Hightech-Operationssaal für das Gesundheitswesen setzt aktive optische DisplayPort-Kabel ein, um robotergeführte Operationen zu unterstützen

Mrz 17, 2022, 05:45
Ein digitaler OP-Kunde stand vor der Herausforderung, eine Kamera über Distanz mit einem medizinischen Visualisierungssystem zu verbinden. Dabei handelte es sich um ein spezielles Videosystem, das mehrere Kamerabilder auf mehreren Bildschirmen anzeigt.
Title : Hightech-Operationssaal für das Gesundheitswesen setzt aktive optische DisplayPort-Kabel ein, um robotergeführte Operationen zu unterstützen
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HERAUSFORDERUNG

Im heutigen Gesundheitswesen ist die Rationalisierung der Geräte- und Informationsnutzung im Operationssaal entscheidend für positive Patientenergebnisse vor, während und nach der Operation. George Tingwald, MD, Direktor für medizinische Planung, der sowohl Chirurg als auch Architekt für das Stanford Hospital ist, bringt eine einzigartige Perspektive in die Planung von Operationssälen ein. Er sagte: „Traditionelle Operationssäle weichen interventionellen Plattformen, die neue chirurgische Techniken und Technologien unterstützen können.“1 Dies bedeutet die Einführung von mehr Robotik in den Operationssaal (OP) für eine verbesserte Mikromedizin.

In der Praxis der Mikromedizin werden Chirurgen von Robotern unterstützt, um die Präzision und Genauigkeit zu erhöhen, die die menschliche Fehlerkomponente eliminieren. Chirurgen überwachen die Operation durch eine im Roboterarm installierte Kamera. Der Chirurg visualisiert die Operation durch ein medizinisches Visualisierungssystem.

In dieser neuen mikromedizinischen Umgebung stand ein digitaler OP-Kunde vor der Herausforderung, eine Kamera über die Distanz mit dem medizinischen Visualisierungssystem zu verbinden, bei dem es sich um ein spezielles Videosystem handelt, das mehrere Kamerabilder auf mehreren Bildschirmen anzeigt. Innerhalb und außerhalb des Operationssaals berührt der Chirurg einfach die Bildschirme, um Kamerabilder vom Roboter auszuwählen und anzuzeigen. Wenn Menschenleben auf dem Spiel stehen, müssen diese Operationen 100 % genau sein, um OP-Fehler zu vermeiden. Das bedeutet, dass die Lösung für das System transparent sein muss, eine optimale Videoqualität für die präzise Visualisierung durch die Ärzte bieten und weder die Leistung des Systems beeinträchtigen noch ein sicheres und ordnungsgemäßes Funktionieren behindern darf.

Der Kunde aus dem High-Tech-Gesundheits-Operationssaal bat das Expertenteam von Black Box um Hilfe bei dieser Herausforderung. Der Kunde verwendete in der Vergangenheit analoge modulare Extender, aber moderne digitale OP-Tools sind jetzt mit DisplayPort-Videoschnittstellen ausgestattet. Die Technologie schreitet voran und digital ist jetzt State-of-the-Art. Der Kunde benötigte eine zuverlässige High-End-Lösung, die der Hightech-Leistung seiner Maschinen entspricht.

LÖSUNGSANSATZ

Der Kunde erwog zunächst digitale modulare Extender-Lösungen. Black Box bot DisplayPort KVM-Extender an, die gut funktioniert hätten, schlug aber auch DisplayPort Active Optical Cables (AOCs) als Alternative vor und eine Lösung, die der Kunde zuvor überhaupt nicht in Betracht gezogen hatte. Die AOC-Sender und -Empfänger sind klein, passen also in das Gehäuse des Steckers und wirken dadurch „unsichtbar“, wo klassische Extender viel größer sind.

Außerdem ist die Videoleistung mit AOCs überlegen, da AOCs das Video in keiner Weise komprimieren oder verändern, während die meisten Extender einige Änderungen vornehmen, die meistens nicht erkennbar sind, sich aber dennoch ändern. Um das Ganze abzurunden, benötigen AOCs keine Stromversorgung, sodass sie einfach in beengten Räumen ohne Steckdosen installiert werden können.

Beim Testen von AOCs war der Kunde schnell davon überzeugt, dass diese alternative Lösung für seine Anwendung geeignet wäre, aber die Standardlänge der AOC-Kabel entsprach nicht genau seinen Anforderungen, um die Entfernung zwischen den medizinischen Robotern und dem Visualisierungssystem zu überbrücken. Black Box könnte jedoch behilflich sein, indem es die Kabel in genau der erforderlichen Länge herstellt.

Die AOC-Kabel in kundenspezifischer Länge lösten das Problem des Kunden, den Abstand zwischen den OP-Kameras und dem Visualisierungssystem der Ärzte zu vergrößern. Die All-in-One-Kabel/Transceiver-Lösung eliminierte den Großteil separater Transceiver und Kabel und lieferte eine überlegene Bildqualität in Echtzeit, die von einer separaten Transceiver/Kabel-Lösung nicht erreicht wurde. Die für den Benutzer transparente AOC-Lösung versicherte den Ärzten, dass das System keine Hindernisse für eine überlegene Patientenversorgung darstellt und sicher funktioniert und gleichzeitig die gewünschten Ergebnisse liefert. Als Bonus sparte der Kunde auch Geld: Die Kosten für die AOCs waren geringer als die Kosten für Kabel-Transceiver-Lösungen.

