9221 949-311 duzierbar zu kultivieren. Die Fax: +49 (0) 9221 949-377 dazugehörigen Einmal-Bio- E-Mail: [email protected] reaktoren liefert der Spezialist

Mediengruppe Oberfranken – für Express-Kunststoffspritz- Fachverlage GmbH & Co.KG gussteile: Proto Labs, Ltd. E.-C.-Baumann-Str. 5 47 95326 Kulmbach www.med-eng.de

Hygienetechnologie minimiert Infektionsrisiken In der High-Level-Desinfektion von Ultraschallsonden setzt der trophon® EPR als automatisiertes und validierbares System neue Maßstäbe.

MEDengineering 5/2016 4 www.med-eng.de Inhalt NEUE MED Szene 41 Schnell und sicher zur fertigen Baugruppe 06 Virtuelles Projektmanagement im Medizinbereich MED Materialien & Verfahren MED Software Werkstoffe WEGE Engineering Tool 42 Funktionsgebundene TPE 08 Fernwartung? Aber sicher! 44 Neuer Plastikklebstoff mit 11 Steuerungssoftware OWISoft verschiedenen Viskositäten 11 Klocwork mit erweiterter 45 Automatisierte Herstellung von MISRA-Unterstützung Hartmetall/Stahl 12 Verjüngungskur für alternde 47 Mit Einmal-Bioreaktoren den Medizinsoftware Krebs bekämpfen 14 Alle müssen an einem Strang ziehen 49 Spezialentwicklung für 16 Herzen aus dem 3D-Drucker die Medizintechnik Lee HDI 17 Besserer Schutz durch smartes SIEM Sterilisation 2/2-Wege

Applikationssoftware 50 Autoklavierbarer Schutz Magnetventile für Elektronik für Gase oder 19 Ganzheitliches ERP-System 53 Hohe Sauberkeit in der 20 „Computer, Anamnese!“ Medizintechnik – ein Muss Flüssigkeiten 56 Mehr Möglichkeiten für die ComPaMED Tools flexible Bauteilreinigung Düsseldorf 58 Hygienetechnologie minimiert 14.-17.11.2016 23 Zunehmende Vernetzung bei Infektionsrisiken Halle: 08 A Medizingeräten Stand: K09 MED Elektronik MED Geräte Kameras OP-Equipment 60 FlyInspektor treibt Fertigung voran 26 Tumore minimal-invasiv zerstören 62 Kombination von Lichtblatt- und Konfokalmikroskopie MED Elektronik 63 Optimierte Abläufe mit der XotoCAM 1.1 Baugruppen/Boards 65 Gute Gründe für die Basler beat Ø7,14 m m

28 Hochwertige Netzteile verbessern Optische Bauelemente die EMV 10,7 m m 31 Produktmeldungen 67 Industriekamera-Modelle mit 34 Leistungsfähige Energiesparer USB 3.1 Anschluss Einbaubeispiel 36 Flexibilität ist ein Muss 67 Mehr Designflexibilität Typ „Plug-In”

38 O2-Messung in der Medizin 68 Fotosensorik beschleunigt 41 Kompaktes Medizin-Netzteil die Diagnostik

Titelseitenhinweis

Fortec Power Supplies – Stromversorgungen von 1 bis 20.000 Watt für Medizin, Industrie und Transport Im Bereich Stromversorgungen bietet Fortec ein komplettes Port-

12 MED Software Verjüngungskur für alternde folio von AC/DC- und DC/DC-Geräten mit Leistungen bis in den zwei- Medizinsoftware 23 MED Software Zunehmende Vernetzung bei Medizingeräten stelligen kW-Bereich an. Kundenspezifische Entwicklungen sind 38 MED Elektronik & Komponenten 5 | 2 016 www.med-eng.de O2 Messung in der Medizin ebenso möglich wie preisoptimierte Angebote von der Stange. Das 28 Titelstory Hochwertige Netzteile unternehmenseigene Design-Center unterstützt Kunden und An- verbessern die EMV wender bei Systemanalyse und Komponentenauswahl. Für komplexere Aufgaben steht ein Team von Hard- und Softwareentwicklern zur Verfügung. FORTEC Elektronik AG 86899 Landsberg am Lech LEE Hydraulische Tel. +49 (0)8191 91 17 2 0 Miniaturkomponenten GmbH www.fortecag.de Am Limespark 2 D-65843 Sulzbach Telefon 06196773 69-0 www.med-eng.de E-Mail [email protected] 5 www.lee.de MED Szene Software

Virtuelle Projektteams treffen sich selten persönlich, sondern kom- munizieren hauptsächlich über technische Mittel. Auch Hersteller medizinischer Geräten stellen vermehrt virtuelle Teams zusammen. Virtuelles Projektmanage- ment im Medizinbereich

2. Wirtschaftliche Entwick- lung von neuen Märkten

Des Weiteren entwickeln sich aktu- ell einige neue Märkte im Medizin- sektor, die wirtschaftlich mehr und mehr an Bedeutung gewinnen. Bei- spiele hierfür sind China oder Indi- en. Für Unternehmen ist es von hoher Bedeutung, auf diesen Märkten präsent und vor Ort zu sein, um weiter zu wachsen . Vor allem, da in einigen Fällen die Gesetzgebung der Länder eine Zusammenarbeit mit einheimischen Firmen verlangt, um in diesen Märkten tätig sein zu dür- fen. Dies führt zu weit verteilten Projektteams, die ebenso auf eine virtuelle Zusammenarbeit angewiesen sind. Arbeitsplatz als Steuerzentrale des InLoox Projektmanagements 3. Outsourcing liegt im Trend ine virtuelle Zusammenarbeit bringt Herausforderungen mit sich. Folgende Gründe haben den Trend zur virtuellen Unter Outsourcing wird die Auslagerung von Wertschöpfungs- EZusammenarbeit in den letzten Jahren vorangetrieben: aktivitäten eines Unternehmens auf einen externen Zulieferer verstanden. Die Inanspruchnahme von qualifizierten oder 1. Digitalisierung ermöglicht Austausch über spezialisierten Vorlieferanten reduziert meist die Produkti- weite Distanzen ons-, Entwicklungs- oder Dienstleistungsgemeinkosten eines Betriebes. Outsourcing liegt im Trend, da Unternehmen ihre Zum einen wurde im Zuge der Digitalisierung ein Austausch Fixkosten verstärkt kritisch betrachten. Im Gegensatz zu spe- über weite Distanzen möglich. Damit haben Unternehmen zialisierte Abteilungen im Unternehmen können Zulieferer heutzutage die Möglichkeit, sämtliches, auf der Welt vorhan- über die Vertragsgestaltung viel kurzfristiger auf- und abge- denes Know-How zu nutzen. Lebt der Experte, der eine Berei- baut werden. In Zusammenarbeit mit externen Kooperations- cherung für das neue Projekt wäre, in Australien, dann stellt partnern werden Teams ebenfalls häufig zu virtuellen Teams. diese Tatsache für moderne Unternehmen zwar eine Heraus- forderung dar, jedoch kein Hindernis. Der Experte kann den- Im Rahmen dieser drei Hauptgründe wurden bereits einige noch mit Hilfe von technischen Mitteln als vollwertiges Team- Vorteile von virtuellen Teams, wie Kosteneinsparungen oder mitglied integriert werden und damit das Projekt mit seinem ein hoher Grad an Spezialisierung und Know-How der einzel- Know-How bereichern. nen Teammitglieder, angesprochen. Doch natürlich bringt die

MEDengineering 5/2016 6 www.med-eng.de MED Szene Software

gestaltet sich die Entwicklung eines „Wir-Gefühls“ und eines Teamzusammenhalts als sehr kompliziert.

Virtuelle Zusammenarbeit ist heute bereits sehr gefragt und wird auch in Zukunft im Rahmen der Technologisierung und Digitalisierung zunehmen. Auf Grund ihrer Neuartigkeit scheint virtuelle Projektarbeit eine große Herausforderung für Teams darzustellen. Doch auch die klassische Zusammenar- beit im Projektteam hat ihre kritischen Punkte, nur wissen er-

Mit dem Dashboard Status und Ressourcen grafisch abbilden

virtuelle Zusammenarbeit auch einige Herausforderungen mit sich. Virtuelle Projektarbeit führt unter anderem zu einem zerteilten Prozess. Grund hierfür sind kommunikative, geografische und kulturelle Barrieren, die Teammitglieder und Projektleiter in allen Schritten überwinden müssen. Dies wird vor allem zu Beginn eine große Herausforderung Planung eines Projekts einfach per Drag & Drop Funktion darstellen und sich möglicherweise im Laufe der Zusam- menarbeit minimieren, wenn sich die Mitglieder aufeinan- fahrene Projektmitarbeiter bereits damit umzugehen. Sobald

Bilder: Facton GmbH der eingestellt haben. Zusätzlich können kulturelle und virtuelle Teams zur Routine geworden sind, werden auch die auch fachliche Unterschiede zu Missverständnissen füh- oben genannten Herausforderungen sehr gut auf Grund von ren. Schon allein Sprachbarrieren erschweren eine Zusam- Erfahrungen bewältigt werden können. Virtuelle Projektteams menarbeit, doch kulturelle Unterschiede sind kritischer, stellen eine Form der Zusammenarbeit dar, die letztendlich da nicht alle Projektmitarbeiter über interkulturelle Kom- viel Spezialisierungs- und Entwicklungspotential für Unter- petenz verfügen. Ist das virtuelle Team zudem etwas grö- nehmen birgt. ßer, lässt sich eine weitere Herausforderung erkennen: Die Mitglieder treffen sich eher selten alle persönlich. Dadurch Gut zu wissen: Mit InLoox 9 Web App und InLoox 9 für Out- look können Projektmitarbeiter un- abhängig von ihrem geografischen Ort gemeinsam an einem Projekt arbeiten. Je nach Berechtigung kann jedes Teammitglied beispielsweise zu erledigende Aufgaben für das Team erstellen oder den Zeitplan anpassen.

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www.med-eng.de 7 MEDengineering 5/2016 MED Software Engineering Tool

Fernwartung erhöht die Effizienz und senkt die Kosten für die Wartung komplexer medizinischer Systeme. Richtig umgesetzt, wird auch die IT-Sicherheit nicht gefährdet. Fernwartung? Aber sicher!

ie Wartung komplexer medizinischer Systeme ist auf- sicherheit (Safety) auch das Thema Sicherheit vor Angriffen grund regelmäßiger Kontrollzyklen oft kostspielig und (Security) immer stärker an Bedeutung. Derfordert meist einen Vor-Ort-Einsatz eines geschulten Service-Technikers. Einsparpotential bietet der Einsatz von Integration und Anwendungsfälle für Ferndiagnose und –wartung. Die Diagnose aus der Ferne er- Ferndiagnose und -wartung möglicht eine bedarfsgerechte Wartung, sodass der Personal- aufwand deutlich verringert werden kann. Je nach Situation Die Systemarchitektur der meisten Geräte, insbesondere die mit kann ein Vor-Ort-Einsatz sogar vollständig entfallen, wenn Embedded Steuerung, lässt die Integration einer Kommunikati- zum Beispiel Änderungen an der Konfiguration oder sogar onsschnittstelle zu, ohne dass das Gerät neu konzipiert und ent- Software-Updates aus der Ferne durchgeführt werden. wickelt werden muss. Daraus lässt sich ein generisches Szenario Zudem bietet die zentrale Sammlung und Aufbereitung von entwickeln, welches den meisten Anforderungen gerecht wird. Diagnosedaten dem Hersteller die Möglichkeit, Verbesse- Dieses besteht aus dem zu wartenden Zielsystem, einem zentra- rungspotenziale zu erkennen und in nachfolgenden Gerätege- len Datencenter und dem Servicetechniker des Herstellers. nerationen einfließen zu lassen. Andererseits profitiert der Nutzer von schnelleren Reaktionszeiten bei Wartungsbedarf und geringeren Ausfallzeiten der Systeme.

Die Erweiterung medizinischer Geräte um eine Ferndiagnose und -wartung erfordert die Öffnung des Systems nach außen und somit die Integration einer geeigneten Kommunikations- schnittstelle. Dies erspart die lokale Präsenz, bietet potentiel- len Angreifern jedoch auch neue Möglichkeiten, da der räum- liche Zutritt nicht mehr notwendig ist.

Dass Kommunikationsschnittstellen für Angriffe ausgenutzt werden können, ist bekannt. So sorgte ein Hersteller von Infu- sionspumpen 2015 für Schlagzeilen1, weil dessen Geräte nicht gegen unberechtigte Zugriffe aus dem Krankenhaus- netzwerk abges ichert waren. Hacker konnten so über WLAN Fernwartungsinfrastruktur und Anwendungsfälle beispielsweise die Dosierung von Medikamenten beeinflussen. Auch der Schutz mit Passwörtern hilft nur eingeschränkt. Es lassen sich drei typische Anwendungsfälle identifizieren: Bereits Ende 2013 kursierte eine Liste mit Zugangspasswör- 1. Periodische oder ereignisbasierte Statusmeldungen des Ziel- tern für über 300 Medizingeräte im Internet2. Auf Seiten der systems an den Hersteller, um Ausfälle oder kurzfristig anstehen- Gerätehersteller herrscht daher eine gesunde Skepsis vor der den Wartungsbedarf zu erkennen. So können Wartungseinsätze Integration von Fernwartungsmöglichkeiten in die eigenen geplant werden, bevor kritische Systemkomponenten ausfallen. Produkte. Da diese jedoch hohes Einsparpotential bietet und 2. Die Fernwartung des Systems, um Diagnose, Wartungs- sic h die zunehmende Digitalisierung des Gesundheitssys- operationen oder Software-Updates live durchzuführen. tems jedoch nicht aufhalten lässt und damit eine stärke Ver- 3. Die lokale Wartung des Systems mit den gleichen Zielen

netzung von Geräten einhergeht, gewinnt neben der Betriebs- wie bei der Fernwartung für den Fall, dass diese aufgrund ei- 1) Quelle: nangabe: http://heise.de/-2633529 und http://heise.de/-2682272 2) Quelle: https://ics-cert.us-cert.gov/alerts/ICS-ALERT-13-164-01

MEDengineering 5/2016 8 www.med-eng.de MED Software Engineering Tool

nes Ausfalls oder den Gegebenheiten beim Kunden nicht entsprechende Schutzmaßnahme liegt in der Verschlüsse- möglich ist. lung der Senderinformationen.

Schutzziele: Security gewährleisten + Integrität: Informationen sollen unverändert beim Emp- fänger ankommen, sodass deren Integrität gewährleistet Die Anwendungsfälle müssen so umgesetzt werden, dass ist. Ein typischer Angriff ist die Manipulation von Daten nicht nur die störungsfreie Steuerung des Systems und Pro- durch einen „Man-in-the-Middle“. Um dies zu verhin- duktsicherheit (Safety), sondern auch die Sicherheit vor An- dern, sind kryptographische Signaturen gut geeignet. griffen (Security) gewährleistet ist. Dabei müssen vier grund- + Authentizität: Der Empfänger soll sich über die Identität legende Schutzziele erfüllt werden. des Senders sicher sein. Durch einen Spoofing-Angriff wird versucht, eine gefälschte Identität vorzuspielen. Mit geeigneten Authentifizierungsmaßnahmen, wie z.B. Zer- tifikaten, lässt sich auch dies verhindern. + Verfügbarkeit: Ein Dienst (z.B. die Ferndiagnose und -wartung) soll immer verf ügbar sein. Ein Denial-of-Service- Angriff versucht dies zu verhindern, indem er den Dienst mit einer Vielzahl von Anfragen überlastet, so dass legitime Anfragen den Dienst nicht mehr erreichen. Dagegen gibt es keine uni- verselle Maßnahme. Es muss im Einzelfall betrachtet werden, wie eine adäquate Maßnahme aussehen könnte, beispielsweise durch Redundanz oder Abschottung des Dienstes.

Umsetzung der Schutzziele

Die Übertragung von Statusdaten an das Datencenter (An- wendungsfall 1) kann beispielsweise über eine HTTP-Verbin- dung zum Datencenter erfolgen, in der zusätzlich die Ziel-

Bilder: ITK Engineering AG system-ID zur Zuordnung der Daten enthalten ist. Dies würde Schutzziele, Angriffsmöglichkeiten und Schutzmaßnahmen jedoch das Schutzziel der Vertraulichkeit verletzen, da HTTP- Verbindungen unverschlüsselt sind. Ebenso ist die Integrität + Vertraulichkeit: Es soll gewährleistet werden, dass Infor- nicht gewährleistet, da die Statusdaten auf dem Weg zum Da- mationen nur vom Sender und Empfänger gelesen werden tencenter verändert werden könnten. Die Authentizität ist können. Diese Vertraulichkeit zu brechen, ist das Ziel eines ebenfalls problematisch, da es keinen Weg für das Datencen- „Man-in-the-Middle“. Dabei wird versucht, die Informationen ter gibt, zu überprüfen, ob die Statusdaten tatsächlich von auf ihrem Weg vom Sender zum Empfänger mitzulesen. Eine dem bezeichneten Zielsystem stammen. »

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siemens.com/mdx MED Software Engineering Tool

Empfehlenswerter ist es, wenn Zielsystem und Datencenter Ein festes „Servicepasswort“ ist jedoch an dieser Stelle trotzdem ein virtuelles privates Netzwerk bilden (VPN). Dieses schottet nicht notwendig. Gerätezugang erhält der Servicetechniker den Datenverkehr zwischen den Systemen vom Rest des Inter- durch sogenannte Einmalpasswörter (OTPs), die er sich vor dem nets ab und stellt so Vertraulichkeit sowie Integrität sicher. Da Einsatz vom Datencenter generieren lassen und mit denen er sich es nur zwei Teilnehmerin dem VPN gibt, wird die Authentizität am Zielsystem selbst authentifizieren kann. Da die Passwörter nicht gefährdet. Denial-of-Service-Angriffe mit einer Vielzahl nur einmal verwendet werden können, stellt die Veröffentlichung von gefälschten Statusdaten werden so effektiv verhindert. i m Internet nach Verwendung kein Sicherheitsrisiko dar.

Der interaktive Zugriff auf das Zielsystem per Fernwartung Connectivity bei ITK Engineering (Anwendungsfall 2) kann auf verschiedenen Wegen umgesetzt werden. So könnte das Zielsystem zum Zwecke der Fern- Um die oben beschriebenen Anwendungsfälle umzusetzen, hat diagnose und -wartung einen Kommunikationskanal öffnen, ITK Engineering eine nach ISO 13485 entwickelte Ferndiagno- auf dem es auf eingehende Wartungsanfragen wartet. Dies er- se- und -wartungslösung realisiert, die der Sicherheit und dem fordert jedoch die Öffnung der Firewall des Nutzers, da sonst Bedürfnis nach komfortabler und kosteneffizienter Wartung glei- Fernwartungsanfragen aus dem Internet das Zielsystem nicht chermaßen gerecht wird. Mit der modularen und flexiblen Soft- erreichen. Zudem gestaltet es sich schwierig, die Authentizi- warelösung können Systeme um Fernüberwachung, -diagnose tät des Servicetechnikers sicherzustellen, da es oftmals nur und -wa rtung erweitert werden. Aufgrund des geringen Ressour- einen zentralen Servicetechnikerzugang gibt. Eine Identifika- cenbedarfs im Zielsystem ist sie auch in Embedded-Geräten ein- tion über ein „Servicepasswort“ wäre denkbar, dieses könnte setzbar. Die Lösung besteht aus drei zentralen Komponenten: aber aus Versehen oder mit Absicht im Internet publiziert werden und würde den unkontrollierten Zugriff ermöglichen. Die + Einem Service Daemon zur Erweiterung des Zielsystems Authentizität wäre nicht mehr gewährleistet. um eine Fernwartungs-Schnittstelle + Zwei plattformunabhängigen Anwendungen für Adminis- trator und Service-Techniker + Einem zentralen Datencenter zur Speicherung und Ver- waltung der Daten

Um dem hohen Sicherheitsbedarf gerecht zu werden und An- griffsmöglichkeiten zu verhindern, verfolgt die Lösung ein durchgängiges Security-Konzept. Die Öffnung des Zielsystems ist auf ein Minimum beschränkt, da sich Geräte nur bedarfsori- entiert mit dem Servicenetzwerk verbinden. Sämtliche Kommu- nikation verläuft über ein VPN, die Verbindungen sind Ende-zu- Ende verschlüsselt. Es wird konsequent auf offene Standards gesetzt. Durch die Verwendung von OTPs gibt es zudem keine Probleme durch im I nternet publizierte Passwörter. Anwendung für Servicetechniker Geräteservice der Zukunft Der Verbindungsaufbau über das Zielsystem selbst, beispielsweise unter Verwendung des VPNs, stellt eine sicherere Alter- Durch den Einsatz von Ferndiagnose- und -wartungslösungen native dar. Auf diese Weise bestimmt der Gerätebetreiber, lassen sich Servicekosten und Stillstandzeiten verringern. wann auf sein Zielsystem von außen zugegriffen wird. Zudem Besonders bei Embedded-Geräten besteht die Möglichkeit, muss die Firewall nicht für eingehende Anfragen geöffnet wer- über Software eine Kommunikationsschnittstelle nach außen den. Der Servicetechniker kann über das Datencenter auf das zu schaffen, ohne dass das gesamte Gerät neu konzipiert oder Zielsystem zugreifen. Im Datencenter wird verwaltet, ob und zusätzliche Hardware integriert werden muss. Die vorgestellte welche Servicetechniker auf ein Zielsystem zugreifen dürfen. Softwarelösung eignet sich sowohl für bestehende als auch Ein universelles „Servicepasswort“ ist nicht notwendig. neue Gerätefamilien. Der Einsatz unterschiedlicher Security- Mechanismen, die alle Schutzziele erfüllen, gewährleistet da- Bei dem lokalen Zugriff auf das Zielsystem (Anwendungsfall bei die notwendige 3) kann auf VPN und Datencenter nicht zugegriffen werden. Sicherheit, um Da- KONTAKT tenschutz und Pati- ITK Engineering AG entenwohl nicht zu D-76761 Rülzheim gefährden. Tel. +49 7272 7703 0

Autor: Dr. Joachim Wilke, www.itk-engineering.de

ITK Engineering AG Bild: ITK Engineering AG

MEDengineering 5/2016 10 www.med-eng.de MED Software Engineering Tool

Die OWISoft ist die bewährte Software, um OWIS® Steuerungen zu sowie das Übertragen von Daten in Verbindung mit anderen Anwendun- konfigurieren und zu betreiben. Seit Mitte Juni 2016 ist ein Update gen, stehen selbstverständlich unverändert zur Verfügung. mit neuen Funktionen erhältlich, die insbesondere darauf ausgerichtet sind, kundenspezifisches Arbeiten weiter zu optimieren. www.owis.eu

STEUERUNGSSOFTWARE OWISOFT – NEUES UPDATE V2.9 ONLINEABRUFBAR

Mithilfe der OWISoft und einer OWIS® Steuerung vom Typ PS 10, PS 30, PS 35 und PS 90 lassen sich die verschiedensten Positionieraufgaben komfortabel und zuverlässig bewältigen. Die Software kann bis zu 12 Achsen verwalten und asynchron ansprechen.

Mit der aktuellen Version V2.9 bieten sich zusätzliche Möglichkeiten in Bezug auf die Verwaltung der Datensätze. Ab sofort kann die Datenbank unabhängig von der Software aktualisiert werden. Somit ist eine zeitna- he Ergänzung der Parameter für neue OWIS® Produkte gewährleistet.

Kundenspezifische Daten werden in einer separaten Datenbank geführt und können beliebig geändert und ergänzt werden. Bei einem erneuten Update bleiben die Parameter hier unverändert erhalten.

Eine weitere nutzerfreundliche Neuerung betrifft die Konfiguration der Achsenparameter: Für zeitsparendes Arbeiten können die Einstellungen alternativ über eine „owd“-Textdatei geladen werden. Erprobte Funktionalitäten, beispielsweise die intuitive Bedienerführung

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Die neue Version 2016.2 von Klocwork ist ein Werkzeug zur tiefge- Offline-Hilfe zeigt nun die Erläuterungen und die Beispiele für konfor- henden statischen Analyse von Software, die in C/C++, Java und men und nicht-konformen Quellcode aus dem Regelwerk. Zwei weitere C# geschrieben ist. neue Prüfungen betreffen die Verwendung von nicht vertrauenswürdigen Zeigern, wie in CWE-822 beschrieben. Klocwork 2016.2 bietet erweiterte Unterstützung für die Prüfungen der MISRA-C:2012-Regeln. Auch die komfortable Offline-Hilfe von Klocwork Verbessert ist in Klocwork 2016.2 auch die Genauigkeit und die Ge- ist damit für Prüfungen verfügbar, die MISRA-Regeln betreffen. Diese schwindigkeit der statischen Analyse. Das betrifft beispielsweise die KLOCWORKMITERWEITERTER MISRA-UNTERSTÜTZUNG

Prüfung von Zugriffen außerhalb von Array-Grenzen, die Entdeckung von unerreichbarem Code oder von NULL-Pointer- Dereferenzierung.

Mit Klocwork 2016.2 werden zum ersten Mal der Cross-Compiler von Reneseas (ccrh) für die Mikrocontrollerfamilie RH850 von Renesas und der Cross-Compiler von Panasonic (cc101) für die Mikrocontroller der Reihe NM101 von Panasonic unterstützt. Ver- besserungen gab es bei den Cross-Compilern von ARM (armcc) und Greenhills (ghs). Auch einige Checker wurden modifiziert, wodurch im Allgemeinen weniger „false positives“ erwartet werden.

Klocwork ist bei Hitex GmbH erhältlich.

www.hitex.de/klocwork www.med-eng.de 11 MEDengineering 5/2016 MED Software Engineering Tool Verjüngungskur für alternde Medizinsoftware

egacy Software ist Software, die noch einen Nutzen hat, 1993/1994 Medical Device Directive (MDD) aber auch eine Historie. Und auch, wenn es heißt, dass EU-Richtlinie LSoftware nicht altert, macht sich das Alter irgendwann deutlich bemerkbar. Aus technischer Sicht bedeutet das: kaum Medizinproduktgesetz (MPG) noch reproduzierbare Bild-Umgebungen, Programmierspra- Deutsche Umsetzung der MDD chen, die keiner mehr beherrscht, wichtige Schnittstellen, die nicht unterstützt werden, und falls die Software gemeinsam mit Hardware genutzt wird, ist diese nur noch schwer verfügbar, 1997 General Principles of Software Validation vielleicht abgekündigt oder zumindest ergonomisch veraltet. FDA-Richtlinie (USA)

Doch nicht nur technisch fordert das Alter seinen Tribut:Lega- 2003 Harmonisierung der EN ISO 13485 cy Software entstammt auch oft einer Zeit, in der viele, heute Qualtitätsmanagement & Produktsicherheit wichtige normative Vorgaben gar nicht oder nur in abge- schwächter Form existierten. Egal, ob die Software zehn Jahre nicht weiterentwickelt wurde oder ob sie kontinuierlich ge- 2006 IEC 62304 Softwarelebenszyklusprozess für wachsen ist, sodass am Ende eine strukturierte Weiterent- Medizingerätesoftware wicklung schwierig erscheint: Irgendwann stellt sich die Fra- ge, ob eine bestehende Software weiterentwickelt, moderni- 2007 IEC 62366 siert, neuentwickelt oder eingestellt werden soll. Die Antwort Usability darauf ist häufig eine Einzelfallabwägung.

Stolperstein „Gesetzliche Änderungen“ 2012 Wichtige Änderungen für die Anwendung der EN ISO 14971 Risikomanagement Die heutige normenkonforme Softwareentwicklung für Me- dizinprodukte basiert auf einer Reihe von Gesetzen, Richt- 2016/2017 Medical Device Regulation (MDR) EU-Richtlinie (ersetzt MDD)

Zeitstrahl für elementare Einführungen und Änderungen von Richtli- nien und Normen hinsichtlich der Softwareentwicklung für Medizin- Die von vielen Herstellern me- produkte. dizinischer Geräte seit vielen linien und Normen, die über mehrere Jahre hinweg ent- Jahren eingesetzte Software ist standen sind und aktualisiert wurden. Damit die Software von damals heute dennoch in Verkehr gebracht werden betriebsbewährt. Allerdings ent- darf, muss, wie auch bei Neuentwicklungen, die Konformi- spricht sie nicht mehr dem aktu- tät zu den grundlegenden Anforderungen aufrechterhalten ellen Stand der Technik. Doch werden.

mit langjähriger Erfahrung in der Insbesondere für Produkte, die – selbst ohne technische Softwareentwicklung und dem Änderung – durch eine neue Zweckbestimmung plötzlich Know-how im Umgang mit den als Medizinprodukt oder als Medizinprodukte-Zubehör gelten, bedarf es meist der Überführung in einen aktuellen geltenden Normen lässt sich Le- Entwicklungsprozess nach I EC 62304 und der erneuten gacy Software auch heute höchst Verifizierung und Validierung nach den aktuellen Vorga- produktiv und vielseitig nutzen. ben. Ergeben sich hier Bugs, fehlende Dokumentationen oder neue Erkenntnisse im Risikomanagement, muss nachgebessert werden.

MEDengineering 5/2016 12 www.med-eng.de MED Software Engineering Tool

er ein auf dieser Basis als sicher einzustufendes Produkt oft ab ~ 2010: Toolvalidierung länger in Verkehr bringen. Die Datenbasis ergibt, vor allem aus Sicht der FDA, einen entscheidenden Unterschied, ist aber auch in Europa nic ht zu unterschätzen – insbesondere in Sa- ab 2012: Konsolidierung & Erhöhung des chen klinischer Bewertung. Die Verwendung von Legacy-Soft- Drucks auf benannte Stellen warekomponenten in neuer Software, beispielsweise Drucker- treiber oder Exportwerkzeuge für veraltete Schnittstellen, regelt die IEC 62304 über sogenannte Software Of Unknown ab ~ 2014: Usability Engineering Provenance (SOUP). Sie darf auch dann in Medizinprodukten eingesetzt werden, wenn ihr Softwareentwicklungsprozess unbekannt ist oder vom heutigen Stand der Anforderungen ab ~ 2015: Klinische Bewertung abweicht, sofern sie validiert und die davon ausgehenden Ri- siken behandelt worden sind. Ein komplettes Softwarepro- dukt als Ganzes wird man so nicht in Verkehr bringen können, sehr wohl aber einzelne Komponenten, die dann nicht neu ab ~ 2017: Prozessvalidierung entwickelt werden müssen.

Vergleichbar beschreibt die Usability-Norm IEC 62366 Anforde- rungen für sogenannte User Interfaces Of Unknown Provenance ? : Medical Apps (UOUP). Hierbei handelt es sich um Benutzer-Maschine-Schnitt-

Bilder: © infoteam Software AG stellen, von denen im Normalfall keine direkte Gefahr beim Ein- MEDDEV-Guidelines zunehmend obligatorisch satz in Medizinprodukten ausgeht: Das reicht von der Standard- Computermaus bis hin zu kompletten Legacy Systems, die aus Zeitstrahl seit wann die Auditoren der benannten Stellen geltende Monitor, Rechner und Software bestehen und über eine Schnitt- Vorgaben konsequent überprüfen. stelle medizinische Daten visualisieren sollen.

Stolperstein „Auslegung geltenden Rechts“ Modernisierung von Legacy Software

Doch nicht nur die Normen und Gesetzestexte ändern sich, auch Da in vielen Fällen keine Experten mehr im Betrieb arbeiten, ihre Auslegung und Durchsetzung. Obwohl sie sich streng ge- die an der Entwicklung der entsprechenden Software aktiv mit- nommen damit strafbar machen, sind und waren viele Hersteller gewirkt haben und somit wertvolle Informationen liefern kön- sehr pragmatisch in der Anwendung der harmonisierten Normen. nen, bleibt oft nur Reverse Engineering. Ziel ist dabei eine Ent- Die benannten Stellen sind fünf Jahre nach dem PIP-Skandal scheidungsgrundlage, ob Ergänzungen möglich sind, ob eine strenger denn je, veranschlagen höhere Auditzeiten, kommen un- Portierung auf aktuelle Programmiersprachen sinnvoll ist oder angekündigt zu Besuch und interessieren sich mehr und mehr für ob eine Neuentwicklung orientiert an der Legacy Software die Dinge wie Toolvalidierung,klinische Bewertung und Usability En- effizientere Lösung ist. Portierungen sind häufig dann ein Mit- gineering. So sind die Hersteller gezwungen, sich Strategien und tel der Wahl, wenn die Software vorrangig Algorithmus-lastig Methoden zu diesen Themen nach und nach zurechtzulegen. Die viele Berechnungen durchführen soll. Handelt es sich dagegen Tendenz zur stärkeren Durchsetzung geltenden Rechts könnte um eine GUI-lastige Software, so bietet Neuentwicklung meist auch die Entwickler der rund 70.000 Medical Apps ohne CE-Zei- den schnelleren Weg zu Multitouch und Co. chen treffen, die in den meisten Fällen nicht einmal wissen, dass sie ein Medizinprodukt in Verkehr bringen, obwohl auch für sie Neue Brisanz gewinnt das Thema Legacy Software durch die die gleichen gesetzlichen Anforderungen wie für „klassische“ Medical Device Regulation (MDR), die Ende 2016/Anfang Medizinprodukte gelten. 2017 EU-weit eingeführt wird und die MDD ersetzt. Binnen drei Jahren müssen In-Verkehrbringer von Software für Medi- Einsatz von Legacy Software zinprodukte dann für jede Software die Konformität zur neuen Richtlinie sicherstellen. Hier profitiert, wer langfristig ge- Doch vorhandene Legacy Software muss keine Belastung dacht und seine Softw are bereits zuvor entsprechend gewis- sein. Hat der Hersteller im Sinne einer Post Market Surveil- senhaft gepflegt lance Daten zur Sicherheit und Wirksamkeit gesammelt, kann hat. Denn die Neu- KONTAKT entwicklung von infoteam Software AG heute ist die Legacy Am Bauhof 9 Software von morgen. D- 91088 Bubenreuth Hannes Mühlenberg Tel. +49 (0)9131 78 00 0 Consultant Medical Devices & TÜV zertifizierter Regulatory Affairs Manager international www.infoteam.de infoteam Software AG

www.med-eng.de 13 MEDengineering 5/2016 MED Software Engineering Tool

Lösungen für die IT-Organisation in dezentralen Konzernstrukturen der Medizintechnikindustrie

„Alle müssen an einem Strang ziehen“

n den heutigen dynamisch wachsenden, dezentral organi- Trotz Einrichtung einer zentralen IT Verantwortung auf Kon- sierten Konzernstrukturen der Medizintechnikindustrie zernebene, agierten die dezentralen IT Einheiten im wesent- Istehen die Konzernstabseinheiten und insbesondere de- lichen autark – die Einrichtung einer effizient agierenden ren Leitung vor großen Herausforderungen: Sie müssen einer- konzernweiten IT als funktionale Organisationseinheit war seits die unternehmerische Eigenverantwortlichkeit der Ge- bislang nicht gelungen. Ein radikaler Neuanfang war erforder- schäftsbereiche akzeptieren, andererseits sind sie der über- lich, um eine Konzern-IT aufzubauen, die durch business- geordneten Konzernvorgabe verpflichtet, Synergien zwischen getriebene, innovative Lösungen das Konzernziel des profita- den Geschäftsbereichen und den Einzelunternehmen zum blen Umsatzwachstums unterstützt. Gesamtwohl des Konzerns zu realisieren. Zur Lösung des Problems trafen in einem ersten Schritt die ex- Insbesondere die auf Konzernebene angesiedelte IT gerät in ternen OPC-Berater und der zentrale IT-Leiter (CIO) mit dem solchen Strukturen regelmäßig in turbulente Fahrwasser. Vorstand zusammen. Hier wurden die grundlegenden Voraus- Denn die einzelnen Geschäftsbereiche und deren Unterneh- setzungen festgelegt: Wie definieren sich die Freiheitsgrade der men verfügen über eigene interne Prozessstrukturen, die sehr einzelnen Konzerneinheiten, wo soll es Restriktionen geben? unterschiedlich durch die IT unterstützt werden. Gerade an dieser Stelle treffen regelmäßig Konzernanforderungen und Auf Basis dieser Vorgaben entwickelten die Berater in Zusam- empfundene Notwendigkeiten aus Sicht der einzelnen Unter- menarbeit mit dem CIO unterschiedliche Organisationsmodelle, nehmen aufeinander. Das Resultat: Die Konzern-IT-Einheit von der Prozessorganisation über die funktionale Organisation wird als reiner Kostenfaktor betrachtet, der die Profitabilität bis hin zu Hybridmodellen. Diese verschiedenen Varianten wur- der einzelnen Einheiten belastet, da diese Kosten auf den den mit den IT-Leitern der einzelnen Geschäftsbereiche evaluiert ganzen Konzern verteilt werden. Die dezentralen Einheiten und im Anschluss dem Vorstand mit ihren Vor- und Nachteilen sehen keinerlei Vorteile und die über den Konzern gespannte vorgestellt. Welche Modelle passten zu dem Unternehmen, wel- funktionale IT-Organisation schliddert in ein im Wesentlichen che sch ieden von vornherein aus, welche kann man kombinieren, emotional geladenes Spannungsfeld. waren hier die zu entscheidenden Fragen. In dieser ersten Runde wurden die Ziele zunächst eingegrenzt, eine Vorauswahl unter So geschehen bei einem weltweit agierenden Medizintechnik- den Modellen getroffen und die Marschroute bestimmt. unternehmen mit Niederlassungen in Europa und den USA. Mit diesen Ergebnissen beschäftigten sich anschließend die extern geleiteten Work- shops mit den global relevanten IT-Verant- wortlichen. Hier wurden zunächst die notwendigen Prozesse und im Anschluss die beiden Kern-Management -Tools definiert: das Projekt-Portfolio-Management und das IT-Controlling. Dabei stand immer die Frage im Hintergrund, wie diese Tools mit Leben gefüllt werden konnten.

