Displays mit IoT-Anschluss

Den Monitor immer im Blick

13. Februar 2019, 8:30 Uhr | Dirk Finstel (eCount)
Mit Clouds haben OEMs und Betreiber immer ein Auge auf die Displays in Medizingeräten und Medical-Monitoren, was Remote Monitoring, Management und Maintenance erleichtert.
Mit Clouds haben OEMs und Betreiber immer ein Auge auf die Displays in Medizingeräten und Medical-Monitoren, was Remote Monitoring, Management und Maintenance erleichtert.
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Bei bildgebenden Verfahren sind Monitore die entscheidenden Werkzeuge und Arbeitsmittel. Eine zur Aufgabe und zum Nutzer passende Auslegung und Konfiguration ist entsprechend wichtig. Mit cloudangebundenen Flatpanel-Controllern lassen sich diese zentral administrieren.

Displays und Monitore für bildgebende Verfahren gibt es in vielerlei Ausführungen: Sie reichen von Stand-alone Monitoren für Befundungsstationen über Endoskopie- und Minimalinvasiv-Displays in OPs bis hin zu eingebetteten Bildschirmen oder Front­endsystemen von bildgebenden Medizingeräten wie Ultraschall, Endoskopie, CT, MRT und digitalen Röntgengeräten. Die auf die jeweilige Aufgabe maßgeschneiderte Konfiguration ist dabei von entscheidender Bedeutung. 

Dafür gibt es Normen – wie die DICOM-Part-14-konforme Darstellungen –, die durch einen optimierten Kontrastkurvenverlauf beispielsweise ein Karzinom besser erkennen lassen. Für solche Zwecke müssen die Monitore auch kalibrierbar sein. Zudem ist es vielfach gewünscht, dass Anwender ihre spezifischen Nutzungs­parameter wie Helligkeit, Kon­trast, Gamma- und Farbdarstellung selbst regeln und speichern können, um die Bildschirme der eigenen Farbwahrnehmung anpassen zu können. Hinter jedem Display steckt deshalb immer ein applikations- und anwendungsspezifisch zugeschnittener Flatpanel-Controller. Er liefert die nötige Intelligenz, um die Videosignale für das jeweilige Display aufzubereiten und die Anwendungs- und anwenderspezifischen Settings zu verwalten.

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Mit Clouds haben OEMs und Betreiber immer ein Auge auf die Displays in Medizingeräten und Medical-Monitoren, was Remote Monitoring, Management und Maintenance signifikant erleichtert.
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Bei vielen Medical-Displays sind zudem häufig zusätzlich verschiedene Bild-Signale zu konvertieren, zu skalieren und gegebenenfalls mehrere Bildquellen über Bild-in-Bild-Funktion zu kombinieren. Hinzu kommt auch ergänzende Logik wie eine Touchfunktion des Displays, dedizierte Bedienelemente und Funktionstasten sowie Umgebungslicht- und/oder Näherungssensoren, eine Soundausgabe sowie ein RFID-Leser, um nutzerspezifische Zugangsberechtigungen zu ermöglichen oder auch benutztes OP-Besteck und OP-Textilien wie Tupfer und Tücher zu scannen. Medical Monitore haben folglich eine recht komplexe Logik integriert, die es effizient zu verwalten gilt – sowohl von Seiten des Anwenders als auch von Seiten des Herstellers.

Anwender wollen beispielsweise in jedem OP und an jeder Befundungs­station idealerweise ihre persönlichen Voreinstellungen wiederfinden. Diese an jedem Monitor immer wieder neu manuell einzustellen, wäre allerdings äußerst aufwendig. Anwender fordern deshalb mehr Nutzerkomfort. Sie wünschen sich beispielsweise Apps für Smartphones und Tablets, mit denen man die Settings über Bluetooth verwalten kann, so wie man es auch von modernen höherwertigen TV-Geräten kennt. Ärzte könnten so ihre bevorzugten Parameter abspeichern und einfach übertragen.

Das wäre auf jeden Fall ein Fortschritt gegenüber der manuellen Konfiguration über Touch-Display oder gar Tasten am Display, jedoch wäre auch ein solches Device eher störend für den Betriebsablauf. Wer will schon sein Smartphone mit in den OP nehmen? Mit einer eigenen Cloud für Displays und RFID-Lesern für die Benutzer-Identifikation kann man solche Szenarios aber sehr komfortabel umsetzen sowie auch weitere Services ermöglichen.

Eine zentrale Medical-Display-Cloud

Betreiber und Medical-OEMs wollen zudem stets zuverlässige Funktionen und kontinuierlich hohe Darstellungsqualität sicherstellen. Dazu müssen sie die Medical-Monitore über IP-Adressen zentral konfigurieren und überwachen können. Bereits die Möglichkeit, Temperaturveränderungen des Displays zu verfolgen, hilft dabei, Schäden durch Überhitzung zu vermeiden und Ausfällen vorzubeugen. Kann man die Betriebszeiten in Kombination mit Temperaturen nachverfolgen, ist ein Predictive Maintenance über MTBF-Berechnungen zudem deutlich punktgenauer planbar. Für den Fall der Fälle ließen sich sogar Alarmszenarien parametrieren, um beispielsweise eine SMS abzusetzen, falls die Bildquelle auszufallen droht. Das erhöht vor allem die Zuverlässigkeit der installierten Systeme, was im medizinischen Umfeld lebensrettend sein kann.

