Smarte Medizintechnik dank Industrieller Revolution

Vor ungefähr 200 Jahren wurde die erste Eisenbahn in Betrieb genommen und entwickelte sich zum Sinnbild der industriellen Revolution. Einige hatten damals vermutlich Angst vor dem großen, unbekannten Umbruch. Doch die industrielle Revolution war es, die uns den heutigen Lebensstandard ermöglicht. Von der einfachsten Automation kleiner, bisher handbetriebener Teilprozesse führten die Entwicklungen hin zu komplett automatisierten und sogar autonomen Maschinen, Fahrzeugen und Geräten. Die zunehmende Selbstständigkeit von Maschinen treibt wiederum weitere Entwicklungen in Bezug auf Digitalisierung voran. In diesem Zusammenhang wird nun bereits von der vierten industriellen Revolution gesprochen, deren Vorteile nicht nur die klassischen Industriesparten, sondern auch zahlreiche Anwendungen im Bereich Medizintechnik revolutionieren werden. Blicken wir gemeinsam über den Tellerrand hinaus:

Industrie 4.0 – Digitalisierung und Vernetzung

Derzeit befinden wir uns in der vierten industriellen Revolution. Sie charakterisiert sich durch die Digitalisierung und Vernetzung von Produkten und Prozessen. Grundlage hierfür sind vernetzte Systeme und Abläufe, welche Mensch, Maschine und Produkt durch Informations- und Kommunikationstechnologie digital verbindet. Die Einbindung von Maschinen in die Kommunikationstechnologie ist dabei ein zentrales Element und unter dem Leitbegriff IoT = Internet of Things bekannt. Im Bereich der klassischen Industriezweige wie der Logistik oder dem Maschinen- und Anlagenbau ist die Vernetzung von Anwendungen wie Transportsystemen oder Fertigungsrobotern längst angekommen. Anwenden lassen sich diese Prinzipien jedoch auf alle Bereiche, in welchen Geräte durch digitale Vernetzung Prozesse beschleunigen oder deren Effizienz steigern können – so auch in der Medizintechnik.

IoMT – Internet of Medical Things

Beim Internet of Medical Things (IoMT) werden die Prinzipien von Industrie 4.0 auf die Medizintechnik angewendet.

Diese Entwicklung wird das Gesundheitswesen in den nächsten Jahren von Grund auf verändern. Software ist dabei die Schlüsselkomponente. Sie wird Geräte steuern, Prozesse automatisieren und die Medizin durch künstliche Intelligenz und Machine Learning smarter machen. Die Vernetzung von Informationen und die automatisierte Verarbeitung von Patientendaten werden die Diagnostik und Therapie vereinfachen und verbessern. Die Effizienz wird gesteigert und damit Kosten reduziert. Nur mithilfe zukunftsfähiger Lösungen können die Herausforderungen im Gesundheitswesen gemeistert werden. IoMT setzt dort an, wo steigende Patientenzahlen, der Mangel an Pflegekräften sowie zunehmender Effizienz- und Kostendruck das traditionelle Gesundheitswesen an seine Grenzen bringt.

Vernetzung und Kommunikation sind die neuen Erfolgsfaktoren

In der Medizintechnik gibt es viele Geräte, welche Prozesse des Gesundheitswesens durch Automatisierung vereinfachen. Die darin verbauten Antriebslösungen müssen den genannten Entwicklungen ebenfalls gerecht werden und zukunftsfähige Features für die Unterstützung von IoMT-Anwendungen bereitstellen.

Neben den bekannten Anforderungen wie Drehmoment, Drehzahl, Zuverlässigkeit und geringem Bauraum müssen sie intelligent und digital vernetzbar sein. Die Antriebslösung muss programmierbar sein und Informationen einfach und sicher bereitstellen. Diese Informationen ermöglichen eine Auswertung über den Zustand und die Funktion des medizinischen Geräts und damit neue Möglichkeiten für einen optimierten Einsatz im Krankenhausalltag durch z. B. proaktive Wartung, neue Dienstleistungsmodelle (z. B. Pay per Use) und ein transparentes Management über den gesamten Produktlebenszyklus.

Neue Möglichkeiten am Beispiel der proaktiven Wartung

Die Auswertung der Gerätedaten in einem regelmäßigen Intervall ermöglicht eine Analyse des Gerätezustands. Dadurch können geeignete Maßnahmen abgeleitet und ein teurer Ausfall der medizinischen Anwendung verhindert werden.

Dies wird am Beispiel eines HPLC-Systems für Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) deutlich: Dabei handelt es sich um ein System, mit dem eine analytische Methode zur Trennung, Bestimmung und Quantifizierung von Substanzen möglich ist. Ein unvorhergesehener Ausfall ist teuer und kann die Probe beschädigen oder im Zweifel sogar zerstören. Für das Krankrenhauspersonal und den Patienten bedeutet dies doppelte Arbeit, längere Wartezeiten und Ungewissheit über ggf. vorliegende Symptome. Wichtige Komponente des Analysegeräts ist die darin verbaute Pumpe. Diese wird mit einem intelligenten und vernetzten Motor betrieben. Dunkermotoren, eine Marke von Ametek, bietet hierfür die passenden intelligenten, zuverlässigen und kundenspezifischen Antriebslösungen an. Je nach Anforderungen eignet sich dafür ein bürstenloser Motor der Baureihe BG 42 oder BG 45. Mit der passenden Intelligenz und Kommunikationsmöglichkeit kann eine regelmäßige Auswertung der Motordaten erfolgen. Die Auswertung zeigt mögliche Veränderungen auf und ermöglicht dadurch proaktive Schritte. Liegt eine kritische Veränderung vor, kann eine automatische Information an den Nutzer, Betreiber oder Gerätehersteller gesendet werden, in der eine Wartung vorgeschlagen wird. Sind die Daten darüber hinaus mit der geplanten Nutzung des Geräts verknüpft, wird sogar direkt ein geeigneter Zeitraum für die proaktive Wartung ermittelt und vorgeschlagen.

Dieser automatisierte Prozess verhindert Stillstandzeiten, erhöht die Zuverlässigkeit der Anwendung und ermöglicht enorme Kosteneinsparungen für den Gerätehersteller und die Gesundheitseinrichtung – dank intelligenter Antriebslösungen.

Antrieb für zukunftsfähige Lösungen

Als Weltmarktführer für smarte Motoren mit integrierten Elektroniken hat Dunkermotoren das enorme Potenzial der Digitalisierung im Bereich intelligenter Antriebe erkannt. Dank der Marke nexofox bietet Dunkermotoren seinen Kunden künftig nicht nur die smarten Motoren, sondern ein ganzheitliches Lösungsprogramm von digital vernetzbaren Motoren inklusive der entsprechenden Infrastruktur aus Gateway und Cloud. Jahrelange Erfahrung aus den Industrie 4.0-Schlüsselbereichen Intralogistik und Anlagenbau können jetzt genutzt und auf die Medizintechnik übertragen werden.

Damit geht der Antriebstechnikspezialist aus dem Schwarzwald neue Wege und wird vom Produktanbieter zum Full Service Provider.

Mit nexofox ist Dunkermotoren bestens gerüstet für die Anforderungen von IIoT und IoMT und stellt damit die Weichen für kommende Herausforderungen.

Autor: Holger Tröndle, Key Account Manager Healthcare & Laboratory, Dunkermotoren GmbH

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