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Mobile Medizingeräte mit Innenraumortung

Innenraumortung von Medizingeräten
Innenraumortung: Wo sind Patient und mobiles Gerät?

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Mobile Medizingeräte, die Patientendaten weitergeben können, helfen bei der Versorgung im Krankenhaus und Daheim. Integrierte Ortungssysteme schaffen zusätzlichen Nutzen (Bild: Bittium)
Drahtlose medizinische Geräte mit Innenraum-Ortung helfen, einen Patienten, der Hilfe braucht, schneller zu finden. Sie erleichtern aber auch die Planung im Krankenhaus. Zwei Partner aus Finnland statten neue Medizingeräte mit entsprechender Technik aus, aber auch das Nachrüsten ist möglich.

Umgeben von mobilen Medizinprodukten, die wichtige Werte messen und weitergeben, erholt sich der Patient im Krankenhausbett, auf dem Weg durch die Klinik und später Daheim. Ändert sich sein Gesundheitszustand, kann geschultes Personal schnell reagieren. Diese Art des Monitorings lässt sich am besten mit drahtlosen, batteriebetriebenen medizinischen Geräten umsetzen. Aber nur dann, wenn das Personal jederzeit weiß, wo sich das Gerät sowie die Patientin oder der Patient gerade befinden.

Um den Überblick zu behalten und in Notfällen schnell handeln zu können, können drahtlose Medizingeräte mit einer Innenraum-Ortung ausgestattet werden. „Im Krankenhausbetrieb können drahtlose Medizingeräte in Kombination mit präzisen Standortinformationen zu erheblichen Verbesserungen der Behandlungsprozesse und einer höheren Patientenzufriedenheit und Sicherheit führen“, sagt Anssi Saarela, Senior Manager bei der Bittium Corporation aus dem finnischen Oulu. Das Unternehmen unterstützt Hersteller, die drahtlose Medizingeräte entwickeln wollen – und bringt dafür das Know-how zu drahtlosen Protokollen mit, von GNSS bis Bluetooth Low Energy (BLE) und von LTE Cat-M/Narrowband-IoT (NB-IoT) bis 5G – oder trägt dazu bei, kundenspezifische Funksysteme zu entwickeln. Häufig muss auch Funk-Interoperabilität ermöglicht werden, zum Beispiel zwischen Standards wie LTE, GPS und BT.

Zusammen mit dem Ortungsspezialisten Exafore Oy aus Tampere haben sich die Fachleute von Bittium auch mit den technischen Möglichkeiten und Anforderungen befasst, die Ortungssysteme im Gesundheitsbereich erfüllen müssen. Das Softwareunternehmen Exafore bietet auch Innenraum-Ortungslösungen an, die Ultrabreitband(UWB)-Technologie mit Sensoren kombinieren und so eine Genauigkeit im Dezimeterbereich erreichen. Die Lösung Exafore Horizon beispielsweise lässt sich in drahtlose Medizingeräte integrieren und an die Bedürfnisse verschiedener Krankenhäuser anpassen.

Innenraum-Ortung: Gleich einplanen oder nachrüsten

Das Exafore-Innenraum-Ortungssystem besteht aus einem so genannten „Tag“, dem Ortungssensor, der nebst Halterung im oder am Endgerät angebracht wird. Des Weiteren gehören eine Basisstation – ähnlich einem W-Lan-Router – und ein EXL-Server zum System. Die Ortungseinheit ist mit einem leistungsstarken Akku ausgestattet und enthält einen Beschleunigungssensor, ein Gyroskop sowie einen Temperatursensor. Sie ist 6,5 cm lang und 2,6 cm breit. Die zugehörige Halterung ist 8 cm lang und 3 cm breit. Idealerweise lassen sich der Platz und die Anordnung der Elemente für die Innenraum-Ortung schon beim Entwurf neuer Geräte berücksichtigen. Es können aber auch vorhandene Geräte leicht nachgerüstet werden.

Damit ein Gerät, das mit dem Ortungssensor ausgestattet ist, erkannt und einem Bereich zugeordnet werden kann, sollte im Umkreis von maximal 40 m Entfernung eine Basisstation sein. Anders ausgedrückt: Im Bewegungsradius der Geräte sollte der Abstand zwischen den Punkten, an den denen sich Basisstationen befinden, 40 m nicht überschreiten.