Schließlich erarbeitete die Gruppe das IT Steuerung über PPM und KPI-System grundlegende Regelwerk für ein konzern-

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spezifisches System von Leistungsindikatoren (KPI-System) und übertrug die Verantwortung für dessen Entwicklung auf das IT-Controlling. Von besonderer Wichtigkeit war, dass das KPI-System in einem ersten Schritt zeitnah imple- mentiert wurde, um über den zeitlichen Verlauf weiter entwickelt zu werden. Es durfte kein über Jahre hinweg festgelegtes, sondern musste ein sich entwi- ckelndes „intelligentes“ System sein.

Vorteile eines „intelligenten“ IT-Management-Systems

Ein solches „intelligentes“ IT-Management-System soll in Zukunft verhindern, dass starre Berichtsgrenzen die einzelnen eigenständigen Unternehmensein- heiten voneinander abgrenzen. Wichtig dabei ist vor allem, dass der Konzern- IT-Leiter (CIO) in seiner Konzernfunktion – statt mit traditionellen disziplinari- schen Kompetenzen – mit einem Management-Toolset ausgestattet ist, das an den ökonomisch und technologisch wichtigsten Stellschrauben der Konzern- IT ansetzt: den Kosten und Investitionen aus Entwicklungs- und Erweiterungs- projekten sowie den Kosten des laufenden Betriebs.

Die zentralen Konzerneinheiten erfordern ein sogenanntes Business-IT-Align- ment, das heißt, Konzernstrategie, operative Prozesse und IT müssen optimal ALLES ausgerichtet und aufeinander abgestimmt sein. Zudem muss die Beziehung zwischen den drei Faktoren Größenordnung, Wirtschaftlichkeit und integrierte Datens tröme klar beschrieben sein. Bei diesem intelligenten IT-Management- IM BLICK System arbeitet der CIO nun mit zwei transparenten und effizienten Manage- ment Werkzeugen: einem zentralen Projekt-Portfolio-Management (PPM) auf der einen Seite und einem umfassenden, konsistenten Kennzahlensystem auf OBJEKTIVE der anderen. UND FILTER Aufbau eines konzernweiten Kennzahlensystems • großes Portfolio Um ein solches Kennzahlensystem aufzubauen, mussten zunächst die Kosten- • präzise und Leistungsströme einheitlich aufbereitet werden. Denn erst dann wird eine transparente Messbarkeit sowie auch Vergleichbarkeit zwischen den Konzern- • langlebig und zuverlässig einheiten möglich. Nur aus dieser Transparenzheraus können Zielrichtung und • in rauer Umgebung Zielerreichung genau überprüft werden. Voraussetzung hierfür war, dass die zu erreichenden Ziele einer solchen IT-Strategie auch in die individuellen Zielver- • Sonderanfertigung einbarungen der betroffenen Mitarbeiter aufgenommen wurden. Nur so erhal- möglich ten in Zukunft sowohl das IT-KPI-System als auch die Richtungsvorgaben des CIO das entsprechende Gewicht.

Der Aufbau sowie die kontinuierliche Weiterentwicklung des Messzahlensys- tems erfolgt nun durch eine spezielle Controlling-Funktion, das IT-Controlling. Als Stabsstelle beim CIO angesiedelt, legt diese Instanz die Grundlagen für die notwendige Transparenz und entwickelt stufenweise das KPI-System. Obers- tes Gebot für das KPI-System liegt darin, dass es über den Unternehmensebe- nen angesiedelt ist. Ein wirksames Kennzahlensystem entwickelt sich in einzelnen Schritten und bezieht immer ein „Bottom-up-Feedback“ in den Prozess mit ein. Nur so lässt sich die Akzeptanz des Systems innerhalb aller Organisa- tionsebenen sicher stellen.

Zentralstelle Projekt-Portfolio-Management

Als zweites Werkzeug bedient sich der CIO eines zentralen Projekt-Portfolio- Managements. Auch hier wurde in direkter Berichtslinie zum CIO eine Zentral- stelle auf Konzernebene geschaffen. Nach eindeutig zu definierenden Kriteri- en sind zukünftig alle davon betroffenen Projektmaßnahmen dem globalen »

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gewirkt werden, Synergien zwischen Projekten können genutzt und Projektredundanzen können vermieden werden. Mit einer solchen Struktur aus Projekt-Portfolio-Management, KPI-Sys- tem und IT-Controlling, spannt sich nun ein handlungsweisen- des Netzwerk über die gesamte Konzern-IT.

Autor: Omar N. Farhat, MA, MBA Geschäftsführer Organisations &Projekt Consulting (OPC) IT Steuerung über PPM und KPI-System Spezialgebiet Produktivitätsoptimierung

Projekt-Portfolio unterzuordnen. Return on Investment oder Kapitalwert-Betrachtungen von strategischen und Innova- KONTAKT tionsprojekten liefern dabei die Grundlage für eine Priorisie- OPC organisations- & projekt rung innerhalb des Portfolios. Das Projekt-Portfolio-Manage- Ҁ consulting GmbH ment steuert und überwacht das gesamte Projektbudget und Hansaallee 2 gewährt dem Konzernmanagement den Überblick über ge- D-40547 Düsseldorf plante IT-Maßnahmen in den einzelnen Geschäftsbereichen. Tel. +49 (0)211 550 2869 11 Eine solche Struktur hat Vorteile: Es kann Projekten, die mit der www.opcfoundation.org Konzernstrategie nicht konform gehen, rechtzeitig entgegen-

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Mit der Mimics Care Suite bietet Materialise eine Software- und Ser- eingewachsen sind“, erläu tert Martin Herzmann, Sales Manager bei Mate- vice-Plattform für den 3D-Druck in der Kardiologie, Kinderkardiologie rialise. „Die Visualisierung erleichtert dem OP-Team die Planung des kom- und Herz- sowie Gefäßchirurgie an. Die Plattform unterstützt Ärzte in der pati- plexen Eingriffs. Operationen können in kürzerer Zeit durchgeführt werden, entenspezifischen Planung, der Patientenaufklärung und der Simulation kom- die Komplikationsrate und die Belastung für den Patienten verringern sich.“ plexer Eingriffe. Patienten profitieren von mehr Sicherheit und einer verbesser- ten Versorgung. Die Mimics Care Suite fügt sich dabei nahtlos in die bestehende In der Medizintechnik spielen patientenspezifische Lösungen eine immer IT-Infrastruktur von Krankenhäusern ein und vereinfacht die Arbeitsabläufe. wichtigere Rolle. Hier leistet der 3D-Druck einen zentralen Beitrag zur indi- vidualisierten Patientenversorgung. Die rasant steigende Bedeutung von HERZENAUSDEM 3D-DRUCKER 3D-Druck in der Medizin spiegelt sich in der Anzahl der Publikationen wider: Während 2009 auf PubMed (führendes Portal für medizinische Publikatio- In Deutschland gibt es jährlich über 338.000 Todesfälle durch Herz-Kreis- nen zu biomedizinischen Themen) lediglich 3 Veröffentlichungen zu 3D- lauf-Erkrankungen, 6.500 bis 7.500 Kinder werden laut Zahlen aus dem Druck gelistet waren, wurden im ersten Halbjahr 2016 allein 431 Publika- Deutschen Herzbericht 2015 jedes Jahr mit einem Herzfehler geboren. In tionen zum Thema aufgeführt. vielen Fällen sind mehrfache Herzoperationen nötig, und gerade bei komplexen Eingriffen stehen Ärzte häufig vor einer sehr individuellen Herausfor- Materialise Medical unterstützt Forscher, Ingenieure und klinische Anwen- derung. Hier bietet eine Visualisierung der oft sehr kleinen und komplexen der darin, innovative patientenspezifische Behandlungsmethoden zu ent- Strukturen in 3D zahlreiche Vorteile für Ärzte und Patienten. wickeln, die das Leben von Patienten verbessern und retten. Die offene und flexible Plattform „Materialise Mimics“ umfasst ein breites Spektrum an 3D-Modelle als effektive Planungshilfe Services und Softwarelösungen. Als Basis für den zertifizierten medizinischen 3D-Druck, sowohl im klinischen als auch im Forschungsumfeld, Die Materialise Mimics Care Suite vereint verschiedene Software-Tools und bietet die Plattform Softwaretools für die virtuelle Planung und ermöglicht Services in einer Plattform, die Ärzte in der Planung, Vorbereitung und 3D-gedruckte anato- Durchführung von komplexen Eingriffen unterstützt. Aus CT- und / oder mische Modelle, pati- MRT-Aufnahmen wird in einem ersten Schritt die Herzanatomie virtuell entenspezifische chir- rekonstruiert. In der Planungssoftware Mimics lassen sich medizinische urgische Schablonen Bilddaten segmentieren, bearbeiten und Volumen oder Durchmesser ver- sowie Implantate. messen. Die 3D-Darstellung in der Software ermöglicht die Betrachtung aus unterschiedlichen Blickwinkeln und dient als Vorlage für den Druck von www.materialise.de 3D-Modellen in Originalgröße. „Am Modell lässt sich die Problemstellung häufig viel deutlicher darstellen: So können Ärzte beispielsweise bei Tumo- ren prüfen, ob diese gut abgrenzbar oder in wichtige Strukturen des Organs

MEDengineering 5/2016 16 www.med-eng.de MED Software Engineering Tool Besserer Schutz durch smartes SIEM

ie IT in Kliniken zählt zu den kritischen Infrastruktu- setzung für die Abwehr. Es vereint Präventivnahmen mit den ren. Weil in immer stärker vernetzten Umgebungen Vorteilen eines umfassenden Logmanagements, das die Log- Ddas Patientenwohl und die Sicherheit der Patienten- Meldungen aller angebundenen Komponenten zentral sam- daten an erster Stelle stehen, ist es hier besonders wichtig, melt und auswertet. Cyber-Angriffe auf die IT-Umgebung und vernetzte Geräte so weit wie möglich zu unterbinden oder Angriffe so früh wie Im Mittelpunkt eines SIEM stehen alle wichtigen Informatio- möglich zu erkennen. Deshalb soll eine effektive IT-Sicher- nen, die für das Unternehmen und dessen Ziele wichtig sind, heitsstrategie die verlässliche Det ektion von relevanten Ereig- außerdem alle dafür notwendigen Systeme. nissen und die Abwehr von akuten Cyber-Attacken beinhalten – und zwar zeitnah, denn eine effektive Schadensbegrenzung Dazu zählen primär Komponenten aus den folgenden Ebenen: setzt schnelles Handeln voraus. + Netzwerk Die besondere Herausforderung besteht darin, dass auch und + Betriebssystem gerade im Gesundheitswesen die Anzahl der Angriffsvektoren + Middleware (anwendungsneutrale Programme, die die ebenso zunimmt wie die Qualität der Angriffe. Durch die hohe Kommunikation von Prozessen unterstützen) Komplexität der internen IT-Landschaften steigt das Bedro- + Applikation hungspotenzial, während sich gesetzliche un d regulatorische Anforderungen stetig verschärfen. Deshalb kommt es für Or- Moder ne SIEM-Lösungen ermöglichen die Korrelation, also ganisationen im Gesundheitswesen heute mehr denn je dar- die Verknüpfung von Log-Meldungen unterschiedlicher Sys- auf an, ihre IT-Infrastrukturen wirksam zu kontrollieren. teme. Auf diese Weise lassen sich bekannte Angriffsmuster, aber auch Abweichungen von der Norm, die auf eine Attacke Die Einführung eines Security-Information-and-Event-Ma- hindeuten, fast in Echtzeit erkennen. Dadurch kann das Un- nagement-Systems (SIEM) ist ein wirksames Mittel, um An- ternehmen umgehend Gegenmaßnahmen einleiten. griffe erfolgreich zu identifizieren Ҁ eine wesentliche Voraus- Datengräber vermeiden

Zahlreiche Unternehmen haben die Vorteile eines SIEM erkannt und viel Geld, Zeit und Arbeitskraft in die Implementie- rung investiert. Allerdings zeigt die Praxis, dass Unternehmen die gewonnenen Informationen oftmals nicht nutzen können. Statt weiterführender Erkenntnisse über mögliche Sicher- Realtime Security Intelligence heitslücken erzeugten sie lediglich große Datengräber. Des- rüstet Unternehmen aus dem halb hat sich bei manchen Entscheidern Skepsis gegenüber Gesundheitswesen für die An- SIEM breitgemacht. forderungen, die eine immer Eine fatale Entwicklung, die Cyber-Angreifern in die Hände komplexere IT-Landschaft und spielt. Die Einführung eines SIEM-Systems zählt zu den wichtigsten Bestandteilen einer verlässlichen Security Intelligen- immer ausgefeiltere Cyber-Be- ce. Warum manche Unternehmen die Fähigkeiten eines SIEM drohungen mit sich bringen. nicht für sich nutzen können, ist in der Regel weniger dem System geschuldet, als auf Mängel in Strategie und Imple- mentierung zurückzuführen.

Für den erfolgreichen Einsatz muss das Unternehmen erst seine Ziele definieren und dann das Tool auswählen – und www.med-eng.de 17 MEDengineering 5/2016 MED Software Engineering Tool

nicht anders herum. Wichtig ist auch, mögliche Bedrohungs- Ressourcen nicht ausreichen. In beiden Fällen erfüllt das szenarien für sich selbst zu entwickeln, sprich: Welche For- System nicht seinen Zweck. Deshalb ist es wichtig, bei der men von Angriffen könnte kommen? Einführung die Kapazitätenplanung zu berücksichtigen. Ein hohes Loglevel bedeutet einen höheren Bedarf an Res- Diese Ergebnisse wiederum beeinflussen die Auswahl der er- sourcen, mehr CPU-Last, Speicherkapazitäten und Netz- forderlichen Bausteine erheblich. Zu den typischen Szenari- werkbandbreiten. en zählen im Gesundheitsweisen unter Umständen Attacken durch Verschlüsselungssoftware (Ransomware), die Detekti- Effektive Datenauswertung on von Kommunikation mit potenziell maliziösen Zielen, In- nentäter-Angriffe, verdächtiger Netzwerkverkehr oder sonsti- Die profunde Kenntnis der eigenen IT-Landschaft und der vor- ge unerwartete IT-Ereignisse,die eine Behandlung der Patien- handenen Ressourcen spielt eine entscheidende Rolle bei der ten behindern oder lahmlegen. Die Integration bzw. Implementierung. Ein nachhaltiges und erfolgreiches System Überwachung von Applikationen ist ebenfalls möglich. Im lässt sich nur mit entsprechenden Kenntnissen umsetzen. Rahmen einer „Einschwingphase“ findet für alle Use Cases Dies gilt auch für die Verwertung der gelieferten Informatio- eine kontinuierliche Anpassung an die Umgebung statt. Das nen. Dafür benötigt das Unternehmen Spezialisten, die die SIEM gemäß den entwickelten Bedrohungsszenarien zu kon- Kritikalität der auflaufenden Informationen analysieren und figurieren, ist entscheidend, da sich nur so aussagekräftige qualifizieren können. Fehlt hierfür das Know-how im eigenen Informat ionen gewinnen lassen. Haus, ist der Rückgriff auf externe Expertise sinnvoll.

Um das volle Potenzial eines SIEM auszuschöpfen, sollte es Im Fall eines Cyber-Angriffs sollte das Unternehmen Eskalati- mit weiteren Bausteinen der IT-Sicherheit wie einer Gover- onsstufen und Schnittstellen zu allen relevanten Abteilungen nance, Risk- and Compliance-Lösung (GRC) gekoppelt wer- definiert haben. Je nach Konfiguration erlaubt das System den. Dadurch lassen sich für das Unternehmen kritische Sys- auch eine weitgehend lückenlose Protokollierung des Verhal- teme schneller an das SIEM angeschließen und konsequenter tens der Organisationsangehörigen. Dem steht das Gebot ge- überwachen. Das SIEM nutzt die GRC-Informationen zur Prio- genüber, die informationellen Grundrechte der Mitarbeiter zu risierung von Bedrohungen. Das GRC wiederum liefert Ma- wahren. Entsprechende Richtlinien, die dem Prinzip der Da- nagement und IT-Verantwortlichen über Reports wichtige In- tensparsamkeit bzw. Datenvermeidung aus dem Bundesda- formationen zum IT-Sicherheitszustand des Unternehmens tenschutzgesetz (BDSG) entsprechen, und weitere techni- und eine relevante Entscheidungsgrundalge zur aktiven sche sowie organisatorische Maßnahmen helfen, den gläser- Steuerung von Risiken. nen Mitarbeiter zu verhindern. Um auf Nummer sicher zu gehen, gilt es den Datenschutzbeauftragten und den Be- Vollkonfiguration vs. Customizing triebsrat frühzeitig in den SIEM-Implementierungsprozess einzubeziehen. Um das Entstehen von Datengräbern zu vermeiden, muss das Unternehmen zunächst einmal wichtige von unwichtigen Sys- Fazit temen sowie kritische von unkritischen Zonen unterscheiden. So kommt das SIEM dort zum Einsatz, wo es tatsächlich ge- Die SIEM-Einführung ist ein komplexer Prozess, der viel Vor- braucht wird. Auch das Customizing spielt eine entscheiden- bereitung erfordert, wenn das System erfolgreich und nachhal- de Rolle. Denn bei der Einführung übernimmt das Unterneh- tig arbeiten soll. Dennoch lohnt sich gerade für Unternehmen men erfahrungsgemäß zunächst einmal die Hersteller-Regeln der Gesundheitsbranche der Aufwand, denn hier kommt es un- bzw. die Vollkonfiguration, was in den meisten Fällen dazu ter Umständen wirklich auf Minuten an. Ohne entsprechende führt, dass das System Fehlalarme produziert. Im Idealfall ist SIEM-Tools steht die Security Intelligence eines Unterneh- das serienmäßige Regelwerk zu Beginn komplett abgeschal- mens auf wackligen Beinen – und wer könnte sich Lücken in tet und wird sukzessive aktiviert und an die Gegebenheiten der Abwehr weniger erlauben als Krankenhäuser. angepasst. Wird das Tool nicht angepasst, droht die Gefahr eines hohen Grundrauschens und ein rapider Vertrauens- Autor: schwund in die Meldungen. Thomas Mörwald, TÜV Rheinland

Ein Erfolgsfaktor ist die passgenaue Konfiguration der Log- quellen. Liegt das Loglevel zu niedrig, läuft das Unterneh- KONTAKT men Gefahr, den entscheidenden IT-Sicherheitsvorfall nicht wahrzunehmen. Bei einem zu hohen Loglevel und fal- TÜV Rheinland AG Am Grauen Stein scher Skalierung der Infrastruktur erhält das Unternehmen 51105 Köln eventuell erst deutlich später Zugriff auf Daten, die das Tel. +49 (0)221 / 806 0 SIEM in Echtzeit erzeugt hat. Die Daten bleiben im Fla- www.tuv.com/siem schenha ls der vorhandenen Infrastruktur stecken, weil die

MEDengineering 5/2016 18 www.med-eng.de MED Software

Medizintechnische Produkte, die am Patienten zum Einsatz kommen, müssen stets den aktuellen Standards in den Bereichen Herstellungsverfahren und Werkstoffkunde entsprechen. Die dazu notwendigen Produktionsabläufe sind komplex. Von der kundenspezifischen Planung bis hin zur Fertigung laufen Prozesse ab, die transparent, über- sichtlich und effizient organisiert werden müssen. www.compamed.de 1417 NOVEMBER 2016 GANZHEITLICHES ERP-SYSTEM DÜSSELDORF GERMANY Qualität mit Brief und Siegel – das bieten die zerti fizierten Kunststoffkom- ponenten für die Medizintechnik aus der Produktion der FLEIMA-PLASTIC, einer Marke der Masterflex Group. Deshalb setzt das Unternehmen jetzt auf das Enterprise-Resource-Planning-(ERP-)System sou.matrixx der Dresdner IBeeS GmbH, einem Unternehmen der SOU-Gruppe.

Leistungsfähige Kunststoffkomponenten. Innovative Lösungen. Fundierte Materialkompetenz. Als Spezialist im Bereich Medizintechnik bietet FLEIMA- HIGH-TECH PLASTIC maßgesc hneiderte Kundenlösungen auf dem neuesten Stand der Technik. Dabei hat das Unternehmen den gesamten „Lebenszyklus“ seiner Kunststoffprodukte fest im Blick – bis hin zum Einsatz am Patienten. Auf SOLUTIONS die ausschließliche Verwendung medizinisch zugelassener Materialien ver- trauen namhafte Kunden im In- und Ausland.

Umfassende und transparente Abbildung FOR MEDICAL aller Prozessabläufe TECHNOLOGY Als Spritzguss-Spezialisten suchte FLEIMA-PLASTIC nach einer Komplettlö- sung für die ge samte logistische, technologische und kaufmännische Organi- sation des Unternehmens. Ein professionelles ERP-System sollte das bisherige, selbst entwickelte EDV-System ablösen. Dabei kam es vor allem darauf an, manuelle Arbeitsprozesse in den Bereichen Auftragssteuerung und Lagerver- waltung zu reduzieren. Eine spezielle Anforderung bestand darin, das neue System an eine Besonderheit in der Produktion von Medizintechnik anzupas- sen: die Verwaltung der Chargen- und Seriennummern. Sie gewährleistet die Verfolgung eines Artikels von Produktionsbeginn bis zur Auslieferung. sou.matrixx von IBeeS bildet auf Basis modernster Java-Technologie alle Prozessabläufe eines Fertigungsunternehmens umfassend und transparent ab. Speziell für den Mittelstand der Fertigungsbranche konzipiert, bietet das offene und modulare ERP-System auch für FLEIMA-PLASTIC eine effiziente Unterstützung. Heute werden die gesamten Unternehmensabläufe dank sou.matrixx übersichtlich strukturiert und effektiv ausgeführt. Durch die im Windows-Look gestaltete Benutzeroberfläche ist die Bedienbarkeit so einfach, dass den Mitarbeitern die Handhabung der Lösung äußerst leicht fällt.

Vor allem in den Bereichen Administration, Lager und Versand ist die Arbeit übersichtlicher und einfacher geworden. Hier hat sou.matrixx viele Automa- tisierungsprozesse ermöglicht und manuelle Arbeitsprozesse stark reduziert. Die Anpassung der Lösung an das Arbeiten mit Chargennummern er- möglicht nun eine umfassende und unkomplizierte Kontrolle des gesamten Fertigungsprozesses eines Artikels. Damit hat sich der Einsatz eines zeitge- mäßen ERP-Systems für die Masterflex Group Medizintechnik-Spezialisten schon jetzt bezahlt gemacht.

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Spracherkennung, Neuronale Netze und Deep Learning in der Medizintechnik - Spracherkennung in der Medizin geht bereits weit über das klassische Diktat hinaus. „Computer, Anamnese!“

in computergestütztes System zur Verbesserung der Deep Thought und Deep Blue). „Lernen“ ist ebenfalls eine Me- klinischen Dokumentation kann Abläufe der Klinik ler- tapher. Das System wird auf bestimmte Outputs optimiert, bei- Enen und etwa an fehlende Dokumentation von Labor- spielsweise durch eine Änderung der Neuronenzahl, der Be- tests erinnern, die der Arzt bisher immer angeordnet hatte. So rechnung in den Neuronen oder der Gewichtung des Inputs. wird nicht nur die Rechnungsstellung optimiert; Qualitäts- s tandards lassen sich ebenfalls leichter einhalten, Abfolgen Klassische DNNs sind eine Einbahnstraße: Information fließt und Protokolle verbessern. Wie lässt sich ein solch lernendes vom Input Layer durch die Hidden Layers bis zum Output. In Spracherkennungssystem entwickeln, das sich auch an der Sprache des maschinellen Lernens fallen DNN in die sprachliche Eigenheiten und das Vokabular eines individuel- „Feed-Forward“-Kategorie. Sie funktionieren am besten, len Arztes anpasst? Die Antwort liefern neuronale Netze, soge- wenn alle Informationen, die gelernt werden müssen, zur glei- nannte Deep Neural Networks oder DNN. Sie beschleunigen chen Zeit verfügbar sind. Das macht Sinn, denn neuronale maschinelles Lernen und bieten viele Möglichkeiten zur Wei- Netzwerke wurden für die Bildverarbeitung entwickelt. Ein terentwicklung. Bild ist sofort verfügbar. Sprache jedoch ist abhängig von Zeit. Eine Aussage erfolgt über mehrere Sekunden. Etwas, das vor Deep Learning ein paar Minuten oder Sekunden gesagt wurde, ist wichtig, um den Sinn des gerade geäußerten Wortes zu verstehen. Das Je mehr Ebenen von Neuronen zwischen Input- und Output-La- nennt sich Kontext. yer, desto „tiefer“ das neuronale Netz, DNNs verfügen über we- nigstens 6-7 Ebenen. Deep Learning bemüht außerdem die Im Prinzip könnte man natürlich abwarten, bis die ganze Metapher des „Deep Thinking“ (vergleiche Supercomputer wie Aussage beendet ist, und sie dann auf einmal durch ein DNN

MEDengineering 5/2016 20 www.med-eng.de MED Software Applikationssoftware

jagen. Das Feed-Forward-Netzwerk kann die Spracherkennung ren Art von neuronalem Netzwerk an: dem Convolutional Neu- so in einem Rutsch ausführen. Das Problem dabei ist, dass ral Network (CNN). CNNs sind wieder eine Entwicklung aus dies bei Dialogsystemen wie persönlichen Assistenten für zu der Bilderkennung und dienen anders als RNNs dazu, den ge- starke Verzögerungen sorgt: Spracherkennung ist eine sehr re- samten Input auf einmal zu verarbeiten – sei es ein Bild oder chenintensive Aufgabe und die Engine startet im Normalfall eine Aussage. Dies geschieht durch Neuronen-Cluster, die sofort, nachdem der Sprecher seine Aussage beginnt – um ei- eng beieinanderliegen und überlappende Ausschnitte verar- ne Antwort parat zu haben, wenn die Aussage zu Ende ist. beiten. Die gemeinsame Abdeckung des gesamten Feldes nennt sich Faltung oder Convolution. Unterschiedliche neuronale Netzwerke CNNs können rohe Sprachdaten Ende-zu-Ende verarbeiten, Um den Kontext mitzunehmen, benötigt man jedoch eine das heißt, ohne die manuelle Definition von Merkmalen. Sie grundlegende Erinnerungsfähigkeit. Hier kommt eine speziel- betrachten das Sprachsig nal in einem Inputfeld mit einer le Variante des DNNs ins Spiel: das Recurrent Neural Network Zeitachse und der Energieverteilung über verschiedene Fre- oder rückgekoppelte neuronale Netzwerk (RNN). Die Neuro- quenzen auf der y-Achse. So lernen sie automatisch, welche nen eines RNN haben Zugang zu ihrem eigenen, früheren Zu- Frequenzbänder für Sprache besonders relevant sind. In den stand (oder sogar auf den anderer Neuronen). Diese Feed- oberen Ebenen des Netzwerks können dann auch Emotionen back-Loops schaffen eine Art Gedächtnis. Darauf stützen sich im Sprachsignal erkannt werden. Language-Modelle, die das nächste Wort vorhersagen – aus der Wahrscheinlichkeit der gelernten Wortkombinationen. Bedeutungserkennung Beginnt der Satz mit „Morgenstund hat …“ so wird das nächs- te Wort mit hoher Wahrscheinlichkeit „Gold“ sein. Dies hilft, Nun lässt sich bereits ein System trainieren, medizinisches die Geschwindigkeit und Genauigkeit der Erkennung weiter Vokabular und sogar individuelle Aussprache erkennen. Auch zu steigern. kann ein medizinisches Assistenzprogramm schnell antworten. Doch wie kann es verstehen, was der Arzt vorhat? Um na- Will man jedoch die akustische Modellierung und Analyse der türliche Sprache zu verstehen, benötigt man sogenannte In- Phoneme vorantreiben, so bietet sich der Einsatz einer ande- tent Classification oder Absichtsbestimmung. »

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A HELIX MEDICAL COMPANY

Aus Helix Medical und MedVenture wird Freudenberg Thermoplast sowie metallene Hypotubes. Freudenberg Medical. Medical ist Teil der Freudenberg Gruppe, eines Tech- Freudenberg Medical ist Ihr globaler Partner für Design, nologieunternehmens mit über 165-jähriger Tradition. Entwicklung und Produktion innovativer Medizinpro- Als Entwicklungspartner tragen wir dafür Sorge, dass dukte. Unser Angebot umfasst sowohl Katheter-Lösun- jedes Innovationsprojekt unserer Kunden durch unsere gen für minimal-invasive Eingriffe und Komponenten einzigartige Kombination aus globalem Netzwerk, ﬁ - aus komplexen, medizinischen Materialien wie auch nanzieller Stabilität und großer Flexibilität unterstützt Präzisionsformteile und Schläuche aus Silikon und und zu wirtschaftlichem Erfolg geführt wird.

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Label zugeordnet werden kann, muss ihnen manuell beigebracht werden. Müssen sie etwa nur auf die Wörter ach- ten oder auch ihre grammatische Zuge- hörigkeit? Sollen auch die Nachbarwör- ter links und rechts miteinbezogen werden, und wenn ja, wie viele dasvon? E trifft sich gut, dass diese Merkmals- Auswahl oder Feature Selection etwas ist, das neuronale Netzwerke sehr gut beherrschen: sie entwickeln selbst ein Verständnis davon, was die wichtigsten Merkmale sind.

Die Kombination von neuronalen Net- Ein Arzt beim diktierten spezifischer Informationen zen mit CRFs bietet sich daher an. Bei Nuance heißen diese Modelle „Neu- Sie hilft zu erkennen, welche Art von Aufgabe der Nutzer erle- roCRFs“: die neuronalen Netze kümmern sich um die Merk- digen möchte. In der Eingabe „Bereite ein Blutbild für Max mals-Auswahl, CRFs machen „den Rest“. Vor allem RNNs Mustermann vor“ wäre die Absicht „blutbild_anfordern“. Die- eignen sich dank ihrer eingebauten Memory-Funktion zur Ar- se Absicht wird üblicherweise durch ein Wort oder eine Grup- beit mit CRFs. RNNs können sich an einen Kontext variabler pe von Wörtern signalisiert, die meist in unmittelbarer Nach- Länge „erinnern“, wohingegen andere Formen neuronaler barschaft zueinander stehen, deren genaue Position in der Netze arbiträr definierte Fenstergrößen verlangen. Intelligent Anfrage jedoch unbekannt ist. Mit CNNs funktioniert diese kombinierte Modelle können daher eine bereits gut funktio- Aufgabe zehn Prozent genauer im Vergleich zu vorherigen nierende CRF-Ausgangslage um mehr als zehn Prozent Ge- Technologien. nauigkeit übertreffen.

Natural Language Understanding versucht, die in der Spracher- Unterschiedliche neuronale Netze helfen, Sprache besser zu erkennung identifizierten Wörter mit Bedeutung zu versehen. Da- kennen und zu verarbeiten. CNN helfen bei der Verbesserung der zu ist es auch nötig, sogenannte „Named Entities“ zu erkennen. Akustik-Modellierung, RNN besonders bei der Language-Model- Das können etwa bestimmte Diagnosen oder Behandlungsme- lierung und beim Erfassen von Kontext. Auch die Absicht des thoden sein. Um diese Worte zu erkennen und korrekt weiterzu- Sprechers lässt sich erkennen – mit mathematischen Modellen verarbeiten werden mathematische Modelle benötigt. Früher ka- wie Conditional Random Fields. So entsteht ein System, das men Hidden Markov Models zum Einsatz, h eute bringt ein ande- nicht nur Diktate mit 98-prozentiger Genauigkeit ausführt und res Modell die Sequenz der Wörter mit einer Menge an Labeln in Ergebnisse direkt digital zur Verfügung stellt; auch elektronische Übereinstimmung: Conditional Random Fields (CRF). Krankenakten lassen sich in Zukunft automatisch ausfüllen, die klinische Dokumentation vermeh rt automatisieren und Quali-

Mathematische Modelle tätsstandards besser einhalten. Bilder: Nuance Communications Ltd.