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ERGEBNISSE

Mehr als 400 aktive optische DisplayPort-Kabel wurden bisher installiert. Sowohl der Kunde als auch die medizinischen Teams sind mit dieser Lösung sehr zufrieden, da die AOCs Signalverzögerungen beim Transport von Videosignalen in Echtzeit eliminieren, und was ebenso wichtig ist, es gibt nicht die geringste Änderung oder Farbverminderung des von der Kamera kommenden Bildes &ndash ; etwas, das sie mit älteren AV-Extendern erlebt haben.

Das medizinische Personal ist zuversichtlich, dass die überlegene Auflösung und Präzision es ihnen ermöglicht, wichtige Entscheidungen vor, während und nach der Operation zu treffen, um die Patientenergebnisse zu optimieren.

Die AOC-Lösung reduziert auch die Installationsunordnung im OP, da nur ein kleines All-in-One-Kabel alle Einzelkomponenten einer modularen Extender-Lösung ersetzt (eine typische Lösung besteht aus einer Sendeeinheit und einem Videoverbindungskabel auf der Roboterseite und ein Receiver mit Anschluss-Videokabel am Videosystem sowie die erforderlichen Stromanschlüsse). Die AOC-Option schafft eine bessere Arbeitsumgebung für Mitarbeiter mit übersichtlicheren Prozessen und verbesserten Arbeitsabläufen.

Der Kunde verwendete zuvor EMI/RFI-immune Glasfaserkabel, die zusätzliche Sicherheit für die Verbindung der TX- und RX-Einheiten boten. Aktive optische Kabel transportieren die Videosignale ebenfalls über Glasfaser und bieten somit die gleiche Störfestigkeit für optimale Sicherheit, aber mit einer noch besseren Bildqualität, um Ärzten zu helfen, chirurgische Eingriffe, die von Robotern durchgeführt werden, effektiver zu überwachen.

Ein weiteres Ergebnis der AOC-Lösung war, dass der Kunde große Kosteneinsparungen bemerkte. AOCs haben im Vergleich zu AV-Extendern nicht nur einen niedrigeren Anschaffungspreis, sondern beseitigen auch die Notwendigkeit und die Kosten für die maßgefertigten Glasfaserkabel, die die Extendereinheiten in der Vergangenheit verbunden haben. Der Kunde hat Black Box bereits über einen Folgeauftrag informiert und verwendet AOCs als bevorzugte Lösung für diesen Anwendungstyp.

1https://med.stanford.edu/communitynews/2018summer/operating-rooms-of-the-future.html

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Im heutigen Gesundheitswesen ist die Rationalisierung der Geräte- und Informationsnutzung im Operationssaal entscheidend für positive Patientenergebnisse vor, während und nach der Operation. George Tingwald, MD, Direktor für medizinische Planung, der sowohl Chirurg als auch Architekt für das Stanford Hospital ist, bringt eine einzigartige Perspektive in die Planung von Operationssälen ein. Er sagte: „Traditionelle Operationssäle weichen interventionellen Plattformen, die neue chirurgische Techniken und Technologien unterstützen können.“1 Dies bedeutet die Einführung von mehr Robotik in den Operationssaal (OP) für eine verbesserte Mikromedizin.

In der Praxis der Mikromedizin werden Chirurgen von Robotern unterstützt, um die Präzision und Genauigkeit zu erhöhen, die die menschliche Fehlerkomponente eliminieren. Chirurgen überwachen die Operation durch eine im Roboterarm installierte Kamera. Der Chirurg visualisiert die Operation durch ein medizinisches Visualisierungssystem.

In dieser neuen mikromedizinischen Umgebung stand ein digitaler OP-Kunde vor der Herausforderung, eine Kamera über die Distanz mit dem medizinischen Visualisierungssystem zu verbinden, bei dem es sich um ein spezielles Videosystem handelt, das mehrere Kamerabilder auf mehreren Bildschirmen anzeigt. Innerhalb und außerhalb des Operationssaals berührt der Chirurg einfach die Bildschirme, um Kamerabilder vom Roboter auszuwählen und anzuzeigen. Wenn Menschenleben auf dem Spiel stehen, müssen diese Operationen 100 % genau sein, um OP-Fehler zu vermeiden. Das bedeutet, dass die Lösung für das System transparent sein muss, eine optimale Videoqualität für die präzise Visualisierung durch die Ärzte bieten und weder die Leistung des Systems beeinträchtigen noch ein sicheres und ordnungsgemäßes Funktionieren behindern darf.

