Drahtlos im OP – mehr als ein Kabelersatz - TQ

MED Elektronik Funkübertragungsmodul
Eine sichere und zuverlässige kabellose HD-Videoübertragung
erleichtert die Arbeit der Akteure durch mehr Bewegungsfreiheit und Effizienz im Operationssaal.
Drahtlos im OP –
mehr als ein Kabelersatz
übertragungssystem entwickelt, das Videodaten in HD-Quali­
tät kabellos überträgt. Arbeitsabläufe können damit bei der
Bildgebung und bei unterstützenden Operationssystemen op­
timiert und flexibler gestaltet werden. Betrachtet man die vie­
len Diagnose- und Behandlungseinheiten mit all ihren Verbin­
dungen, Kabeln und Schläuchen in einem modernen OP, liegen
die Vorteile einer Funklösung klar auf der Hand. Sie bietet:
++ mehr Bewegungsfreiheit und Unabhängigkeit im Arbeits­
bereich
1 In einem kabelfreien OP lassen sich alle Geräte flexibel positionieren und die Arbeitsabläufe optimieren
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Alle Bilder: TQ-Systems
D
ie Digitalisierung und die moderne, visuelle Kommuni­
kation halten Einzug in Operationssäle und stellen sich
den komplexen Anforderungen dieses hoch spezia­
lisierten Bereichs. Einerseits sollen Arbeits­abläufe optimiert
werden, andererseits sollen die eingesetzten Technologien
kosteneffizient, einfach zu bedienen und flexibel einsetzbar
sein. Mittlerweile gibt es diverse Ansätze und Lösungen, die die
Vorteile der vernetzten, kabel­losen Kommunikation auch in
OP-Sälen nutzen. TQ-Systems hat sich auch dieses Themas an­
genommen und ein für die Medizintechnik zertifiziertes Funk­
2 Funkwellen werden
an Wänden und Gegenständen reflektiert.
Das erlaubt den Empfang auch über Hindernisse hinweg
++
++
++
++
++
Flexibilität durch einfach positionierbare Einheiten
weniger störende Kabel
dadurch auch weniger Reinigungsaufwand
einfaches Nachrüsten ohne großen Installationsaufwand
optimierte Arbeitsabläufe durch Einbeziehen des ganzen
Teams in verteilten Einheiten
Bei der kabellosen HD-Videoübertragung ergeben sich völlig
neue, innovative Darstellungsmöglichkeiten und Anwendun­
gen. Voraussetzung hierfür ist eine zuverlässige und sichere
Übertragung der Videobilder in höchster Qualität – und das in
Echtzeit, damit die Interaktionen des Betrachters vernünftig
möglich sind. Bei Szenarien, in denen sich viele Personen,
­Geräte, Installationen und Abtrennungen variabel im Raum be­
finden und für Funkwellen Hindernisse darstellen, wird schnell
klar, dass ein zuverlässiges System besondere Mechanismen
zur Verfügung stellen muss.
Übertragung ohne
Sichtverbindung
Das Frequenzband bestimmt
beispielsweise maßgeblich die
Ausbreitungseigenschaften im
Raum. So hat ein Signal von 60 GHz eine deutlich größere Frei­
raumdämpfung und geringere Eindringtiefe als eines von 2,4
oder 5 GHz. Bei 2,4 GHz dagegen haben wässrige Stoffe und
Körper ein starkes Resonanz- und damit Absorptionsverhalten
und dämpfen die Ausbreitung der Wellen. Eine Mehrwegeaus­
breitung entsteht immer dann, wenn die elek­tromagnetische
Welle an Wänden und Gegenständen reflektiert wird (Bild 2).
Selbst Trennwandsysteme aus Holz oder Gipskarton, die einen
hohen Wassergehalt
haben, dämpfen die
Kontakt
Ausbreitung erheb­
TQ-Systems Durach GmbH
lich. Das 5-GHz-Band
87471 Durach
ist hier überlegen
Tel. +49 (0)831 690-683
und kann selbst bei
Fax +49 (0)831 690-44683
www.tq-group.com/
diesen Umgebungs­
wirelessvideo
bedingungen stabil
übertragen und die
www.med-eng.de
Mehrwegeausbreitung optimal nutzen. Dies ermöglicht am
Receiver (RX) auch den Empfang von Funksignalen, denen der
direkte Weg vom Transmitter (TX) durch Hindernisse versperrt
ist. Allerdings entstehen durch die verschiedenen Aus­
breitungs­wege dann Laufzeitunterschiede, das heißt, die Sig­
nale am Empfänger überlagern sich asynchron. Damit muss
dieser erst einmal umgehen können und die ursprüng­lichen
Informationen aus dem emp­
Störungsfrei
fangenen Signalgewirr über
40 Meter weit senden
leistungsstarke Algorithmen
zurückgewinnen. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die
verschiedenen ausgesendeten elektromagnetischen Wellen
bei der Ausbreitung überlagern und teilweise auch aus­löschen.
