Vision 2012
Entdeckungsreise Medizintechnik
Speziell für die Medizintechnik interessant ist die »Medical Discovery Tour« auf der diesjährigen VISION, die vom 6. bis 8. November 2012 auf dem Stuttgarter Messegelände stattfindet. Eine Art Parcours zeigt die Bedeutung der Bildverarbeitung für die Medizin.
Bereits auf der letzten VISION stieß die Idee des Parcours auf große Resonanz. »Das Zusatzangebot der Medical Discovery Tour war ein Schlüsselelement. Es hat sich für uns gelohnt, an diesem besonderen Event teilzunehmen«, bestätigt John Phillips, Senior Product Manager bei Pleora Technologies, Kanada. »Auch dieses Jahr können wir wieder ein starkes Interesse an der Medical Discovery Tour feststellen«, sagt Florian Niethammer, Projektleiter der VISION bei der Messe Stuttgart. Mittlerweile gehört auch die Medizintechnik, neben der Bildverarbeitungsbranche selbst, der Elektrotechnik- und Elektronikindustrie, der Automobilindustrie plus Zulieferer und dem Maschinenbau, zu den fünf Hauptbesucherzielgruppen der Weltleitmesse für Bildverarbeitung.
Die Medizintechnik kristallisiert sich als weltweiter Wachstumsmarkt heraus. Bildverarbeitungssysteme nehmen hier eine zentrale Rolle ein. Nach einer aktuellen Befragung der deutschen Bildverarbeitungsbranche, durchgeführt vom Fachbereich Industrielle Bildverarbeitung im VDMA, stieg der BV-Umsatz im Sektor »Medizintechnische Geräte« von 2010 auf 2011 erneut überdurchschnittlich um fast 46 Prozent. Der Anteil am Gesamtumsatz liege demnach bei über drei Prozent. Das starke Wachstum ist nicht verwunderlich, denn BV-Systeme helfen Kosten zu senken, etwa bei der Herstellung von medizintechnischen Geräten, Instrumenten, Implantaten und Prothesen, bei gleichzeitiger Qualitätssteigerung. Das kommt dem Gesundheitssystem gerade recht, da es unter hohem Kostendruck steht. Zum anderen unterstützen bildgebende Systeme die Arbeit der Ärzte und Chirurgen bei der Früherkennung und Diagnose etwa von Hautanomalien oder der Netzhaut in der Augenheilkunde, bei Untersuchungsmethoden des Darmtrakts, bei bildgeführten oder auch robotergesteuerten Operationen, beim Erstellen von 3D-Modellen für den Zahnersatz oder beim Analysieren von Knochen- und Gelenkproblemen in der Orthopädie. Selbst die Ausbildung von Personal im Medizinumfeld profitiert von BV-Systemen durch Simulationsapparaturen.
Das bestätigt Mirko Benz, Market Intelligence Spezialist bei Baumer: »Die Medizintechnik ist für unsere Kameras ein wichtiger Absatzmarkt, bei dem höchste Anforderungen an die Produktqualität und Zuverlässigkeit im Mittelpunkt stehen. Aufgrund der vielfältigen Applikationen sind im Bereich Medizintechnik unterschiedlichste Anforderungen zu berücksichtigen. Das können beispielsweise besonders hohe Auflösungen, Unterstützung für nichtsichtbares Licht, wie etwa Nahinfrarotlicht (NIR), oder eine exzellente Farbtreue sein.«
Dem kann sich Jens Wohlerdt, Europe Category Manager bei Panasonic Marketing Europe, nur anschließen: »Wichtig ist die naturgetreue Wiedergabe der Farben. Unsere Kameras können einzelne Farben separat einstellen, ohne dass dies Einfluss auf andere Farben hat. Damit lässt sich der Fokus auf eine ausgewählte Farbe legen.«
Des Weiteren werden Benz zufolge häufig Kameramodule in medizintechnische Geräte integriert, bei denen eine kompakte Bauform zwingend erforderlich sei. »Ein abgesetzter Sensorkopf, wie bei der MXG-Kameraserie von Baumer bietet hier zusätzliche Flexibilität. Insbesondere für den Einsatz in mobil genutzten Geräten ist auch eine geringe Leistungsaufnahme notwendig, um einen Batteriebetrieb zu ermöglichen.«
Medizintechnikgeräte werden zudem häufig über einen langen Zeitraum eingesetzt. »Langfristige Verfügbarkeit, verbunden mit kurzen Lieferzeiten, bei gleichbleibender Qualität, ist daher für die Medizintechnikhersteller besonders wichtig«, resümiert Benz.
