HF-Chirurgie und PCAP
Robuste Technologie trotzt Störsignalen
Die Elektrochirurgie hat sich zum Standard bei vielen chirurgischen Eingriffen gemausert. Minimal-invasive Operationen, bei denen keine großen äußeren Narben zurückbleiben, gezieltes Veröden unerwünschten Gewebes, Abtrennen von Wucherungen, saubere Schnitte und zuverlässiges Stillen von Blutungen ist die Domäne dieser Technik. Zum Einsatz kommt elektrischer Strom, der für eine lokale Erhitzung des Gewebes sorgt und damit dessen Struktur verändert. Spannungen und Frequenzen, die von einem speziellen Generator geliefert werden, beeinflussen allerdings nicht nur lokal das Gewebe, sondern emittieren auch elektrische Felder und vagabundieren durch die Umgebung des Operationssaales.
Die PCAP-Technologie nutzt hingegen schwache elektrische Felder, deren Intensität vom Finger des Bedieners moduliert wird. Die starken vom HF-Generator ausgehenden Felder überlagern diese. Zur Unterscheidung zwischen Nutzsignal (Finger) und Störsignal (HF-Generator) muss der Touchcontroller sorgfältig abgestimmt werden. Dabei wird er von Hardware-Modifikationen zur Abschirmung an Sensor und Controller-Leiterplatte unterstützt.
Eine wichtige Rolle kommt dem so genannten Fine Tuning zu. Dabei wird die Firmware des Touch-Controllers so eingestellt, dass sie optimal auf die Umgebungsbedingungen angepasst ist, Störsignale erkennt und wirkungsvoll unterdrückt.
Was sind die Vorteile von PCAP-Touchscreens?
Die Touch-Technologie generell ermöglicht die Gestaltung zeitgemäßer grafischer Benutzeroberflächen (GUI), bei denen Werte dort modifiziert werden können, wo sie auf dem Bildschirm dargestellt werden. Durch die Trennung von Funktion (Touchscreen) und Design (Deckglas) ermöglicht sie neue Freiheiten: Das Deckglas kann nach optischen (z.B. Entspiegelung, Bedruckung, Oberfläche), designerischen (Bedruckung, Ausbrüche für Buchsen, Fenster für Helligkeitssensoren) und medizinischen (mechanische Beständigkeit, Desinfektion, anti-virale Beschichtung) Kriterien ausgelegt werden.
Wie können wir unterstützen?
Mit der Erfahrung aus vielen Projekten vor allem in anspruchsvollen Umgebungen bestimmen wir das richtige Material für das Deckglas, und fertigen es nach Ihren Wünschen. Die Abstimmung des Touch-Controllers führen wir zuerst im Labor durch und messen das System ein. Den Freigabe-Test nehmen wir danach in einer realen Umgebung vor. Das Fine Tuning muss nur einmal exemplarisch erfolgen und gilt für die gesamte Serie.
Darüber hinaus geben wir Empfehlungen zur optimierten Auslegung des GUI für die Umgebung im Operationssaal.
Welche Geräte profitieren davon?
Immer mehr medizinische Geräte migrieren von der einfachen Bedienung mit Schalter, Potentiometer und Leuchtmelder zur benutzerfreundlichen Oberfläche mit Display und Touchscreen. Das Umfeld, in dem sie eingesetzt werden sollen, ist nicht frei von elektrischen Störungen. Gerade in der Intensivpflege und im OP-Bereich müssen vielfältige Geräte miteinander den Patienten unterstützen, unerwünschte Wechselwirkungen dürfen nicht auftreten.
Beispiele hierfür sind
- Elektrochirurgiegeräte
- EKG-Geräte
- Defibrillatoren
- Blutdruck-Messgeräte
- Anästhesie-Geräte
- Patienten-Monitore
- OP- und Untersuchungsleuchten
- Infusionstechnik
- Sauger für Chirurgie und Dränage
- Elektro-Therapiegeräte
- Patientenmonitoring
- Geräte der Dentaltechnik
Abbildung 1: Das Bild zeigt einen regulär funktionieren PCAP-Touchscreen. Die gezeichnete Form wird exakt erkannt und auf dem Display wiedergegeben.
Abbildung 2: Ein nicht optimal eingestellter Touchscreen reagiert auf den Einfluss eines äußeren Feldes. Die gezeichnete Diagonale hat „Ausreißer“ an den Stellen, an denen das äußere Feld die Erkennung der Touchposition überlagert hat.
Abbildung 3: Die Störungen sind so stark, dass eine durchgezogene Linie nicht mehr erkannt werden kann. Eine sinnvolle Bedienung des Geräts ist damit nicht mehr möglich.
Whitepaper: Einsatz von PCAP unter schwierigen EMV-Bedingungen
Starke, in Amplitude und Frequenz wechselnde elektrische Felder erfordern eine spezielle Einstellung des Controllers, da diese Felder sich stark mit dem Nutzsignal überlagern und in die kapazitiven Elektroden einstrahlen. Am Beispiel des Einsatzgebietes HF-Chirurgie werden Einfluss und mögliche Abstellmaßnahmen aufgezeigt. Damit werden Anwendungen von PCAP mit seinen Vorteilen auch dort möglich, wo sie bisher durch Störungen ausgeschlossen waren.
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