Durch die Zusammenarbeit mit Bittium „können wir Herstellern helfen, batteriebetriebene medizinische Geräte mit Ortungsfunktionen zu entwickeln, zu produzieren und einzusetzen“, sagt Ilkka Saastamoinen, Mitbegründer und Director of Business Development bei Exafore. Er entwickelt seit 18 Jahren Ortungstechnologien und -systeme für die Branchen Mobilfunk, IoT und Automotive. In Fahrzeugen, Mobiltelefonen und anderen Geräten sind solche Systeme heutzutage schon weit verbreitet. Eines der bekanntesten Systeme ist wohl GPS. Im Freien werden damit beinahe überall Standortinformationen verfügbar. In Innenräumen jedoch schränken Vorgaben zum Strahlenschutz oder Wände, die eine Funkübertragung erschweren, die Möglichkeiten der Ortung ein – was bei der Entwicklung berücksichtigt werden muss.

Immer mehr der drahtlosen medizinischen Geräte werden als Wearables auch nahe am Körper platziert, müssen also höchst kompakt gestaltet sein, was mit Blick auf das Antennendesign eine weitere Herausforderung für die Entwickler mobiler Geräte mit Ortungsmöglichkeit ist. Und da solche Geräte batteriebetrieben sind, ist die Energieoptimierung entscheidend und muss alle Elemente des Geräts berücksichtigen, um den gewünschten Betrieb zu gewährleisten. Doch lassen sich mit der zur Verfügung stehenden Technik auch für solche Fälle Lösungen für die Ortung finden. (op)

www.bittium.com/rd-services/healthcare-medical


Was Innenraumortung leisten muss

Eine in drahtlose medizinische Geräte integrierte Lösung für die Innenraum-Ortung muss für ihren Einsatz im Krankenhaus eine Reihe von Anforderungen erfüllen.

  • Skalierbarkeit: Eine Ortungslösung sollte skalierbar sein und mit den Anforderungen „mitwachsen“ können, sodass sie nicht nur zur Ortung der medizinischen Geräte, sondern auch zur Positionsbestimmung von Krankenhausbetten, Rollstühlen und anderen Produkten eingesetzt werden kann.
  • Flexibilität: Eine Ortung, die anfangs nur in einem Gebäude gefordert ist, sollte auf weitere Gebäude oder Stationen erweitert werden können.
  •  Variabilität: Abgesehen von Echtzeit-Standortinformationen sollte eine Lösung Standortstatistiken anbieten. Damit können Anwender besser erkennen, wann welches Gerät für welche Dauer in einem Raum oder Bereich (Flur, Abschnitt, Gebäude) eingesetzt war. So können die Geräte in ausreichender Zahl am benötigten Ort zur Verfügung gestellt werden, und auch die Personalplanung lässt sich besser koordinieren.
  • Anwenderfreundlichkeit: Ortungssysteme sollten einfach zu installieren, zu bedienen und zu warten sein.
    Auch medizinische Geräte aus dem Bestand sollten damit nachgerüstet werden können – falls das nicht im Gerät selbst möglich ist, dann zumindest an der Außenseite des Gehäuses.
  • Stabilität: Um einen reibungslosen Betrieb auch unter schwierigen Bedingungen zu ermöglichen, sollte die Lösung robust sein – auch wenn zum Beispiel Interferenzen, andere Funksignale oder zahlreiche Zwischenmauern in mehrstöckigen Gebäuden eine Rolle spielen. Robust bedeutet hier eine geringe Fehler- und Ausfallquote, aber dennoch eine hohe Reichweite und Genauigkeit zu erreichen.
  • Sicherheit: Für maximale Datensicherheit sollte die Ortungslösung in sich geschlossen, also autark und ohne Internetverbindung nutzbar sein.
  • Präzision: Krankenhausumgebungen erfordern unterschiedliche Grade der Ortungsgenauigkeit. Manchmal reicht die Angabe des Flurs oder Zimmers aus, manchmal ist aber auch eine Genauigkeit von 50 cm oder mehr erforderlich. Die Ortungslösung sollte dem gerecht werden.

Kontakt zum Entwicklungsdienstleister:
Bittium Corporation
Ritaharjuntie 1
FI-90590 Oulu
Finland
Tel. +358 40 344 2000
www.bittium.com


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