uiMedical – eine Rapid Prototyping Plattform für medizinische Geräte

Der Berufsalltag eines Arztes ist ohne Computersysteme heutzutage nicht mehr vorstellbar. Umso wichtiger ist es, dass die Systeme eine hohe Benutzbarkeit, Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit aufweisen. Grafische Benutzeroberflächen können erzielen, dass die Bedienung des Medizingeräts vereinfacht wird. Dies gelingt aber nur, wenn die ausgewählten Technologien für die Nutzungsumgebung angepasst und Menüstrukturen logisch aufgebaut sind. Die Benutzer sind mittlerweile mit der Bedienbarkeit von Produkten der Unterhaltungselektronik vertraut und erwarten diesen Standard auch bei Medizingeräten. Die Benutzerschnittstelle ist deshalb kaufentscheidend.

Die MEDtech Ingenieur GmbH hat mit uiMedical eine Plattform zur schnellen Umsetzung von grafischen Benutzeroberflächen für die Medizintechnik entwickelt. Diese soll im Artikel genauer vorgestellt werden.

Die Plattform

uiMedical Demonstrator

Abbildung 1: uiMedical Demonstrator

uiMedical ermöglicht es Ihnen, Ihre eigenen Medizingeräte schnell aufzubauen. Die Plattform besitzt serielle Schnittstellen wie UART, SPI und I2C, um Sensoren und Module wie z. B. EKG-Verstärker anschließen zu können. Mit zwei leistungsstarken Controllern ist die Plattform für die Zukunft gerüstet. Ein Controller kann zeitkritische Aufgaben ausführen und Routineaufgaben wie die Abfrage des Akkustands übernehmen. Ein weiterer Controller wird eingesetzt, um die grafische Benutzeroberfläche, Netzwerkanbindung, Dateisystem und die Übertragung von Benutzerbefehlen zu realisieren. Die Plattform besitzt außerdem einen Audioverstärker und einen Lautsprecher. Soll das Medizingerät mobil eingesetzt werden, erfolgt die Spannungsversorgung über einen 3000 mAh großen Akkumulator mit Laderegler und Zustandsüberwachung.

In Abbildung 1 ist ein Testaufbau zu sehen. An uiMedical ist ein EKG-Modul, ein externer Helligkeitssensor und ein NFC-Modul angeschlossen. Das EKG des Patienten wird mit 500 Hz abgetastet und auf der Benutzeroberfläche visualisiert. Der Benutzer kann verschiedene Einstellungen am EKG-Modul vornehmen. Über den externen Helligkeitssensor kann die Bildschirmhelligkeit automatisch an die Umgebung angepasst werden. So wird gewährleistet, dass der Anwender auch bei starker Sonneneinstrahlung alle Informationen ablesen kann und bei Dunkelheit nicht geblendet wird. Das System kann eine Verbindung zum Internet herstellen und aufgenommene EKGs hochladen. Zur Authentifizierung können NFC-Transponder verwendet werden.

Grafische Benutzeroberfläche

Abbildung 2: Startseite des Demonstrators

Schaltet man den Demonstrator ein, startet die Applikation in die manuelle Ansicht aus Abbildung 2. Es sind alle wichtigen Vitalparameter des Patienten sofort zu sehen. Dazu gehört beim Demonstrator die Herzrate und das EKG-Signal. MEDtech Ingenieur passt die Benutzeroberfläche an Ihre Wünsche und Ihr Produkt an. Wir können die gesamte Entwicklung vom Paperprototype bis zur fertigen Implementierung übernehmen. Die GUI kann sowohl auf die Touch-Bedienung als auch auf die Bedienung mit Hardwaretastern angepasst werden. Wir haben Erfahrungen mit verschiedenen Tools, wie QT-Creator oder Android Studio. Durch den Einsatz von embedded Linux können Sie selbst entscheiden, welches Tool verwendet werden soll.

Kontakt

Haben wir Ihr Interesse wecken können? Kontaktieren Sie uns doch per E-Mail (info@medtech-ingenieur.de), telefonisch (+49 9131 691 240) oder über unser Kontaktformular (https://medtech-ingenieur.de/kontakt/).

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Daniel Saffer

Seit April 2017 gehört Daniel Saffer zum MEDtech-Ingenieur Team. Aktuelle Aufgabengebiete umfassen die hardwarenahe Entwicklung in C und die Entwicklung einer skalierbaren GUI-Plattform für medizinische Geräte basierend auf Android.

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