Deshalb bringt ein Multian­tennen-Funksystem mit mehreren
Sende- und Empfangsantennen (MIMO: Multi-In/Multi-Out)
entscheidende Vorteile und verbessert das Signal-Rausch-Ver­
hältnis (SNR) (Bild 3). Die verschiedenen Antennen empfangen
parallel die an der jeweiligen Position verfügbaren Signale, wo­
raus auch unter widrigsten Umständen noch sehr lange ein gu­
tes resultierendes Signal durch digitale Signalverarbeitung zu­
rückgewonnen werden kann. Dies ist also eine unbedingte
1-16_42x65_NEU_Layout 1 18.04.12 09
Voraussetzung für ein
robustes und zuverläs­
siges Funksystem.
Für die kabellose Vide­
o­
übertragung im OP
stehen unterschied­
liche Technologien be­
reit. Aufgrund der ge­
nannten Vor- und
Nachteile
einzelner
Frequenzbänder hat
sich TQ für die Ent­
wicklung eines Funk­
übertragungssystems
mit 5-GHz-Frequenz­
band entschieden.
»
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3 Multiantennen-
Tx
SISO
SIMO
Tx
Rx
Rx
h11
1
Tx
h21
h12
Rx
MISO
Tx
Tx
h32
h13
Rx
3
MIMO
h31
h22
2
1
Funksysteme empfangen parallel die Sig­nale,
erleichtern die Signalgewinnung und
­machen die Über­
tragung so robuster
2
h23
h33
3
Rx
»
Das Modul ›No. 1 mini‹ kann überall eingesetzt werden, wo
eine sichere Übertragung auch ohne Sichtverbindung oder die
latenzfreie Übertragung der Videodaten gefordert ist. Darüber
hinaus eignet sich No. 1 mini, wenn eine Ausbreitung des Sig­
nals mehrere Hindernisse umgehen und sichergestellt sein
muss, dass die Funkstrecke ­keine Störstrahlung verursacht, die
Dia­gnose- oder Therapiegeräte beeinflussen könnte. Ebenso
wie beim 60-GHz-Frequenzband sind die Bandbreiten inner­
halb des 5-GHz-Frequenzbands, in dem das Modul sendet, für
den unlizenzierten Funkbetrieb freigegeben, hier insbesonde­
re im 5,1- bis 5,8-GHz-Frequenzband. Ein wesentlicher Vorteil
dieses Frequenzbands ist, dass das Signal auch in direkt an­
grenzende Nebenräume übertragen wird. Aufgrund der
128-bit-Verschlüsselung ist die Vertraulichkeit der übertrage­
nen Signale immer gewährleistet.
No. 1 mini überträgt kabellos und unkomprimiert Videodaten
in voller HD-Qualität und Echtzeit (Latenz < 1 ms) an bis zu vier
Empfänger. Das System ist mehr als nur ein Kabelersatz. Die
Anwender des Systems gewin­
nen Bewegungsfreiheit, haben Sechs Systeme
uneingeschränkte Positionie­ senden störungsfrei
rungsmöglichkeiten, verbes­
serte Hygienekonditionen und Chefarztfunktion sowie die
Freiheit einer flexiblen Übertragung über Distanzen von bis zu
40 Metern ohne externe, abstehende Antennen. Das Modul hat
alle relevanten medizinischen Zulassungen und bietet höchst­
mögliche Ausfallsicherheit und Laufzeitzuverlässigkeit. Mit
ihm lassen sich die vielfältigen Möglichkeiten der modernen,
visuellen Kommunikation flexibel nutzen. Die farbechte Dar­
stellung der Videodaten gibt die prä- und intraoperative Situa­
tion unverfälscht wieder.
Überall dort, wo im Zuge eines Neu- oder Umbaus von Behand­
lungs- oder Operationssälen keine entsprechende Medien­
technik eingebaut werden kann, kommt das kompakte und
einfach zu bedienende System zum Einsatz. Es unterstützt die
Interaktion zwischen Videobild und Anwender, etwa bei einer
medizinischen Behandlung oder Operation, ist kosten­effizient
und flexibel, und das ohne zusätzlichen Administra­
tionsaufwand, komplexe Schulungen und Zeitverluste. Dabei
ist kein Sichtkontakt zwischen Sender und Empfänger notwen­
dig, um die Videodaten verzögerungs- und störungsfrei zu
empfangen.
