El reto
Los dispositivos quirúrgicos, como los equipos de AF o los sistemas de alimentación eléctrica, requieren la máxima precisión y fiabilidad en la transmisión de órdenes. Incluso pequeños retrasos, por ejemplo al desconectar, pueden tener consecuencias graves y deben evitarse. Los requisitos temporales se derivan tanto de las normas vigentes como de la complejidad de la aplicación médica y deben cumplirse en todo momento, incluso con la red totalmente saturada.
En el manejo inalámbrico de un equipo de AF se suma, además, la latencia derivada del trayecto de transmisión. Otros escenarios con requisitos de tiempo real son, por ejemplo, la monitorización en circuito cerrado o la sincronización de curvas de parámetros vitales.
La solución
SDC por sí solo, en combinación con Ethernet estándar, no satisface de forma fiable los requisitos de tiempo real. Sin embargo, la ampliación mediante Time-Sensitive Networking (TSN) hace posible el SDC en tiempo real (RT-SDC). Así se mantiene la interoperabilidad habitual y, al mismo tiempo, se cumplen exigentes requisitos de tiempo real.
Mediante la integración de Quality of Service (QoS) o TSN junto con RT-SDC, es posible cumplir de forma fiable los requisitos temporales incluso con la red completamente saturada.
El caso de aplicación
El caso de uso muestra cómo, con el interruptor de pedal universal de steute, es posible controlar de forma fiable distintos dispositivos quirúrgicos conforme a las normas vigentes y a los requisitos de los clientes. Funciones críticas como el control de la velocidad o la activación del dispositivo de AF se ejecutan de forma fiable mediante RT-SDC, mientras que las funciones menos críticas —como el control del zoom o de la cámara— se implementan con SDC estándar.
Los pedales pueden asignarse libremente a las funciones deseadas mediante una interfaz de usuario basada en la web. Se aplican reglas fijas: Por ejemplo, el motor solo puede controlarse mediante el pedal analógico izquierdo, mientras que la coagulación está asignada exclusivamente al pedal azul.
Socios de investigación
Los socios de investigación desarrollaron conjuntamente el concepto del caso de aplicación. Este incluye tres dispositivos médicos para la cirugía de alta frecuencia de Erbe Elektromedizin GmbH: el equipo de AF Erbe VIO® 3n, el dispositivo de aspiración de humos Erbe IES 3 y el sistema de endoscopia VIRON 1. Un pedal universal de steute controla estos dispositivos mediante SDC y RT-SDC.
La infraestructura de red TSN se basa en la serie KSwitch D10 MMT de Kontron. Para la comunicación SDC se utiliza la biblioteca sdcX de SurgiTAIX, ampliada por steute Meditec sobre la base del estado actual de los trabajos del grupo RT-SDC de OR.NET e. V. La funcionalidad RT-SDC está integrada como ampliación opcional directamente en la biblioteca sdcX.
Contexto técnico
La funcionalidad RT-SDC debe entenderse como una ampliación en tiempo real de la familia de normas SDC. Las funciones estándar, como el descubrimiento, las descripciones de los dispositivos (MDIB), el intercambio de parámetros y el control de funciones menos críticas, se ejecutan mediante SDC.
Las tareas críticas —como el control de la velocidad o la activación de un dispositivo de AF— son gestionadas por RT-SDC. Otras funciones son la consulta y el ajuste de parámetros, así como la activación de órdenes. Mientras que el rendimiento en SDC depende tanto del dispositivo en cuestión como, en gran medida, de la carga de la red, en RT-SDC también depende del dispositivo, pero es independiente de la carga de la red, lo que le confiere capacidad de tiempo real estricta.
Normas y homologación
Para garantizar un funcionamiento interoperable y seguro, steute participa activamente en el desarrollo de varias normas de la familia IEEE 11073, en particular «External Control PKP» y «Basic User Interaction ModSpec/DevSpec». Además, está prevista la estandarización de RT-SDC como ampliación de SDC en combinación con QoS o TSN. Actualmente, steute trabaja junto con sus socios de investigación dentro del grupo RT-SDC de OR.NET e. V. en los requisitos necesarios y los borradores de los protocolos.
OR.NET e.V.
Somos socios: En OR.NET e. V., actores de la industria, la clínica y la investigación se han unido para hacer realidad la conexión abierta en el quirófano y la clínica.