Wie herausfordernd das Applikationsspektrum von BV-Lösungen im medizinischen Umfeld sein kann, demonstrieren diese drei Aussteller der Medical Discovery Tour: Der Operationssaal von heute unterscheidet sich deutlich von dem aus der Vergangenheit. Chirurgen arbeiten immer häufiger mit der Unterstützung von Robotern und vor allem mit digitalisierten Echtzeitbildern, die hochauflösend und oftmals auch auf mehreren Displays angezeigt werden müssen. Diese sollen zum Beispiel Diagnosen, die präzise Positionierung von Implantaten oder das saubere Entfernen von Tumorgewebe erleichtern. Kameras für BV-Systeme die hier zum Einsatz kommen liefert beispielsweise Panasonic, Aussteller der MDT. In der Mikroskopie dient die Kamera in Verbindung mit dem Monitor etwa dem OP-Team, um medizinische Details zu dokumentieren. »Durch die Full-HD-Qualität«, führt Wohlerdt aus, »können selbst kleinste Strukturen über das gesamte Farbfrequenzspektrum detailliert dargestellt werden. Außergewöhnliche Lichtempfindlichkeit und Dynamik sorgen zudem sowohl in hellen als auch dunklen Bildbereichen für hochwertige Bilder. Dies sind Eigenschaften, die etwa bei endoskopischen oder mikroskopischen Anwendungen entscheidend sein können.«
Zukünftige Ansprüche sieht der Produktlinien-Manager darin, Kamerasysteme noch flexibler in verschiedensten Anwendungen ohne Systemwechsel nutzen zu können, außerdem in automatischen Diagnosemöglichkeiten sowie in einer fortschreitenden Miniaturisierung, beispielsweise für Innenaufnahmen von Gefäßen.
Eine weitere Herausforderung liegt vor allem darin, große Datenmengen zuverlässig in Echtzeit zu übertragen. Pleora Technologies, Aussteller der MDT, setzt hier auf die Gigabit-Ethernet-Vision-Schnittstelle (GigE Vision). Mit Video-over-Ethernet lassen sich unkomprimierte Daten auch effizient an unterschiedliche Orte wie ein Diagnosezentrum, Archiv und an Displays im OP-Saal übertragen. GigE-Vision besitzt eine ganze Reihe von Vorteilen, etwa gegenüber alternativen Lösungen wie der CameraLink(CL)-Schnittstelle. Die Kabellänge zwischen Kamera und Host kann bis zu 100 Meter betragen, bei CL hingegen nur 10 Meter. Ferner lässt sich ganz einfach und kostengünstig ein verteiltes Netzwerk unterschiedlicher Topologie aufbauen. Ist eine höhere Bandbreite erforderlich, so kann ein System mühelos auf bis zu 10 GigE-Vision aufgerüstet werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der Verwendung von kostengünstigen Standardkomponenten, zum Beispiel bei der Verkabelung. Nach Angaben von Pleora würden die Kosten für ein CL-Kabel bei etwa 100 US-Dollar und die des Ethernet-Kabels bei 10 US-Dollar liegen. Außerdem sind die für die CL-Schnittstelle benötigten Kabel relativ stark im Durchmesser, wobei die Ethernet-Kabel dünn und flexibel sind, was sich beispielweise bei der Anwendung im zahnmedizinischen Bereich als ideal erweise. GigE-Vision-Transmitter von Pleora werden häufig in Kleinfeld-x-ray-Detektoren eingebaut, die in Röntgengeräten für Panoramaaufnahmen des Gebisses in der Zahnmedizin Verwendung finden.
»Derzeit können wir einen Haupttrend beobachten«, sagt Phillips. »Konventionelle Fluoroskopiesysteme werden immer mehr durch Flachbilddetektoren (flat-panel-detector) ersetzt. Diese erzeugen Röntgenbilder in digitaler Form und lassen sich dann direkt bei bildgeführten Operationen nutzen.« Das stelle hohe Anforderungen an die Geschwindigkeit der Videodatenübertragung und die 1-GigE-Lösung reiche hier nicht mehr aus. »Das heizt die Implementierung der 10-Gigabit-Ethernet-Lösung an«, stellt Phillips fest. So hat Pleora letztes Jahr die nach eigenen Angaben erste kommerziell nutzbare 10-GigE-Vision-Video-Übertragungseinheit vorgestellt.
Teilweise in ganz anderen Bereichen der Medizintechnik werden Kameras und Vision Sensoren von Baumer eingesetzt. Als Herzstück anspruchsvoller Bildverarbeitungslösungen unterstützen sie zum Beispiel in der Ophthalmologie (Augenheilkunde) bei der Wellenfrontanalyse des menschlichen Auges die Vorbereitungen von Laserbehandlungen. Sie sind aber auch in Maschinen integriert, die bei der Serienfertigung von medizinischen Produkten zum Einsatz kommen und dort etwa die Anschlüsse von Infusionsschläuchen auf die Anwesenheit von Schutzkappen kontrollieren. »Eine hochwertige, zuverlässige medizinische Versorgung ist für uns selbstverständlich. Eine Herausforderung sehen wir jedoch in der generellen Verfügbarkeit medizinischer Geräte – auch in weniger wohlhabenden Regionen der Erde«, äußert Benz. Seiner Ansicht nach könnte ein Lösungsansatz weitere Integration sein, bei der die Bildauswertung in der Kamera sitze.
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Stromversorgung
Bicker: Netzteil für bildgebende Systeme
Lüfterloses System für die Bildgebung
Praxistauglichkeit dank skalierbarer Kodierung
Plattform für Videokonferenzen
Bildverarbeitungskamera
Berührungslos und in 3D