Im Gegensatz zur reinen Spracherkennung ist es bei der Zuwei- sung von Labeln möglich, das Ende der Aussage abzuwarten. Die Vorteile, alle Worte auf einmal zu sehen, überwiegen die kleine Verzögerung – zudem ist die Bedeutungserkennung we- Autor: Dr. Nils Lenke sentlich schneller als die Senior Director grundlegende Spracher- Corporate Research Nuance Communications kennung. Für diese Aufga- be ist das Modell der Con- ditional Random Fields KONTAKT hervorragend geeignet Nuance Communications und wesentlich flinker als Deutschland GmbH die Vorgängermodelle. Willy-Brandt-Platz 3 D-81829 München Sie haben jedoch einen Tel. +49 (0)89 4587 350 Nachteil. Woran genau sie festmachen, ob ein be- www.nuance.de stimmtes Wort einem

MEDengineering 5/2016 22 www.med-eng.de MED Software Tools

Die zunehmende Vernetzung medizinischer Geräte bringt enorme Effizienzgewinne. Allerdings steigt das Risiko der Manipulation, etwa durch unberechtigte Veränderung von Geräteeinstellungen. Zunehmende Vernetzung bei Medizingeräten

edizingeräte wandeln sich von isolierten Geräten mit Zentrum stehen dabei die Software – ob als PC-Software zur fester Funktionalität zu vernetzten Geräten, die Soft- Diagnose oder als Embedded-Anwe ndung im medizinischen Mware- und Hardware-Standardplattformen nutzen Gerät – sowie die von der Software generierten und verarbei- und nachrüstbare Funktionen bieten, ähnlich wie von Smart- tenden Daten. Solche Daten können beispielsweise Betriebs- phones bekannt. Dies macht die Entwicklung effizienter, die parameter oder Patientendaten sein. Time-to-Market kürzer und ermöglicht neue Geschäftsmodelle. Cybersecurity, Schutz vor Manipulation und die sichere Umset- Die Schutzziele sind recht vielfältig. Für Medizintechnikher- zung der Geschäftsmodelle sind von höchster Bedeutung. steller ist dabei entscheidend, dass ihre Geräte bis hin zur Codeebene vor Reverse Engineering, Manipulation der Be- Die zunehmende Vernetzung medizinischer Geräte bringt triebsparameter und vor Sabotage geschützt sind. enorme Effizienzgewinne beim Einsatz in der Klinik oder in der Arztpraxis. Allerdings steigt das Risiko der Manipulation von Header Header Code Section Verschlüsselte außen, beispielsweise dur ch unberechtigte Veränderung von Code Section Geräteeinstellungen. In den vergangenen Monaten wurden

auch Cyberangriffe auf die IT von Krankenhäusern in Deutsch- Data Section Verschlüsselte land durchgeführt. Deshalb sind Schutzmaßnahmen, die bis SW Protection Data Section Resource Section Verschlüsselte zu allen vernetzten Endgeräten durchgängig sein müssen, ge- Resource Section

boten. Ebenso wichtig ist der Schutz der Vertraulichkeit der Security Engine Patientendaten wie die Fälschungssicherheit derselben. Kompilierte Anwendung Geschützte Anwendung Produktpiraterie ist ein weiteres Thema der heutigen Wirt- Abb. 1: Verschlüsselung der gesamten Anwendung schaft. Die Arbeitsgemeinschaft Produkt- und Know-how- Schutz im VDMA führt alle zwei Jahre eine Umfrage unter den Header Header CodeCode Sectitionon CodeCode Sectitionon Mitgliedern durch. Ergebnis: 9 von 10 Herstellern sind von Verschlüsselt Verschlüsselt Funktion Funktion Produktpiraterie betroffen; das wichtigste Mittel für Plagia- e Funktion e Funktion teure ist mit 70% Reverse Engineering. Dies bringt ihnen Data Section Data Section enorme Einsparung durch reduzierte Entwicklungsaufwen- SW Protection ResourceResource Section ResourceResource Section dungen. Das Know-how heutiger Produkte, wie Röntgengerä- te, Kernspintomographen, Geräte in der Dentaltechnik oder Security Engine auch Kleingerä te wie Infusionspumpen oder mobile Patien- tenmonitore, steckt mehr und mehr in ihrer Embedded-Soft- Kompilierte Anwendung Geschützte Anwendung ware, die sich durchaus schützen lässt. Abb. 2: Unterschiedliche Verschlüsselung einzelner Funktionsblöcke

Technisch-präventiver Schutz Software- und Know-how-Schutz von Software und Daten durch Verschlüsselung

Lösungen zum Kopier-, Know-how- und Integritätsschutz in Zum Schutz des Know-how in der Software wird die ausführba- Verbindung mit flexiblen Lizenzierungssystemen können hel- re Anwendung vor der Auslieferung verschlüsselt. Hierbei

Bilder: WIBU-SYSTEMS AG fen, dieses Schutzziel in der Medizintechnik zu erreichen. Im kann die gesamte Anwendung verschlüsselt oder einzelne

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Header Header Bedarfsgerechte Wartungs- und CodeCode Sectitionon Verschlüsselte CodeCode Sectitionon Pay-Per-Use-Modelle Verschlüsselt Verschlüsselt Funktion Funktion e Funktion e Funktion

Data Section Verschlüsselte Zusätzlich zum Schutz können Hersteller die Nutzung ihrer SW Protection Data Section Geräte sicher und flexibel messen und abrechnen, weitere Op- ResourceResource Section Verschlüsselte ResourceResource Section tionen verkaufen oder zeitlich begrenzt Funktionen freischal- Security Engine ten, damit der Anwender Geräteoptionen vor dem Kauf testen kann. Qualitätsstandards von Verbrauchsmaterial können Kompilierte Anwendung Geschützte Anwendung durch einen Zähler in der Lizenz sichergestellt werden. Bei Abb. 3: Kombination aus Abbildung 1 und 2 Auslieferung wird der Zähler gesetzt und im Betrieb dekre- mentiert, bis er einen definierten Schwellwert erreicht. Der Funktionen unterschiedlich verschlüsselt werden. Alle An- Betreiber wird bei Erreichen des Schwellwerts entweder dar- wender erhalten anschließend dieselbe geschützte Software. auf hingewiesen, dass er das Verbrauchsmaterial nachbestel- Jeder einzelne erhält jedoch eine individuelle Berechtigung len sollte, oder es wird automatisch eine Bestellung ausge- oder Lizenz mit den nötigen Schlüsseln, um die von ihm käuf- löst. Lizenzen für Funktionen in einem Gerät, für Verbrauchs- lich erworbenen Funktionen freizuschalten. Die Art des Nut- material oder den Zugriff auf Dokumente und Daten werden zungsrechts, ob Einzelplatzversion, Netzwerklizenz oder zeit- dabei im Warenwirtschaftssystem genauso verwaltet wie jedes lich limitierte Nutzung, wird vom Produktmanagement model- andere Einzel- oder Ersatzteil eines Geräts. liert. Die CodeMeter-Technologie von Wibu-Systems zeigt, wie Hersteller ihre Software schützen und verschlüsseln können. Zeitlich begrenzte Rechtevergabe Die Gerätefunktionen, realisiert durch individuell geschützte für autorisierte Wartungstechniker Funktionsblöcke, werden durch eine Lizenz und den dahinter liegenden Schlüsseln freigeschaltet. Das wiederum verein- Um sicherzustellen, dass nur autorisiertes und entsprechend facht den Produktionsprozess durch Modellreduzierung, die fachlich geschultes Personal Zugang zu Wartungsdokumen- Lagerhaltung sowie den Auslieferungs- und Bestellprozess. ten und -funktionen erhält, können zeitlich limitierte Autori- So ergeben sich neben dem Schutz des geistigen Eigentums sierungslizenzen ausgestellt werden. Die Rechtevergabe er- Möglichkeiten, die Produktkosten zu verringern und neue Ge- folgt somit über Lizenzen, die in festgelegten zeitlichen Inter- schäftsmodelle zu etablieren. vallen verlängert werden können.

Abb. 4: Sichere Schlüsselspeicherlösungen der CodeMeter-Technologie

Sicherer Schlüsselspeicher Schutz vertraulicher Patientendaten vor Missbrauch durch Verschlüsselung und Die eingesetzten Verschlüsselungsverfahren sind typischerwei- vor Veränderung durch Signieren se gemäß Kerckhoffs’ Prinzip öffentlich dokumentiert. Das ein- zige Geheimnis stellt der jeweilige Schlüssel dar. Das bedeutet, Der Gesetzgeber gibt zwar vor, wie mit Patientendaten umzu- dass die Schlüssel in einem besonders gesicherten Speicher ab- gehen ist; die Umsetzung dieser Vorgaben liegt aber beim Me- gelegt sein sollten. Den höchstmöglichen Schutz bieten hier dizintechnikhersteller oder Nutzer. Patientendaten werden hardwarebasierte Schlüsselspeicher mit integrierter Verschlüs- verschlüsselt, um deren Vertraulichkeit zu sichern und si- selungskomponente, sogenannte Smart Card Chips, die sogar gniert, um sicherzustellen, dass sie nicht verändert werden Angriffen wie Seitenkanalattacken (Differential Power Analysis, können und von dem entsprechenden Gerät stammen. DPA) standhalten. Die so gespeicherten Schlüssel verlassen den sicheren Speicher nie und alle wichtigen kryptografischen Zentrale Lizenzverwaltung Operationen finden innerhalb der sicheren Hardware statt. Al- ternativ können verschlüsselte Lizenzdateien, die an einzigarti- Lizenzverwaltungssysteme erleichtern das Erstellen, Verwal- ge Eigenschaften des Geräts (zum Beispiel dessen Seriennum- ten und Ausliefern von Berechtigungen oder Lizenzen und un- mer) gebunden sind, zum Einsatz kommen. terstützen das Produktmanagement bei der Modellierung der

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Produkte. Das Erstellen der Aufträge wird wie gewohnt aus dem führenden ERP-oder CRM-System erledigt, welches das Erzeugen der zugehörigen Lizenzen über eine Au- tomatisierungsschnittstelle auf dem Lizenzverwaltungssystem anstößt. Wenn An- wender in App-Store-ähnlichen Portalen im Internet nachträglich Gerätefunktionen freischalten können, lassen sich Zusatzeinnahmen beim Gerätehersteller erzielen. Auch Pay-Per-Use- oder Abo-Modelle für bestimmte Funktionen sind denkbar. Si- cherheit und Bequemlichkeit sowie Kundennutzen der Funktionen entscheiden hier über Akzeptanz und Erfolg. Bild: Kontton AG Abb. 5: CPU-Modul mit integriertem CodeMeter-Chip als Schlüsselspeicher und Secure Element

Beim Einsatz medizinischer Geräte gibt es immer mindestens zwei Interessengrup- pen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Sicherheit. Der Hersteller möchte seine Produkte gegen Nachbau und Manipulation schützen sowie neue Geschäfts- modelle und logistische Vorteile realisieren. Der Betreiber oder Nutzer hat hingegen ein besonderes Interesse an der Integrität des Geräts und der Patientendaten. Er möchte sicherstellen, dass sich das medizinische Gerät genauso verhält, wie es getestet und zugelassen wurde.

Autor: Oliver Winzenried, Vorstand der AG Medizintechnik im VDMA und der WIBU-SYSTEMS AG

KONTAKT WIBU-SYSTEMS AG Rüppurrer Straße 52-54 D-76137 Karlsruhe Tel. +49 (0)721 93172 0 www.wibu.com

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Die Mikrowellen-Ablation ist eine Methode zur Behandlung von Krebsgewebe. Die Technologie ermöglicht es, Tumore auch in schwer zugänglichen Körperbereichen minimal-invasiv zu behandeln. Tumore minimal-invasiv zerstören

UBER+SUHNER ist ein gefragter Partner der Geräte- stärkt und kann spezielle Anforderungen wie Kühlbarkeit erfül- hersteller, wenn es darum geht die Mikrowellenener- len. Der auf eine hohe Anzahl an Kupplungen ausgelegte An- Hgie vom Generator zum erkrankten Gewebe zu leiten. schluss zum Generator ist einfach zu bedienen und weist eine ho- Als Hersteller von Kabeln, Verbindern, Assemblies und Kabel- he Stecksicherheit auf. Ferner ist die Verbindung zwischen der systemen entwickelt das Unternehmen kundenspezifische Übertragungsleitung und dem Applikator meist in einer speziel- Produkte. So hat der Experte ein Kabelsystem zur Mikrowel- len Einheit direkt am Operationstisch untergebracht. lenablation konzipiert, das die Mikrowellenenergie extrem verlustarm vom Generator zum erkrankten Gewebe führt. Das Im Applikator selbst ist eine hochwertige Antennenspitze Kabelsystem setzt sich aus einem Applikator mit integrierter integriert. Die Antennenspitze, die mit Hilfe von Präzisions-As- Antennenspitze und einer Übertragungsleitung zusammen. semblierungsprozessen montiert wird, strahlt die Mikrowellen- energie mit einer Leistung von bis circa 40 W ab. Spezielle Ver- bindungslösungen sorgen für Flexibilität und gleichzeitige Form- stabilität der äußerst verlustarmen Zuleitung zur Antenne. Um die Übertragung der hohen Leistung in dem relativ dünnen Kabel zu ermöglichen, ist es erforderlich, die Zuleitung zu kühlen.

Der Applikator, der sich sowohl mit einer starren als auch einer flexiblen Sonde mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern Die Schlüsselkomponenten im Detail ausrüsten lässt, erlaubt eine einfache und möglichst ergonomische Handhabung. Bei der starren Sonde ist die Mikrowellenan- Der Generator, der die Mikrowellenenergie erzeugt, ist mit einer tenne in eine feste Nadel integriert und lässt sich somit von au- Steuerung ausgerüstet. Die Leistung, die Behandlungszeit und ßen direkt zum kranken Gewebe in den Körper einbringen. Bei die Temperatur lassen sich somit entsprechend den Anforderun- der flexiblen Sonde führt dagegen ein flexibles Kabel mit einer gen einstellen. Ein direkt auf dem Gehäuse des Mikrowellenver- Länge von bis zu zwei Meter zur Mikrowellenantennenspitze. Die stärkers montierter Hochleistungsverbinder bildet den Anfang flexible Sonde wird mittels Katheter zur gewünschten Stelle im des Kabelsystems zwischen Generator und Applikator. Im Innern Körper dirigiert, wobei der auswechselbare Applikator als Ein- des Verstärkergehäuses ist er direkt auf die Leiterplatte gelötet, wegkomponente konzipiert wurde. außen stellt er einen Quick-Lock-Anschluss bereit, der eine schnelle und effiziente Montage ermöglicht. In der Übertra- Eingesetzt wird die Mikrowellenablation derzeit in den USA, in gungskette folgt ein flexibles Mikrowellen-Kabelassembly, das Großbritannien, der Schweiz und Italien sowie in verschiedenen besonders dämpfungsarm sein muss. Zwischen dieses Mikrowel- Ländern Asiens. Jedoch ist zu erwarten, dass die Vorteile wie etwa lenkabel und den eigentlichen Ausgangsverbinder des Ablations- die Kosteneinsparungen, die sich aus dem minimal-invasiven geräts ist ein DC/DC-Block geschaltet, der das Gerät galvanisch Eingriff ergeben, zu von der Übertragungsleitung und dem Applikator trennt. Patien- einer steigenden Ak- KONTAKT ten und medizinisches Personal sind somit im Falle eines elektri- zeptanz dieser Be- HUBER+SUHNER AG schen Störfalles geschützt. Die vom Generator erzeugte Energie handlungsmethode Degersheimerstr. 14 (circa 200 W b ei 2.45 GHz) wird über eine robuste 2 Ҁ3 m lange im Gesundheitswe- CH-9100 Herisau Übertragungsleitung zum Applikator geführt. Der Energieverlust sen führen werden. Tel. +41 (0)71 353 4111 ist dabei mit <1 dB so gering wie möglich. Die bewegliche Leitung www.hubersuhner.com ist zudem mit einer eigens entwickelten Armierung trittfest ver- CaT

MEDengineering 5/2016 26 www.med-eng.de MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards

Der Kommunikationsspezialist NetModule AG setzt seine FPGA-Ex- Die Ibex Evo-Generation ist mit einem versiegelten LED-Display in 8,4“ (ca. pertise erfolgreich in der Medizintechnik ein: In Kooperation mit 21,33 cm) Größe und einem hintergrundbeleuchteten Keyboard ausgestat- E.I. Medical Imaging, USA, wurde mit Ibex® EVO™ eine neue Generation an tet. Das komplett digitale Bild ist auch in der Sonne gut lesbar und erzielt portablen Ultraschallgeräten für Veterinäre und professionelle Tierzüchter eine bislang unerreichte Qualität für ein tragbares und so robustes Ultra- entwickelt. Die besondere Herausforderung bestand im Zusammenspiel der schallgerät. Dargestellt werden alle Modi – B, B+M, PD und Farbe. Mit nur Software, dem Xilinx FPGA, der System-CPU, der Datenübertragung mittels 2,8kg sind diese Ultraschallgeräte richtige Leichtgewichte, dabei sofort be- FPGA-EPERTISEFÜRDIAGNOSTISCHEN ULTRASCHALL

„Serdes“-Technologie sowie der Echtzeitverarbeitung der Ultraschall- triebsbereit. Die Batterien werden einfach angeschlossen und laufen über 3 signale bis zur Darstellung der Bilddaten. Im Ibex EVO kommt ein Xilinx Stunden, ihr Austausch ist problemlos auch im Einsatz möglich. Die Ibex FPGA der Artix7-Familie zum Einsatz, dem größten Chip in der kostengüns- EVO-Scanner funktionieren auch in rauen Umgebungen, sind wasserfest tigsten Produktlinie von Xilinx. Dieser ermöglicht eine wesentlich aufwän- und einfach zu reinigen. Dank DuraScan™ Technologie sind sie stoßfest digere Signalverarbeitung, die zu einem größeren Darstellungsformat in und staubgeschützt und biologisch sicher, also belastungsarm für die un- SVGA-Bildqua lität führt. Zudem besteht nun auch die Möglichkeit der tersuchten Tiere. Zusätzlich zum schnellen Ergebnis bei hoher Präzision Blutströmungsmessung mittels Doppler-Ultraschall und „Farb-Doppler“. punkten die Geräte mit Kosteneffizienz und Langlebigkeit (die EVO Wandler haben 1,2 Mio. Belastungszyklen im Einsatz überstanden). Bei der schaltungstechnischen Realisierung brachte NetModule sein Sys- www.netmodule.com tem-Knowhow bei medizinischen Geräte ein ebenso wie seine Expertise in der Echtzeitverarbeitung schneller Bildsignale wie Ultraschall mittels leistungs- fähiger FPGAs. Konkret schlägt im Herzen der Ibex Ultraschall-Bildeinheit ein in FPGA abgebildeter Signalprozessor. Dieser hochleistungsfähige FPGA- Core ist eine ideale Plattform für den extrem hohen DSP-Verarbeitungs- durchsatz, der für die grundlegenden Funktionselemente benötigt wird:

+ den Strahlformer für die Berechnung der hochauflösenden Ultraschall- strahlen aus vielen parallelen Empfängerkanälen; + die Signalverarbeitungskette zum Filtern, zur Hüllenkurvengleichrich- tung (Envelope Detection) und Signalverbesserung; + den Scankonvertierer für die Umwandlung von polaren oder rechteckigen Scanformaten auf ein standardmäßiges Video-kompatibles Format.

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Vishay Intertechnology präsentiert eine neue Serie hochbelast- Die Widerstände der Serie PCNM kombinieren hohe Belastbarkeit mit einem barer, antimagnetischer SMD-Präzisions-Dünnschicht-Chip- kleinen absoluten Temperaturkoeffizienten (TCR) ab ±25 ppm/°C und laser- widerstände. Die auf einem Aluminiumnitrid Substrat aufbauenden Wider- getrimmten Toleranzen ab ±0,1% über einen weiten Temperaturbereich von stän de der neuen Serie PCNM von Vishay Dale in den kompakten Gehäuse- –55°C bis +155°C. Die Widerstände decken den weiten Wertebereich von größen 1206 und 2512 bieten Nennbelastbarkeiten von 2 W bzw. 6 W. 2 Ω bis 30,1 kΩ ab und zeichnen sich durch eine niedrige Rauschspannung PRÄZISIONS-DÜNNSCHICHT-CHIPWIDERSTÄNDE

Das Aluminiumnitrid-Substrat der neuen Widerstände besitzt besonders von <–30 dB und einen Spannungskoeffizienten von nur 0,1 ppm/V aus; die große rückseitige Anschlüsse zur Verringerung des Wärmewiderstands zwi- maximal zulässige Arbeitsspannung beträgt 75 V bis 200 V. Die Widerstän- schen der oberen Widerstandsschicht und der Lötstelle auf der Leiterplatte de sind flammhemmend gemäß UL 94 V-0 und wahlweise mit bleihaltigen des Endprodukts. Dadurch ist die Nennbelastbarkeit des Bauteils viermal oder bleifreien, RoHS-konformen Anschlüssen erhältlich. so hoch wie bei herkömmlichen antimagnetischen Widerständen. Die hohe Nennbelastbarkeit prädestiniert diese Widerstände für den Einsatz in Lieferbar sind die Widerstände der Serie PCNM ab sofort in Muster- und Stromversorgungen u. a. für medizinische Anwendungen. Die antimagneti- Produktionsstückzahlen; die Lieferzeit für große Bestellmengen beträgt schen Eigenschaften des Widerstands eliminieren die Einflüsse magneti- acht bis zehn Wochen. scher Streufelder auf das Verhalten elektronischer Schaltungen in Röntgen- www.vishay.com geräten und Kernspintomographen. Außerdem mindern sie Probleme mit passiver Intermodulation in Zellularfunk-Basisstationen und Verstärkern. www.med-eng.de 27 MEDengineering 5/2016 MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards Hochwertige Netzteile verbessern die EMV

ie Medizin macht jedes Jahr gewaltige Fortschritte. Einen maßgeblichen Anteil an der Optimierung der Dmedizinischen Versorgung haben elektronische Produkte – vom winzigen Implantat bis hin zum raumfül- lenden Kernspintomographen. Hinzu kommen ein ver- stärkter Einsatz von WLAN und Mobilfunk in allen Berei- chen sowie eine zunehmende Verbreitung elektronischer Hightech-Produkte zum Beispiel zur Diagnostik in Arztpra- xen. Darüber hinaus gibt es einen deutlichen Trend hin zu medizinischer Versorgung von Patienten im eigenen Zu- hause, etwa durch Ferndiagnostik, die eine Remote-Kon- trolle von Vitalwerten ermöglicht.

Mit der steigenden Verbreitung elektronischer Medizinprodukte Sehr zuverlässige und kompakte Einbau-Netzteile: SL Power bedient steigt jedoch die Gefahr, dass diese sich gegenseitig stören bezie- industrielle und medizinische Anwender in Amerika, Asien und Euro- pa. Der Fokus bei den Standardprodukten liegt auf höchstmöglicher hungsweise von anderen elektronischen Geräten gestört werden. Energieeffizienz, möglichst niedriger Störausstrahlung und erhöhter Gesetzgeber reagieren darauf mit verschärften Vorschriften für Störimmunität. Fast alle Bauformen sind möglich. Hersteller und Anbieter. Diese manifestieren sich in Norm-Novel- len wie der 4. Ausgabe der EN 60601-1-2. Darin entfällt bei- Für Produzenten medizintechnischer Produkte bedeutet dies: spielsweise die Unterscheidung zwischen lebenserhalten- Sie müssen nahezu jeden Geschäftsbereich an die erhöhten den/nicht lebenserhaltenden Geräten, was unter anderem die Anforderungen anpassen, von der Planung über die Entwick- elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) aller Geräte betrifft. lung bis zum Marketing. Auch grundlegende Technologien ge- Hersteller müssen die Einsatzbereiche, die korrekte Funktion ih- hören auf den Prüfstand, zum Beispiel Stromversorgungen. rer Produkte sowie mögliche Fehlfunktionen beschreiben, die Denn diese sind funktionsentscheidende Komponenten jedes durch EMV-Einflüsse ausgelöst werden können. elektronischen Geräts, und ihr Design hat maßgebliche Aus- wirkungen auf die EMV.

Ein Beispiel sind energieeffiziente Schaltnetzteile: Da diese mit hohen Frequenzen arbeiten, ist ein gutes Design besonders wichtig, damit sie die geforderten geringen Störemissi- Medizin ist heute ohne High- onsgrenzwerte einhalten und benachbarte elektronische Ge- tech-Unterstützung kaum noch räte nicht beeinflussen. Umgekehrt müssen diese Stromver- sorgungen selber eine hohe Störfestigkeit aufweisen. vorstellbar. Umso wichtiger ist Schließlich möchte niemand verantworten, dass zum Beispiel es, dass sich verwendete elek- während einer Operation mit dem Netzteil auch ein lebenser- tronische Geräte nicht gegen- haltendes Gerät ausfällt.

seitig stören. Einen großen Bei- Entwickler von Stromversorgungen, die in der Medizintechnik trag zu einer guten EMV – und eingesetzt werden sollen, müssen die gestiegenen Anforde- damit einer zuverlässigen rungen im Blick haben. Und Hersteller von elektronischen Medizinprodukten müssen bei der Auswahl von Stromversor- Funktion der Medizinprodukte gungen besonders überlegt vorgehen. Kriterien wie Formfak- – leisten hochwertige Netzteile. tor, Zuverlässigkeit, Effizienz, elektrische Leistungswerte zählen genauso zu den entscheidenden Bedingungen wie Lastverhalten, Wärmehaushalt und Kühlbedarf – und eben das Einhalten der geforderten EMV.

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4. Ausgabe der IEC 60601-1: Höhere Anforde- ein Arzt in der Nähe ein Mobiltelefon nutzt. Daher verlangt die rungen an EMV und Risikomanagement IEC 60601-1-2 die elektromagnetische Störfestigkeit von Medizinprodukten. Mit über 350 Seiten – ergänzende Partikular- und Ergän- zungsnormen nicht mitgerechnet – zählt die IEC 60601-1 zu 2. Elektromagnetische Emissionen: Umgekehrt dürfen den umfangreichsten Normen. Sie bestimmt, wie die elektri- Medizinprodukte ihre Umgebung durch elektromagnetische Sicherheit von Medizinprodukten zu gewährleisten und sche Aussendungen nicht negativ beeinträchtigen. Sonst zu prüfen ist, stellt Anforderungen an die mechanische Si- bestünde die Gefahr, dass zum Beispiel andere medizini- cherheit der Medizinprodukte, legt die Kennzeich nungen und sche Geräte, Mobilfunk-, DECT- und WLAN-Verbindungen Beschriftungen von medizinelektrischen Geräten fest und for- gestört werden. dert einen Lebenszyklusprozess für programmierbare elektrische Medizinische Systeme (PEMS). Darüber hinaus regelt Dazu legt die EMV-Norm fest, welche Arten von elektromagne- sie, wie Risiken durch elektromagnetische Strahlung und tischen Störungen Medizinprodukte aushalten müssen und übermäßige Temperaturenminimiert werden sollen – und wel- wie stark Medizinprodukte selbst nach außen elektromagneti- che Anforderungen Medizinprodukte hinsichtlich der EMV sche Strahlung aussenden dürfen. Die Abhängigkeit der An- erfüllen müssen. Dazu definiert die Norm eine Vielzahl an Be- forderungen von der spezifizierten Nutzungsumgebung und griffen wie Erstfehler, Erstfehler-Sicherheit, wesentliche vom Risiko des Produkts wird ebenso beschrieben wie die Leistungsmerkmale, Basissicherheit, MOP, MOOP, MOPP Maßnahmen zum Messen, Prüf en und Dokumentieren sowie (Means of Protection, Means of Operator Protection, Means of zum Kennzeichnen der Produkte. Patient Protection). Seit ihrer 4. Ausgabe ist die EMV-Norm eng verzahnt mit der ISO 14971: Diese fordert Hersteller von Medizingeräten dazu auf, ein dediziertes Risikomanagement auszuarbeiten. EMV ist nun ein integraler Bestandteil für die Risikoanalyse, da sie Einfluss auf die Basissicherheit und mehrere wesentliche Leistungsmerkmale hat. Abhängig von der Einsatzumgebung definiert die EMV-Norm jetzt außerdem unterschiedliche Testlevels für die Immunität: 1. Professional Healthcare (Arzt- praxen, Kliniken, …), Home Healthcare (Wohnungen, Ge- schäfte, öffentliche Wege und Gebäude, Fahrzeuge) und Spe- cial (MRT, Militär, Schwerindustrie).

Auf den ersten Blick paradox: Die Anforderungen für medizini-

Bilder: Fortec AG sche Geräte im häuslichen Umfeld sind höher als im professio- Neues 120-Watt-Tischnetzteil TE120 und alle Produkte dieser Tisch- nellen medizinischen Umfeld. Der Grund: In Haushalten sind oft netzteile übertrifft die DoE Level VI Energieeffizienz-Anforderung bei viele EMV-kritische Geräte im Einsatz, so dass höhere Störpegel verbesserter Störimmunität und verringerter Störaussendung. auftreten können. Außerdem steht in der Regel kein medizinisch geschultes Personal für Notfälle parat. Die Testanforderungen für Besonders wichtig ist der Abschnitt „Medizinische elektrische die Immunität gegenüber elektromagnetischen Einwirkungen Geräte – Teil 1-2: Allgemeine Festlegungen für die Sicherheit sind insgesamt deutlich gestiegen und schärfer formuliert. Auch einschließlich der wesentlichen Leistungsmerkmale – Ergän- gibt es ganz neue Immunitätstests. » zungsnorm: Elektromagnetische Verträglichkeit – Anforderun- gen und Prüfungen“: Er definiert Prüfungen und Anforderun- gen zur elektromagnetischen Verträglichkeit. Im Mai 2016 ist CodeMeter® – Embedded-Schutz die deutsche Ausgabe der EMV-Norm IEC 60601-1-2:2014 (4. Edition) als DIN EN 60601-1-2:2016 mit dem Titel „Elek- ■■ Aktivierung oder Dongle tromagnetische Störgrößen – Anforderungen und Prüfungen“ ■■ Schutz vor Reverse-Engineering erschienen. ■■ Security gegen Cyber-Angriffe ■■ Flexible Lizenzierung Im Wesentlichen geht es in der IEC 60601-1-2 um zwei Punk- ■■ Einfache Integration in Prozesse te – die zusammen die Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit ergeben: Compamed & Medica 1. Elektromagnetische Störfestigkeit: Elektronische Medizin- 14. - 17.11.2016 Halle 08A | Stand P13 produkte müssen sicher sein. Sie dürfen beispielsweise nicht http://s.wibu.com/med ausfallen oder fehlerhaft funktionieren, wenn beispielsweise

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Auswirkungen auf das Schaltungsdesign Schutz. Gerade bei höheren statischen Spannungen kann es eine echte Herausforderung sein, die Stromversorgung kon- Entscheidend ist: Die neuen Forderungen der 4. Ausgabe der IEC form zu den Vorgaben der Norm zu entwerfen. Umso mehr, 60601-1, insbesondere zur EMV, haben wesentlichen Einfluss wenn ein zweiadriger Wechselstromeingang ohne Erdleiter auf das elektrische Design und die Architektur von Medizinpro- zum Einsatz kommt. Dann können elektrostatische Entladun- dukten. Unter Umständen können Änderungen am Gerätedesign gen Isolierungen und Kondensatoren überbrücken und dahin- erforderlich sein. Hersteller benötigen daher präzise durchge- ter liegende Schaltungsteile erreichen. Ohne dedizierte Ent- führte, gut dokumentierte Risikoanalysen, aus denen sich die we- ladungspfade kann dies zu einem unvorhersehbaren Verhal- sentlichen Leistungsmerkmale ableiten lassen. Un d: Da die Un- ten oder der Beschädigung der Stromversorgung führen. terschiede zwischen der 3. Edition und der 4. Edition sehr groß sind, sollten Hersteller bereits die 4. Ausgabe als Grundlage für Der verstärkte Einsatz von medizinischen Produkten im häus- Neuentwicklungen hernehmen. So können sie eine aufwendige lichen Umfeld führt dazu, dass die Hersteller die strikteren spätere Änderung des Designs umgehen. Anforderungen erfüllen müssen, die die Normen für diese Be- reiche vorschreiben. Das treibt die Entwicklungskosten in die Die Spezifikationen für die EMV-Compliance sind in mehrere Höhe. In vielen Fällen lassen sich Mehrkosten durch die höhe- EN 61000-Standards definiert. Unter anderem legen die ren Stückzahlen abfedern. Bei der Auswahl von AC- und DC- strikteren Standards fest, dass elektronische Produkte auch Stromversorgungen – unabh ängig davon, ob es sich um Stan- dann vollständig funktionieren müssen, wenn das Stromver- dardprodukte oder spezifische Entwicklungen handelt – müs- sorgungsnetz nicht optimal reguliert und die Umgebung ent- sen die Entwickler die für ihre Applikation zutreffenden sprechend elektromagnetisch belastet ist. Das ist häufig in Performancekriterien der Normen beachten. Oftmals stellen Privathaushalten der Fall. Auch dort muss beispielsweise eine sie dabei fest: Wenn sie ein Netzteil von Grund auf so ausle- Infusionspumpe sicher funktionieren, wenn nebenan mit dem gen, dass es die Anforderungen der für den geplanten Anwen- Smartphone telefoniert wird. dungsfall zutreffenden Vorgaben bestmöglich erfüllt, vereinfacht dies die System-Compliance und beschleunigt die Time- Besonderes Augenmerk sollten Designer von Schaltungen für to-Market ihres Endprodukts. Durch die Zusammenarbeit mit Medizinprodukte auf einem erfahrenen Stromversorgungsanbieter, der sich gut mit elektrostatische Ent- den regulatorischen Anforderungen im medizinisch-technischen KONTAKT ladungen (Electro- Bereich auskennt, können Hersteller ihren Designprozess verein- FORTEC Elektronik AG static Discharge, fachen und ihr Produkt schnell auf den Markt bringen. Lechwiesenstr. 9 ESD) legen. Die D-86899 Landsberg am Lech Norm IEC 61000-4- Tel. +49 (0)8191 911 720 Autor: www.fortecag.de 2 definiert v ier Stu- Volker Gräbner, Produktmanager, Business Unit Power Supplies fen für den ESD- FORTEC Elektronik AG

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Panasonic Automotive & Industrial Systems Europe hat die zen. Für Panasonic steht die Zufriedenheit des Kunden stets im Mittelpunkt. 2. Generation des Grid-EYE Infrarot-Array-Sensors vorgestellt – Deshalb möchte es diesen noch viel mehr Anwendungsvorteile durch ver- der nun noch besser und genauer ist. Die neuen hochverstärkenden Typen besserte MEMS-Technologie bieten. (AMG8833 und AMG8834) und die niedrigverstärkenden Typen (AMG8853 und AMG8854) der 2. Generation des Grid-EYE 2 bieten eine bessere Tem- Auf Grundlage der MEMS-Technologie (Micro Electro Mechanical Systems) peraturauflösung (NETD –Noise Equivalent Temperature Difference) von verknüpfen die Grid-EYE Infrarot-Array-Sensoren der 2. Generation einen 0,16 °C bei 10 Hz und 0,05 °C at 1 Hz. Bei allen Grid-EYE-Modellen der empfindlicheren MEMS-Sensor-Chip, einen digitalen ASIC (I2C-Schnitt- GRID-EYEINFRAROT-ARRAY-SENSORS

2. Generation wurde der Messabstand von 5 m auf bis zu 7 m vergrößert. In stelle) sowie eine Siliziumlinse in einer kom pakten Bauform. Die Bauele- diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass die zweite Generation mente sind mit 64 Thermosäulen-Elementen ausgestattet, die in einer des Grid-EYE-Sensors vollständig kompatibel mit den Modellen der ersten 8 x 8-Matrix angeordnet sind und eine berührungslose Messung der abso- Generation luten Oberflächentemperatur ermöglichen. Anders als herkömmliche Sen- ist. Dies be- soren nutzt Grid-EYE eine patentierte, aus einem Silizium-Wafer herausge- deutet, dass ätzte Linse mit einem Erfassungsbereich von 60° – die mit 0,3 mm Dicke Ingenieure derzeit kleinste auf dem Markt verfügbare Linse überhaupt. Dank der Ver- nun bessere knüpfung dieser Technologien kann Panasonic ein Sensorgehäuse bereit- und genaue stellen, das mit seinen Abmessungen von nur 11,6 mm x 8 mm x 4,3 mm bis Ergebnisse zu 70 % kleiner ist als die Mitbewerberprodukte. erhalten kön- nen, wenn sie Im Vergleich zu Sensoren mit einer einzelnen Thermosäule und pyroelektrischen diese Senso- Sensoren erfassen Grid-EYE-Sensoren der 2. Generation nicht nur sich bewe- ren bei ihren gende und unbewegte Personen und Gegenstände. Vielmehr bieten sie im Ge- Anwendun- gensatz zu ihren Vorgängermodellen größere Präzision und höher e Genauigkeit. gen einset- www.eu.industrial.panasonic.com

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EOS Power, ein führender Entwickler und Hersteller von besonders Die MWLC 550 Serie ergänzt die in den letzten Jahren entwickelten EOS- kleinen AC/DC-Hochleistungsnetzgeräten, bringt heute seine AC/DC Serien mit medizintechnischer Zulassung optimal um eine erneut neue (M)WLC550 Serie auf den Markt. Die maximale Leistungsdichte der leistungsstarke und kleine Lösung - mit besonders flexibler Kühlung und (M)WLC550 open-frame Serie liegt bei mehr als 24 Watt pro Kubikinch. Geräteintegration. “EOS Power entwickelt und produziert seine Lösungen Die Applikation verfügt über einzigartige Kühl- und Leistungsanpassung für noch vollständig selbst. Unser Ziel ist es sicherzustellen, dass unsere Kun- alle Endgeräte, bei denen AC/DC Stromversorgungen in Standardgröße den die jeweils beste Lösung der benötigten Leistungsklasse aus einer – 3 x 5 x 1.5 inch³ (76 x 127 x 38 mm³) zum Einsatz kommen sollen. unserer - Hand bekommen“, so Ralph Bischoff – Direktor von EOS Power. MEDIZINISCHEOPENFRAME NETZTEILEIM STANDARDFORMAT

Der kleine open-frame AC/DC Wandler im beliebten 3 x 5 x 1.5 inch³ Stan- Die neue (M)WLC550 Serie in Standardgröße bietet optimale Leistung auf dardformat ist für medizinische, IT und industrielle Lösungen mit bis zu kleinem Raum und eröffnet die Möglichkeit auf 3 x 5 Inch Fläche konduk- 550W Leistungsbedarf einsetzbar und kann mit forcierter Kühlung, konduk- tionsgekühlt bis 250W oder mit forcierter Kühlung bis 550 Watt zu arbeiten. tionsgekühlt oder auch in konvektionsgekühlten Umgebungen betrieben Kunden im medizinischen werden. Die medizinische Zulassung entspricht der 4ten Edition der Bereich können auf BF IEC60601-1-2:2014, die ab 2017 gültig sein wird. Design inklusive Risikoma- nagement und Kompatibili- Die Spezifikationen: tät zur kommenden EMV- + EMV nach IEC60601-1-2:2014 Richtlinie EN60601-1-2- + bis 550 Watt Leistung mit forcierter Kühlung 2014 bauen. Optimierte + Wirkungsgrad bis 93% Platznutzung, Effizienz und + - 40 bis 70 Grad Einsatztemperatur Kühlungsmöglichkeiten der + 3 x 5 x 1.5 Inch Industriestandard Größe neuen (M)WLC550 Serie erlauben dem Kunden vielfältige Einsatzmöglich- + Konduktions- und Konvektionskühlung optional keiten der Lösung. Testversionen des (M)WLC550 können ab sofort ange- + Vielfältige Einbauoptionen fordert werden. + Niedriger Standby-Verbrauch www.eospower.com www.med-eng.de 31 MEDengineering 5/2016 MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards

kannt ist. Daher hat sich bei der kontinuierlichen Messung von Gleich- strömen, z.B. in der Photovoltaik, bei Gleichstromversorgungssystemen, in der Motor- und Generatorsteuerung oder in DC-Zwischenkreisen von Wech- selrichtern die Verwendung von Shunt-Widerständen etabliert.