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Der neue 4K-Flatpanel-Con­troller von eCount erlaubt eine komfortable Konfiguration und das Monitoring über eine zentrale Cloud.
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Die Möglichkeit einer zentralen Systemkonfiguration von jedem Ort der Welt aus vornehmen zu können, ist ebenfalls für OEMs wichtig, da das hilft, Servicekosten zu senken. Zudem wollen sie mehr darüber erfahren, wie ihre Applikationen und Lösungen genutzt werden. Können sie nämlich die Betätigung von Schaltern und sonstigen analogen Eingängen erfassen, erhalten sie wertvolle Erkenntnisse über die Nutzung ihrer Applikationen. Über smarte Monitore können OEM sogar komplett neue Bereitstellungsszenarien wie ein Pay-per-Use-Modell entwickeln, würden sie beispielsweise das Einloggen per RFID-Tag mitschneiden können.

Für eine solche Monitor-Cloud bedarf es einer Logik auf dem Flatpanel-Controller, die die Daten des Boards auslesen und mitunter auch vor Ort analysieren kann, um dann entsprechende Meldungen über eine Ethernet,- Bluetooth- oder WLAN-Verbindung an eine Cloud absetzen zu können. Die Kommunikation muss dabei nach neusten Sicherheitstechnologien End-to-End verschlüsselt werden. Über einen Rückkanal muss es dann zudem möglich sein, die Settings der Baugruppe entsprechend zu aktualisieren.

Sehr anwendernah wird die Cloud­anbindung des Panels in Kombination mit den bereits erwähnten RFID-Readern für ein Berechtigungsmanagement der Nutzer beziehungsweise die Aktivierung nutzerspezifischer Parameter. Systeme können dadurch beispielsweise so ausgelegt werden, dass sie mit deaktiviertem Bildschirm hochfahren und erst, wenn ein zugelassener Tag erkannt wird, das Display und/oder die Touchfunktion freischalten. Können solche Konfigurationen zentral verwaltet werden, lassen sie sich auch spezifischen endoskopischen Geräten oder Befundungsstationen zuordnen und daraus ein Logbuch für die Betriebsdatenerfassung erstellen – beispielsweise auch nach Patienten –, wenn diese über RFID-Tags verwaltet würden. Es gibt also viel Potenzial für neue, auch rein softwarebasierte Services, die man mit Cloud-angebunden Medical-Monitoren umsetzen kann.

Erste Flatpanel-Controller mit Cloud

eCount ist eines der ersten Unternehmen, das eine solche Cloud für Flachbildschirme entwickelt hat. Nutzbar ist sie erstmals zusammen mit der High-End-Scalerbaugruppe CRTtoLCD-91, die medizingeräte­tauglich ist und auf dem Scalerchip HX6310-A von Himax basiert. Sie steuert Flachbildschirme mit bis zu 4K-UHD-Auflösung an. Optional aufsteckbar auf den Flatpanel-Controller ist erstmals auch ein HF-RFID-Leser mit NFC-Unterstützung. Dieser wird im Laufe des Jahres noch durch einen UHF-RFID-Reader ergänzt werden, der eine Reichweite bis zu 10 Metern bietet und so ideal für eine ortsbezogene Aktivierung ist, sodass sich alle beschriebenen Szenarien nun in die Tat umsetzen lassen.

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Optional steckbar und über die eCloud verwaltbar: HF- oder UHF-RFID-Leser.
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Die Cloud-Anbindung ist als leistungsstarke End-to-End-Lösung bereits applikationsfertig ausgeführt und kann bei Bedarf kundenspezifisch angepasst und/oder ausgebaut werden. Sie bietet von Haus aus eine HTML-basierte Oberfläche, sodass man von Smartphones über Tablets bis hin zum Desktop-PC jeden Client einsetzen kann, der einen Browser unterstützt. Aktuell lassen sich über die Cloud die 30 wichtigsten Funktionen und Informationen des Flatpanel-Controllers ansprechen. Dazu zählen unter anderem die Eingangswahl, Modus, Temperatur, Betriebsstundenzähler, Einschaltvorgänge und natürlich alle Menü-Funktionen wie Backlight, Helligkeit, Kontrast und Audio-Lautstärke. Auch der RFID-Reader ist integriert. An wichtigen Informationen können Anwender darüber dann auch die Anzahl der gescannten RFID-Tags, aktuelle Temperaturwerte, Informationen der integrierten GPIOs sowie auch die Beschleunigungs- und Lagewerte des integrierten Gyroskop-Sensors und die aktuelle Leistungsaufnahme mitloggen.

Dabei soll es allerdings nicht bleiben – der Funktionsumfang wird kontinuierlich erweitert. Der Hersteller plant in diesem Jahr unter anderem, ein Kampagnenmanagement umzusetzen, um die Distribution neuer Settings bzw. Firmware auf alle angeschlossenen Devices deutlich effizienter zu gestalten. Auch eine Mobilfunkanbindung sowie eine integrierter Rule-Engine sind in Vorbereitung. Ebenfalls werden Schnittstellen zu ERP-Lösungen mit SAP oder SQL hinzukommen. Für ein besseres Nutzungserlebnis sind zudem dedizierte Apps für iOS und Android geplant.