Professionelle Unterstützung bei der Entwicklung von neuen, innovativen Medizingeräten
Die Entwicklung von kleinen energieeffizienten medizinischen Geräten ist anspruchsvoll und herausfordernd, und zwar sowohl technisch wie auch aus Sicht der Entwicklungsprozesse. Unsere Mitarbeitenden finden für Sie innovative Lösungen und können Sie kompetent unterstützen.
Bei der Entwicklung neuer Geräte ist es oft zwingend nötig, technische Konzepte und mögliche Lösungen aufgrund eines Prototyps zu suchen und zu verifizieren. Dies war auch der Fall bei der Entwicklung eines neuen Produkts für einen unseren Kunden. Die technischen Herausforderungen waren in den Bereichen Benutzerfreundlichkeit, Energie- und Speichereffizienz sowie langfristige Betriebsbereitschaft der Geräte, welche unter Umständen über mehrere Jahre gelagert werden müssen, bevor sie zum Einsatz kommen.
Der Schlüssel für die Erreichung eines energiesparenden Modus und somit auch einer garantierten Betriebsbereitschaft bei langen Lagerungszeiten, war die Verwendung des STM32 Microcontrollers im Ultra Low Power Mode. Da es sich um ein Gerät handelt, das via Smartphone mit dem Backendsystem des Kunden kommuniziert, ist im Betrieb auch eine energiesparsame Datenübertagung essenziell. Das haben wir dank dem Einsatz von Low Energy Bluetooth erreichen können. Gleichzeitig wurde die Benutzerfreundlichkeit mit dem Einsatz eines NFC Chips erhöht. NFC wurde für eine einfache und schnelle Bluetooth-Paarung des medizinischen Geräts mit dem Smartphone des Benutzers verwendet. Zusätzlich haben wir den verfügbaren Speicher des NFC Chips für eine persistente Datenhaltung eingesetzt und somit auch die gesamte Speicherkapazität des Geräts optimal genutzt. Auf dem NFC Chip wurden sämtliche Konfigurationsdaten des Geräts abgelegt wie auch Logfiles über den Betrieb des Geräts. Da der drahtlose Zugriff auf die auf dem NFC Chip abgespeicherten Daten äusserst einfach und effizient ist, haben wir die Benutzerfreundlichkeit für alle erhöhen können, welche sowohl für die Bereitstellung als auch für die Wartung bzw. Reparatur der Geräte zuständig sind. Dass dies auch zur Senkung der Produktions- und Wartungskosten führt, ist offensichtlich. Die Implementierung zuverlässiger Mechanismen für Software-Updates «over the air» (OTA) führt ebenfalls zur Kostensenkung im Betrieb des Geräts und zur Erhöhung der Benutzerfreundlichkeit. Die Implementierung des Touch Sensing User Interface war ein weiterer Beitrag zu der Benutzerfreundlichkeit. Mit Hilfe dieser Technologie ist uns eine äusserst einfache Erstinbetriebnahme des Geräts gelungen.
Ein weiterer innovativer Einsatz ist die Implementierung einer Stall Detection Funktion in der Steuerung des im medizinischen Gerät eingebauten Schrittmotors. Dank der zuverlässigen Erkennung des Stillstands des Motors durch die Embedded-Software konnte auf den Einbau von zusätzlichen Hardware-Komponenten zur Ansteuerung des Schrittmotors verzichtet werden, was mit tieferen Produktionskosten verbunden ist. Eine Geräuschreduktion dank Microstepping rundet die lange Reihe von technischen Innovationen auf dem kleinen Raum eines medizinischen Geräts ab.
Da die Umsetzung der oben aufgezeigten technischen Lösungen nicht gerade trivial ist, muss ihre Lebensfähigkeit zuerst auf Basis eines Prototyps geprüft werden. In diesem Fall ist eine «straight forward» Arbeitsweise gefragt, die eine schnelle und effiziente Überprüfung von Ideen ermöglicht und somit eine Grundlage für die Bereitstellung des künftigen Produkts legt. Die für die Industrialisierung des Produkts anzuwendenden Prozesse sind allerdings konträr zur Entwicklung eines Prototyps. Da es sich um ein medizinisches Gerät der Sicherheitsklasse B handelt, das sehr strenge Anforderungen an die funktionale Sicherheit erfüllen muss, müssen die Entwicklungsprozesse ISO 13845 und IEC 62304 konform sein. Hier wird unter anderem grossen Wert auf eine formelle Abwicklung des Entwicklungsprozesses und eine vollständige, durch Dritte geprüfte, Dokumentation gelegt. Auch in diesem Fall haben unsere Mitarbeiter ihre Flexibilität und Kompetenz unter Beweis stellen können, indem sie den Kunden bei der formellen Spezifikation der Anforderungen, bei der Spezifikation der Software- und Hardware-Schnittstellen und bei der Einführung von Unit Tests tatkräftig unterstützt haben.
Der Know-How Transfer zum Kunden, der die strategisch wichtige Weiterentwicklung des Geräts selbst vorwärtstreiben möchte, rundet die breite Palette an Dienstleistungen unserer Mitarbeitenden ab.
Entstanden ist ein innovatives, mit modernen Technologien ausgestattetes Produkt, das die höchsten Ansprüche erfüllt.