Zur Auswahl der jeweils idealen Kombination von Shunt-Widerstand und VariTrans-Trennverstärker bietet Knick eine übersichtliche Auswahlmatrix für die Strommessbereiche < 100 mA, < 5 A und > 5 A bei Arbeitsspannun- gen von < 1000 V, > 1000 V und > 2200 V. Da es für die präzise Messung entscheidend ist, dass der Widerstandswert des Shunts unabhängig von Strom und Erwärmung konstant bleibt, verfügen Maconic-Shuntwider- stände über Widerstandsstäbe aus Manganin – einer speziellen Mangan- VariTrans und Maconic Kupfer-Nickel-Legierung mit äußerst geringem Temperaturkoeffizienten.

STARKES DUOFÜRHOCHGENAUE DC-MESSUNG BISINDENKA-BEREICH

Mit der Kombination von Hochspannungs-Shunt-Trennverstärkern der Die Shunt-Spannung der Maconic Shunts, die Knick zur Strommessung im VariTrans-Serie und hochwertigen Maconic-Shuntwiderständen bietet Knick Bereich von 10 A bis ca. 20 kA in den Genauigkeitsklassen 0,5% und 0,2% Elektronische Messgeräte langzeitstabile Lösungen zur präzisen Gleich- anbietet, beträgt beim jeweiligen Nennstrom 60 mV. Auf Anfrage sind auch strom-Messung bis in den kA-Bereich. Im Vergleich zu berührungslosen, Ausführungen mit 30 mV oder andere Spannungen erhältlich. magnetkernbehafteten Messverfahren (Hall-Wandler) liegen die Vorteile des Einsatze s von Shunt-Widerständen vor allem in der Robustheit und der unbe- Die mechanisch und elektrisch sehr robusten Trenner der VariTrans-Baurei- einflussten Messfunktion auch nach Strom-Peaks in Überlast-Situationen. he zeichnen sich durch überragende Übertragungsqualität, kalibrierte Während die Remanenz von Magnetkernen zu relevanten Offset-Fehlern füh- Messbereichsumschaltung und eine galvanische Abtrennung eingangs- ren kann, gewährleisten Shunt-Widerstände und VariTrans-Shunt-Messum- seitiger Dauerspannungen bis 3.600 V AC/DC aus. Die hohe, spezifizierte former auch nach kurzzeitigen Überlasten die spezifizierte Genauigkeit. Gleichtaktunterdrückung prädestiniert die Messumformer für die Strom- messung mit Shunt-Widerständen. Mit dem im Lieferumfang enthaltenen Zudem können bei unvorteilhafter Leitungsführung und Positionierung der Weitbereichsnetzteil lassen sich die kompakten Trennverstärker, auf die Hall-Wandler Feldüberlage rungen das Messsignal verfälschen – ein Effekt, Knick 5 Jahre Garantie gibt, weltweit und in unterschiedlichsten Applikatio- der bei shunt-basierten Messungen mit VariTrans-Messumformern unbe- nen problemlos einsetzen. www.knick.de

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XP Power stellt heute die DC/DC Wandlerserien des Typs IMM vor. temperaturbereich von -20°C bis +100°C sind sie in sehr vielen Umge- Die IMM01 mit 1Watt und die IMM02 mit 2Watt sind für den Ein- bungsbedingungen einsetzbar, wobei sie die volle Leistung bis +60°C lie- satz in medizinischen Geräten entwickelt. Die Single – und Dualausgangs- fern. Die Remote ON/OFF Funktion ermöglicht die externe Steuerung der geräte verfügen über eine Isolation von 1500VAC zwischen Eingang und Wandler wie z. B. zur Sequenzierung beim Geräteanlauf. The IMM Serien sind Ausgang bei einer Arbeitsspannung von 250VAC und bieten 1 x MOPP. Sie von Farnell, element14, Digi-Key, offiziellen regionalen Distributoren oder sind nach den Medizinnormen ANSI/AMII ES60601-1, CSA 22.2 No 60601-1 direkt von XP Power erhältlich und verfügen über 3 Jahre Garantie. und EN/IEC60601-1 zertifiziert. www.x ppower.com KOMPAKTE 1W UND 2W DC/DC WANDLERFÜR MEDIZINGERÄTE

Die IMM01 und IMM02 arbeiten in 2:1 Eingangsspannungsbereichen bei 5VDC (4,5 bis 9,0 VDC) und 12 VDC (9,0 bis 18,0 VDC). Die Singlespan- nungsversionen liefern die gängigen Spannungen +3.3, +5, +12 oder +15 VDC. Die Dualversionen die Spannungskombinationen +/- 3.3, +/- 5, +/- 12 oder +/- 15 VDC.

Die IMM01 mit dem SIP7 Gehäuse und den Abmessungen 19,50 x 10,60 x 9,20 mm, sowie die IMM02 im SIP8 mit 21,85 x 10,60 x 9,20 mm beanspru- chen nur sehr wenig Raum auf der Leiterplatte. Durch den weiten Betriebs-

MEDengineering 5/2016 32 www.med-eng.de MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards

Linear Technology Corporation präsentiert mit seinem neuen Der LTC2508-32 enthält ein konfigurierbares Digitalfilter, das es ermög- LTC2508-32 einen extrem genauen 32bit-SAR- (Successive Ap- licht, das Rauschverhalten und die Bandbreite des hochgenauen 32-bit- proximation Register) A/D-Wandler (ADC). Viele anspruchsvolle Anwendun- Ausgangs für die jeweilige Anwendung zu optimieren. Der maximal mögli- gen wie Messdatenerfassung oder Medizintechnik erfordern sowohl hohe che Dynamikbereich beträgt 145dB bei einer Ausgangsdatenrate von 61sps. Genauigkeit als auch Schnelligkeit. Deshalb werden oft ein hochauflösender Das integrierte Digitalfilter dämpft das Außerbandrauschen um mindes- Delta-Sigma-ADC und ein schneller SAR-ADC im gleichen System miteinan- tens 80dB; es verringert dadurch die Anforderungen an das analoge Anti- der kombiniert. Der LTC2508-32 bietet sowohl einen rauscharmen, digital Aliasing-Filter und vereinfacht das Systemdesign signifikant. Die reduzierte 32-BIT-SAR-ADC MITDIGITALGEFILTERTEM AUSGANG UNDLATENZFREIEM 1MSPS-AUSGANG gefilterten 32-bit-Ausgang als auch einen latenzfreien 14bit/1Msps-Aus- Datenrate des digital gefilterten Ausgangs erleichtert außerdem die gang und vereinfacht dadurch das Design solcher hybriden ADC-Systeme. Kommunikation mit langsamen Prozessoren. Da beide Ausgänge – der hochgenaue und der schnelle – ihre Daten von dem gleichen 32-bit-SAR-ADC-Kern beziehen, stimmen ihre Ausgangsda- Der LTC2508-32 benötigt eine unipolare Betriebsspannung v on 2,5 V und ten auch bei Schwankungen der Betriebstemperatur, der Betriebsspannung hat eine Leistungsaufnahme von 24 mW. Der LTC2508-32 besitzt ein ode r sonstiger Parameter perfekt überein. Im Gegensatz zu herkömmlichen platzsparendes, 7 mm × 4 mm großes, 24-poliges DFN-Gehäuse und ist ab Lösungen mit zwei separaten ADCs liefert der LTC2508-32 mit seiner Kom- sofort verfügbar. bination aus einem hochgenauen und einem schnellen Ausgang eine we- www.linear.com sentlich höhere Systemleistung – und das bei kleineren Abmessungen der Gesamtlösung und geringerer Bauteilanzahl.

Der LTC2508-32 ist eine ideale Lösung für Anwendungen, die sowohl höchs- te Messgenauigkeit als auch eine verzögerungsfreie Signalüberwachung erfordern. Die hervorragende Linearität von 3,5 ppm (garantierter Maximal- wert) und der große Dynamikbereich von bis zu 145 dB ermöglichen auch in Anwesenheit von Rauschen präzise Messungen. Der schnelle 1Msps-Aus- gang liefert einen 22-bit-Ausgangscode, wobei 14 bit die differenzielle Komponente und 8 bit die Gleichtaktkomponente des Eingangssignals repräsentieren. Das ermöglicht ausgeklügelte Regelkreise mit Früherken- nungsmechanismen. Der LTC2508-32 kann das Eingangssignal direkt über den vollen Eingangsspannungsbereich digitalisieren und bietet eine Gleichtaktunterdrückung von mehr als 120 dB; das erhöht die System- genauigkeit und vereinfacht die Signalaufbereitungsschaltung.

www.med-eng.de 33 MEDengineering 5/2016 MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards

Fujitsu bietet mit den Mainboards D3402-B und D3417-B der Extended Lifecycle-Serie zwei Modelle an, welche die neue, 6. Generation der Intel Core™ Prozessoren unterstützen. Leistungsfähige Energiesparer

n der Medizintechnik sind die An- terstützen. Sie erlauben erstmals forderungen an die Hardware den Einsatz von DDR4-Arbeitsspei- Ihoch: State of the Art, leistungs- cher, der sich durch eine deutliche fähig, robust und zuverlässig und am Steigerung der Performance gegen- besten auch energiesparend und lei- über den Vorgängergenerationen se. Im Bereich Mainboards ist das in auszeichnet. Die 100er-Serie der In- der Regel in der klassischen Desktop- tel® Chipsätze ermöglicht die Nut- Umgebung zu finden .Andererseits zung leistungsstärkerer CPUs bei ei- müssen aber auch gewisse Kriterien ner gleichzeitigen Reduzierung des hinsichtlich langfristiger Verfügbar- Stromverbrauchs. Das auf minima- keit und Revisionsstabilität erfüllt len Leistungsverbrauch ausgelegte werden. Für diese Zwecke bietet Fujitsu 36549 Mainboard Mainboard-Design sorgt zusätzlich Fujitsu die aktuellen Skylake Boards für niedrigen Energieverbrauch. Die- der Extended Lifecycle Serie. ser liegt im Idle Mode bei beiden Boards bei unter zehn Watt, während selbst die besten, in Asien gefertigten Produkte über Die grundlegende Anforderung für den Einsatz in der Medizin- 15 Watt verbrauchen. technik ist eine garantierte Langzeitverfügbarkeit, denn erforderliche medizinische Zertifizierungen sind zumeist kosten- und Beide Modelle gehören derselben Layout-Familie an und haben zeitaufwändig. Mit jeder Änderung des Produktes erfolgt dieser eine erweiterte gesicherte Verfügbarkeit von mindestens drei Prozess von neuem. Zeiträume von bis zu drei Jahren für Pro- Jahren. Strikte Revisionsstabilität und -kontrolle gewährleis- duktentwicklung und Zertifizierung sind für medizinische Gerä- ten, dass keine unnötigen und teuren Nachzertifizierungen te keine Seltenheit. Einher mit der Langlebigkeit geht auch der notwendig werden. Die Produktsicherheit ist durch die Support älterer Betriebssysteme, wie zum Beispiel Windows 7, CSA/UL-Zertifizierung (CAN/CSA-C22.2 No. 60950-1-07 und aber auch diverser Linux-Distributionen. Außerdem muss ein zu- ANSI/UL Std No. 60950-1-2014) gewährleistet. Zudem verfü- verlässiger Dauerbetrieb gewährleistet sein, welcher den perma- gen die Boards natürlich über Safety- (IEC 60950) und CE- (EN nenten Einsatz beispielsweise in Hochverfügbarkeitsanwen- 55022:2010 und EN 55024:2010) sowie FCC- Zertifizierun- dungsszenarien wie Notaufnahmen oder Operationsbereichen gen. Die Produkte wurden im hauseigenen Product Compliance erlaubt. Durch ihre Integrations- und Erweiterungsfähigkeit, Center unter anderem klimatischen Tests sowie Schock- und beispielsweise durch Framegrabber- oder Grafikkarten, eignen Vibrationstests unterzogen. Fujitsu stellt Entwicklern die kom- sich Extended Lifecycle Boards ebenso für die Bildgebung und pletten Berichte der Tests zur Verfügung. Das reduziert den Visualisierung als auch für leistungsfähige GPU-unterstützte Aufwand für die Zertifizierung der Endsysteme enorm. hoch performante Computer (HPC). Dies ist beispielsweise für 3D-Darstellungen von Daten aus unterschiedlichen Bildge- Die Modelle D3402-B und D3417-B sind für den durchge- bungsverfahren wie CT, MRT, Röntgen, sowie Berechnung kom- henden Einsatz im 24/7-Betrieb konzipiert und für eine Um- plexer Algorithmen etc. notwendig. gebungstemperatur von bis zu 50° C geeignet. Das Design ist dabei konsequent auf Stabilität und Stromeffizienz ausge- Für diese Einsatzszenarien bietet Fujitsu mit den in Augsburg legt. Dies zeigt sich beim ersten Blick auf die Mainboards, entwickelten und produzierten Mainboards D3402-B und welche sich durch eine geringere, jedoch qualitativ hochwer- D3417-B der Extended Lifecycle-Serie zwei Modelle an, wel- tige Komponentenbestückung auszeichnen. Dadurch wird che die neue, 6. Generation der Intel® Core™ Prozessoren un- der Stromverbrauch in allen Betriebszuständen gesenkt, die

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verbauten Komponenten geringerem thermischem Stress Intel Chipsätze. Der bei beiden Boards ve rfügbare interne ausgesetzt und die Lebensdauer verlängert. USB 3.0 Typ A-Anschluss bietet einen sicheren Steckplatz beispielsweise für USB-Dongles. Datensicherheit ist über die Beide Mainboards unterstützen drei digitale Videoausgänge, auf den Mainboards verfügbare TPM 2.0 (trusted platform wobei zwei Displayport-Anschlüsse in der Version 1.2 eine module) Technologie gewährleistet. 4K-Auflösung bei 60Hz ermöglichen. Im Gegensatz zu HDMI bietet Displayport eine Verriegelung der Stecker. Das steigert Beide Boards verfügen über eine mehrstufige Watchdog- die Stabilität der Anschlüsse und gewährleistet so die zuver- Funktion. Der Watchdog agiert dabei unabhängig von Be- lässige Verbindung mit dem Monitors. Zudem sind über Dis- triebssystem oder Applikationen und überwacht zuverlässig playport erheblich längere Kabellängen – bis zu 15 Meter an- den Zustand des Systems vor und während des Bootens als stelle von maximal fünf Metern bei HDMI - möglich. Mittels auch auf Betriebssystem-Ebene. Dies garantiert gerade bei Daisy Chain-Funktion lassen sich auch mehrere Monitore pro- Systemen, welche nicht ständig durch einen Bediener betreut blemlos in Reihe schalten. Über eine optionale AddOn-Karte werden, einen zuverlässigen Betrieb. lässt sich bei Bedarf zudem kostengünstig ein analoger VGA- Anschluss ergänzen. VGA wird von den neuen Intel Chipsät- Dank der Silent Fan-Funktion können Systeme so konfiguriert zen der 100 Serie nicht mehr nativ unterstützt. werden, dass sie im Betrieb möglichst leise arbeiten. Die Tem- peraturen beispielsweise von CPU, der Core-Regler, des Chip- Eine weitere Neue- satzes und des Arbeitsspeichers (RAM) werden im Gerät über rung ist der M.2- einen Board Management Controller gemessen und für die Anschlusses. Über Regelung der Lüfterdrehzahlen mit intelligenter Zuordnung SATA werden dabei verwendet. Die Lüfter werden dabei zusätzlich auch über- neue SSDs ähnlich wacht. Das Tool SystemGuard dient neben der Visualisierung der m-SATA-Tech- von Temperaturwerten und Lüfterdrehzahlen auch der Akti- nologie, allerdings vierung des Watchdogs und der Protokollierung von diversen mit einem kleine- Events (Fehler/Systemänderungen) in sogenannten Log Files. ren Formfaktor, di- Mittels des Tools SilentfanConfig lassen sich die Lüfterkenn- Bilder: Fujitsu Fujitsu 37421 Mainboard rekt aufs Main- linien systemspezifisch und entsprechend der Einsatzbedin- board platziert. Da- gungen zusätzlich optimal anpassen. System-Monitoring durch kann ein 2,5„-Einbauplatz sowie die zusätzliche APIs und Linux-Treiber erlauben den Zugriff auf Parameter Verkabelung für Stromversorgung und Datenleitungen entfal- des Board Management Controllers. len. Bei Bedarf für zusätzliche M.2-Anschlüsse bietet Fujitsu unterschiedliche Erweiterungsmöglichkeiten über M.2 Carri- Weitere kostenlose Tools ermöglichen das Einbinden eines er Boards für ein (D3352-A1) bzw. zwei (D3352-A2) PCI Ex- Kundenlogos in den Bootscreen, die Festlegung von bleiben- press SSD-Module an. den Default-Werten für das BIOS, die Ergänzung von kundenspezifischen Seriennummern im BIOS sowie die Aktivierung Das D3402-B mit dem Intel® Q170 Chipsatz bietet eine er- von Microsoft OEM-Lizenzdaten. Eine weitere nützliche weiterte Manageability mit iAMT und vPRO. Das Modell un- Funktion der Boards ist Erase Disk. Sensible Patientendaten terstützt bis zu 64 GB Arbeitsspeicher sowie Intels 6. Genera- können vor der Entsorgung des Systems zu dessen Lebensen- tion an Core Prozessoren (Intel® Core™ i7 / i5 / i3 – (6th gen.) de einfach über ein BIOS Tool, das vier unterschiedliche Enc- processor series (max. 65W TDP)). Das D3417-B stellt erwei- ryption Technologien anbietet, zuverlässig entfernt werden. terte Features im Vergleich zum D3402-B bereit. Mit dem In- Eine aufwändige Installation einer lizenzpflichtigen Software tel® C236 Chipsatz erlaubt es zusätzlich den Einsatz von leis- für die Löschung von Hard-Disk Daten entfällt. Die Funktion tungsstar ken XEON CPUs (Intel® Xeon® E3-1200 V5 proces- ist bei der Auslieferung des Geräts bereits optional im BIOS sor series (max. 80W TDP)), welche darüber hinaus die installiert und aktiviert. Umständliches Nachrüsten und Kon- ECC-Funktionalität (error correction code) ermöglichen. figurieren entfällt dementsprechend. Durch die erhöhte Anzahl der SATA-Ports und der oben genannten XEON-Unterstützung kann das Fujitsu D3417-B Insgesamt bietet die Skylake-Technologie Entwicklern neue auch als Alternative Möglichkeiten hinsichtlich Leistungsfähigkeit und Konnekti- für Workstations vität. Verbunden mit Fujitsus effizientem Boarddesign und oder Entry-Level- KONTAKT umfangreichem Toolkit sind die Boards der Extended Life- Server angesehen cycle Serie zudem energiesparsam und flexibel auf die jewei- FUJITSU werden. Sicheren Bürgermeister-Ulrich-Straße 100 ligen Anwendungsszenarien optimierbar. und performanten D-86199 Augsburg Betrieb bietet der Tel. +49 (0) 821 804 1067 www.ts.fujitsu.com Autor: RAID Support Peter Hoser, (0/1/5/10) beider Director OEM Mainboard Sales Fujitsu

www.med-eng.de 35 MEDengineering 5/2016 MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards Flexibilität ist ein Muss

urch das MIoT wird das Stationszimmer zum Leitstand bei ist es nicht sinnvoll, für jedes Gerät ein eigenes Gateway für das diensthabende Personal. Damit lassen sich einzusetzen, da es sonst vor Wireless-Gateways in den Stati- DDaten deutlich detaillierter erfassen und zudem onszimmern und den OPs nur so wimmeln würde. Die Verwal- menschliche Fehler vermeiden. tung wäre zu komplex. Zugleich würde die Nutzbarkeit einge- schränkt, weil sich die einzelnen, untereinander nicht abgestimmten Funksysteme auch gegenseitig stören können. Ganz nebenbei ist ein solches Setup auch viel zu teuer.

Multitalente gefordert!

OEMs und Lösungsanbieter, die ihren Kunden im Bereich Me- dical IoT eine führende L ösung anbieten wollen, brauchen deshalb höchst flexible, modular erweiterbare Medical IoT Gateways. Diese ermöglichen es, alle Devices mit einem einzigen Gateway anzubinden – also auch MIoT-Devices von Dritt- anbietern – um so die führende Stellung in der Entwicklung von Stationszimmer Cockpits für das Patientendaten-Monito- ring und Management zu übernehmen, die gleichzeitig auch optional noch das Krankenhausinventar lokalisieren und die Dokumentation de s Bestecks im OP übernehmen können. Medical IoT-Gateways müssen oft heterogene Systeme integrieren. Hierzu benötigen sie eine integrierte Intelligenz sowie hohe Flexibili- Unterschiedlichste Funkstandards tät bei der Auslegung der (Funk-)Schnittstellen.

Für den Einsatz im Krankenhaus müssen Lösungsanbieter Heterogene Systemlandschaften mitunter mehrere separate WLAN Netzwerke sowie zahlreiche weitere Wireless-Schnittstellen unterstützen wie beispiels- Dabei ist Umsetzung von MIoT Applikationen kein einfaches weise (Low-Power) Bluetooth, Zigbee oder sogar NFC für Pati- Unterfangen. Vor allem dann, wenn heterogene Komponenten entenbezahlsysteme und LoRa Funkprotokolle für besonders und Geräte unterschiedliche Hersteller anzubinden sind. Da- weite Strecken. PDMS-Systeme, Infusionspumpen und andere Applikationen lassen sich damit getrennt voneinander bei höchster Sicherheit vernetzen. In Alten- und Pflegeheimen sind neben lokalen Funkstrecken auch GSM, 3G/4G gefor- Die Vernetzung von Medizinge- dert. Beispielsweise, um bei einer Fallerkennung automatisch eine SMS zu versenden, die als Schlüssel zur Freischaltung räten und Assets über das medi- des Videosystem in der Wohnung dient, sodass eine Überwa- zinische IoT (MIoT) kann das chung nur im Notfall möglich ist. Es sind also viele unter- Gesundheitswesen deutlich ef- schiedliche Funkstandards zu berücksichtigen. fizienter machen. So lässt sich Eine IoT-Gateway Plattform, die exakt auf diese unterschiedli- der Informationsaustausch si- chen Aufgabenstellung ausgelegt ist, hat jetzt erstmals congatec für OEMs und Lösungsanbieter vorgestellt. Die Platt- gnifikant verbessern, wenn Vi- form lässt sich – anders als die meisten anderen Gateways – taldaten von Intensiv-Patienten als „eierlegende Wollmilchsau“ bezeichnen, denn es verfügt über Wireless-Schnittstellen nicht nur über eine frei programmierbare Intelligenz zur appli- kationsspezifischen Auslegung des Gateways sondern bietet ausgelesen, im Stationszimmer auch hohe Flexibilität bei der Auslegung der (Funk-) Schnitt- auf Displays angezeigt und au- stellen: Das sechseckige Gehäuse lässt sich von außen mit bis tomatisch gespeichert werden. zu acht Antennen bestücken, die über 3 Mini PCI Express Slots und 6 interne USB Steckplätze für drahtlose oder draht- gebundene Kommunikationsmodule angebunden werden. So

MEDengineering 5/2016 36 www.med-eng.de www.med-eng.de MEDengineering 5/2016

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ist es möglich, verschiedenste Funkstandards problemlos zu integrieren und miteinander zu kombinieren bei einer hohen Bandbreite durch die leistungsfähigen Antennen.

Hohe Sicherheit

Dabei darf die Sicherheit nicht zu kurz kommen. Sowohl die Daten als auch Kommunikationswege können deshalb im IoT-Gateway umfassend vor Missbrauch und Manipula- tionen geschützt werden. So lassen sich sämtliche Kom- munikationswege verschlüsseln. Ohne eine valide Authen- tifi zierung aller Teilnehmer findet bei einer solchen Konfi- guration also keine Kommunikation statt. Angreifer können somit weder mutwillig noch durch Zufall in den Kommunikationsstrang eindringen. Auch möglichen „Man-in-the-Middle“ Angriffen kann wirkungsvoll entge- gengewirkt werden, da es möglich ist, sämtliche Authenti- sierungsschlüssel auf einem per Bitlocker verschlüsselten Herzstück des IoT-Gateways von congatec: Das Qseven Modul auf Speichermedium abzulegen. Basis der Intel Atom Prozessortechnologie. Es wird in verschiedenen Prozessorvarianten für eine hohe Skalierbarkeit angeboten.

Hohe Sicherheit bietet das System auch durch die Unterstüt- zung kundenindividueller Bootroutinen, User-Authentifizie- Produktvarianten rung auch beim Bootstrapping, so- Das System ist sofort einsatzbereit und kann mit Funkmodulen wie Schutz durch bedarfsgerecht ausgestattet werden. Auslegungen mit ein Trusted Plat- EN60601-1 konform isolierten Ethernet Schnittstellen zum form Modul (TPM Anschluss an das Netz für Medizingeräte s ind bei entsprechen- 2.0). Dank der in- der Nachfrage von OEMs, Lösungsanbietern und auch Klinik- tegrierten TPM verbünden oder großen Universitätskliniken optional ebenfalls Hardware Funktio- zur Verfügung gestellt werden. Auch weitere kundenspezifische nalität können Anpassungen sind jederzeit im Rahmen von congatec“s umfas- nicht nur Anwen- senden Embedded Design & Manufacturing Service (EMDS) dungsdaten per möglich. EDMS beginnen in der Konzeptphase bereits beim Re- Bitlocker gesichert quirement Engineering, entwickelt wird die komplette spezifi- werden sondern sche Hardware sowie entsprechende hardwarenahe Software auch , ob die Hard- wie BIOS, Treiber und OS-Images, sodass die kundenspezifi- Das congatec Medical IoT-Gateway besticht ware unverändert sche Applikation passgenau integriert werden kann. Gesteuert durch seine hohe Skalierbarkeit und Flexi- ist – also weiterhin wird auch die gesamte Fertigung, Systemintegration und optio- bilität der Wireless-Schnittstellen vertrauenswürdig nal auch die Zertifizierung sowie die globale Logistik. ist. Damit lässt sich das System auch nicht durch einen Wech- sel des Speichermediums kompromittieren.

Hohe Flexibilität

Autor: Entwickelt wurde das Gateway auf Basis von Computer-Modu- Zeljko Loncaric, len, damit die Hardwareplattform zum einen in ihrer Perfor- Marketing Engineer, congatec mance bedarfsgerecht skaliert werden kann. Zum anderen will man auch Zug um Zug neueste Technologie integrieren können, um so OEMs und Systemintegratoren stets State-of- the-Art Processing Performance bieten zu können. Letztlich KONTAKT ist auch damit zu rechnen, dass kundenseitig installierte congatec AG Applikationen hohe Standzeiten erfor dern, da sie vor Ort zu Auwiesenstraße 5 Infrastrukturkomponenten werden. Dann ist es gut, wenn D-94469 Deggendorf auch jede Komponente eine hohe Langzeitverfügbarkeit bie- Tel. +49 (0)991 2700 0 tet und zur Not auch funktionsidentische Module neuerer Ge- www.congatec.com neration eingesetzt werden können.

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Die Messung von gasförmigem Sauerstoff im Umfeld der Medizin- technik stellt die unterschiedlichsten Anforderungen an Systeme zur Messung von Sauerstoff und ist eine facettenreiche Aufgabe.

O2-Messung in der Medizin

auerstoff ist das am dritt-häufigsten auftretende Ele- Überwachung des dem Patienten zur Verfügung gestellten ment unseres Sonnensystems. Es ist ein zentraler Be- Sauerstoffs. Mit wenigen Ausnahmen ist der Sauerstoff Teil Sstandteil der Biosphäre und essentiell für Leben, wie eines Gasgemisches, welches nicht nur Anästhet ika, sondern wir es kennen. Sauerstoff ist bei zahlreichen chemischen Pro- in der Regel auch Spuren von zahllosen weiteren flüchtigen, zessen von industrieller oder biologischer Bedeutung als Re- organischen Substanzen (VOCs) enthält. Damit existiert „die“ aktionspartner vertreten. Es verwundert daher nicht, dass die Sauerstoffmessung nicht. Es sollten immer der vorgesehene Messung von Sauerstoff, gasförmig oder gelöst, eine facetten- Verwendungszweck und die damit einhergehenden Randbe- reiche Aufgabe ist. Es stehen zahlreiche Technologien und dingungen berücksichtigt werden. Systeme zur Verfügung, um den Anforderungen an eine Sauer- stoffmessung unter diesen unterschiedlichen Randbedingun- Grundsätzlich sind Gassensoren Messsysteme für die Teil- gen gerecht zu werden. chendichte des zu messenden Gases. Das Ergebnis einer solchen Messung ist ein Maß für den Partialdruck des zu messen- Dieser Artikel beschränkt sich auf die Messung von gasförmi- den Ga ses. Solange nur dieser Partialdruck als Messgröße gem Sauerstoff im Umfeld der Medizintech nik. Auch dieser hinreichend ist, kann das erhobene Messsignal ohne weitere eingeschränkte Bereich stellt die unterschiedlichsten Anfor- Korrektur verwendet werden. derungen an Systeme zur Messung von Sauerstoff. Üblicherweise ist aber nicht nur ein Partialdruck, sondern ein Die Anwendung einer Messung von gasförmigem Sauerstoff in Volumenanteil als Ausgabewert gefragt und die Vergleichbar- der Medizin kann man in Überwachung und Therapie, sowie keit der Messergebnisse gefordert. Bezugsgrößen für die Ver- Diagnostik einteilen. Die Ansprüche dieser Teilmärkte unter- gleichbarkeit sind die sogenannten „Normalbedingungen“. scheiden sich deutlich voneinander. Für Anwendungen in der Damit sind notwendigerweise weitere Messgrößen zu erfas- Überwachung und Therapie gelten die normativen Anforde- sen, um die erforderliche Ausgabe zu erhalten. Da die Feuchte rungen nach DIN EN 80601-2-55. Für die Diagnos tik stecken des Gasgemisches variieren kann, muss hierfür eine geeigne- die vereinheitlichten Richtlinien nach ERS / ATS den Rahmen te Korrektur erfolgen. Die erhobenen Messwerte werden dann ab. Die unterschiedlichen Erfordernisse und mögliche, der- im Rahmen der geforderten Genauigkeiten für den Druck P zeit verfügbare Ansätze sollen hier skizziert werden. und die Temperatur T des Gasgemisches korrigiert. Diese Kor- rekturen finden in der Signalkette digital statt. Je nach Mess- Die Messung von gasförmigem Sauerstoff in der Medizin be- technologie befindet sich ein µ-Controller auf dem Sauerstoff- trifft in der Regel eine Messung von (Aus-)Atemluft oder die messmodul. Das Modul kann so bereits für P und T korrigier- te Werte liefern. mecha- kalibra- Falls kein µ-Con- preiswert dauer- nisch Feuchte- T10-90 Betriebs- Aufwärm- typ. Anwendung tions- RoHS Besonderheiten (< 100 €) haft unemp- einfluss (typ.) temperatur zeit (Beispiele) frei troller im Mess- findlich modul integriert Meßbereich ampero Prozessüber X X X X < 10 s Umgebung < 1 s (X) bis maximal ist, wird im Mess- metrisch wachung 30 Vol. % O Elektro- 2 system korrigiert. chemisch Meßbereich Beatmung, galvanisch X X X < 1 s Umgebung < 1 s (X) 0 – 100 Vol. % Anaesthesie, O Spirometrie 2 Die heutige Ver- Para- Mikro Beatmung, X (X) < 250 ms Umgebung X magnetisch mechanisch Anaesthesie fügbarkeit von Sig- Festkörper- potentio ab ca. LambdaSonde nalverarbeitungs- (X) X (X) < 100 ms < 1 min X elektrolyt metrisch 500 °C (KFZ) kapazität reduziert Laborgeräte, Optisch, TDLAS X X X < 100 ms Umgebung < 1 s X Umweltmess auch den histo- Laser technik risch durchaus

Übersicht über wichtige Eigenschaften der im Beitrag beschriebenen O2-Messverfahren nachvollziehbaren

MEDengineering 5/2016 38 www.med-eng.de Dabei führen die physikalischen Eigenschaften von Sauer- stoff, im Vergleich zu vielen anderen Gasen in der Medizin- technik, zu Besonderheiten.

+ Als symmetrisches Molekül ohne Dipolmoment ist Sauer- stoff nicht infrarot aktiv. Damit entfallen die ansonsten weit verbreiteten NDIR-Messsysteme als möglicher An- satz. + Sauerstoff hat, in Abweichung von den meisten anderen, in der Medizin vorkommenden Gasen, paramagnetische Eigenschaften. Der Paramagnetismus von Sauerstoff er- möglicht es, besonders spezifische Sensoren zu bauen.

Gängige Messverfahren nutzen daher paramagnetische, Zir- koniumdioxid-, elektrochemische und laseroptische Senso- ren: Bild: IT Dr. Gambert GmbH Paramagnetische Sensoren Typischer Vertreter eines elektrochemischen O2-Sensors, RoHS konform. beruhen auf der oben genannten, paramagnetischen Eigen- schaft von Sauerstoff. Sie sind frei von dominierenden Quer- Druck Messverfahren mit linearer Charakteristik anzustreben. empfindlichkeiten. Ein typisches Beispiel ist der „Paracube Bei bekannter und stabiler Charakteristik ist es kein Problem Sprint“ der Firma Hummingbird. Dieser Sensor erreicht eine diese zu korrigieren. Ansprechzeit von weniger als 250 ms. Ein zentraler Nachteil des Messprinzips ist der Einsatz bewegter Teile. Hierdurch ist Unter diesen Randbedingungen haben sich in den vergange- der Sensor für den Einsatz in portablen oder regelmäßi g be- nen Jahren vier Messverfahren erfolgreich im Markt etabliert. wegten Geräten nicht gut geeignet, da Erschütterungen das » Komplette Embedded-IoT/ Cloud-Lösungen für die Medizintechnik

Microchip bietet nicht nur hervorragende Wireless-Lösungen und eXtreme Low Power (XLP) Mikrocontroller – wir arbeiten auch mit führenden Partnern bei der Cloud-Anbindung und -Implementierung zusammen. Microchip-Produkte ermöglichen durchgehende Lösungen, mit denen Sie medizinische Geräte erfolgreich mit der Cloud vernetzen und somit alle Vorteile des IoT nutzen können. Firmware und Software Stacks Embedded-Produkte Cloud-Lösungen / Design-Partner TCP/IP Mikrocontroller, Speicher und Microchip Amazon Machine Image Bluetooth® und Wi-Fi® Analogtechnik (AMI) MiWi™ Wireless-Netzwerkprotokoll Wireless und Ethernet Cloud-Anbieter (schlanke Kommunikation) WiFi Wi-Fly (serielle Schnittstelle) Bluetooth SSL/TLS-Sicherheit Ethernet-Lösungen AES 128/256

www.microchip.com/medical

Der Name Microchip und das Logo sind eingetragene Warenzeichen; MiWi ist eine Marke der Microchip Technology Incorporated in den USA und in anderen Ländern. Alle anderen Marken sind im Besitz der jeweiligen Eigentümer © 2016 Microchip Technology Inc. Alle Rechte vorbehalten. MEC2111Ger07/16 MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards

Bis vor einigen Jahren litten elektrochemische Sensoren zum Teil an Frühausfällen bedingt durch die vorzeitige Austrock- nung des Elektrolyten. Dieses Problem haben die etablierten Hersteller solcher Sensoren inzwischen durch bessere Kon- struktionsmaterialien und verbesserte Elektrolytzusammen- setzungen gelöst.