4 Das Modul lässt sich per Plug & Play integrieren und bringt die
HD-Funkübertragung auch dorthin, wo sich keine Medientechnik
integrieren lässt
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Die verschlüsselte und robuste Verbindung im 5-GHz-Fre­
quenzband ist dabei so zuverlässig wie das Kabel, denn zwi­
schen dem Sender und dem Empfänger wird bidirektional die
Sicherstellung der Signalqualität und -verschlüsselung ständig
abgeglichen, sodass nur ein berechtigter Empfänger die Video­
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auf de
gesch
@
sequenzen empfangen kann und die Übertragungsqualität
gleichbleibend hoch ist. Dabei ist der Anschluss per Plug & Play
denkbar einfach. Als Point-to-Point-Lösung wird das System
beispielsweise an eine Kamera oder eine andere Bildquelle
montiert und die Videodaten an einen Empfänger gesendet,
wobei bis zu vier Empfänger gleichzeitig das Signal von einem
Sender empfangen können. Darüber hinaus ist der störungs­
freie Einsatz mehrerer Empfänger-Sender-Systeme im glei­
chen Raum möglich (bis zu sechs Systeme).
■ Flexibel
■ Unkaput
■ Kundens
■ Anschlu
Kabel – wie
aufSchnell
den–Leib
■Kabel
wie
geschneidert!
Neben der Live-Übertragung von Bild und Ton ist deren Auf­
zeichnung für eine Auswertung der Daten zu einem späteren
Zeitpunkt ebenfalls möglich.
Mit weniger als 50 Gramm ist das Sendermodul deutlich leich­
ter als bisherige Systeme und für mobile Anwendungen ge­
eignet. Live-Übertragungen aus dem OP über vorhandene In­
frastruktur direkt in den Lehrbereich sind nicht länger nur
Universitäten oder großen Lehrkrankenhäusern vorbehalten.
Mit dem No. 1 mini kann jedes Krankenhaus von Videoüber­
tragung in High Definition mit brillanter Bildwiedergabe profi­
tieren. Gleich ob für Lehrzwecke, kooperative Operationen
mit ortsfernen Spezialisten, zur Erstellung von Informations­
filmen oder zur Qualitätssicherung, der Kunde bestimmt den
Einsatzzweck.
z. B. Wendelleitung mit eckigem Abgang –
kundenspezifischen
nur eine von über
Kabellösungen von E&E
z. B. Wendelleitung mit eckigem Abgang –
nur eine von über 15.000 kundenspezifischen
Kabellösungen von E&E
Die Technologie hat sich in ihrer Standardausführung bereits
erfolgreich in anspruchsvollen, professionellen Filmproduktio­
nen bewährt. Der modulare Aufbau des Moduls ermöglicht die
flexible Anpassung an kundenspezifische Anforderungen. So
sind in Abhängigkeit von der erforderlichen Sendeleistung
auch Miniaturausführungen als integrierte Bestandteile (De­
sign-in) realisierbar (Bild 4).
auf den Leib
■ Flexibel
geschneidert!
■ Unkaputtbar
■ Flexibel
Kundenspezifisch
■
■ Unkaputtbar
Anschlussfertig
■
■ Kundenspezifi
Schnell
■
sch
Maßarbeit
direkt vom
Bei der Systemintegration des No. 1 mini in ein Medizingerät ist
die TQ Group ein verlässlicher Entwicklungspartner. Die Ent­
wicklung des Moduls erfordert umfangreiches Spezialwissen in
der Funk- und Elektrotechnik. Von der Entwicklung bis hin zur
Produktion deckt das Unternehmen alle Disziplinen ab und
kann auf HF- und Funkkompetenz von mehr als 50 Jahren zu­
rückgreifen, ebenso auf Erfahrungen in der Hardware-, Soft­
ware-, System-on-Chip- und Mechanikentwicklung sowie im
Layout. Die besondere Stärke der TQ Group liegt in der Entwick­
lung und Integration kundenspezifischer Lösungen.
■ Anschlussfertig
Maßarbeit ,Made in Germany‘ –
■
Schnell
direkt
vom Hersteller
Maßarbeit ,Made in Germany‘ –
Innovation aus Tradition.
direkt
vom Hersteller
E&E Spezialkabel
und
Systeme seit fast 60 Jahren
DIE KABE
E&E Spez
Systeme s
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Ernst & Engbring GmbH
Fon: +49 (0) 23 68 / 69 01 - 0
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Co.- 35
KG
Fax:
(0) 23 68
/ 69&01
Telefon: 023 68/69 01 -0
info@eue-kabel.de
Telefax: 023 68/69 01-35
www.eue-kabel.de
ist im Produktmanagement bei TQ-Systems in Durach tätig.
E-Mail: info@eue-kabel.de
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Bernd Wein
ist im Produktmanagement bei TQ-Systems in Durach tätig.
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