Der Kunde aus dem High-Tech-Gesundheits-Operationssaal bat das Expertenteam von Black Box um Hilfe bei dieser Herausforderung. Der Kunde verwendete in der Vergangenheit analoge modulare Extender, aber moderne digitale OP-Tools sind jetzt mit DisplayPort-Videoschnittstellen ausgestattet. Die Technologie schreitet voran und digital ist jetzt State-of-the-Art. Der Kunde benötigte eine zuverlässige High-End-Lösung, die der Hightech-Leistung seiner Maschinen entspricht.

LÖSUNGSANSATZ

Der Kunde erwog zunächst digitale modulare Extender-Lösungen. Black Box bot DisplayPort KVM-Extender an, die gut funktioniert hätten, schlug aber auch DisplayPort Active Optical Cables (AOCs) als Alternative vor und eine Lösung, die der Kunde zuvor überhaupt nicht in Betracht gezogen hatte. Die AOC-Sender und -Empfänger sind klein, passen also in das Gehäuse des Steckers und wirken dadurch „unsichtbar“, wo klassische Extender viel größer sind.

Außerdem ist die Videoleistung mit AOCs überlegen, da AOCs das Video in keiner Weise komprimieren oder verändern, während die meisten Extender einige Änderungen vornehmen, die meistens nicht erkennbar sind, sich aber dennoch ändern. Um das Ganze abzurunden, benötigen AOCs keine Stromversorgung, sodass sie einfach in beengten Räumen ohne Steckdosen installiert werden können.

Beim Testen von AOCs war der Kunde schnell davon überzeugt, dass diese alternative Lösung für seine Anwendung geeignet wäre, aber die Standardlänge der AOC-Kabel entsprach nicht genau seinen Anforderungen, um die Entfernung zwischen den medizinischen Robotern und dem Visualisierungssystem zu überbrücken. Black Box könnte jedoch behilflich sein, indem es die Kabel in genau der erforderlichen Länge herstellt.

Die AOC-Kabel in kundenspezifischer Länge lösten das Problem des Kunden, den Abstand zwischen den OP-Kameras und dem Visualisierungssystem der Ärzte zu vergrößern. Die All-in-One-Kabel/Transceiver-Lösung eliminierte den Großteil separater Transceiver und Kabel und lieferte eine überlegene Bildqualität in Echtzeit, die von einer separaten Transceiver/Kabel-Lösung nicht erreicht wurde. Die für den Benutzer transparente AOC-Lösung versicherte den Ärzten, dass das System keine Hindernisse für eine überlegene Patientenversorgung darstellt und sicher funktioniert und gleichzeitig die gewünschten Ergebnisse liefert. Als Bonus sparte der Kunde auch Geld: Die Kosten für die AOCs waren geringer als die Kosten für Kabel-Transceiver-Lösungen.

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ERGEBNISSE

Mehr als 400 aktive optische DisplayPort-Kabel wurden bisher installiert. Sowohl der Kunde als auch die medizinischen Teams sind mit dieser Lösung sehr zufrieden, da die AOCs Signalverzögerungen beim Transport von Videosignalen in Echtzeit eliminieren, und was ebenso wichtig ist, es gibt nicht die geringste Änderung oder Farbverminderung des von der Kamera kommenden Bildes &ndash ; etwas, das sie mit älteren AV-Extendern erlebt haben.

Das medizinische Personal ist zuversichtlich, dass die überlegene Auflösung und Präzision es ihnen ermöglicht, wichtige Entscheidungen vor, während und nach der Operation zu treffen, um die Patientenergebnisse zu optimieren.

Die AOC-Lösung reduziert auch die Installationsunordnung im OP, da nur ein kleines All-in-One-Kabel alle Einzelkomponenten einer modularen Extender-Lösung ersetzt (eine typische Lösung besteht aus einer Sendeeinheit und einem Videoverbindungskabel auf der Roboterseite und ein Receiver mit Anschluss-Videokabel am Videosystem sowie die erforderlichen Stromanschlüsse). Die AOC-Option schafft eine bessere Arbeitsumgebung für Mitarbeiter mit übersichtlicheren Prozessen und verbesserten Arbeitsabläufen.

Der Kunde verwendete zuvor EMI/RFI-immune Glasfaserkabel, die zusätzliche Sicherheit für die Verbindung der TX- und RX-Einheiten boten. Aktive optische Kabel transportieren die Videosignale ebenfalls über Glasfaser und bieten somit die gleiche Störfestigkeit für optimale Sicherheit, aber mit einer noch besseren Bildqualität, um Ärzten zu helfen, chirurgische Eingriffe, die von Robotern durchgeführt werden, effektiver zu überwachen.

Ein weiteres Ergebnis der AOC-Lösung war, dass der Kunde große Kosteneinsparungen bemerkte. AOCs haben im Vergleich zu AV-Extendern nicht nur einen niedrigeren Anschaffungspreis, sondern beseitigen auch die Notwendigkeit und die Kosten für die maßgefertigten Glasfaserkabel, die die Extendereinheiten in der Vergangenheit verbunden haben. Der Kunde hat Black Box bereits über einen Folgeauftrag informiert und verwendet AOCs als bevorzugte Lösung für diesen Anwendungstyp.

1https://med.stanford.edu/communitynews/2018summer/operating-rooms-of-the-future.html

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