Laseroptische Sensoren nutzen die Absorption von Licht durch das zu messende Gas; bei Sauerstoff wird die Absorptionsbande bei ca. 760 nm genutzt. Moderne optische Sauerstoffsensoren setzen hierfür einstellbare Laserdioden (TDLAS) ein. Ein typischer Vertreter Bild: First Sensor AG wird von der Firma Servomex vertrieben. TDLAS-basierte Typischer Vertreter eines festkörperelektrolytischen O2-Sensors. Messmodule besitzen keine Querempfindlichkeit. Sie haben Messsignal verfälschen oder eine Neukalibrierung erforder- das Potential, bei Ergänzung um zusätzliche Wellenlängen, lich machen können. Paramagnetische Sensoren erfordern auch weitere Gase mit dem gleichen Prinzip messen zu kön- aufgrund des Messprinzips eine externe Leistungsversorgung. nen. Ein zentraler Nachteil ist jedoch, dass die Messsysteme im Moment noch relativ teuer sind. Zirkoniumdioxid-Sensoren nutzen Zirkoniumdioxid als festen Elektrolyt. Die Firma First Auch diese Sensoren benötigen eine Stromversorgung. Aufgrund Sensor ist hierfür ein typischer Anbieter. Diese Sensoren kön- der eingesetzten optischen Komponenten sind solche Sensoren nen Ansprechzeiten von unter 100 ms haben. Sie werden prin- deutlich teurer als elektrochemische Sensoren. zipbedingt auf über 550°C geheizt. Ein zentraler Nachteil ist je- Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt es, unter anderem bei doch, d ass die heiße Oberfläche des Sensors zu schwer vorher- Corscience, Projekte, um den zentralen Nachteil von TDLAS-Sys- zusagenden chemischen Reaktionen von Substanzen im temen, die Kosten für die eingesetzten Laserdioden, zu reduzie- Messgas führt, die die Messung von bestimmten Gasgemischen ren. Dabei werden unterschiedliche Ansätze gewählt und zum verfälschen können. Im Fall von brennbaren Gasen mit einer Teil auch kombin iert. Erste Ergebnisse sind vielversprechend. Zündtemperatur unterhalb der Sensortemperatur besteht das Risiko einer Entzündung des Gasgemisches. Bestimmte Sub- Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es derzeit kein per stanzen können an der heißen Oberfläche des Sensors pyroly- se „ideales“ Messverfahren für Sauerstoff gibt. Normative sieren und das Wirkprinzip nachhaltig negativ beeinflussen. Zir- und Anforderungen der Systemumgebung sowie des Einsatz- koniumdioxid Sensoren erfordern aufgrund des Messprinzips szenarios erfordern eine Betrachtung des jeweiligen Einzel- ebenfalls eine externe Leistungsversorgung. falls. Kosten, Lebensdauer, mechanische und elektrische Ro- bustheit, Baugröße, Verfügbarkeit, Messgenauigkeit und An- Elektrochemische Sensoren sprechzeit sind nur einige der abzuwägenden Anforderungen. nutzen einen flüssigen, zum Teil geeignet eingedickten, Elek- Elektrochemische Sensoren sind preislich attraktiv und inzwi- trolyt. Sie können bei hinreichend dünnen Diffusionsbarrie- schen auch in RoHS-konformer Bauart (bleifrei) erhältlich. ren Ansprechzeiten von unter 500 ms erreichen. Hierbei Laseroptische Sensoren haben Potential als kompakte Syste- kommt entweder das galvanische oder das amperometrische me sowie zum Aufbau von Multi-Gas-fähigen Systemen. Der Prinzip zum Einsatz. Ein Nachteil amperometrischer Senso- Kostennachteil der laseroptischen Sensoren verliert zuneh- ren ist ihr begrenzter Messbereich bis maximal 30 Vol.% O2. mend an Bedeutung. In letzter Konsequenz muss der Verant- Damit scheiden sie für viele medizintechnische Messaufga- wortliche den für die Anwendung besten Kompromiss suchen ben von vornherein aus. und finden.

Ein Vorteil elektrochemischer Sensoren sind geringe Kosten für die Erstanschaffung. Typische, RoHS-konforme Varianten Autor: findet man bei der Firma IT Dr. Gambert GmbH. Sie können Dipl.-Phys. Eckard Glaser, M.A. (SUNY) aufgrund des Messprinzips im geeigneten Betriebsmodus ohne eine externe Leistungsversorgung ein Rohsignal erzeugen. Ein zentraler Nachteil ist jedoch, dass elektrochemische Sen- KONTAKT soren verbrauchend sind; sie erfordern, je nach Betriebsart Corscience GmbH & Co. KG und Sauerstoffkonzentration nach einigen Jahren einen Aus- Hartmannstr. 65 tausch. Amperometrische elektrochemische Sensoren benö- D-91052 Erlangen tigen ebenfalls eine, im Allgemeinen externe, Elektronik, die Tel. : + 49 (0)9131 977986 381 Versorgungsspannung erfordert und zusätzlichen Platz im www.corscience.de Messgerät einnimmt.

MEDengineering 5/2016 40 www.med-eng.de MED Elektronik & Komponenten Baugruppen/Boards

Das neu vorgestellte AC/DC-Schaltnetzteil BEO-3000MC von Bi- Für zusätzliche Betriebssicherheit sorgen die standardmäßig integrierten cker Elektronik wurde für den platzsparenden und lüfterlosen Ein- Schutzfunktionen wie ein Kurzschluss- und Übertemperaturschutz mit au- satz in kompakten Medizingeräten und medizinischen Rechnersystem kon- tomatischem Neustart (Auto Recovery) und ein Überspannungs-Schutz mit zipiert. Aufgrund der hohen Leistungsdichte liefert das Netzteil auf einer Abschaltung. Neben der Langzeitverfügbarkeit von mindestens 5 Jahren ge- Grundfläche von nur 88 x 136 mm eine Dauerleistung von 300 Watt – lüft- währt die Firma Bicker Elektronik auf das neue Netzteil BEO-3000MC eine erlos! Gleichzeitig zeichnet sich das besonders energieeffiziente Netzgerät Garantie von 3 Jahren. Der Stromversorgungsspezialist bietet im Rahmen durch einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 94% und einen Standby-Strom- seines Lieferprogramms selbstverständlich passende Zubehörteile wie die KOMPAKTES MEDIZIN-NETZTEILMIT 2XMOPP FÜRDENLÜFTERLOSEN 24/7-DAUERBETRIEB verbrauch von weniger als 0,3 Watt aus. Das robust und hochwertig aufge- AC-Eingangskabel X1-054 (2-polig) und CB-105-3-600 (3-polig), das IEC- baute Netzteil für den 24/7-Dauerbetrieb arbeitet zuverlässig im erweiterten Steckfilter PSZ-1019-B1 mit Kabel und Ferrit sowie ein produktspezifisches Temperaturbereich von -40°C bis +70°C. Anschlusskabel-Set PSZ-1035. Optional ist auch die Open-Frame-Version des BEO-3000MC ohne Gehäuse und Deckel unter der Produktbezeichnung Lieferbar ist das Medizin-Netzteil BEO-3000MC mit exakt geregelten Single- BEO-3000M auf Anfrage erhältlich. DC-Ausgangsspannungen von +12V, +24V oder +48V jeweils mit einem Ein- stellbereich von ±5% der Nennspannung und Remote-Sense-Funktion zum Insbesondere im Medizintechnik-Bereich ist neben den optimalen Pro- Ausgleich von Spannungsabfällen an den Ausgangsleitungen zum Verbrau- dukteigenschaften einer Stromversorgung auch die persönliche Vor-Ort- cher. Generell ist keine Grundlast am Ausgang notwendig, so dass u.a. Single- Beratung des Systementwicklers beim Design-In durch versierte Vertriebs- Voltage-Mainboards mit speziellen Energiespar-Modi auf Basis der Haswell/ ingenieure von entscheidender Bedeutung. Mit einem starken Vertriebs-, Skylake-Technologie problemlos versorgt werden können. Neben den zusätz- Entwicklungs- und Service-Team begleitet Bicker Elektronik seine Kunden lichen Ausgängen mit den Hilfsspannungen +5V-Standby und +12V-Fan kompetent und zuverlässig während der gesamten Produktentwicklung stehen für den Betrieb von Mainboards in medizinischen Rechnersystemen bis hin zur Serienreife. Für medizinische Rechnersysteme erhalten Kunden ATX-kompatible PSON- und PG/PowerGood-Signalanschlüsse zur Verfügung. im Rahmen des Power+Board-Programms geprüfte und perfekt aufeinander abgestimmte Netzteil+Mainboard-Bundles plus umfangreiches Zu- Für den internationalen Einsatz in anspruchsvollen Applikationen der Medi- behör in Industrie-Qualität aus einer Hand. Auf Wunsch realisieren die zintechnik verfügt das BEO-3000MC über einen Weitbereichseingang (90 Spezialisten von bis 264 VAC bei 47 bis 63 Hz) mit aktiver PFC Leistungsfaktor-Korrektur Bicker Elektronik sowie über die aktuellen Medizinzulassungen nach folgenden Normen: kundenspezifische IEC60601-1 + A1:2012 Edition 3.1,E N60601-1 + A1:2013 Edition 3.1 und Sonder- und ANSI/AAMI ES60601-1 + A1:2012 Edition 3.1. Mit einer hohen Isolations- Speziallösungen. spannung von 6516 VDC zwischen Ein- und Ausgang entspricht das Netz- gerät dem medizinischen Sicherheitsstandard 2xMOPP für Patientenkon- www.bicker.de takt (Means Of Patient Protection). Das neue BEO-3000MC überzeugt zudem mit einem ausgereiften Schaltungsdesign und hervorragenden EMV-Eigen- schaften.

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Elektronische und mechatronische Baugruppen werden stän- Bei bebro electronic ersetzt die ALM-Software CodeBeamer der Stuttgarter dig komplexer und vereinen immer mehr Funktionen in kleinem Firma Intland heute Tabellen und Listen auf Papier. Das sorgt für eine ganz- Raum. Zudem sind Schnelligkeit bei Entwicklung, Prototyping und Fer- heitliche Sicht auf Projekte, schnellere Projektabwicklung bei höherer Qua- tigung gefragt, da für den Erfol g eines Produkts oft eine möglichst ra- lität. Word-, Excel- oder PDF-Dokumente werden einfach importiert und zu sche Markteinführung entscheidend ist. Der Dienstleister für die Ferti- jeder Kundenanforderung dann die passenden Arbeitspakete und Prüf- gung elektronischer und mechatronischer Baugruppen bebro electronic schritte definiert. Der Status jedes Auftrags lässt sich jederzeit per Web- verbessert jetzt die Umsetzung dieser Kundenanforderungen mit dem browser überprüfen. Ist die Entwicklung abgeschlossen, existiert zu jeder SCHNELLUNDSICHERZURFERTIGEN BAUGRUPPE

Einsatz einer ALM-Software (Application Lifecycle Management). Natür- Anforderung das entsprechende Leistungsmerkmal und ist im Prüfschritt lich ist eine Software nicht in der Lage, Entwicklungsarbeit zu leisten, dokumentiert. Die Software trägt damit zu Qualität und Liefertreue bei und sie hilft aber, die Arbeit strukturiert und zügig zu erledigen, ohne dass hilft, das gute Preis-/Leistungsverhältnis weiter zu verbessern. unproduktive Zeit in Verwaltungsaktivitäten verloren geht. www.bebro.de www.med-eng.de 41 MEDengineering 5/2016 MED Materialien & Verfahren Werkstoffe

TPE Materialien eignen sich durch die Entwicklung von Spezial- typen für bestimmte Verarbeitungsverfahren, wie dem Spritzguss- und Extrusionsverfahren, für unzählige Anwendungsmöglichkeiten. Funktionsgebundene TPE

m Spannungsfeld zwischen der Forderung nach hoher kann, werden Thermoplastische Elastomere durch Wärme Qualität auf der einen Seite, nach drastischer Kostenredu- (Thermos) plastisch und nach Abkühlung wieder elastisch. Im Izierung auf der anderen, setzen Hersteller und Verarbeiter Gegensatz zur chemischen Vernetzung ist diese physikalische in fast allen Industriezweigen stark auf Lösungen aus dem Zu- durch erneute Wärmezufuhr wieder reversibel. In ihrer Struktur liefererber eich. Welche Antworten bieten die Hersteller von stehen die TPE zwischen den Thermoplasten (den Kunststof- Thermoplastischen Elastomeren für welche Anwendungszwe- fen wie PP, PE oder PVC) und den Elastomeren (den Gummiar- cke und Werkstoffanforderungen? ten) und sie verbinden die leichte Verarbeitbarkeit der Thermo- plaste mit wesentlichen Eigenschaften des Gummis. TPE gehören zu einer der interessantesten Materialgruppen der letzten Jahrzehnte mit beachtlichen Wachstumsraten. So In der Molekularstruktur der TPE finden sich immer weich- steigt gemäß einer aktuellen Studie der globale TPE-Ver- elastische Bestandteile, die in harte Bestandteile eingebun- brauch um jährlich gut sieben Prozent. Heutzutage kann man den sind. Je nach Art der Einbindung unterscheidet man in sich TPE Materialien aus quasi keinem Bereich mehr wegden- Polymerblends, in deren kristalliner Netzstruktur des harten ken. Durch die Entwicklung von Spezialtypen für bestimmte Bestandteils die Kautschukteilchen die Zwischenräume aus- Verarbeitungsverfahren, wie dem Spritzguss- und Extrusions- füllen, und Block-Copolymere, bei de nen beide Bestandteile verfahren, sind der Bandbreite von Einsatzmöglichkeiten kei- chemisch miteinander verknüpft sind. ne Grenzen gesetzt. Aufgrund der stetig optimierten Mecha- nik, Haptik, Migrations- und Gebrauchseigenschaften setzen TPE-Klassen sich TPE zunehmend als Substitutionswerkstoffe zu Gummi (Kautschuk) durch. Es gibt eine Vielzahl Thermoplastischer Elastomere, die sich in sechs Klassen einteilen lassen. Unter diesen TPE spielt die Im Gegensatz zum viskoelastischen Gummi, einem Natur- oder Gruppe der Styrol-Block-Copolymere (TPE-S) die bedeu- Synthesekautschuk, der nach Vulkanisation, der chemischen tendste Rolle. Etwa zwei Drittel des Verbrauchs an TPE in Vernetzung der einzelnen Molekülketten, durch große Hitze nur Westeuropa entfallen auf diese Gruppe. Hier wiederum bieten noch zersetzt, aber nicht wieder formbar gemacht werden TPE-S Materialien aufgrund ihrer Flexibilität interessante

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den Einsatz in Medizintechnik und Pharmazie (ISO 10993 und USP Class VI), erfüllt alle europäischen und FDA Richtli- nien, ist lebensmittelkonform und frei von Latex, Silikon, PVC und Phthalaten.

Darüber hinaus bietet die Produktreihe ProvaMould® TPE-Al- ternativen in den Shore-Härten A-20 – A-90, unterschiedlicher Dichte 0,89 g/ccm –1,17 g/ccm, transparent, translu- zent, naturfarben, mit sehr guten mechanischen Eigenschaf- ten, guter Haftung, hoher Flexibilität und Eignung für den Lebensmittelkontakt für Spritzgussanwendungen an. Damit

Bilder: Actega DS GmbH lässt sich auch eine Fertigung in hoher Stückzahl auf höchs- Antimikrobielles TPE ist sterlilisationsfähig. tem Niveau bei gleichzeitiger Kosteneffizienz realisieren.

Möglichkeiten. Die Vorteile dieser TPE-S Werkstoffe beruhen Anforderungen an TPE im medizinischen Umfeld auf ausgeklügelten Rezepturen, die sich aus vielen verschiedenen Bestandteilen zusammensetzen, dessen Basis in die- Die Industrie für Medizintechnik gilt als besonders innovativ, sem Falle immer ein SEBS stellt. Dieses Gemisch wird in ei- zukunftsträchtig und wachstumsstark. Bei der Herstellung nem Extruder auf 180 bis 200°C erhitzt, wodurch es weich medizintechnischer Produkte, Werkzeuge und Hilfsmi ttel ste- und homogenisiert wird. Am Ende des Extruders wird dieses hen sowohl hohe Sicherheitsaspekte und Qualitätsanforde- compoundierte TPE-S durch eine Lochplatte gepresst und un- rungen, als auch die Notwendigkeit effizienter Produktion im ter kaltem Wasser durch eine schar fe Schere granuliert. Durch Fokus. Ziel ist es einerseits, eine hohe Qualität der Produkte den Kontakt zum kalten Wasser wird die Masse abgekühlt und sicherzustellen, die darüber hinaus wirtschaftlich attraktiv erstarrt als weichelastisches Material. Die Materialien werden ist. Andererseits legen Verarbeiter hohen Wert auf eine ver- in permanenter Qualitätskontrolle auf die verlangten Eigen- lässliche Rohstoffqualität und Sicherheit. Die Werkstoffe schaften, wie Zugfestigkeit, Bruchdehnung, Weiterreißfestig- müssen die für medizintechnische Anwendungen geltenden keit, Elastizität, Härte, Kerbzähigkeit, Porosität oder Quellver- gesetzlichen Regelungen und Vo rschriften erfüllen sowie eine halten kontrolliert. Dieses Granulat kann nun in Kunststoff- konstante Zusammensetzung garantieren. Zu den Anforde- verarbeitungsverfahren, wie Spritzguss oder Extrusion, zum rungen an medical grade Compounds gehören u.a. Biokompa- gewünschten Endprodukt verarbeitet werden. tibilität, physiologische Unbedenklichkeit, Medien- und Che- mikalienbeständigkeit, Sterilisationsfähigkeit. Weichelastische Kunststoffe Keimabweisend Das Bremer Unternehmen Actega DS hat sich auf TPE-S Ma- terialien für sensible Anwendungsfelder und hoch regulierte Darüber hinaus müssen je nach gewünschter Applikation zu- Märkte spezialisiert. Diese Werkstoffe zeichnen sich aus sätzliche Ansprüche erfüllt werden. Wie z.B. eine keimabwei- durch: sende Wirkung. Ein Thema, das in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen hat. Denn jedes Jahr infizieren sich hier- + Hohe Farbechtheit zulande – so die Zahlen der DGKH – rund 800.000 Menschen + Große Designfreiheit durch Hart-Weich-Verbindungen an Krankenhauskeimen, 40.000 von ihnen sterben sogar dar- + Lebensmittelechtheit nach EU/FDA an. Mit PROVAMED®1158 AB steht ein antimikrobielles TPE + Einhaltung von Migrationsgrenzwerten zu Verfügung, das dauerhaft Bakterien bekämpft. Die antimi- + Wirtschaftlichere Verarbeitung (z.B. im Vergleichzu Sil krobiellen Eigenschaften werden während des Compounding- ikonen) Prozesses hergestellt. Dadurch beschränkt sich die keimabwei- + Gute Abriebfestigkeit sende Wirkung nicht nur auf die Oberfläche, sondern gilt für + Medienbeständigkeit. das komplette Produkt. Das heißt auch, dass Einwirkungen von außen, wie Kratzer, starker Gebrauch oder Abnutzung diese Ei- Dabei setzt das Unternehmen auf partnerschaftliche und in- genschaften nicht beeinflussen. Tests in Anlehnung an die JIS tensive Zusammenarbeit zwischen Rohstoffherstellern, Verar- Z 2801 und die ISO 22196:2007 zeigen, dass der antimikrobi- beitern, Anwendern und Institutionen, um so – neben einem elle Schutz eine Wirksamkeit von 99,9 Prozent aufweist. Im an- Portfolio an sofort und global verfügbaren Standardvarianten schließenden Agardiffusionstest - in Anlehnung an die AATCC – präzise, kundenspezifische und maßgeschneiderte Lösun- Test Methode 147 (Antibacterial Activity Assessment of Textile gen anbieten zu können. Materials: Parallel Streak Method) kon nte bewiesen werden, dass keine migrierende Fremdstoffe im Muster enthalten sind. So entspricht im Geschäftbereich Medical die Produktreihe Somit ist die andauernde biozide Wirksamkeit für Produkte, die PROVAMED® den geforderten medical grade Standards für aus PROVAMED®1158 AB gefertigt sind, nachgewiesen. »

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Hygienemarkt mit Potential

Nicht nur in der Medizintechnik sind solche Produkte nachge- fragt. Auch die Verpackungs- und Lebensmittelindustrie könnte Abnehmer solcher funktionalen Kunststoffe sei. So bleiben etwa mit antibakteriellen Folien verpackte Lebens- mittel länger haltbar. Und in den Bereichen Küche, Haushalt und Gastronomie finden solche Kunststoff-Compounds vor allem in Griffelementen Anwendung. Der Markt wächst weiter. Nicht nur bei Produkten des täglichen Gebrauchs in Kranken- häusern und an öffentlichen Orten. Das Interesse steigt auch für Produkte in privater Umgebung. Der weichelastische Kunststoff eignet sich für eine Vielzahl Sterilisierbar medizinischer Produkte

Für die Produktion von Kathetern oder medizinischen Schläu- traktive TPE-S-Produkte gewünscht, weswegen neben chen sind äußerst flexible TPE-Materialien erforderlich, die Individuallösungen oft anwendungsoptimierte Standardpro- zudem sehr gute Dehnungseigenschaften besitzen müssen dukte eingesetzt werden. Diese eignen sich vor allem für Over- und eine Knickbeständigkeit aufzeigen. Von übergeordneter molding-Anwendungen, bei denen die Hartkomponente aus Bedeutung ist jedoch auch die Sterilisierbarkeit der Werkstof- einem PP gefertigt wird. Die harte Komponente wird dabei fe. So müssen diese Compounds auch nach Gammabestrah- ganz oder teilweise mit einem TPE-S überspritzt. Die Werk- lung und EtO-Sterilisierung ihre hohe Zugfestigkeit behalten stofflösungen bieten eine Vielzahl von Anwendungsmöglich- und immer noch das gleiche Elastizitätsmodul und die glei- keiten vom Konsumgüterprodukt bis zum Schreibgerät. che Dehnungseigenschaften besitzen. Sowohl die rationelle Verarbeitbarkeit und die gummiähnli- Wirtschaftliche Produktion in hoher Stückzahl chen, je nach Anwendungszweck variierbaren Eigenschaften, als auch die Möglichkeit der Wiederverwendung machen die Neben der Medizintechnik, in der Materialien die höchsten Thermoplastischen Elastomere für zahlreiche Anwendungs- Anforderungen erfüllen müssen, werden für den Konsumgü- gebiete zu einer wirtschaftlichen und technisch interessanten termarkt die passenden, weichelastischen Werkstofflösungen Alternative zu ande- angeboten. E in Trend in diesen Märkten ist die Aufwertung der ren Kunststoffen und KONTAKT bisherigen Produkte mit einem weichelastischen Element, Kautschuken und ACTEGA DS GmbH das dadurch eine bessere Oberflächenanmutung (Soft-Touch) bieten Herstellern Straubinger Straße 12 und ein wertigeres Design erhält. Für diesen Anwendungsbe- und Verarbeitern fast D-28219 Bremen reich sind vor allen die Spritzgussverarbeitung und eine leich- aller Industrien ge- Tel. +49 (0)421 3900 20 te, individuelle Einfärbbarkeit mit Farbmasterbatches wich- eignete Lösungen. www.actega.com/ds tig. Besonders im Konsumgütermarkt sind wirtschaftlich at-

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Panacol hat einen neuen UV-Klebstoff entwickelt, der speziell zum medizintechnischen Anwendungen wird der Klebstoff gerade gemäß USP Verkleben von Kunststoffen geeignet ist: Vitralit® 7311 ist in drei Class VI und DIN ISO 10993-4/-5 geprüft. verschiedenen Viskositätsstufen erhältlich. Je nach Anwendung kann eine passende Viskosität gewählt werden. Vitralit® 7311 ist extrem niedrigviskos Vitralit® 7311 kann in nur wenigen Sekunden mit ultraviolettem oder sicht- und einfließend in dünnste Spalten, während Vitralit® 7311 T ein dickflüs- barem Licht ausgehärtet werden. Für die optimale Aushärtung werden LED- siger Klebstoff ist, und mit Vitralit® 7311 Gel ist sogar eine standfeste Geräte mit 405 nm Wellenlänge und einer hohen Lichtintensität empfohlen. Klebstoffversion verfügbar. Mit dieser Wellenlänge können auch UV-geblockte Substrate, wie PC, ver- NEUER PLASTIKKLEBSTOFFMITVERSCHIEDENEN VISKOSITÄTEN

Alle drei Varianten von Vitralit® 7311 haften sehr gut auf den meisten klebt werden. Vitralit® 7311 wird beispielsweise bei der Verklebung von Kunststoffen, vor allem auf PC, PVC und PMMA, sowie auf Glas und auf Spritzennadeln in der Medizintechnik eingesetzt. In Kombination mit einem Metall. Vitralit® 7311 ist transparent vor und nach der Aushärtung und ver- bluepoint LED eco des UV-Geräteherstellers Hönle kann hier eine vollständi- gilbt nicht. Zudem ist die Verklebung alkohol- und feuchtebeständig. Im ge und zuver-lässige Aushärtung innerhalb von Sekunden erreicht werden. ausgehärteten Zustand ist der Klebstoff zähelastisch. Für den Einsatz in www.panacol.de

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Zum Bohren, Zerspanen und Umformen werden schon seit langem Hartmetallwerkzeuge eingesetzt. Für die unterschiedlichen Anwendungszwecke müssen Bohrer, Meißel oder Sägeblät- ter jedoch mit Trägermaterialen, meist Stahlwerkstoffen, verbunden werden. Für die wirtschaftliche Serienfertigung haben sich in den letzen Jahren Schweißverfahren, speziell das Widerstandspress- Wir sind dabei, schweißen, als geeignete Verbindungstechniken herauskristallisiert. Zur Herstellung hochfester Ver- bindungen sind jedoch spezifisches Know-how und einschlägige Erfahrungen erforderlich. wenn Zuverlässig- keit an erster AUTOMATISIERTE HERSTELLUNGVON HART- Stelle steht. METALL/STAHL-VERBUNDWERKZEUGEN

Einer der europaweit größten Hersteller von medizintechnischen Produkten fertigt Zahnbohrer aus ei- Unsere innovativen Sensorlösungen nem Hartmetall/Edelstahl-Verbundwerkstoff. Da für das Unternehmen sowohl die Qualität der Hartme- machen medizintechnische Geräte tall-Edelstahlverbindungen als auch die realisierten Stückzahlen nicht zufriedenstellend waren, wurde noch leistungsfähiger und sicherer. nach alternativen Herstellverfahren gesucht. Die Firma ATEC hat für diese Aufgabenstellung eine Verfahrensvariante und eine Anlage konzipiert, mit der sämtliche qualitätsrelevanten Anforderungen erfüllt und darüber hinaus eine rationelle Serienfertigung erzielt werden kann.

Die traditionelle Fügetechnik, um Verbindungen von Hartmetallen mit Stahl zu erzeugen, stellt das Löten dar. Daneben haben sich heute Schweißverfahren , insbesondere das Widerstandspressschwei- ßen, zum Fügen von Hartmetall und Edelstahl etabliert. Um hierbei stabile, oxidationssarme Verbindun- gen zu erzeugen, müssen die Parameter allerdings exakt auf die Materialien abgestimmt sein. Da für die Herstellung der Verbundwerkzeuge keine Standardschweißmaschinen auf dem Markt angeboten werden, hat sich der Medizintechnikhersteller weltweit auf die Suche nach Sonderlösungen begeben und ist bei der ATEC GmbH, Spezialist für die Schweiß- und Automatisierungstechnik, fündig geworden.

Zur Überprüfung der technischen Realisierbarkeit wurden von ATEC umfangreiche theoretische Überle- gungen angestellt und zahlreiche praktische Tests durchgeführt, um den chromlegierten Edelstahl, mit mittleren Kohlenstoffgehalt (x20Cr13) mit der Wolframcarbid/Cobalt -Legierung (WC = 90%, C0 = 10%) stabil zu verbinden. Eine besondere Herausforderung stellten die geringen Abmaße der zu verbindenden Werkstückkomponenten dar. Während der Edelstahlschaft des Bohrers einen Durchmesser von 1,9mm - 2,37mm und eine komfortabel handhabbare Länge aufwies, war das Handling des Hartme- tallbohrkopfrohlings mit einem Durchmesser von 2,2mm-2,6mm und einer Länge von lediglich 2,2 mm - 4,7mm erheblich schwieriger, zumal bei einer vorgegebenen Serientaktzeit von ca. 1,5 Sekunden.

Zur Herstellung der Materialverbindung wurde auf das Widerstandspress-schweißverfahren mit Mittel- frequenztechnik zurück gegriffen. Hierbei mussten bezogen auf die verwendeten Materialien die optimalen Verarbeitungsparameter hinsichtlich Schweißzeiten und Anpresskräften ermittelt werden. Be- sonders erfolgreich verliefen die Festigkeitsprüfungen, welche die vorgegebenen Mindestbelastbarkei- ten in Bezug auf die von dem Werkzeug aufzunehmenden Mindestquerkräfte teilweise um fast das doppelte überstiegen.

Ein e deutlich verbesserte Qualität der Schweißverbindungen zur bisherigen Lösung, verringerter Aus- schuss, eine höhere Passgenauigkeit von Schaft und Bohrkopf, sowie deutlich höhere Stückzahlen, waren weitere Kundenvorgaben für Verfahrenstechnik und Anlagenkonzeption.

Für die Automatisierung haben die Ingenieure der Firma ATEC die Anlage so konzipiert, dass die beiden zu verbindenden Werkstückkomponenten über eine Sortier- und Zuführeinrichtung auf eine n elektrome- chanischen Rundschalttisch transportiert, dort positioniert, arretiert und anschließend verschweißt werden. Die komplette Anlage ist mit einer Schutzeinhausung und einer Prozesskühlung versehen. Bei einem Produktwechsel müssen lediglich die Werkstückrohlinge sowie die Elektrodeneinsätze der Schweiß- und Spannvorrichtung ausgetauscht werden. Über ein Bedienfeld im Touchpanel können die zugeordneten Schweißparameter für definierte Werkstück-/Materialkombinationen angewählt werden. Ansonsten wird die Anlage vollautomatisch betrieben und realisiert eine kundenseits geforderte Bear- beitungstaktzeit von ca. 1,5 Sekunden. Die besondere Herausforderung im Rahmen der Machbarkeits- www.med-eng.de 45 www.first-sensor.com MED Materialien & Verfahren Werkstoffe

prüfung bestand darin, die kombinativen Schweißparameter und Schweiß- spezialisiert hat. ATEC berät Kunden zur rationellen Fertigungstechnik und kräfte auf die einzelnen Materialkomponenten und Werkstückgeometrien entwickelt, konstruiert und baut im Kundenauftrag Anlagen für die wirt- abzustimmen. schaftliche Serienpr oduktion. Hauptsächliche Arbeitsgebiete sind die Schweißtechnik, die Stanz- und Umformtechnik sowie die komplementäre Die allgemeinen Vorzüge des Widerstandspressschweißens bei der Verbin- Automatisierungstechnik. dung von Hartmetall und Edelstahl liegen darin, dass keine Zusatzmateri- alen, wie etwa Lote, zugeführt werden müssen. Darüber hinaus ist der Au- Autor: tomatisierungsaufwand geringer als bei anderen Techniken, wodurch An- Dipl.-Ing. (FH) Günter Gebauer, schaffungskosten und potenzielle Ausfallrisiken minimiert werden. Die Geschäftsführer ATEC GmbH spezifischen Vorteile des Systems ATEC finden sich in exakten, oxidations- armen Materialverbindungen, einer hohen Anlagenverfügbarkeit, insbesondere jedoch in den sehr hohen Verbindungsfestigkeiten zwischen den beiden KONTAKT Fügewerkstoffen Hartmetall und Edelstahl. ATEC GmbH Sondermaschinen- und Anlagenbau Materialverbunde aus Hartmetall und Edelstahl werden in der Medizin-, Burdastraße 11 Mikrochirurgie- und Dentaltechnik eingesetzt, eignen sich aber auch für die D-77746 Schutterwald Herstellung von Werkzeugen für die Metall-, Holz- und Steinbearbeitung. Tel. +49 (0)781 969768 0 ATEC ist ein mittelständisches Unternehmen, das sich seit 25 Jahren auf www.atec-automation.com Automatisierungslösungen in unterschiedlichen Branchen der Industrie

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Eine besondere Innovation ist die erste in Deutschland produzierte Erstmals stellt das HEINRICH KIPP WERK antibakterielle Produkte Gx RTF ClearJect-Spritze aus COP von Gerresheimer. Der Werkstoff her. Der mit Micro-Silber angereicherte Werkstoff reduziert dauer- COP gibt keine Metallionen in die Medikamentenlösung ab. Da die gesamte haft die bakterielle Besiedlung der Oberfläche und minimiert dadurch In- Spritze einschließlich der Nadelumspritzung in einem einzigen Schritt herge- fektionsrisiken. Eingesetzt werden die Bedienteile in medizintechnischen stellt wird, ist das Produkt darüber hinaus wolfram- und klebstofffrei. COP Bereichen sowie in Reha- und Pflegeeinrichtungen. hat eine hohe pH-Toleranz und erzeugt anders als Glas keine Verschiebung des pH-Werts bei der Lagerung. Ein weiteres wichtiges Argument für die Gx RTF ANTIBAKTERIELLER ClearJect-Spritze mit Kanüle ist ihre Sicherheit für den Endverbraucher. COP ist KUNSTSTOFF GX RTFCLEARJECT-SPRITZE Grundlage der neuen Produktlinie MEDI grip ist der mit Micro-Silber ange- ein besonders inertes und bruchfestes Material und daher gut für die Verpa- reicherte Kunststoff. Da der Werkstoff nicht nur oberflächlich, sondern voll- ckung sensibler oder toxischer Wirkstoffe geeignet. Die im Vergleich zu ähnli- ständig mit Silber- Partikeln durchdrungen ist, behalten die Bedienteile chen Materialien höhere Elastizität verhilft den aus COP gefertigten Spritzen zu auch bei kleinen Abnutzungen ihre volle antibakterielle Wirkung bei. Die einer erhöhten mechanischen Widerstandsfähigkeit (Dupont Impact strength). antimikrobielle Wirkung wurde von einem akkreditierten Prüflabor durch mehrere ASTM E-2180 Tests bestätigt. Die Verwendung eines hochviskosen Silikonöles zur Innensilikoniserung ver- mindert die Silikonölpartikelbelastung des abgefüllten Arzneimittels; die Inte- Die MEDI grip Produkte wirken effektiv gegen multiresistente Keime wie gration von standardisierten Verschlusskomponenten bietet dem Pharmazeu- MRSA und kommen daher überall dort zum Einsatz, wo höchste Hygie- ten zudem eine hohe Flexibilität. Für die Wirtschaftlichkeit des Spritzensystems neanforderungen herrschen. Zwischen den Reinigungszyklen wird die sorgt ein Konzept, das den innovativen COP-Spritzenkörper durchgängig mit Anzahl vorhandener K eime kontinuierlich reduziert, was ein Infektions- marktüblichen Standardbauteilen vervollständigt. Dies beginnt beim Einsatz risiko bei Kontakt deutlich minimiert. Die Bedienteile sind beständig ge- von Standardkanülen und setzt sich bei den verwendbaren Kolbenstangen, gen Feuchtigkeit sowie einer Vielzahl von Reinigungsmitteln und haben Kolbenstopfen, Backstops und Verschlusssystemen fort. keine toxischen Nebenwirkungen. Anwendungsbereiche sind beispielsweise Labore, Krankenhäuser, Forschungszentren, Reha- oder Pflege- Interessant wird COP als Kunststoff-Alternative zur bewährten Glasspritze einrichtungen. durch die wachsenden Ansprüche neuartiger Wirkstoffe an ihre Primärver- packung. Medikamente zur Krebstherapie etwa können extrem aggressiv KIPP bietet ab sofort eine Auswahl von Griffen in der antibakteriellen sein, so dass die Bruchfestigkeit einer Spritze zum entscheidenden Aus- Ausführung MEDI grip an. Alle Bedienteile verfügen über das charakte- wahlkriterium wird. Biotechnologische Medikamente wiederum wirken häu- ristische Design und die ergonomische Form. fig schon in kleinsten Dosierungen und sind oft sehr kostspielig. Hier muss jede Interaktion mit dem Spritzenmaterial ausgeschlossen werden. COP www.kipp.com kommt all diesen Forderungen entgegen. www.gerresheimer.com

MEDengineering 5/2016 46 www.med-eng.de MED Materialien & Verfahren Werkstoffe Mit Einmal-Bioreaktoren den Krebs bekämpfen

atürliche Killerzellen (NK Zellen) sind eine mächtige Waffe im Kampf gegen Krebs. Sie werden normaler- Nweise vom Körper selbst produziert und sind in der La- ge, Krebszellen zu vernichten und virale Infektionen zu verhindern. Bei vielen Patienten ist aber das Immunsystem aber nicht in der Lage gegen Tumorzellenund Mikroorganismen ge- nügend aggressive NK-Zellen in großen Mengen zu produzieren. Der Zellwerk GmbH ist e s erstmals gelungen, individuelle, patienteneigene Killerzellen außerhalb des menschlichen Körpers massenhaft und reproduzierbar zu kultivieren. Die dazugehörigen Einmal-Bioreaktoren liefert der Spezialist für Express-Kunststoffspritzgussteile: Proto Labs, Ltd. Das System besteht aus einer Brutkammer (li.) und einer Mess- und Prof. Dr. Hans Hoffmeister, Geschäftsführer der Zellwerk Steuereinheit. In der Brutkammer gut zu sehen ist das Herzstück: GmbH in Eichstädt nahe Berlin, hält ein unscheinbares, der Einmal-Biroreaktor, in dem die Zellen vermehrt werden. transparentes Kunststoffteil mit Deckel in den Händen. „Was Sie hier sehen, i st das Herzstück unserer Bioreakto- fung von Tumorzellen. Zellwerk hat diesen Traum erfüllt, Sei- ren. Es erfüllt alle Anforderungen, um in einem standardi- te an Seite mit Proto Labs. Der Express-Teilehersteller hat mit sierten und wiederholbaren Prozess, körpereigene Zellen seinem Service für Kunststoffspritzguss einen wertvollen Bei- in gleichbleibender Qualität als Arzneimittel zu produzie- trag zur Realisierung geleistet. ren.“ Ein großer Fortschritt für die regenerative Medizin und bisher ein Wunschtraum der Biomediziner. Man ent- Patentierter Einmal-Kunststoffreaktor nimmt dem Patienten z. B. Blut, isoliert die Immunzellen, züchtet diese außerhalb des Körpers in therapeutisch nöti- Das patentierte System nennt sich ZRP-Technology und setzt gen Mengen nach und führt sie wieder zurück zur Bekämp- sich zusammen aus einem Brutkasten, in dessen steriler Ar- beitskammer sich der Bioreaktor und ein Sondenadapter be- finden. Eine externe Kontrolleinheit überwacht, steuert und dokumentiert alle Parameter. Der Bioreaktor besteht aus Kunststoff und wird als einmal-Produkt benutzt. Er bietet durch seine besondere und immer gleiche Beschaffenheit ein Der Zellwerk GmbH ist es erst- hohes Maß an Prozesssicherheit. mals gelungen, individuelle, „Entscheidend ist, dass es in dem Kunststoffreaktor zu ei- patienteneigene Killerzellen nem „laminar flow“ kommt“, so Prof. Dr. Hoffmeister. Da- außerhalb des menschlichen bei setzen sich die Zellen am Boden ab und werden gleich- Körpers massenhaft und repro- mäßig überspült, ohne da ss es am Boden zu Verwirbelun- gen kommt. Gleichzeitig werden die Zellen mit Sauerstoff duzierbar zu kultivieren. Die und frischem Medium versorgt, während verbrauchtes Me- dazugehörigen Einmal-Bio- dium abtransportiert und ein konstanter pH-Wert eingehal- reaktoren liefert der Spezialist ten wird. für Express-Kunststoffspritz- Oberfläche entscheidend gussteile: Proto Labs, Ltd. Die Herausforderung an die Konstruktion bestand in der richtigen Anordnung der Lamellen und der Erzeugung einer speziellen Oberfläche, die nicht zu glatt und nicht zu rau » www.med-eng.de 47 MEDengineering 5/2016 MED Materialien & Verfahren Werkstoffe

In Rekordzeit zum fertigen Teil

Inzwischen werden sämtliche Bio- reaktoren und Sondenadapter in verschiedenen Ausführungen über den Kunststoff-Spritzguss-Service Die Daten wurden direkt aus dem 3D-CAD SolidWorks auf die Proto Labs Angebotsplattform im von Proto Labs gefertigt. Rainer Internet hochgeladen. Innerhalb kürzester Zeit lagen das Angebot und die Teile vor. Links die Variante MP 50, in der Mitte der größere MP 500 und rechts der Sondenhalter. Mausolf wundert sich: „Anfangs konnten wir kaum glauben, wie schnell und zuverlässig wir die Teile sein durfte. Konstruktionsleiter Rainer Mausolf fasst die bek ommen haben. Uns war bis dato kein Anbieter bekannt, Anforderungen an den Kunststoff und die Oberflächenbe- der es innerhalb von 10 Tagen von der 3D-Modellübergabe bis schaffenheit zusammen: „Die Auswahl des Kunststoffes zum fertigen Teil schaffte. Proto Labs hätte es sogar in 5 Tagen war entscheidend, da wir konstante chemische und physi- hinbekommen, wenn wir uns für den Express-Service ent- kalische Bedingungen im Reaktor bieten müssen. Proto schieden hätten. Ich habe einfach mein 3D-SolidWorks-Mo- Labs hat uns bei der Auswahl sehr geholfen. Wir haben ge- dell auf die Internetplattform von Proto Labs hochgeladen. meinsam mehrere Polymer-Materialien ausprobiert. Die Sofort hat sich ein Techniker bei mir gemeldet und noch wert- Schwierigkeit lag darin, einen Kunststoff zu finden, der volle Tipps zur Realisierung gegeben. Innerhalb weniger Tage sich unempfindlich gegen die Sterilisierung mit Gamma- hatten wir dann die ersten Reaktoren und Adapter aus unse- Strahlen zeigt. Letztendlich haben wir das optimale Materi- rem speziellen Kunststoff in den Händen. Die Reaktoren wa-

al gefunden. Gleichzeitig wurden unsere Anforderungen an ren sofort und uneingeschränkt nutzbar.“ Bilder: Zellwerk GmbH

Herkömmliche Prototypenverfahren ungeeignet

Prof. Dr. Hoffmeister ergänzt: „Für uns die ideale und dazu noch kostengünstige Lösung, da sich die Anfertigung eines Stahl- Werkzeuges nur bei einer Massenproduktion rechnet, wenn schon klar ist, dass keine Änderungen mehr zu erwarten sind. Beides ist bei uns nich t der Fall, dennoch sind wir auf Teile aus „echtem“ Material angewiesen. Ersatzmaterialien, wie sie bei herkömmlichen Prototypenverfahren angeboten werden konnten wir verständlicherweise nicht verwenden. Ohne Proto Labs hät- ten wir es nie so schnell und kosten- KONTAKT günstig geschafft, ei- Zellwerk GmbH nen funktionsfähigen Ziegeleistraße 7 Bioreaktor zur Ver- D-16727 Oberkrämer OT Eichstädt Gemeinsam mit Proto Labs und deren Spritzguss-Service wurde der mehrung von körper- Tel. +49 (0)3304 38268 0 ideale Kunststoff gefunden. Gefertigt wurden der Reaktor, der Deckel eigenen Immunzel- www.zellwerk.biz und ein Adapter als Halter für die Versorgungsleitungen und die Meß- sonden. Jeder Patient erhält seinen eigenen Bioreaktor. lenvorzustellen, der den strengen Anfor- die Oberfläche perfekt von Proto Labs umgesetzt. Die Zel- derungen der Zulas- KONTAKT len dürfen nicht umhergespült werden und bedürfen daher sungsbehörden ent- Proto Labs Ltd. einer fein gekörnten Oberfläche auf der sie Halt finden. Erst spricht.“ Alte-Neckarelzer-Straße 24 dies macht einen standardisierten Prozess möglich. Damit 74821 Mosbach die Bedingungen im gesamten Reaktor homogen bleiben, Tel. +49 (0)6261 6436 947 ha ben wir dem Reaktor einen Sondenadapter vorgeschal- www.protolabs.de tet, der ständig den ph-Wert, Temperatur und Sauerstoff misst und an eine externe Steuereinheit weiterleitet.“

Autor: Autor: Prof. Dr. Hoffmeister, Rainer Mausolf, Geschäftsführer Zellwerk GmbH Konstruktionsleiter Zellwerk GmbH

MEDengineering 5/2016 48 www.med-eng.de MED Materialien & Verfahren Werkstoffe

Materialien für die Medizintechnik müssen höchsten Standards entsprechen. KRAIBURG TPE hat für diesen sensiblen Bereich ein umfassendes Portfolio an TPE-Compounds aufgebaut. Spezialentwicklung für die Medizintechnik

ie neueste Entwicklung lässt sich durch Lösemittel, Handschuhe aus Thermoplastischen Elastomeren herge- welches nach der Verarbeitung komplett ver- stellt werden. Des Weiteren kann Gewebe mit TPE teilweise Ddampft, mit einer Hartkomponente medizinkon- oder vollständig benetzt werden. Zudem können Hartkom- form verarbeiten. Bei rund 52 % aller medizinischen ponenten, wie PP, PE oder PC/ABS mit einem angelösten Anwendungen von KRAIBURG TPE werden die Thermo- TPE-Compound verbunden werden. plastischen Elastomere in Kombination mit einer Hartkom- ponente verarbeitet. Die Voraussetzung für diese Anwen- Mit diesen Verarbeitungsmethoden werden die Thermoplasti- dungen ist eine sehr gute Haftung – teilweise wird sogar ei- schen Elastomere spannungsfrei verarbeitet und sie erzielen ne hermetische Barriere zwischen den Materialien hervorragende mechanische Eigenschaften. Anders als bei gefordert. Die TPE-Compounds aus dem THERMOLAST® dem Verarbeitungsverfahren durch Klebstoffe bleiben bei der M Portfolio lassen sich mit Polypropylen (PP), Acrylnitril- Verarbeitung durch Lösemittel keine chemischen Rückstän- Butadien-Styrol-Copolymerisat (ABS) oder Polycarbonat de. Die eingesetzten Lösemittel verdampfen vollständig und (PC) wirtschaftlich im 2-Komponenten-Spritzguss verar- ermöglichen dadurch eine saubere Verbindung. Nach der Ver- beiten. Die Spezialentwicklungen können jedoch auch mit arbeitung ist eine Sterilisation durch Gamma- und Betastrah- Hilfe von Lösemitteln zusammen mit Hartkomponenten lung sowie durch EtO möglich. verarbeitet und dadurch als 2-Komponenten-Produkt im medizinischen Bereich eingesetzt werden. Umfassende Medizinal-Zulassungen und Service

Keine Frage der Polarität Die neuen Entwicklungen für die Verarbeitung mit Lösemit- teln ergänzen das Portfolio von KRAIBURG TPE, welches fünf Die Polarität spielt bei einem Haftverbund mehrerer Mate- marktorientierte Reihen für medizinische Anwendungen rialien eine zentrale Rolle. Kunststoffe, welche im 2-Kom- beinhaltet. Ebenso wie sämtliche THERMOLAST® M Com- ponenten-Spritzguss oder auch im Einlegeverfahren mit- pounds sind auch die Spezialentwicklungen nach ISO10993- einander verarbeitet werden, müssen eine ähnliche Polari- 5 (Zytotoxizität) und Drug Master File zugelassen. Ausgewähl- tät aufweisen.U m dieser Kenngröße auszuweichen, hat te Compounds jeder Serie sind zudem nach USP Class VI (Ka- das Unternehmen medizinkonforme TPE-Compounds ent- pitel 88), USP 661 (in vitro), ISO 10993-4 (Hämolyse, wickelt, die mit dem Einsatz von Lösungsmitteln eine Haf- indirekter Blutkontakt), ISO10993-10 (Intrakutan Irritation) tung zu Hartkomponenten mit anderen Polaritäten einge- und ISO 10993-11 (Akute System Toxizität) getestet. Diese hen können. Geometrische Bedingungen spielen hierbei umfassenden Zulassungen ermöglichen den Compounds ei- ebenfalls eine Rolle. nen direkten Kontakt zu Blut.

Haftung dank Lösemittel KONTAKT Die Verarbeitung durch Lösemittel ist eine spezielle Verar- KRAIBURG TPE GmbH & Co. KG beitungsmethode in der Kunststoffindustrie. Verschiedene Friedrich-Schmidt-Str. 2 Arten von Lösemitteln, wie Cyclohexan oder Tetrahydrofu- 84478 Waldkraiburg ran (THF), lösen den Kunststoff und verändern somit die Tel. +49 (0)8638 9810 0 Konsistenz der Materialien. Durch Tauchen von Negativ- www.kraiburg-tpe.com profilen in gelöstem TPE können Hohlkörper wie z.B. www.med-eng.de 49 MEDengineering 5/2016 MED Materialien & Verfahren Sterilisation

Um Geräte, die mit Patientenflüssigkeiten in Kontakt kommen, wiederverwenden zu können, müssen sie vor dem nächsten Einsatz aufbereitet werden. Ein Prozess, der hohe Anforderungen stellt. Autoklavierbarer Schutz für Elektronik

lektronik, die in der Medizintechnik eingesetzt wird, die Elektronik gelegt. Geschickte Materialpaarungen machen muss besonders gut geschützt werden. In verschiede- es möglich, dass Kabelmantel oder Kabellitzen mit dem Gehäu- Enen Fällen kann die Elektronik in Kontakt mit Patien- se verschmelzen. Dadurch bilden die Materialien eine kohäsive tenflüssigkeiten kommen, wenn elektronische Medizingeräte Fügestelle und es wird ein Schutzgrad von IP68 erreicht. körpernah oder im Körper arbeiten. Zur Wiederverwendung der Geräte werden sie vor dem nächsten Einsatz aufbereitet. Turck duotec bietet jetzt auch die autoklavierbare Direktum- Das kann im Vergleich zu Wegwerfprodukten Kosten einspa- spritzung spezifisch für die Medizintechnik an. Die Anforde- ren. Dabei müssen alle potenziell schädlichen Organismen rungen an einen geeigneten Kunststoff für eine Umspritzung und Stoffe entfernt oder in einen unschädlichen Zustand ge- von autoklavierbaren elektronischen Baugruppen sind vielsei- bracht werden. tig. Auf der einen Seite muss das Material die elektronische Leiterplatte während des Umspritzprozesses schonen , auf der Gereinigt wird die Elektronik z.B. per Waschgang in einer alka- anderen aber gleichzeitig die elektronische Leiterplatte effek- lischen Lösung mit anschließender Sterilisierung in einem tiv schützen und keinen ungewünschten Spannungen wäh- Autoklaven. Diese Prozesse stellen aber hohe Anforderungen rend des Lebenszyklus aussetzen. Für diese Aufgabe verwen- an den Schutz in Bezug auf Dichtigkeit gegenüber Flüssigkei- det Turck duotec neu einen thermoplastischen Compound, ten und Dampf sowie chemischer und thermischer Beständig- der spezifisch mit Partnern entwickelt worden und im Zusam- keit. Es kann durch Ablagerungen oder Infiltrierungen von menhang mit der Direktumspritzung von elektronischen Bau- Flüssigkeiten zu Kurzschlüssen und dem Komplettausfall der gruppen ständig verbessert worden ist. Elektronik kommen. Gerade Schnittstellen verschiedener Ma- terialien sind aufgrund der unterschiedlichen thermischen Der Prozess Ausdehnungskoeffizienten gefährdet. Die eingesetzten Mate- rialien, die in direktem Körperkontakt stehen, müssen zudem Der Kunststoff wird mit Standard-Spritzgussmaschinen verar- biokompatibel sein. beitet. Die sensible elektronische Baugruppe verlangt eine besondere Achtsamkeit beim Einlegen in die Maschine. Die Eingesetzte Schutzverfahren müssen sehr zuverlässig sein, Einspritzparameter spielen eine wichtige Rolle für eine erfolg- damit die Elektronik über ihre gesamte geplante Lebensdauer reiche Umspritzung, genauso wichtig sind aber auch die ein- funktionstüchtig bleibt. Es kann zwar im Labor unter praxis- gesetzten Werkzeuge. Je entspannter die elektronische Bau- nahen Bedingungen eine Langzeiteffektivität des Schutzes si- gruppe nach der Umspritzphase ist, desto besser ist die elek- muliert werden, letztlich ist aber eine hohe und gleichbleiben- tronische Funktion gewährleistet, besonders bei großen de Qualität des Schutzprozesses unerlässlich, um spätere Temperaturschwankungen, wie sie bei der Sterilisation in ei- Ausfälle im Betrieb zu vermeiden. nem Autoklaven von Raumtemperatur bis über 130°C auftreten. Noch bevor die Prozessparameter optimiert werden kön- Autoklavierbare Direktumspritzung nen, muss aber sichergestellt werden, dass das Material die richtigen Eigenschaften hat. Die Direktumspritzung ist ein zuverlässig repetierbares Verfah- ren zum Schutz von elektronischen Baugruppen. Sie ergänzt die Infrage kommen Kunststoffe, die eine ausreichend niedrige Verfahren Vergießen, Verschäumen, Lackieren oder Beschich- Verarbeitungstemperatur aufweisen, um das Schmelzen der ten und wird von Turck duotec seit 1997 eingesetzt. Durch die Lötstellen der elektronischen Komponenten durch die Kunst- Direktumspritzung wird das Material als homogener Körper um stoffschmelzfront zu vermeiden. Bei Turck duotec durchge-

MEDengineering 5/2016 50 www.med-eng.de MED Materialien & Verfahren UNGLAUBLICH führte Untersuchungen haben eine obere Verarbeitungstemperaturgrenze von STARKE 300°C gezeigt. Durch verschiedene Messungen und Simulationen wurde geprüft, PERFORMANCE! dass für die intern hergestellten Spritzgusswerkzeuge der Temperaturabfall zwischen der Plastifikationsschnecke und der elektronischen Baugruppe zwischen 75 bis 100 °C beträgt. Dadurch beträgt die maximale Temperatur der Schmelzfront bei Die USB 3 uEye CP mit den Lötstellen 200 Ҁ 225 °C. Standard bleifreie Lötpasten schmelze n bei ca. 230 °C. Durch zusätzliche Maßnahmen kann die maximale Temperatur, der die Bau- 5 Megapixel Sony Pregius teile ausgesetzt sind, weiter verringert werden. IMX264 oder IMX250 Sensor

Dazu muss der Kunststoff niedrigviskos sein, um die Stabilität der elektronischen Komponenten im Schmelzfluss zu gewährleisten. Ein Spritzgussprozess ist ein hochdynamischer Prozess, häufig ist ein Druckabfall von mehreren hundert Bar bei dem Anguss zu 0 bar bei der Schmelzfront zu beobachten - der Kunststoff muss aber um die elektronische Leiterplatte fließen. Die auf die elektronische Baugruppe ein- SONY wirkenden Kräfte sind dadurch hoch anisotropisch - das Modul dieser Kräfte ist pro- PREGIUS IMX264 & 250 portional zur Viskosität des geschmolzenen Kunststoffes. Je viskoser der Kunststoff ist, desto größer ist das Risiko, dass elektronische Komponenten von der Leiterplatte abgerissen oder beschädigt werden.

Lebenszyklus

Während der Aufbereitungszyklen in der Dampfsterilisation im Autoklaven ist die elektronische Baugruppe sehr großen Temperaturschwankungen von über 100°C ausgesetzt. Hier spielt die mechanische Stabilität eine sehr wichtige Rolle. Differen- zen der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der elektronischen Bau- gruppe und dem umspritzten Kunststoffgehäuse verursachen Spannungen in den Lötstellen und Bauteilen. Diese können zum Bruch und Funktionsausfall der Bau- gruppe führen. Durch Materialwahl und Anpassung der Ausdehnungskoeffizienten kann ein sehr stabiles Verhalten der elektronischen Funktion gewährleistet werden.

Das folgende Beispiel zeigt die elektronische Stabilität von mehreren umspritzten magneto-resistiven Analogschaltern, die Temperatur-Schockzyklen von 20 °C bis 135 °C ausgesetzt wurden (Wechsel zwischen der maximalen und minimalen Tem- USB 30s peratur jeweils in wenigen Sekunden). » 3.0 PIXELVORVER- LANGZEIT- PLUG & PLAY ARBEITUNG BELICHTUNG

Einteilung in Hundertsatz von magneto-resistiven Sensoren nach ihrem Schaltabstand in Funktion von Schockzyklen von 20 bis 135 °C AOI BILDSPEICHER 1 SOFTWARE 128 MB 29x29x29 mm FÜR ALLE 70

60 0 Zyklen LIVE ERLEBEN - VISION 2016: 50 Zyklen Halle 1, Stand 1F72 50 100 Zyklen 250 Zyklen 40 500 Zyklen Erfahren Sie mehr über die ultrastarke USB 3 uEye CP unter: www.ids-imaging.de/usb3 30

Anzahl von Teilen [%] 20

0 + 1.1 1.7 2.1 1.0 1.6 1.9 1.5 1.4 1.8 2.0 1.3 2.6 2.5 2.4 1.2 2.3 2.2

2.6 1.0 – 1.6 – 1.7 – 1.1 – 2.0 – 1.5 – 1.8 – 0.9 – 1.9 – 1.4 – 2.1 – 1.3 – 2.5 – 1.2 – 2.4 – 2.3 – 2.2 – Schaltabstandintervall [mm] Grafiken: Turck Duotec GbH www.ids-imaging.de www.med-eng.de 51 MED Materialien & Verfahren Sterilisation

Gleichzeitig muss das Gehäuse auch effektiv die elektroni- noch ungenaue Aussage über die Medienbeständigkeit ge- sche Baugruppe vor Feuchte, Nässe und aggressiven Rei- messen werden. nigungsmitteln schützen. Dieser Schutz muss über den ganzen Lebenszyklus gewährleistet sein. Geeignete Barrie- Mittels Infrarotspektroskopie-Analyse des Gehäusematerials rewerte für Wasserdampf und Reinigungsmittel sind not- in neuem (noch nicht autoklavierten) Zustand und nach meh- wendig. Das Material muss daher gegenüber Hydrolyse so- reren Autoklavzyklen (Universal 134 B, bis 2.500 Autoklav- wie alle gängigen Reinigungs- und Desinfektionsmittel be- zyklen) wurde festgestellt, d ass sich die Wellenmaxima in Po- ständig sein. Nachfolgend sieht man ei ne Tabelle mit der sition und Amplitude nicht verändern, was zeigt, dass das un- Masseveränderung von Materialproben, die in verschiede- tersuchte Material sehr stabil ist gegen Hydrolyse und weitere ne Medien jeweils für 21 Tagen eingetaucht worden sind. durch die Autoklavzyklen verursachte Alterungseffekte. Durch die Masseveränderung kann eine schnelle, aber In Labortests konnten elektronische Baugruppen über 1.000 Immersionsversuche von Materialprobekörper Mal autoklaviert werden und funktionierten weiterhin. Die au- Dauer des Versuches: 21 Tage toklavierbare Direktumspritzung eignet sich aufgrund der Probe Masseverän Kombination von Präzision, Miniaturisierung durch Wand- Immersionsprodukt Applikation körper # derung M /M 21 0 stärken von e inigen Zehntel Millimetern und der Formgebung, Versuchstemperatur: Raumtemperatur die auf die Baugruppe abgestimmt ist, und der daraus resul- 1 NaClLösung 9 % Masse 100.0567% tierenden Gewichteinsparung speziell für Applikationen in Reinigung, 2 Isopropanol 70 % vol 100.3409 % der Medizintechnik. Das Material kann unter kontrollierten Oberflächen Antimikrobiellesmittel desinfektion Bedingungen (z.B. im Reinraum) eingesetzt werden. 3 2% vol 100.0618 % (Glucoprotamin) Versuchstemperatur: 60 °C KONTAKT Aluminium und Titan 0.8 % vol, 4 100.0926 % Turck duotec S.A. Reinigungsmittel pH 10.9 Maschinelle Rue du Stand 63 Generelles 0.5 % vol, 5 Reinigungs 100.1243 % CH-2800 Delémont Reinigungsmittel pH 11.8 mittel Generelles 0.5 % vol, 6 100.1863 % www.turck-duotec.com Reinigungsmittel pH 12.7

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Mit dem weißen Tribo-Tape aus iglidur W160 erweitert igus sein Bereich als Sichtteil eingesetzt werden. „UV-stabilisierende Zusätze im Sortiment an variablen Gleitfolien um einen antibakteriellen und Kunststoffcompound verhindern darüber hinaus die durch Photooxidation UV-st abilen Werkstoff. Damit lassen sich tribologisch beanspruchte Flä- ausgelöste Veränderung von Stoffeigenschaften“, stellt Re né Achnitz, Leiter chen in hygienesensiblen Anwendungen, wie etwa in der Medizin- und La- des Geschäftsbereichs iglidur Gleitlager, heraus. „So erhält das wartungs- bortechnik, schnell und unkompliziert auskleiden. Der Kölner motion plas- freie iglidur W160 seine tribologischen Vorteile auch im UV-Licht dauerhaft, tics-Spezialist bietet mit seinen Tribo-Tapes aus reibungsoptimierten Poly- beispielsweise bei Maschinen zur Dentalhärtung oder Entkeimung.“ Die merwerkstoffen eine einfache Möglichkeit zur Reduzierung von Reibwerten. Gleitfolie lässt sich in verschiedenen Wunschbreiten von 20 bis 500 Milli- VERSCHLEIß OPTIMIEREN UND KEIMBELASTUNGREDUZIEREN

Einfach zuschneid- und optional verklebbar schaffen die einen halben bis meter und optional mit einem Kleberücken zur leichteren Verlegung bestel- maximal einen Millimeter dünnen Folien eine gleitende Oberfläche und re- len. Durch den Zuschnittservice von igus wird die Folie auch genau passend duzieren so den Reibwiderstand bei bewegten Anwendungen. Dies schont in Breite und Länge als Meterware oder für frei gestaltete Fertigteile gelie- die Bauteile und spart gleichzeitig Energie und Betriebskosten ein, in Werk- fert. Selbst bei geringem Bauraum kann deshalb Tribo-Tape W160 flexibel zeugmaschinen ebenso wie in Förderstraßen. genutzt werden, um effektiv und kostengünstig den Verschleiß bewegter Anwendungen signifikant zu verringern. Viertes Tribo-Tape für hygienische Umgebungen www.igus.de Nach Varianten für Hochverschleiß-, Hitze- und Medienbeständigkeit oder Lebensmittelkonformität nach der FDA-Norm bietet das Unternehmen mit iglidur W160 einen vierten Werk stoff an. Dessen antibakterielle Eigenschaf- ten machen das neue Tribo-Tape zu einem interessanten Material für hygi- enesensible Anwendungen, wie etwa in der Medizin- und Labortechnik. Durch die weiße Farbe kann das Tribo-Tape gerade auch im medizinischen

MEDengineering 5/2016 52 www.med-eng.de MED Materialien & Verfahren Sterilisation

Medizintechnische Produkte müssen steril und frei von Rückständen aus der Fertigung sein. Dies lässt sich mit der quattroClean Schnee- strahlreinigung auch bei sehr komplexen Geometrien erzielen. Hohe Sauberkeit in der Medizintechnik – ein Muss

b Implantate, Instrumente, OP-Bestecke für minimal- sem umweltneutralen Verfahren ist flüssiges Kohlendioxid, invasive und klassische chirurgische Eingriffe oder das als Nebenprodukt bei chemischen Prozessen und der Oviele andere medizintechnische Produkte, Rückstän- Energiegewinnung aus Biomasse entsteht. de aus der Herstellung stellen bei deren Einsatz ein Risiko dar. Und das auch, wenn sie mit dem Produkt sterilisiert wurden. Das flüssige CO2 wird durch die verschleißfreie Zweistoffring- Die Entfernung der Verunreinigungen aus der Teilefertigung Düse des acp-Systems geleitet und entspannt beim Austritt wie beispielsweise Bearbeitungsmedien, Trennmittel, Parti- zu feinen CO2-Kristallen. Sie werden durch einen ringförmi- kel, Flittergrate und Stäube hat daher in den letzten Jahren gen Druckluft-Mantelstrahl gebündelt und auf Überschallge- deutlich an Bedeutung gewonnen. Dabei sind einerseits hohe schwindigkeit besch leunigt. Diese patentierte Technologie Sauberkeitswerte sowie biologische Verträglichkeit zu erzie- sorgt für eine homogene Reinigungsleistung – auch bei groß- len, andererseits dürfen weder die Oberflächen noch Eigen- flächigeren Anwendungen mit mehreren Düsen. schaften der Produkte durch den Reinigungsprozess verän- dert werden. Die klassische nasschemische Endreinigung mit Trifft der gut fokussierbare, minus 78,5 °C kalte Schnee- wässrigen Medien stößt dabei oft an ihre Grenzen – insbeson- Druckluftstrahl auf die zu reinigende Oberfläche auf, kommt dere bei Teilen mit komplexen Geometrien wie Sacklockboh- es zu einer Kombination aus thermischem, mechanischem, rungen und Komponenten mit schwierigen Konturen bezie- Sublimations- und Lösemitteleffekt. Durch diese vier Wirkme- hungsweise Strukturen. chanismen entfernt das quattroClean-System filmische Kon- taminationen, beispie lsweise Reste von Kühlschmiermitteln, Bearbeitungsölen, Polierpasten, Trennmitteln und auch Sili- konen, sowie partikuläre Verunreinigungen wie Späne, Staub und Flittergrate zuverlässig und reproduzierbar. Gleichzeitig wirkt die CO2-Schneestrahlreinigung durch die tiefe Prozess- temperatur bakteriostatisch und unterstützt die Keimreduzie- rung auf Oberflächen. Da die Reinigung durch den nicht brennbaren, nicht korrosiven und ungiftigen CO2-Schnee ma- terialschonend erfolgt, können auch empfindliche und fein strukturierte Oberflächen behandelt werden – je nach Bedarf ganzflächig oder selektiv. Durch die aerodynamische Kraft des Strahls werden abgelöste Verunreinigen weggeströmt und ge-

Bild: act – advanced clean production GmbH meinsam mit dem in den gasförmigen Zustand sublimierten Reinigung eines mikrofluidischen Systems, beispielsweise CO2 aus der Reinigungszelle abgesaugt. Die Werkstücke sind Lab-on-Chip-Produkt. nach der Reinigung trocken und können sofort weiterverarbei- tet beziehungsweise sterilisiert/verpackt werden. Trockene, rückstandsfreie und schonende Reinigung Trockene Endreinigung – Lösung für zahlreiche Produkte In diesen Fällen eröffnet die quattroClean Schneestrahltech- nologie der acp – advanced clean production GmbH der Medi- Dass sich mit der quattroClean Schneestrahltechnologie bei zintechnik ne ue Perspektiven. Reinigungsmedium bei die- unterschiedlichen medizintechnischen Produkten mit kom- »

www.med-eng.de 53 MEDengineering 5/2016 MED Materialien & Verfahren Sterilisation

denen das Arzneimittel auf die Haut abgegeben wi rd. Einge- setzt wird das quattroClean-System außerdem zum Schmie- ren, Kühlen und gleichzeitigen Reinigen bei der spanenden Herstellung von Implantaten und medizintechnischen Kom- ponenten aus PEEK. Es ermöglicht dabei nicht nur eine Pro- duktivitätssteigerung von rund einem Drittel, sondern reduziert die Bauteilverschmutzung dramatisch, so dass teilweise auf eine Endreinigung der Komponente verzichtet werden kann. Entsprechend den Anforderungen lässt sich ein der Zer- spanung nachgeschaltetes, separates Reinigungsmodul schnell und effizient integrieren.

Der Einsatz des CO2-Schneestrahlsystems beim Zerspanen von PEEK Untersuchung belegt optimierte zum Kühlen, Schmieren und Reinigen führt zu einer Produktivitäts- Reinigungswirkung steigerung um rund ein Drittel. Gleichzeitig wird die Bauteilver- schmutzung drastisch reduziert. Die hohe Reinigungswirkung wurde auch durch eine beim Na- turwissenschaftlichen und Medizinischen Institut (NMI) an plexen Geometrien eine hohe Sauberkeit erzielen lässt, zeigen der Universität Tübingen durchgeführte Untersuchung zum verschiedene Anwendungen. So ist das System bereits mehre- Einsatz innovativer Reinigungsverfahren belegt. Hier ergab re Jahre für die Endreinigung von Pedikelschrauben aus Titan die abschließende Prüfung Sauberkeit, Partikelarmut, Zytoto- im Serieneinsatz. Bei der Endreinigung von metallischen und xizität mittels BCA-Test und Funktionalität (Oberflächen- Kunststoff-Komponenten für Endoskope hat sich das quattro- strukturen), dass durch die Kombination nasschemische und Clean-System ebenfalls bewährt. Dabei wird selbst in extrem anschließende CO2-Schneestrahlreinigung mit dem quattro- kleinen Rohr-Querschnitten und Sacklochbohrungen eine be- Clean-System bei allen metallischen Proben die besten Werte darfsgerechte Sauberkeit erreicht, die sich mit herkömmli- erzielt werden. chen nasschemischen Reinigungsverfahren aufgrund einer unzureichenden Bespülung nicht oder nur mit extrem hohem Kompakt, einfach automatisierbar und Aufwand erzielen lässt. Eine weitere Domäne der quattroCle- zielgerichtet steuerbar an-Schneestrahlreinigung ist die Mikroentgratung und Fein- streinigung von Einwegsystemen aus Kunststoff für die Dia- Das quattroClean-System ermöglicht durch sein modulares gnostik, Pharmazeutik, Analytik und Medizintechnik. Zu die- Konzept die einfache und platzsparende Anpassung an kun- sen so genannten Disposablen zählen mikrofluidische denspezifische Aufgaben. So las sen sich manuelle und teilau- Systeme wie beispielsweise Lab-on-Chip-Produkte für die tomatisierte Reinigungssysteme ebenso realisieren wie voll- schnelle und einfache Analyse von Körperflüssigkeiten von automatische Lösungen, inklusive Integration in bestehende Menschen und Tieren. Mikroentgraten und Feinreinigen ist Fertigungs-, Montage- und Verpackungslinien. Alle Prozess- auch die Aufgabenstellung bei der Anwendung des Reini- parameter wie Volumenströme für Druckluft und Kohlendi- gungssystems bei innovativen Medikamententrägern. Sie oxid sowie Strahlzeit werden durch Reinigungsversuche im werden aus einer speziellen 3D-Folie gefertigt und weisen py- Technikum von acp exakt auf die jeweilige Applikation, die lonenförmige Kammern als Medikamentenreservoir auf, aus Materialeigenschaften und die abzureinigenden Kontamina- tionen abgestim mt. Systeme in Reinraumausführung können entsprechend der Aufgabenstellung mit einem lokalen Rein- raumsystem (MENV) und einer speziell angepassten Absau- gung realisiert werden.

KONTAKT acp – advanced clean production GmbH

Bilder: acp – advanced cleqn production GmbH D-71254 Ditzingen Beim Austritt aus der verschleißfreien, patentierten Zweistoff-Ring- Tel. +49 (0)7156 48014-0 düse entspannt das flüssige Kohlendioxid zu einem Schnee/Gas-Ge- www.acp-micron.com misch, das durch einen Druckluftstrahl gebündelt wird.

MEDengineering 5/2016 54 www.med-eng.de MEDVerfahren

Morgan Advanced Materials, ein Hersteller von Ultraschallsen- soren und -wandlern hat einen neuen berührungslos wirkenden Ultraschallsensor zur Durchflussmessung entwickelt. Im Vergleich zu marktüblichen Geräten, die in Medizintechnik und Labor zum Einsatz kommen, zeichnet er sich durch eine fünfmal bessere Genauigkeit aus. BERÜHRUNGSLOSER ULTRA- SCHALL-DURCHFLUSSSENSOR

Die neuen Sensoren arbeiten mit einer reproduzierbaren Genauigkeit von +/-5% bei Durchflussraten bis herab zu 2 ml/min. Sie eignen sich für eine Vielzahl an Flüssigkeiten wie Blut, Salzlösungen und Pufferlösungen und erlauben auch bei hohen Durchflussmengen von bis zu 500 ml/min sehr genaue Messungen. Damit können sie zum Beispiel in der Dialyse und der Blutwäsche (Apherese) eingesetzt werden. An jedem Ende eines Einweg- Strömungsrohrs ist ein Ultraschallwandler installiert.

Gemessen wird nach dem Laufzeitverfahren ( „time of flight“; TOF). Di e Sen- soren wurden mit dem Ziel entwickelt, dass sie einen sehr geringen Zero- Offset aufweisen. Deshalb müssen sie nur einmal ab Werk kalibriert werden. www.rosenberger.com/m&i Das Strömungsrohr wurde dahingehend optimiert, dass beim Durchströmen nur minimale Turbulenzen entstehen, und die Sensoren kommen nicht mit dem Medium in Berührung. Somit eignen sie sich bestens für Applikationen, in denen sehr genaue Messungen und eine Sterilisation des Equipments erwünscht bzw. erforderlich s ind. Ein Beispiel dafür ist die Dialyse. Hier kann eine sehr genaue Erfassung des Blutstroms dazu führen, dass der Steckverbinder für Medizin- Behandlungsplan optimiert und die Verweildauer des Patienten in der Klinik verkürzt wird. Martin Murawiecki, Produktingenieur bei Morgan Advanced technik – magnetisch und Materials: „In Krankenhaus und Labor gibt es viele Anwendungen, in denen Durchflussmengen von Flüssigkeiten exakt erfasst werden müssen, ohne selbstfindend dass die Sensorik mit der Flüssigkeit in Berührung kommen darf.I n Zusam- menarbeit mit Branchenexperten haben wir unsere Expertise dahingehend erweitert, dass wir ein ‚maßgeschneidertes‘ Messsystem für diese Anwen- Magnetische Steckverbinder von Rosenberger dungen zur Serienreife entwickeln konnten. Der Sensor lässt sich einfach sind selbstfindend und -verriegelnd. Sie eignen integrieren und in Betrieb nehmen. Es ist keine Sterilisation erforderlich und sich besonders für medizintechnische Einrichtungen obwohl das Gerät bei niedrigen Durchflussmengen typischerweise fünfmal und Systeme. Eingesetzt werden sie z. B. für eine genauer arbeitet als marktübliche Ultraschallsensoren, können wir es zu durchaus wettbewerbsfähigen Preisen anbieten.“ zuverlässige und sichere Patienten-Überwachung, bei Krankenhaus-Entertainment-Anwendungen, Die Laufzeit-Durchflussmessung beruht auf dem Prinzip, dass zwei Ultra- Kommunikations- und Notrufsystemen oder in schallwandler jeweils als Sender und Empfänger von Ultraschallwellen ak- chirurgischen Geräten. tiv sind. Der Zeitunterschied, den die Schallwellen benötigen, um im Medi- um die Strecke zwischen den beiden Sensoren zurückzulegen, steht in direkter Relation zur Fließgeschwindigkeit im Einweg-Strömungsrohr. Das PRODUKTMERKMALE: Erfassen dieser Zeit ermöglicht somit die genaue Messung der Durchfluss- • Einfache und schnelle Verbindung rate. Der Sensor erfasst die Durchflussmenge bis zu neun Mal pro Sekunde. • Steckzyklen > 10.000 Das schafft die Voraussetzung für eine schnelle Reaktion auf jegliche Ver- • Break-Away-Funktion – verhindert änderung des Wertes. Martin Murawiecki: „Für Krankenhäuser, Arztpraxen und Labors hat es große Vorteile, ein Ultraschall-Durchflussmesssystem zu Schäden durch unbeabsichtigte Trennung nutzen, das einerseits sehr genaue Messergebnisse liefert und andererseits • Schock- und vibrationssicher höchste Anforderungen an die Hygiene erfüllt, weil es nicht mit dem Medium • Strombelastbarkeit bis zu 40 A in Ber ührung kommt. Denn das ermöglicht eine exaktere Abstimmung der Behandlung auf den Zustand des Patienten. Zugleich reduziert sich der Auf- wand für die Sterilisation.“ www. morganplc.com Hochfrequenztechnik GmbH & Co. KG Hauptstraße 1 | 83413 Fridolﬁ ng | Germany www.med-eng.de Phone +49 (0)8684 18-0 | [email protected] MED Materialien & Verfahren Sterilisation

Kögel hat das modulare Werkstückträger-System Techtray erweitert. Das innovative Kunststoffsystem ist nun in unterschiedlichen Abmes- sungen und mit noch mehr Unterteilungsmöglichkeiten erhältlich. Mehr Möglichkeiten für die flexible Bauteilreinigung

ensible Branchen wie die Medizintechnik stellen an auf Wunsch auch mit passgenau gefrästen Durchbrüchen. Da- Werkstückträger hohe Anforderungen: Sie sollen ma- mit lassen sich Werkstücke auch dreidimensional über mehrere Snuell und automatisch gleichermaßen einfach und zu- Ebenen sicher fixieren. Die Pins dienen bei Bedarf als Abstand- verlässig zu handhaben sein und ihren Inhalt sich er vor Be- halter zwischen den einzelnen Trägern. schädigungen schützen. Zugleich müssen Sie bei der indus- triellen Bauteilreinigung, die zentraler Bestandteil vieler Flexibel anpassbar an jeden Bedarf Produktions- und Montageprozesse ist, einen optimalen Durchfluss des Reinigungsmediums ermöglichen. Dabei Darüber hinaus bietet Kögel eine große Auswahl an weiterem kommen teilespezifische Träger zum Einsatz, die die Werkstü- Zubehör, mit dem unterschiedliche Werkstücke optimal auf cke in einer bestimmten Position und an bestimmten Punkten den Trays positioniert werden können. Sämtliche Teile lassen fixieren. Als Basis dienen oft gestanzte Blechplatten, die sich sich einfach und ohne We rkzeug ein-, um- und ausbauen. Mit mit verschiedenem Zubehör an Form und Grö ße der Bauteile einem Rastermaß von nur 9,5 x 9,5 Millimetern ergeben sich anpassen lassen. Dieses System hat allerdings massive Nach- teile: Große Oberflächen schränken den Durchfluss des Reini- gungsmediums ein und schirmen bei der Ultraschallreinigung ungewollt ab. Zudem können sich in den Ecken und Kanten Schmutz und Flüssigkeitsreste ansammeln.

Bewährtes System mit neuen Funktionen

Die Kögel GmbH hat dafür in Kooperation mit der Fries Kunst- stofftechnik eine intelligente Lösung entwickelt und erfolgreich auf dem Markt etabliert: das Werkstückträgersystem Techtray. Darauf können umlaufende Rahmen und verschiedene Gefacheteiler angebracht werden, mit denen sich der Werkstückträger optimal an die Größe der aufzunehmenden Mit einem Rastermaß von nur 9,5 x 9,5 Millimetern ergeben sich un- Bauteile anpassen lässt. Für die genauere Positionierung ste- zählige Varianten – dies macht das Techtray-System äußerst flexibel für alle denkbaren Anwendungen. hen Pins aus Kunststoff oder Metall zur Verfügung, die wahlweise über ein Stecksystem oder einen Bajonettverschluss auf der Bodenplatte angebracht werden können. unzählige Varianten – dies macht das Techtray-System äu- ßerst flexibel für alle denkbaren Anwendungen. Die Trays sind Das Techtray-Systemwurde nun noch einmal erweitert: Die sowohl im Standardkorb wie auch im Fachhordengestell sowie Werkstückträger sind ab sofort in unterschiedlichen Abmessun- als eigenständiger Werkstückträger nutzbar. Anwender kön- gen bis zu 600 x 400 Millimeter erhältlich. Damit ist Techtray nen die neuen Techtray-Lösungen zudem problemlos mit be- ideal für den Einsatz in Lager- und Stapelboxen, Reinigungskör- stehenden Trägersystemen von Kögel oder unterschiedlichen ben, Kleinladungsträgern und anderen Transportbehältnissen Kleinladungstr ägern kombinieren. Damit lassen sich auch an- geeignet. Die individuell anpassbaren Trays ermöglichen die La- spruchsvolle Bauteile schonend lagern und transportieren. gerung und den Transport auch von sensiblen und anspruchs- Anwender können zudem den Reinigungsaufwand ihrer vollen Bauteilen. Die Kunststoffböden liefert das Unternehmen Transportbehältnisse auf ein Minimum reduzieren.

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Große Vorteile offenbart das Techtray-System bei der industri- quer durch sämtliche Branchen geht der Trend zu immer sau- ellen Bauteilreinigung: Sowohl der Boden als auch die Gefa- bereren Bauteilen, die Anforderungen der Kunden nehmen cheteiler verfügen über zahlreiche Öffnungen. Dies sorgt für stark zu. Der langlebige Kunststoff der Träger ist zudem auch eine gute und gleichmäßige Umspülung und Trocknung des für die Ultraschallreinigung geeignet, gibt bei der Deponie- gesamten Werkstückträgers. Abgerundete Kanten unterstüt- rung keine Schadstoffe ab und ist wiederverwendbar. zen zudem ein optimales Strömungsverhalten des Reini- gungsmediums und verhindern die Ansammlung von Einfaches und schonendes Handling Schmutz und Flüssigkeitsresten. Damit ermöglicht Techtray beste Reinigungsergebnisse – ein wichtiges Kriterium, denn Auch beim Handling kann das Techtray-System punkten. Die schonende L agerung auf Kunststoff schützt die Werkstücke zuverlässig vor Beschädigungen wie etwa Kratzern und Schlagstellen. Das geringe Eigengewicht der Trays erleichtert Hebe- und Tragevorgänge. Für den Einsatz in einer automati- sierten Umgebung ist Techtray bestens vorbereitet. Die Werk- stückträger lassen sich unter anderem mit Identifikationssys- temen wie RFID, QR- oder Barcodes ausrüsten.

KONTAKT Kögel GmbH Hagenfeldstraße 4 75038 Oberderdingen

Bild: Kögel GmbH Tel. +49(0)7045 982-0 Mit verschiedenen Gefacheteilern lassen sich die Werkstückträger www.mk-koegel.de optimal an die Größe der aufzunehmenden Bauteile anpassen.

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Für die ökologische und schonende Desinfektion elektronischer Die passgenaue Integration von Piezokomponenten in die Anwen- Kleingeräte und anderer Gegenstände des täglichen Gebrauchs dung ist immer ein wichtiger Teil des Gesamtprodukts. Damit die hat der finnische LED-Spezialist Suutari nun seine neue Produktlinie in Integration für den Kunden so leicht wie möglich geschieht, bietet PI Cera- Deutschland eingeführt. IQ-Mobile heißen die akkubetriebenen Boxen, die mic jetzt auf Anfrage Piezoelemente auch mit flexiblen Leiterkarten. mithilfe von LED-erzeugten UV-C-Strahlen technische Geräte wie Handys, Tablets, Computertastaturen oder andere Gebrauchsgegenstände wie EINFACHE INTEGRATIONVON Schlüsselbunde einfach und effektiv desinfizieren. Die intensive UV-C- PIEZOKOMPONENTEN MOBILES GERÄTBESEITIGT Piezokomponenten lassen sich auf unterschiedliche Weise elektrisch an- MULTIRESISTENTE KEIME schließen, sehr häufig über angelötete Litzen. Der Lötvorgang selbst erfordert Erfahrung und Know-How. Eine moderne und sichere Kontaktierung ist St rahlung vernichtet ohne schädliche Chemikalien, Hitze oder Flüssigkeiten der Anschluss über flexible Leiterkarten. Diese werden bei PI Ceramic auto- sogar multiresistente Keime innerhalb weniger Minuten. IQ-Mobile-Boxen matisiert angebracht und bieten im Ergebnis hochfeste Verbindungen. Das können MRSA-Bakterien, die für zahlreiche Krankenhausinfektionen verant- Unternehmen unterstützt auf Wunsch bei Design und Produktion angepass- wortlich sind, zu 99,99 % abtöten. Das Problem der Schattenbildung bei ter Leiterkarten und verbindet sie stabil und zuverlässig mit dem Piezo- UV-Bestrahlung wird durch LEDs auf allen Seiten der Box sowie hochreflek- element. Flexible Leiterkarten ermöglichen dem Anwender durch ihre Anpas- tierende Spiegel minimiert. Das ist nicht nur verträglicher, sondern auch sungsfähigkeit konstruktive Freiräume. Sie werden in verschiedensten Be- nachhaltiger als ein e chemische Desinfektion. Die Strahlen können Bereiche reichen wie z. B. im Maschinenbau oder in der Medizintechnik eingesetzt. abdecken, die durch ein Abwischen der Geräte nicht erreicht werden. IQ-Mo- Für die Leiterkarten gibt es eine Reihe standardisierter Steckverbinder, die bile-Boxen werden bereits in zahlreichen finnischen Krankenhäusern und anwendungsseitig integriert werden können. Universitätskliniken erfolgreich eingesetzt. „LED Suutari hat mit den IQ-Mo- bile-Boxen eine zukunftsweisende und intelligente Lösung zur Desinfektion Die Anpassung der Piezoelemente an kundenspezifische Anforderungen alltäglicher Gegenstände auf den Markt gebracht“, sagt Ilkka Manner, Ge- wird nicht nur über die Kontaktierung, sondern auch über viele weitere Op- schäftsführer von Ecowert. „Wir sind davon überzeugt, dass die einfache tionen in der Aufbautechnik gewährleistet. So können Piezoelemente ver- und sichere Anwendung auch hierzulande eine Marktlücke schließen wird, klebt oder verkapselt und in beigestellte Bauteile montiert werden, um sich da alle anderen bisher verwendeten Lösungen nicht so effektiv in der An- optimal in die Kundenanwendung einzufügen. wendung sind.“ www. ledsuutari.fi www.piceramic.de

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In der High-Level-Desinfektion von Ultraschallsonden setzt der trophon® EPR als automatisiertes und validierbares System neue Maßstäbe. Hygienetechnologie minimiert Infektionsrisiken

ltraschallsonden gelten als komplexe Medizinpro- (VAH) eine viruzide (high level) Desinfektion nach jedem dukte, die häufig bei transvaginalen, transrekta- untersuchten Patienten gemäß Leitlinie der DVV 2012. Ulen, abdominalen und intraoperativen Untersu- chungen eingesetzt werden. Da die Sonden mit Schleim- Bisher werden Ultraschallsonden mit manuellen, chemi- haut, geschädigter Haut, infiziertem Gewebe und Blutn i schen Verfahren aufbereitet. Allerdings können sowohl die Kontakt kommen können, werden sie entsprechend den Tauch- wie auch die Wischdesinfektion nicht bzw. nur ein- Empfehlungen der Kommission für Krankenhaushygiene geschränkt hinsichtlich Sicherheit, Konsistenz und Repro- und Infektionsprävention (KRINKO) beim Robert Koch-In- duzierbarkeit ihrer Ergebnisse validiert werden. Dies kann stitut (RKI) sowie des Bundesinstituts für Arzneimittel und zum einen ein erhöhtes Übertragungsrisiko von Erregern Medizinprodukte (BfArM) als kritische oder semi-kritische durch Anwendungsfehler nach sich ziehen, wenn beispiels- Medizinprodukte der Klasse A eingestuft. Dadurch unter- weise Desinfektionsmittel mit begrenztem Wirkungsspekt- liegen die Sonden strengen Aufbereitungsrichtlinien – eine rum genutzt werden. Zum anderen können potenzielle Mindestanforderung für diese Geräte ist gemäß einer ge- Nachteile im Qualitätsmanagement entstehen, da auch für meinsamen Mitteilung des Fachausschusses Virusdesin- Ultraschallsonden gilt, da ss deren Aufbereitung mit geeig- fektion der Deutschen Vereinigung zur Bekämpfung der Vi- neten validierbaren Verfahren durchzuführen ist, um die Si- ruskrankheiten e.V. (DVV) und der Desinfektionsmittel- cherheit und Gesundheit von Patienten, Anwendern und kommission im Verbund für Angewandte Hygiene e.V. Dritten nicht zu gefährden (MPBetrVO §4 (2)).

Eine zukunftsfähige Lösung für die schnelle, automatisierte und validierte Desinfektion von Ultraschallsonden bietet der trophon® EPR. Gegenüber den bisherigen manuellen Desinfektionsverfahren hat die innovative Hygienetechno- logie drei entscheidende Vorteile:

+ Mikrobiologisches Wirkungsspektrum Die Aufbereitung ist nachweislich bakterizid, fungizid, sporizid und viruzid (high level). Die High-Level-Viruzidie wurde nicht nur im Carrier-Test nach RKI/DVV 2012 nachgewiesen, sondern alle entsprechenden Prüfviren konnten praxisnah während des Desinfektionszyklus in der trophon-Kammer gemäß den Vorgaben der Leitlinie reduziert werden. Selbst native Humane Papillomviren (HPV) vom Hochrisikotyp 16/18, die als P rädiktoren für die Entwick- lung von Zervixkarzinomen gelten, werden inaktiviert.

Der trophon® EPR besteht aus einer versiegelten Desinfektionskam- + Rechtssicherheit durch Validierung mer, in welcher die komplette Sonde mit Schallkopf und Sonden- Das Verfahren ist validierbar. Alle kritischen Prozesspa- handgriff vollautomatisch in einem geschlossenen System sicher aufbereitet und so das Risiko einer späteren Kreuzkontamination deut- rameter (Zeit, Temperatur und Dosierung) werden im

lich verringert wird. Rahmen der Betriebsqualifikation mit externen Bild: Miele & Cie. KG

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Messinstrumenten geprüft, um sicherzustellen, dass das installierte Gerät den strengen Herstellerspezifika- tionen entspricht. Die Qualitätssicherung erfolgt durch hochentwickelte primäre und verifizierende Sensoren im Inneren des Gerätes und durch chemische Indikato- ren. Somit wird der Desinfektionserfolg für jeden Zy- klus sichergestellt. Dem Betreiber wird der Validie- rungsbericht für seine Dokumentation zur Verfügung ges tellt, so dass eine rechtliche Absicherung besteht. Eine automatische Prozessdokumentation kann pro Zyklus mittels Ausdruck erfolgen.

+ Umweltschonende, sichere Technologie Durch das in sich geschlossene System wird eine Expo- sition gegenüber gesundheitsschädlichen Stoffen oder toxischen Chemikalien ausgeschlossen. Bei jedem Des- infektionszyklus wird vom Vernebler eine kontrollierte Menge an Wasserstoffperoxidaerosol generiert (1) und das Aerosol i n die Desinfektionskammer geleitet (2). In Der trophon® EPR zeigt in einer Vielzahl internationaler Studien seine der Kammer trifft der Nebel direkt auf die Sonde und be- bakterizide, mykobakterizide, sporizide, fungizide und viruzide Effek- deckt ihre gesamte Oberfläche. Durch die aufeinander tivität entsprechend anerkannter Standards für die High-Level-Desin- abgestimmten Parameter Einwirkzeit, Temperatur und fektion. Dafür hat die Deutsche Gesellschaft für Krankenhaushygiene dem Gerät das Prüftestat für hygienische Sicherheit erteilt. Dosierung wird die Effizienz der Desinfektion mit um- Der trophon® EPR besteht aus einer versiegelten Desinfektionskam- fassendem Wirkungsspektrum für dieses System garan- mer, in welcher die komplette Sonde mit Schallkopf und Sonden- handgriff vollautomatisch in einem geschlossenen System sicher auf- tiert (3). Nach der Freisetzung des Desinfektionsmittels bereitet und so das Risiko einer Kreuzkontamination deutlich verrin- wird Luft in die Kammer gepumpt und durch ein kataly- gert wird tisches Zersetzungssystem die Restmenge an Wasser- stoffperoxid sicher zu Sauerstoff und Wasserstoff redu- sich nachweislich das Risiko einer Kreuzkontaminati- ziert und aus der Kammer abgeleitet (4). Da das Gerät on. Dabei unterstützt das System nahezu alle Modelle nicht nur den Schallkopf, sondern die komplette Sonde, von Ultraschallsonden, da diese in Zusammenarbeit mit einschließlich des Handgriffs, desinfiziert, verringert den Herstellern während der Entwicklungsphase um fangreichen Kompatibilitätsprüfungen unterzogen worden sind. Nach dem 7-Minuten-Desinfektionszyklus ist die Sonde sofort am Patienten einsetzbar.

Der trophon® EPR trägt das Prüftestat für die hygienische Sicherheit, verliehen von der Fachkommission „Hygieni- sche Sicherheit medizintechnischer Produkte und Verfah- ren“ der Deutschen Gesellschaft für Krankenhaushygiene e.V. (DGKH).

Autorin: Nina Passoth life sciences communications, Berlin

KONTAKT Bilder: Nanosonics Ltd. Nanosonics Europe GmbH ® Einfache Anwendung und sicherer Prozess: Der trophon EPR nutzt Poppenbütteler Bogen 66 zur High-Level-Desinfektion von Ultraschallsonden das NanoNebu- D-22399 Hamburg lant® auf Wasserstoffperoxid-Basis. Durch das in sich geschlossene System wird eine Exposition gegenüber gesundheitsschädlichen Stoffen oder toxischen Chemikalien ausgeschlossen (Erläuterungen www.nanosonics.eu/de zu den Desinfektionsschritten 1-4 im Text).

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Unbestechliche Qualitätskontrolle ist aus medizintechnischen Fertigungsprozessen nicht wegzudenken. Video-Inspektionssysteme in 4HD-Technik bieten enormen Fortschritt in Qualitätssicherung. FlyInspektor treibt Fertigung voran

uch wenn vielfältige internationale QS-Standards wie tomatische, Bildverarbeitungs- bzw. Roboter-gestützte Systeme zum Beispiel die Norm ISO 9000ff die Einhaltung ei- (AOI, Automatische Optische Inspektion) etabliert, die in der Re- Aner unbestechlichen Qualitätskontrolle regulieren, ist gel hervorragend arbeiten und die bekannten subjektiven Anfäl- die Durchführung der Kontrollmaßnahmen von Betrieb zu Be- ligkeiten der menschlichen Inspektion substituieren können. tri eb verschieden – und garantiert nicht in jedem Fall die Prä- Was gerade im Großserienbereich inzwischen unverzichtbar ge- zision bzw. die geringen Fehlertoleranzen, die ein erfolgsori- worden ist. Doch auch AOI-Systeme geraten bisweilen an ihre entierter Betrieb der Branche eigentlich sicherstellen sollte. Grenzen und verursac hen nicht selten mehr Probleme, als sie lö- Dies hat natürlich auch mit den teilweise immensen Kosten sen. Hierzu sind allem die sog. Scheinfehler zu rechnen, die von für Inspektionssysteme zu tun, gerade im Mikrobereich bei Robotern gerne „entdeckt“ werden. Der Fertigungsablauf muss elektronischen Schaltungen oder der Mikrosystemtechnik. aufwendig unterbrochen werden, die Scheinhaftigkeit der Feh- lerdetektion festgestellt und korrigiert werden, bis man zum nor- Jedoch wurden in jüngster Zeit Video-Inspektionssysteme malen Prozess zurückkehren kann. Dies verursacht erhebliche entwickelt, die allerhöchste Präzision lief ern können – mit ei- Kosten. Außerdem ist bei geringen Stückzahlen, wie sie bei kom- ner Auflösung von bis zu 3840 x 2160 Bildpunkten (Pixeln), plexen medizintechnischen Geräten nicht sel ten der der Fall sind also im Rahmen der sog. UltraHD- oder 4K-Technologie – und – kaum werden hier tausende Geräte oder Module am Tag „ver- die zu einem Bruchteil der bisher aufzuwendenden Kosten baut“ – der Aufwand für das Trainieren eines automatischen In- verfügbar sind, da sie auf Standard-PC-Technologie aufbau- spektionssystems unter Kostengesichtspunkten niemals zu en. Pionier auf diesem Felde ist der Berliner Hersteller Tech- rechtfertigen. noLab, der das weltweit erste Videomikroskop mit dieser Auf- lösungsgenauigkeit entwickelt hat. Hier ist die individuelle, vom menschlichen Auge durchge- führte optische Inspektion unverzichtbar (was im Übrigen in Einsatzgebiete der Videoinspektion Stichproben auch bei Automatischen Systemen unerlässlich ist). Gerade in der medizintechnischen Fertigung, wo meist Neben den selbstverständlichen Funktionstests geht es bei qua- eine 100-Prozent-Kontrolle gefordert ist, also jedes einzelne litätssichernden Untersuchungen vor allem um optische Inspek- Produkt, das ausgeliefert wird, in jedem kleinsten Detail den tionen, die real existierende oder sich potenziell anbahnende vorgegebenen Produktspezifikationen entsprechen muss und Fehlerquellen entdecken und eliminieren sollen. Und das muss seine Qualität daher penibelst nachzukontrollieren ist. heute – angesichts der nahezu in jedem Bereich integrierten elektronischen Bauteile und Steuerungen – auf zwei Ebenen Um dies auf der Ebene der menschlichen optischen Inspekti- stattfinden: der mechanischen und der elektronischen. on sicherzustellen, bedarf es besonders präziser, zuverlässi- ger Inspektionsgeräte, die zudem durch ihre Funktionsweise In den vergangenen Jahren haben sich für beide Bereiche – und und Bedienung auch über längere Verwendung hinweg sicher- insbesondere für die elektronischen Bauteile und Gruppen – au- stellen, dass die gelieferten Ergebnisse gleich bleibend genau

MEDengineering 5/2016 60 www.med-eng.de MED Elektronik & Komponenten Kameras

sind und dazu beitragen, dass der Prüfer – der anfällige beitung zu bieten hat: Die Aufnahmen des Videomikroskops „menschliche Faktor“ – auf gleich bleibend hohem Niveau ar- können gespeichert und durch geeignete Software weiterge- beiten kann. Kamen hier bislang vor allen Dingen hochpräzise hend analysiert werden. analoge/elektronische Mikroskop-Systeme zum Einsatz, konnten sich in der jüngsten Vergangenheit Videomikroskope Systeme wie die der „Inspector“-Familie des Berliner Herstel- etablieren, die sich durch die rasante Entwicklung im Bereich lers TechnoLab lassen sich in ganz unterschiedlichen Einsatz- der optischen Auflösung und den damit verbundenen Vergrö- gebieten je nach Anforderungsniveau verwenden. Insbesonde- ßerungsfähigkeiten bei exzel lenter Bilddarstellung mehr und re das von den Berlinern als Weltneuheit vorgestellte Vierfach- mehr durchsetzen. FullHD-System schließt mit exzellenten Leistungswerten die Lücke zwischen konventionellen Stereomikroskopen und den ex- travaganten Hunderttausend-Euro-Systemen.

Mit diesem Videomikroskop ist es nun erstmals möglich, Auf- nahmen in einer maximalen Auflösung von 3840 x 2160 Pi- xeln zu liefern, womit die bisherige maximale Auflösung ver- vierfacht wird. Diese 4K oder Ultra HD genannte Technik, die als Nachfolger des Full-HD-Standards gehandelt wird, bringt nun auch und besonders im mikroskopischen Einsatz ihre Stärken zur Geltung. Über das 4K-fähige Videomikroskop von TechnoLab, dessen Kamera mit einem 20-Zoom (d. h. einem 12x optischen Zoom und einem sog. 20x „Superzoom“) aus- Bilder: TechnoLab GmbH Die ergonomischen Vorteile der Videomikroskopie sind offensicht- gestattet ist, können Aufnahmen von bislang unerreichter De- lich: links die starre Haltung bei Benutzung eines Mikroskop-Okulars, tailschärfe und Präzision gemacht werden. Damit wird das rechts der freie Blick aufs Display. Aufspüren auch von allerkleinsten Unregelmäßigkeiten in Oberfläche und Beschaffenheit der zu prüfenden Komponen- So sind Mikroskope zwar ganz hervorragend hinsichtlich ihrer ten noch einfacher und zuverlässiger. optischen Qualität und detailgenauen Vergrößerungsfähigkeit – allerdings müssen diese Geräte meist durch ein Okular be- Das System nutzt eine Autofokus-Kamera, deren Sensor das nutzt werden, was Konsequenzen für die Ergonomie und da- manuelle Scharfstellen überflüssig macht, der Anwender mit Einfluss auf die Haltung des Nutzers hat. Und Mikroskope zoomt ganz einfach ein und aus. Die Kamera kann stufenlos können stets nur von einer Einzelperson benutzt werden – ein zwischen 0 ° und 45° Neigungswinkel eingestellt werden. gleichzeitiges Betrachten der Objekte durch mehrere Perso- Über den HDMI-Ausgang kann direkt ein entsprechend hoch- nen bzw. Prüfer ist ausgeschlossen. Und darüber hinaus kann auflösender Monitor angeschlossen bzw. ein Framegrabber das Dargestellte beim klassischen Mikroskop nicht – oder nur angesteuert werden. sehr schwierig – festgehalten bzw. gespeichert und weiter analysiert werden. Inspektion elektronischer Baugruppen bei Steuerung einer Herz-Lungen-Maschine Der vielleicht größte Nachteil des Okulars ist der ermüdende Einfluss, den das intensive Okularlicht auf die Pupillen des Das Herz bzw. „Hirn“ einer modernen Herz-Lungen-Maschine Betrachters hat – Umgebungslicht ist ausgeblendet und die ist heute ihre elektronische Steuerung. Hier laufen alle Fäden Pupillen werden zu ständigen Kontraktionen und -erweiterun- zusammen, hier liegt die Verantwortung für das präzise, dau- gen veranlasst, was ei ne rasche Ermüdung der Augen zur Fol- erhafte Funktionie ren des vielschichtigen Gerätes, das die ge hat. Müde Augen neigen dazu, Fehler zu übersehen. Und zentralsten Funktionen des menschlichen Organismus – verspannte Nacken- und Rückenmuskulatur, ausgelöst durch Pumpen des Herzens und Lungenfunktion – in der Regel wäh- die stets gleiche, starre Sitzhaltung, tut ein Übriges. rend einer Operation ersetzen muss.

Genau diese Schwachstellen eliminieren Videoinspektions- Gleichzeitig erfüllen die Maschinen weitere Aufgaben wie Depot- systeme – während sie sich in ihrer optischen Qualität mehr funktionen für das Blut sowie Filterfunktionen für die Blutkonsis- und mehr auch den besten Mikroskopen annähern. Das klas- tenz. Steuerungsgeräte sollen bestimmte Vitalparameter des Pa- sische unergonomische Okular wird hier ersetzt, z. B. durch tienten beeinflussen, über einen Oxygenator z. B. den Sauerstoff- einen hochauflösenden LCD-Bildschirm. So kann der Be- und Kohlendioxidtransfer oder über Hyperthermiegeräte Blut- trachter seine Haltung vor dem Display stets flexibel anpas- temperatur und damit auch die Körpertemperatur. sen, die Entfernung vom Display selbst bestimmen und – so- weit er Brillenträger ist – seine gewohnte Brille aufbehalten, Die elektronischen Baugruppen, die dies in der Steuerung ver- was beim Mikroskop mit Okular auch nicht möglich ist. Dazu antworten, sind daher notwendigerweise von allerhöchster kommen die erheblichen Vorzüge, die die digitale Bildverar- Präzision. Der FlyInspector von TechnoLab, der beispielswei- »

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se zur Kontrolle dieser Baugruppen eingesetzt wird, liefert die dafür notwendigen hochvergrößerten Bilder der Oberflächen der Baugruppen und Komponenten. Er macht es möglich, winzigste Deformationen oder Präzisionsmängel an Lötstellen – eine der häufigeren Fehlerursachen – festzustellen und vom Techniker korrigieren zu lassen. Ebenso entdeckt er Mikro- staubteilchen, die sich an den Leiterbahnen angeheftet haben und Funktionss törungen in der Signalübermittlung bewir- ken können.

KONTAKT TechnoLab GmbH Wohlrabedamm 13 D-13629 Berlin Tel. +49 (0)30 3641105-0 Easyinspector 4K von Technolab ist das weltweit erste Videomikro- www.technolab.de skop mit Ultra HD / 4K-Auflösung

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Das Lichtblattmikroskop von Leica Microsystems, Leica TCS SP8 SP8 kann entsprechend der Anforderungen der Anwender zu einem Licht- DLS - Digital LightSheet, wurde in Columbus, Ohio, mit dem Mic- blattmikroskop aufgerüstet und um zusätzliche Funktionen wie STED Super- roscopy Today 2016 Innovation Award ausgezeichnet. Das System integriert Resolution, Multiphotonenmikroskopie, modernsten Laser oder quantitative Lichtblatttechnologie in die Konfokal-Plattform Leica TCS SP8, sodass Wis- Bildgebung erweitert werden. senschaftler während eines Experiments Konfokalmikroskopie und Licht- blattm ikroskopie miteinander kombinieren können. www.leica-microsystems.com

KOMBINATIONVON LICHTBLATT- UND KONFOKALMIKROSKOPIE

Lichtblattmikroskopie schont die Probe und ermöglicht so, Zellen oder Or- ganismen länger zu beobachten. Damit eignet sich diese Technik besonders gut für Langzeitaufnahmen mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung von empfindlichen Proben, wie zum Beispiel Embryonen oder 3D-Zellkultu- ren. Forscher können ihre Proben im Konfokalmodus photomanipulieren und die darauf folgende Langzeitbeobachtung mit schonender Lichtblattmikro- skopie durchführen. Das Leica TCS SP8 DLS ist eine von zehn Innovationen, die Microscopy Today, das Journal der Microscopy Society of America, jähr- lich für ihre große Bedeutung und ihren Nutzen für die Mikroskopie-Branche auszeichnet.

In der Lichtblattmikroskopie wird die Probe immer nur in einer einzigen Ebe- ne beleuchtet und aufgenommen. Die Methode reduziert so phototoxische Effekte und schont die Probe. Indem die Probe entlang des Lichtblatts be- wegt und aufgenommen wird, können dreidimensionale Strukturen dargestellt werden. Eine Hochgeschwindigkeitskamera ermöglicht die Aufnahme von zellulären Prozessen. Da Lichtblattmikroskopie die Proben schont, kön- nen Zellen länger beobachtet werden. Die Produktivität des Systems lässt sich noch steigern, wenn mehrere Proben in Multipositionsexperimenten gleichzeitig aufgenommen werden können.

Das Lichtblattmodul erweitert als voll inte grierte Komponente des Leica TCS SP8 die Aufnahmeoptionen der Konfokalplattform. Jedes inverse Leica TCS

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Die XotonicsMED GmbH hat eine Spezialkamera für die mobile Foto- und Wunddokumentation entwickelt, die das Fotografieren, Filmen, Vermessen, Kommentieren und Archivieren in einem ermöglicht. Optimierte Abläufe mit der XotoCAM 1.1

ie XotoCAM 1.1 vereinfacht als multimediales Quali- Wie war es bisher? tätssicherungssystem die immer aufwändiger werden- Dde Wunddokumentation, sowie das allgemeine medi- Im Krankenhaus wurde ei- zinische Bildmanagement. Sie erfüllt die hohen Anforderun- ne marktübliche digitale gen an Hygiene und Datensicherheit. Nach etwa einem Jahr Kompaktkamera verwen- Entwicklungszeit ging die XotoCAM ab September 2016 in det. Mit ihr wurden Verlet- Serie. Uwe Seidel, Geschäftsführer der XotonicsMED GmbH, zungen von Unfallopfern hat mit seinem Team von Anfang an auf das Zusammenwirken in der Rettungsstelle, mit künftigen Anwendern gesetzt. Neben weiteren medizini- Wunden wie Dekubitus schen Einrichtungen in Deutschland wurde die Pleißental- oder Operationsprozesse Klinik für die Praxiserprobung ausgewählt. Das Krankenhaus dokumentiert. Statt Ar- der Regelversorgung im sächsischen Werdau verfügt über 240 beit am Patienten stand Die XotoCAM ist einfach zu handha- Planbetten. Gesellschafter ist der Landkreis Zwickau. Aus der für die, oft in Fotografie ben und lässt sich mit der Kranken- hausdatenbank verbinden. engen Zusammenarbeit mit EDV-Leiter Wolfgang Lempe und ungeübte, Schwester die dem medizinischen Personal des Hauses ergaben sich Er- Kameraeinstellung und damit unnötiger Stress und Mehrauf- kenntnisse, die den Entwicklungsprozess in der XotonicsMED wand im Mittelpunkt. Schlechte Lichtverhältnisse und der di- GmbH unmittelbar beeinflusst haben. rekte Blitz führten zu nur teilweise verwer tbaren Bildern. Der Blitz erhellte das Gewebe neben der Wunde und führte so zu Durch den Einsatz eines Prototyps in der Pleißental-Klinik verfälschten Aufnahmen. Für großflächige Wunden wurden konnten erkannte Probleme wie die Ausleuchtung oder der Fotos in mehreren Ausrichtungen zusammen mit einem Grö- Weißabgleich im Laufe des Erprobungs- und Implementie- ßenmaßstab angefertigt. Die vollständige Desinfektion des rungsprozesses nachgebessert werden. „Viele mögliche Feh- Gerätes konnte nicht gesichert werden. Keime wurden mit der lerquellen mit herkömmlichen Kameras lassen sich durch die Kamera weitergereicht. Das Speichermedium musste zur Nutzung der XotoCAM 1.1 ausschließen. Sie ist einfach zu EDV-Abteilung gebracht und eingelesen, die Daten mit häufi- handhaben und kann ohne Probleme mit unserer Kranken- ger Notwendigkeit bearbeitet (Bildverbesserung) und an- hausdatenbank verbunden werden. Wir sehen die Hauptein- schließend in der Datenbank gespeichert werden. Der Kamera satzgebiete in der Rettungsstelle, im OP-Saal und auf Stati- konnte kein Nutzer zugeordnet werden. Eine unbefugte Ver- on“, fasst Wolfgang Lempe seine Erfahrungen zusammen. wertung der Daten auf dem Weg von der Kamera zum System » Bilder: XotonicsMED GmbH

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war so nicht auszuschließen. Qualitätsmanagement, Prozess- Schutzgrad entwickelt. optimierung, Datensicherheit, Wunddokumentation, Hygie- Abwischen reicht voll- ne, Verwertbarkeit der Bilddokumente oder Haftungsaus- kommen aus. Eine Ver- schluss sind Schlagwörter, die im Krankenhausalltag eine im- breitung multiresisten-

mer größere Rolle spielen und die eine hohe Optimierung und ter Keime, wie sie in Bild: XotonicsMED GmbH Effizienz verlangen. Das Personal der Pleißental-Klinik stand Krankenhäusern eine den Tests mit einem XotoCAM-Prototyp aufgeschlossen und immer größere Rolle interessiert gegenüber. spielen, kann durch die Nutzung der XotoCAM Ein ToF-Sensor sichert die exakte Wie wurde die XotoCAM 1.1 in der 1.1 nicht mehr stattfin- Wundvermessung. Erprobungsphase erlebt? den“, ergänzt Uwe Sei- del. „Eine Kamera aus dem Elektromarkt bekommt niemand „Wenn ein Unfallpatient mit Multitrauma in der Rettungsstel- keimfrei“, weiß Wolfgang Lempe. le eingeliefert wird, erfolgt die Erstversorgung. Häufig fragt der weiterbehandelnde Arzt dann, wie die Verletzung im Urzu- Der EDV-Leiter der Klinik und der XotonicsMED-Geschäfts- stand aussah, um eine Diagnose zu stellen und Behandlungs- führer sehen noch andere Effekte, die im Krankenhausalltag schritte festzulegen. Mit der XotoCAM 1.1 ist die Dokumenta- eine Rolle spielen. „Die Wundheilung und andere aufwändige tion relativ einfach“, sagt Wolfgang Lempe. Prozesse können für die Krankenkassen problemlos dokumentiert werden. Das ist wichtig, wenn es um die Behand- Seine Eindrücke und Erfahrungen: Das Gerät wird aus der Wand- lungsdokumentation und deren Abrechnung geht“, nennt halterung genommen und eingeschaltet. Die Suche nach der Ka- Wolfgang Lempe einen Schwerpunkt. Ein anderer sei der Haf- mera entfällt. Die Bedienung über Touch-Screen ist selbst mit tungsausschluss bei Wunden wie Dekubitus, die bereits zum OP-Handschuhen möglich. Die Schwester gibt ihren Namen und Zeitpunkt der Einlieferung vorhanden waren. „Die XotoCAM einen PIN ein und schon ist die Kamera betriebsbereit. Aufgrund 1.1 eignet sich auch für die Dokumentation von Straftatbe- des Handgriffs und ihrer Größe liegt die Kamera gut in der Hand, ständen, wie z.B. Verletzungsmustern, die durch Misshand- was die Bildstabilisierung unterstützt. Die Aufladung des Akkus lungen entstanden sind. Die Fotos müssen für die Verwertung über die Ladestation ist garantiert. Der Ladezustand wird selbst bei der Justiz vor dem Zugriff durch Dritte gesichert werden. bei ausgeschalteter Kame ra angezeigt. Über ausreichenden Unsere Kamera liefert gerichtsverwertbare multimediale Bild- Platz auf dem Speichermedium muss sich niemand mehr Gedan- dokume nte“, ist Uwe Seidel überzeugt. „Durch die vollständi- ken machen. Bisherige Fehlerquellen wie Abstandsmessung ge Automatisierung ab dem Aufnahmezeitpunkt bis ein- oder Ausleuchtung spielen bei der Kamera keine Rolle mehr. Da- schließlich der Patientenzuordnung kann eine Verfälschung für sorgen der große 32 LED-Ring und ein zusätzlicher 8 LED- und damit die Unbrauchbarmachung zum Beweiszweck aus- Ring für schwer zugängliche Körperregionen. 2700 Kelvin Licht- geschlossen werden.“, versichert Wolfgang Lempe. temperatur tragen zur genauen Farbwiedergabe bei. Die exakte Wundvermessung und Bildvermaßung wird über einen ToF-Sen- „Der Rationalisierungseffekt erhöht sich mit der Größe der sor gesich ert. Lästige Aufkleber mit Maßstäben neben den Wun- Klinik. Wir sind ein relativ kleines Krankenhaus, aber auch den müssen nicht mehr sein. Die Schwester kann das Gerät ohne hier sind Einsparungen und eine Qualitätsverbesserung zu er- aufwändige Schulung bedienen und ihr Foto auf dem hochauflö- warten“, s agt Wolfgang Lempe. In den konstruktiven Aus- senden 7-Zoll-Touchdisplay betrachten. Das vermeidet Hektik tausch zwischen Entwicklern und künftigen Anwendern wur- und Unsicherheit. Die Daten werden via WLAN und Ethernet in den auch betriebswirtschaftliche Aspekte einbezogen. „Wir der Docking-Station sofort an die Krankenhausdatenbank weiter- wollen den Kliniken günstige Konditionen mit garantierter Ak- geleitet. Zusätzliche Schnittstellen und damit das Risiko einer ku- und Softwarewartung sowie dem sofortigen Austausch de- unbefugten Nutzung oder der falschen Zuord nung von Patienten- fekter Modelle anbieten. Damit sind die Kosten absehbar und daten fallen weg, genau wie unnötige Wege für den Speicher- für die Nutzer besteht Planungssicherheit“, sagt Uwe Seidel. kartentransport. „Den Schwestern, die bisher herkömmliche „Eine defekte Kamera wird sofort ausgetauscht. Wir können Technik benutzten, bleibt so mehr Zeit für den Patienten. Es wäre anschließend analysieren, wo das Problem lag“, kündigt er an. praktisch sogar möglich, einem ausgewählten Kreis niedergelas- sener Mediziner Daten für eine passgenaue Nachbehandlung zu- gänglich zu machen“, erläutert Wolfgang Lempe die Vorzüge. Für KONTAKT das Qualitätsmanagementsystem sei der Umgang mit der Kame- XotonicsMED GmbH ra einfach zu definieren. Gewerbestraße 19 D-08233 Treuen/OT Hartmanns- Die Kamera kommt den gewachsenen Anforderungen an die grün Krankenhaushygiene entgegen. „Das Gerät ist vollständig Tel. +49 (0)37468 7647 0 desinfizierbar. Für das wasserfeste und stoßgeschützte Ge- www.xotonicsmed.com häuse wurde eine widerstandsfähige Oberfläche mit IP 64

MEDengineering 5/2016 64 www.med-eng.de MED Elektronik & Komponenten Kameras Gute Gründe für die Basler beat

ie Basler beat ist eine Flächenkamera mit hoher Auflö- sung, ausgezeichneter Bildqualität und hoher Ge- Dschwindigkeit. Der CMOSIS CMV 12000 Sensor bietet eine Auflösung von 4096 × 3072 Bildpunkten, was dem Super HD Format entspricht. Dank ihrer hohen Leistungsfä- higkeit ist die Basler beat für ein breites Spektrum von Anwen- dungen die richtige Wahl. Sie ist sowohl als Mono- als auch als Farbmodell mit modernster Progressive-Scan und Global- Shutter-Technik verfügbar.

Hochauflösende Kameras sind für eine Vielzahl von Anwen- dungen geeignet. Werfen wir beispielhaft einen Blick auf diese Kamera in der Medizin (Laborautomation und Fluoreszenz- Ausgerüstet mit einem kompaktem und robustem Gehäuse und ei- mikroskopie). Die Basler beat punktet hier mit: nem flexiblen Mountkonzept eignet sich die Kamera für eine Vielzahl an Einsatzbereichen. + Super empfindlichem hochauflösenden 12-Megapixel- CMOS-Sensor im Super HD Format und Global Shutter bares“ sichtbar zu machen und jedes noch so kleine Detail im + Hoher Bandbreitenverbindung für maximale Erfassungs- Inneren einer Zelle aufzulösen und darzustellen. geschwindigkeit über Camera Link + Kompaktem und robustem Gehäuse und flexiblem Mount- Sowohl in der biomedizinischen Forschung (z. B. Embryolo- konzept für einfache und kostengünstige Integration gie, Entwicklungs biologie, Neurobiologie, Krebsforschung, Wirkstoff-Screening) als auch in der Routinediagnostik (z. B. Damit eignet sich die Basler beat sehr gut für den Einsatz im Histopathologie) müssen viele Proben in kurzer Zeit unter- Bereich der Zellforschung, z. B. in vollautomatisierten Syste- sucht und beurteilt werden. Die Basler beat kommt in Anwen- men zur Zell- und Gewebeanalyse, um vermeintlich „Unsicht- dungen des digitalen Proben-Scanning zum Einsatz, das eine Vollautomatisierung des Workflows ermöglicht und damit Qualität und Effizienz steigert.

Moderne Bildverarbeitung ist aus den Bereichen Medizin und Der Bedarf an hochauflösen- Medizintechnik nicht mehr wegzudenken. Digitale Bildauf- den Kameras steigt kontinuier- nahme und -verarbeitung eröffnet ein breites Feld an Möglich- keiten z. B. für die Erforschung, Analyse und Diagnostik von lich. Mit dieser Art von Kamera Erkrankungen. Digitale Kameratechnologie unterstützt au- lassen sich nicht nur mehrere ßerdem unterschiedlichste Therapieformen und ermöglicht ein zuverlässiges Therapie-Monitoring. Beim Einsatz in Lö- Kameras niedrigerer Auflösung sungen für wissenschaftliche oder medizinisch-diagnosti- ersetzen und damit Komplexi- sche Laboranwendungen werden Kameras Höchstleistungen tät und Systemkosten einspa- abverlangt. Hohe Geschwindigkeit und Auflösung, Zuverläs- sigkeit, Genauigkeit und beste Bildqualität ermöglichen eine ren, sondern auch Objekte in reproduzierbare Analytik und einen hohen Probendurchsatz. einem einzelnen Bild festgehalten und selbst kleinste De- Die Basler beat mit dem äußerst empfindlichen CMOS Sensor CMV 12000 und ihrem Camera Link Interface überzeugt mit tails erkennen. hervorragender Bildqualität bei einer hohen Auflösung von 12 MP und einer Bildrate von mehr als 62 fps. Sie erlaubt somit schnelle, hochauflösende und farbgenaue Aufnahmen mit » www.med-eng.de 65 MEDengineering 5/2016 MED Elektronik & Komponenten Kameras

Die Basler beat erlaubt eine reproduzierbare Analytik und einen hohen Probendurchsatz. kurzen Belichtungszeiten für maximalen Probenschutz – ein + Die Basler beat verarbeitet 62 Bilder pro Sekunde und Muss für mikroskopische Bilder, wenn Zelldefekte eindeutig sorgt dadurch für schnelle und farbgenaue Aufnahmen und mit hohem Durchsatz ausfindig zu machen sind. In Kom- mit kurzen Belichtungszeiten. bination mit einer optimierten Bauform zu einem herausra- + Ein optimaler Datendurchsatz wird durch die Camera genden Preis-Leistungs-Verhältnis ermöglicht sie damit einen Link-Schnittstelle erreicht. sehr flexiblen Einsatz. + Eine einfache Integration wird durch das platzsparende Gehäuse und der Unterstützung durch die kostenlose Bas- Bildqualität ler pylon Camera Softwar e Suite, die auf dem GenICam- Standard basiert, ermöglicht. Die Basler beat zeichnet sich durch hervorragende Bildqualität, + Sparen Sie außerdem Kosten durch das flexible Mount- insbesondere durch exzellente Bildschärfe und geringes Rau- Konzept und das standardisierte Zubehör. sc hen aus. Industriekameras sind meist schon ab Werk mit einem + Mehrkamerasysteme lassen sich platzsparend umsetzen, Standardsatz an Kamerafeatures ausgestattet, mit denen Bildda- da die Basler beat über ein robustes und kompaktes Ge- ten vorverarbeitet werden können. Von diesen Features profitiert häuse verfügt. der Anwender umso mehr, als die Vorverarbeitungsschritte berei- + Die Basler beat verbraucht wenig Energie und entwickelt te auf Bilddaten höchster Qualität angewendet werden. nur geringe Wärme. Dadurch muss wenig Technik bereit- gestellt werden, um diese Wärme abzuleiten, was wieder- Wichtige Faktoren bei jeder Anwendung der digitalen Bildauf- um Platz im Kameragehäuse und Kosten spart. nahme und –verarbeitung sind Beleuchtung, Rauschen und Sen- sorgröße. Die Leistungsfähigke it und insbesondere die Bildquali- tät der Kamera aber sind die Voraussetzung für jede schnelle und effiziente Problemlösung in der Welt des maschinellen Sehens. Autorin: Sandra Dekarz Die Basler beat ist ein Allround-Talent zu einem vernünftigen Product Manager Basler Preis. Kunden schätzen jedoch nicht nur das gute Preis-Leis- tungs-Verhältnis. Auch die nachstehenden Gründe sprechen KONTAKT für die Basler beat: Basler AG An der Strusbek 60-62 + Sie erhalten höchste Genauigkeit und Detailtiefe dank des D-22926 Ahrensburg hochauflösenden CMOSIS CMV 12000 Sensors mit einer Tel. +49 (0)4102 463 357 Auflösung von 12 MP, die eine Bildqualität ermöglicht, www.baslerweb.com die vergleichbar mit der von CCD-Kameras ist.

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Mit der neu entwickelten USB 3 uEye LE Serie bietet IDS Imaging Passende Kabel mit beidseitig einsteckbarem USB-Stecker werden als Zube- Development Systems GmbH als erster Industriekamera-Herstel- hör angeboten. In der Platinenvariante steht zudem eine 10-polige Buchse ler eine Kameraserie mit zukunftsweisendem USB 3.1 Typ C Anschluss. Die mit zwei GPIOs, Trigger und Blitz sowie I2C-Bus zur Ansteuerung externer Ge- baukleine, kostengünstige Projektkamera wird als Gehäusevariante oder räte zur Verfügung. Vor allem die Einplatinenkameras der USB 3 uEye LE Reihe gehäuselose Einplatinenkamera mit verschiedenen Objektivhaltern zur empfehlen sich als Basis für OEM-Projekte. Verfügung stehen. Integriert wird die neueste Ge neration leistungsstarker INDUSTRIEKAMERA-MODELLEMIT USB 3.1 ANSCHLUSS

CMOS-Sensoren: Den Auftakt bilden der 2 MP Sensor IMX290 und der 6 MP Den Auftakt der Serie mit modernen, leistungsstarken CMOS Kameras bildet Sensor IMX178 aus der STARVIS-Reihe von Sony. Weitere Modelle mit CMOS- die UI-3860LE mit dem IMX290 von Sony. Der Rolling Shutter Sensor bietet Sensoren von ON Semiconductor, Sony und e2v werden folgen. Engineering- eine Auflösung von 2 MP (1936 x 1096 px, Full HD: ca. 120 fps) und richtet Muster der Industriekamera für Design-Ins sind ab September erhältlich; sich an Kunden mit hohen Anforderungen an Bildqualität und Geschwindig- Serienproduktionsstart ist für Ende 2016 geplant. keit. Der lichtempfindliche BSI-Sensor aus Sonys STARVIS Serie ist besonders für kostenorientierte Anwendungen wie beispielsweise in der Medizin Mit der neuen Generation seiner USB 3 uEye LE Serie konzentriert sich das und Mikroskopie geeignet. Unternehmen auf das Wesentliche einer Industriekamera: Klein, kostengüns- tig und ausgestattet mit erstklassigen Sensoren. Dank minimaler Abmessun- Die dazugehörige IDS Software Suite ist ein identisches Softwarepaket für gen (36 x 36 mm) lässt sich die USB-Kamera sehr platzsparend integrieren. alle Kameramodelle von IDS, egal ob mit USB 2.0, USB 3.0 oder GigE An- Sie wird in verschiedenen Varianten zur Verfügung stehen: als Einplatinenka- schluss. Mit ihr behalten Anwender ihre Einstellungen bei einem etwaigen mera ohne Objektivhalter, als Einplatinenkamera mit S-Mount oder mit CS- Modellwechsel bei, ohne Programmcodes ändern zu müssen. /C-Mount sowie als Gehäuseversion mit CS-/C-Mount Objektivanschluss. Der Typ C USB-Anschluss ist der erste Entwicklungsschritt in Richtung USB 3.1. www.ids-imaging.de

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ROHM Semiconductor ergänzte seine aus flachen, ultrakompak- ter Berücksichtigung der Einsatzbedingungen bei der Reflow-Lötung gelang ten Chip-LEDs bestehende PICOLEDTM-Serie kürzlich durch Ver- es ROHM außerdem, mit entsprechenden Gegenmaßnahmen im eigentlich- sionen mit sieben neuen Farben. Die für Wearables, tragbare und kompakte en Gehäuse das Eindringen von Lot in das Harz zu unterbinden. Es wird Produkte optimierten Bauelemente sorgen damit für m ehr farbliche Aus- erwartet, dass es Hierdurch gelingt es, Ausfälle durch Lot-Infiltration infol- drucksmöglichkeiten und erweitern den Design-Freiraum. ge des kundenseitigen Lötprozesses zu vermeiden und damit die Zuverläs- MEHR DESIGNFLEXIBILITÄT

Die Zahl der Anwendungen, in denen LEDs für Beleuchtungs- und Anzeigefunk- sigkeit signifikant zu verbessern. ROH M wird sich künftig darauf konzen- tionen verwendet werden, ist in den letzten Jahren stark gewachsen. Kompakte trieren, seine PICOLEDTM-Reihe durch High-Brightness-Ausführungen auf- und tragbare Anwendungen verlangen darüber hinaus nach stärker miniaturi- zuwerten und sein Angebot an RGB-LEDs zu erweitern, die sich durch eine sierten Bauelementen. Wegen der erheblichen Zuwachsraten haben einige Un- verbesserte Farbmischfähigkeit auszeichnen. ternehmen begonnen, sich auf proprietäre Designs zu konzentrieren, die auf www.rohm.com/eu kompakte L EDs mit einer größeren Farbauswahl angewiesen sind.

Als Reaktion auf diesen Trend entwickelte ROHM die technisch führenden aus klassenbesten, flachen und kompakten LEDs der bestehende Serie SML- P1 auf der Basis eines umfassenden, integrierten Produktionssystems. Gleichzeitig wurden die Stärken des Unternehmens in der Bauelemente- Technologie zur Vermeidung der Wellenlängen-Schwankungen genutzt, die sich in der Vergangenheit als problematisch erwiesen haben. Dementspre- chend war ROHM in der Lage, die Zahl der Farben von bisher acht auf bran- chenführende 15 zu erhöhen und damit beispiellose Kompatibilität zu bieten.

Die Kombination einer flacheren Golddrahtschleife mit einem weniger hohen Licht emittierenden Element, das zudem mithilfe einer proprietären Techno- logie entwickelt wurde, erlaubt die flachste Bauform auf dem Markt mit einer Höhe von nur 0,2 mm. Dies trägt zu mehr Kompaktheit, einem flacheren Profil und einer Gewichtsreduzierung in mobilen Anwendungen bei. Un- www.med-eng.de 67 MEDengineering 5/2016 MED Elektronik & Komponenten Optische Bauelemente Fotosensorik beschleunigt die Diagnostik

rundlage für Bildsensoren sind lichtempfindliche fünf Jahre – jedes Bauteil sollte also viele Jahre zuverlässig Halbleiter. In der Praxis messen sie in optischen An- funktionieren un d so lange wie möglich, allermindestens Gwendungen Helligkeitswerte schnell, zuverlässig und jedoch bis zur Zulassung des Nachfolgemodells, lieferbar ermöglichen damit Bilderkennungsalgorithmen reproduzier- sein. Wie im automobilen Bereich basieren auch hier viele bare Ergebnisse. Typische Anwendungen finden sich neben Messungen auf optischen Methoden, häufig auf der Trans- Überwachungskameras, maschinellem Sehen und Gaming mission oder Reflexion einer Probe oder eines Teststreifens auch im Automotive-Bereich und der Medizintechnik. So kön- unter definierten Lichtbedingungen. nen mit bildgebenden Verfahre n z.B. Strukturen erkannt, Ver- kehrsschilder und andere Verkehrsteilnehmer erfasst, Kon- Fehler vermeiden, Material und Zeit sparen zentrationen bestimmt oder Barcodes identifiziert werden. Diese Automatisierung verringert einerseits die Gefahr Die Fotosensorik hat neben der eigentlichen Messung weitere menschlicher Fehler, andererseits hilft sie, den Arbeitsauf- Vorteile in der Anwendung. So kann sie ebenfalls genu tzt wer- wand zu reduzieren. den, um Fehler bei der Verarbeitung einer medizinischen Pro- be zu vermeiden. Sie ermöglicht, mit QR- oder Barcodes mar- Anforderungen im Automobil und in der Medizin kierte Proben eindeutig zu identifizieren und so dem richtigen Patienten zuzuordnen. Auch Anwenderfehler kann sie teilwei- Im Automobilbereich sollen selbstfahrende Autos ihre Um- se ausgleichen. Wenn z.B. ein Teststreifen nicht vollständig gebung unter anderem mit optischen Sensoren erfassen. mit der zu prüfenden Flüssigkeit benetzt wurde, kann das aus- Diese müssen ni cht nur leistungsfähig, robust und langle- geglichen werden. Falls der benetzte Teil groß genug ist, wird big, sondern auch für eventuelle Reparaturen und z.B. nur die Information dieses „gu ten“ Teilbilds verwendet. Falls Software-Optimierungen über viele Jahre verfügbar sein. die Fläche nicht für eine sinnvolle Messung ausreicht, wird ei- Auch im medizinischen Bereich ist die lange Verfügbarkeit ne Fehlermeldung ausgegeben statt eines ungültigen Ergeb- und Lebensdauer wichtig. Jedes Gerät erhält hier einzeln nisses. Die Bilderkennung spart so Zeit und Probenmaterial, die Zulassung, die erlischt, sobald eine Komponente ver- was direkt auch dem Patienten und dem Arzt zugutekommt. ändert wird. Ein typischer Entwicklungszyklus dauert etwa Sie ersetzt das manuelle optische Ablesen und macht die Messung einfacher bedienbar, genauer und zuverlässiger, denn diese sind nun reproduzierbar und nicht mehr von der Tagesform des Benutzers oder den Lichtbedingungen zu ver- Menschen erfassen die Welt schiedenen Tageszeiten abhängig. Letztendlich wird die Dia- optisch. Das Auge ist perfekt an- gnose schneller gestellt, die Behandlung kann früher begin- gepasst, um bei den verschie- nen und ist zielführender. densten Lichtverhältnissen die Welcher Sensor? Umgebung zu erkennen. Es ist Die zwei gebräuchlichsten Technologien für Bildsensoren aber nur schlecht geeignet, um sind CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) absolute Helligkeitswerte zu und CCD (Charge Coupled Device). Sie messen die Helligkei- messen, wie es z.B. bei Teststrei- ten der Farben Rot, Grün und Blau mit einer hohen räumli- chen und zeitlichen Auflösung und ermöglichen so einer fen in der medizinischen Dia- nachgeschalteten Bildauswertung die notwendige Erkennung gnostik notwendig ist. Es wurden von Mustern. In beiden Sensortypen erzeugt das einfallende daher Technologien entwickelt, Licht in Fotodioden einen seiner Helligkeit entsprechenden Strom. In den einzelnen Bildpunkten lädt dieser Strom einen um diese Aufgabe zu automati- Kondensator auf, dessen gespeicherte Ladung die Bildinfor- sieren. mation darstellt. Der CCD-Sensor liest die Daten zeilenweise mit einem „rolling shutter“ aus. Der CMOS-Sensor hingegen

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kann jeden Pixel direkt ansprechen und so die einzelnen Pixel Mit seiner geringen Leistungsaufnahme von 0,3 W ist er auch unabhängig voneinander oder das komplette Bild auf einmal optimal für mobile Geräte geeignet, die z.B. ein Arzt in seiner per „global shutter“ auslesen. Er bietet auch die integrierte Praxis oder dem Krankenhaus direkt vor Ort einsetzt (Bild 3). Funktion eines A/D-Wandlers und kann daher direkt digitale So können wichtige Gesundheitsdaten des Patienten in kurzer Werte ausgeben. Für anspruchsvolle Anwendungen eignen Zeit und unabhängig von einem Labor bestimmt werden. Auf- sich CMOS-Sensoren tendenziell besser, da sie mehr Funktio- grund der Linearität (vgl. Technikkasten) des Sensors sind nen bieten und sowohl bei hohen als auch bei tiefen Tempera- sämtliche Messwerte gleichartiger Geräte miteinander ver- tur en zuverlässiger arbeiten. gleichbar. Die Automatisierung der Messgeräte verringert so den Gesamtaufwand wichtiger medizinischer Messungen. Die lange Verfügbarkeit garantiert, dass ein defektes Gerät schnellstmöglich repariert oder ersetzt werden kann. Dank der Fotosensorik liegt die nun teilautomatisierte Diagnose des Pa- tienten bei höherer Genauigkeit und Zuverlässigkeit schneller vor . Die Behandlung kann eher beginnen und hat eine höhere Erfolgschance. Da bei Diagnosen, die eine schnelle Reaktion verlangen, jede Sekunde zählt, können Bildsensoren sogar Leben retten.

Linearität und HDR

Um absolute Helligkeitswerte mit einem Fotosensor zu messen, muss man den Zusammenhang zwischen der einfallen- Der rauscharme CMOS-Fotosensor MT9V034 liefert bei 752 x 480 den Lichtmenge und der Signalstärke kennen. Im besten Fall

Bild: Okea - Fotolia Pixeln 60 Bilder pro Sekunde und reagiert auch auf nahes Infrarot. hängen die beiden Größen proportional zusammen, d.h. wenn doppelt so viel Licht einfällt, wird die doppelte Spannung ausgegeben. Ist der Zusammenhang nicht proportional, kann Fotosensorik in der Praxis nach einer Kalibrierung dennoch sinnvoll gemessen werden: Die beim Kalibrieren erstellte Empfindlichkeitskurve ordnet Ein gutes Beispiel für einen Bildsensor, der sogar die Anforde- jeder Spannung die zugehörige Helligkeit zu. rungen aus der Medizintechnik erfüllt, ist der MT9V034 von On Semiconductor, vertrieben durch Framos. Er wurde ur- Das Verhältnis von größter zu kleinster messbarer Helligkeit sprünglich für die Automobilbranche entwickelt. Weil hier der ist d er dynamische Umfang. Bei sehr dynamischen Bildern, Zeithorizont für die Bauteilverfügbarkeit noch größer ist als im z.B. einer Kerze in einem ansonsten unbeleuchteten Raum, medizinischen Bereich, garantiert der Hersteller, dass die kommt die Fotodiode an ihre Grenzen. Entweder gehen die Sensoren über 10 Jahre lang erhältlich sind. D er 1/3 Zoll gro- Details des dunklen Raums im Rauschen verloren oder die der ße CMOS-Sensor kann zwischen -30 °C und +70 °C eingesetzt Kerze im überbelichteten Weiß. Das lässt sich mit einer ab- werden und auch nahes Infrarot erkennen, was einerseits sichtlich nichtlinearen Empfindlichkeitskurve lösen, die ei- mehr verwertbare Informationen für die nachgeschaltete Bil- nen größeren Helligkeitsumfang (High Dynamic Range, HDR) derkennung liefert und andererseits eine für Menschen un- auf den begrenzten Signalumfang projiziert. Der Bildsensor sichtbare „Beleuchtung“ ermöglicht. MT 9V034 erreicht das on-chip, indem er die Belichtungszeit in Segmente unterteilt und in jedem dieser Segmente die Pi- xel mit einer anderen Spannung ansteuert. Im Bild sind dann durch die nichtlineare Abbildung sehr dunkle und sehr helle Details gleichzeitig erkennbar.

KONTAKT FRAMOS GmbH Mehlbeerenstr. 2 D-82024 Taufkirchen Tel. +49 (0)89710667 0 www.framos.com

Bild: tilialucida - Fotolia Hochauflösende Fotosensorik bildet die Grundlage für eine gute Diagnose

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Pleora setzt in der Bildgebung neue Maßstäbe mit einer Plattform aus Der 8-Megapixel (MP) KAI-08052 Bildsensor ist der erste Sensor in NBASE-T-Produkten, die unkomprimierte GigE Vision-kompatible Bil- ON Semiconductors CCD-Angebot, der auf der neuen Technologie der mit hoher Bandbreite bei Geschwindigkeiten von bis zu 5 Gb/s über kosten- basiert. Im Vergleich zum Standard-Interline-Transfer-CCD-Pixeldesign günstige Cat 5e-Kabel übertragen. Mit den neuen GigE Vision über NBASE-T- steht damit die doppelte Empfindlichkeit im Nah-Infrarot-Bereich (NIR) zur Schnittstellen-Produkten können Hersteller von Kameras und Bildgebungsge- Verfügung. Dies kann in kritischen Anwendungen wie bei der wissenschaft- räten nun den steigenden Bandbreitenbedarf von Anwendungen in der Medizin lichen und medizinischen Bildgebung entscheidend sein, wenn Proben im unterstützen und erhebliche Vorteile bei Kosten und Design ausschöpfen. NIR-Bereich emittieren oder fluoreszieren. GIGEVISIONÜBER NBASE-T VERBESSERTE

NBASE-T ist eine Erweiterung des IEEE 802.3-Ethernet-Standards und war NAH-INFRAROT-LEISTUNG ursprünglich entwickelt worden, um höhere Übertragungsbandbreiten für doppeladrige Cat 5e-Kupferkabel zu ermöglichen. Die weltweit größten Das neue CCD-Pixeldesign des KAI-08052 erweitert den Einfangbereich für Technologieunternehmen - darunter Cisco, Intel, Xilinx, Altera und viele an- Elektronen tief im Halbleitermaterial, um Elektronen, die durch langwellige dere - tragen zu den Standardisierungsbemühungen bei, indem sie Inter- Photonen erzeugt werden, besser erfassen zu können. Je nach zu untersuchen- operabilität nachweisen und Produkte auf den Markt bringen. Die NBASE-T- der Wellenlänge verbessert dieser Deeper-Pixel-Graben die Erkennung von Plattform von Pleora unterstützt Durchsätze von 1 Gb/s, 2,5 Gb/s und 5 Gb/s NIR-Wellenlängen bis um den Faktor zwei. Da die Struktur des Grabens auch über weit verbreitete Cat 5e-Kupferkabel. Die Plattform ist auch für Durch- die Fotodioden voneinander isoliert, ergibt sich die höhere NIR-Empfindlich- sätze von 10 Gb/s über Cat 6A-Kupferkabel geeignet. keit ohne Einbußen bei der Bildschärfe (MTF; Modulationstransferfunktion).

Pleora hat ausgewählten Herstellern und Endanwendern eine exklusive Vor- „Im Vergleich zu unserem Standard-Pixeldesign verbessert der KAI-08052 schau auf seine neue Plattform gewährt. Diese sehen für die Technologie die NIR-Empfindlichkeit erheblich, und wir freuen uns, diese Technologie ganz klare Möglichkeiten, da der Bandbreitenbedarf wächst und die spezi- zukünftig in weitere Produkte zu integrieren“, sagt Herb Erhardt, Vice Presi- ellen Verkabelungsanforderungen sowie die begrenzte Netzwerkfähigkeit dent und General Manager der Industrial and Security Division, Image Sen- bestehender Framegrabber Probleme in Bezug auf Kosten, Design und Leis- sor Group bei ON Semiconductor. tung bedingen. Mit der NBASE-T-Plattform können die Hersteller die wachsenden Geschwindigkeitsanforderungen erfüllen und dafür die auf lange Der KAI-08052 wird im RoHS-konformen CPGA-67-Gehäus e in den Konfigu- Distanzen ausgelegten, preiswerteren und feldkonfektionierbaren Kabel, rationen monochrom, Bayer Color und Sparse Color ausgeliefert. Er ist an- das Multicasting von einem Punkt zu einer Gruppe sowie die kostengünsti- schlusskompatibel zum bestehenden KAI-08051 Bildsensor und zur gesam- geren Netzwerkkomponenten des Ethernets nutzen. ten Serie von 5,5- und 7,4µm- CCD-Bildsensoren. Das GigE Vision over NBASE-T Development Kit von bietet Herstellern einen einfachen Ansatz für die Entwicklung von NBASE-T-Bildgebungsprodukten, wie Kamerahersteller können den Kameras, Scannern sowie Röntgenflachdetektoren. Mit dem Entwicklungskit neuen Baustein somit schnell konzipierte Bildgebungsprodukte arbeiten nahtlos mit GigE Vision-kompatibler und einfach integrieren. Hardware und Software von Pleora und anderen Anbietern zusammen. www.rauscher.de www.onsemi.com

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Densitron baut das PMOLED Sortiment weiter aus. Das kontrastreiche reicht über -20 bis +60°C im Betrieb und -20 bis +80°C im Lagerzustand. und perfekt lesbare 3,12“ Display gibt es ab Q4 2016 in Kombination Densitron bietet dieses Produkt als neues Standard / Lagermodell an. Das mit einem integrierten kapazitiven Touchscreen und Deckglas. Diese Ausfüh- Touchscreen ist ein modernes P-CAP (Projective Capacitive) der neue n Ge- rung wird es in allen verfügbaren Farben, gelb, grün, blau oder weiß, geben. neration mit Focaltech FT6336G Controller integriert. Die Lebensdauer des INNOVATIVE KOMBINATION

Das bekannte industrietaugliche OLED mit 3,12“ / 7,99 cm Bilddiagonale OLEDs ist mit mindestens 40K Stunden (Halbwertszeit) über alle 4 Farben besticht durch die hohe Auflösung von 256 x 64 Pixeln, integrierter SSD1322 angegeben. Bei Gelb oder Grün wäre sogar deutlich mehr zu erwarten. Typi- Grafik Controller sowie den typischen OLED-Vorzügen: min. 2000:1 Kon- sche Anwendungen liegen im Bereich High-End Audio, 19“ Rack Anwendun- trastverhältnis, >160° Blickwinkel, dünne und kompakte Bauweise und gen, diverses Hand Held Geräte und auch kundenspezifische Anwendungen. temperaturunabhängige, schnelle Schaltzeiten. Mit Außenabmessungen Vor allem die Dekorscheibe kann exakt auf Kundenwunsch gestaltet werden. von 88 x 27,8 x 3,58 mm ist es auch für 1HE Anwendungen optimal geeignet. Wem das 3,12“ zu groß ist, kann auch ein „full-custom“ auf Basis eines Die sichtbare Displayfläche misst 77,78 x 21,2 mm, eine hervorragende anderen OLEDs erhalten. Ausnutzung der Gesamtgröße. Der Temperaturbereich des gesamten Moduls www.densitron.com

MEDengineering 5/2016 70 www.med-eng.de Inserenten/Index

Index

Inserenten congatec AG 37 SOU-Unternehmensgruppe 19 Corsience GmbH & Co. KG 38 Business Upper Austria, A/Linz 33 TechnoLab GmbH 60 Densitron Deutschland GmbH 70 Turck duotec S.A. 50 Exhibit & More AG, CH/Fällanden-Zürich 2 TÜV Rheinland 17 EOS Power India Private Ltd. 31 First Sensor AG, Puchheim 45 Vishay Intertechnology, Inc. 27 Facton GmbH 6 FORTEC Elektronik AG, Fortec Elektronik AG 28 WIBU Systems AG 23 Landsberg am Lech 1 Framos GmbH 68 Freudenberg Medical XotonicsMED GmbH 63 Europe GmbH, Kaiserslautern 21 Fujitsu Technology XP Power 32 Solutions GmbH 34 GlobTek Inc., Zellwerk GmbH 47 USA-NORTHVALE 1 Gerresheimer AG 44

IDS Imaging Development Heinrich Kipp Werk KG 44 Systems GmbH, Obersulm 51 Personen Hitex GmbH 11 infoteam Software AG, Bubenreuth 3 Huber + Suhner AG 26 Dr. Joachim Wilke, ITK Engineering AG 8 Jos. Schneider Optische Werke IDS Imaging Development Dr. Nils Lenke, GmbH, Bad Kreuznach 15 Systems GmbH 67 Nuance Communications 20 infoteam Software AG 12 LEE Hydraulische Miniatur- Eckard Glaser, komponenten GmbH, ITK Engineering AG 8 Corsience GmbH & Co. KG 38 Sulzbach (Taunus) 5 Knick Elektronische Messgeräte Günter Gebauer, Messe Düsseldorf GmbH, GmbH & Co. KG 32 ACTEGA DS GmbH 43 Düsseldorf 19 Kögel GmbH 56 Microchip UK, Hannes Mühlberge, GB-Wokingham 39 Kraiburg TPE GmbH & Co. KG 49 infoteam Software AG 12 Ming Tai Industrial Co., Ltd., Leica-Microsystems 62 Hans Hoffmeister, TWN/TAMSUI TAIPEI 76 Zellwerk GmbH 47 Linear Technology 33 Rosenberger Hochfrequenztechnik Nina Passoth, GmbH & Co. KG, Fridolfing 55 Materialise GmbH 16 life sciences communications 58 Morgan Technical Ceramics CD adapco, A Siemens Business, Wesgo 55 Oliver Winzenried, Nürnberg 9 WIBU Systems AG 23 Nanosonics Europe GmbH 58 TURCK duotec GmbH, Halver 25 Omar N. Farhat, NET Module 27 OPC Foundation Europe 14 WIBU-SYSTEMS AG, Karlsruhe 29 Nuance Communications Ltd. 20 Peter Hoser, Fujitsu 34 ON Semiconductor 70 Unternehmen Rainer Mausolf, OPC Foundation Europe 14 Zellwerk GmbH 47 acp – advanced clean Owis GmbH 11 production GmbH 53 Sandra Dekarz 65 Panacol-Elosol GmbH 44 Actega DS GmbH 42 Thomas Mörwald, ATEC GmbH 43 Panasonic 31 TÜV Rheinland 17 Proto Labs Ltd. 47 Basler AG 65 Volker Gräbner, Fortec Elektronik AG 28 bebro electronic GmbH 41 Rauscher GmbH 70 Bicker Elektronik GmbH 41 Rohm Semiconductor 67 Zeljko Loncaric, Congatec AG 37

www.med-eng.de 71 MEDengineering 5/2016 Service Partner MED

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Impressum

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