Le défi
Les dispositifs chirurgicaux tels que les appareils HF ou les systèmes d'alimentation nécessitent une précision et une fiabilité maximales pour la transmission de commandes. Même de faibles retards, par exemple lors du mise hors tension, peuvent entraîner de conséquences graves et doivent être évités. Les exigences temporelles découlent à la fois des normes en vigueur et de la complexité de l'application médicale, et doivent être respectées en toutes circonstances – même en cas de charge maximale du réseau.
Lors de l'utilisation d'un appareil HF sans fil, il faut également prendre en compte la latence due au trajet de transmission. D'autres applications nécessitant une communication en temps réel sont, p. ex., la surveillance en boucle fermée ou la synchronisation des courbes des signes vitaux.
La solution
La SDC seule, combinée à l'Ethernet standard, ne répond pas de manière fiable aux exigences en temps réel. L'extension grâce au TSN (Time-Sensitive Networking) rend toutefois possible le RT-SDC (SDC en temps réel). Ainsi, l'interopérabilité habituelle est maintenue tout en répondant aux exigences élevées en matière de temps réel.
L'intégration de Qualité of Service (QoS) ou Time-Sensitive Networking (TSN) en combinaison avec RT-SDC permet de respecter de manière fiable les exigences temporelles, même en cas de charge maximale du réseau.
Cas d'application
Le cas d'application montre comment la pédale de commande universelle de steute contrôle différents dispositifs chirurgicaux conformément aux normes en vigueur et aux exigences des clients. Les fonctions critiques, telles que le contrôle de la vitesse ou le déclenchement du dispositif HF, sont effectuées de manière fiable via RT-SDC. Les fonctions moins critiques, telles que le zoom ou le contrôle de la caméra vidéo, sont effectuées avec le standard SDC.
Les pédales peuvent être librement assignées aux fonctions souhaitées via une interface utilisateur basée sur le web. Des règles strictes sont à appliquer. Par exemple, le moteur ne peut être commandé qu'à l'aide de la pédale analogique gauche, tandis que la coagulation n'est assignée qu'à la pédale bleue.
Partenaires de recherche
Les partenaires de recherche ont développé le concept du cas d'application ensemble. L'application comprend trois dispositifs médicaux pour la chirurgie à haute fréquence de la société Erbe Elektromedizin GmbH: le dispositif HF d'Erbe VIO® 3n, le dispositif d'évacuation des fumées d'Erbe IES 3 et le système d'endoscopie VIRON 1. Une pédale de commande universelle de steute permet de contrôler ces dispositifs via SDC et RT-SDC.
L'infrastructure réseau TSN repose sur la série KSwitch D10 MMT de Kontron. La bibliothèque SurgiTAIX sdcX est utilisée pour la communication SDC, étendue par steute Meditec basée sur l'état actuel des discussions au sein du groupe RT-SDC de OR.NET e.V. Cela signifie que la fonctionnalité de communication RT-SDC est directement intégrée dans la bibliothèque sdcX en tant qu'extension optionnelle.
Contexte technique
La fonctionnalité RT-SDC est à considérer comme une extension en temps réel de la famille de normes SDC. Les fonctions standards telles que Discovery, les descriptions des périphériques (MDIB), l'échange des paramètres et le contrôle des fonctions moins critiques sont gérées via SDC.
Les tâches critiques – par ex. le réglage de la vitesse ou le déclenchement d'un dispositif HF – sont en revanche prises en charge par RT-SDC. L'interrogation, le réglage des paramètres et le déclenchement de commandes sont des fonctions supplémentaires. Alors que la performance de SDC dépend à la fois du dispositif concerné et fortement de la charge du réseau, celle de RT-SDC reste également dépendante du dispositif, mais indépendante de la charge du réseau – et est donc capable de fonctionner en temps réel.
Standards et approbation
Afin d'assurer un fonctionnement sûr et interopérable, steute participe activement au développement de plusieurs standards de la famille IEEE 11073, notamment «External Control PKP» et «Basic User Interaction ModSpec/DevSpec». Par ailleurs, la normalisation de RT-SDC est prévue en tant qu'extension de SDC, en combinaison avec QoS ou TSN. steute travail actuellement avec ses partenaires de recherche au sein du groupe RT-SDC d'OR.NET e. V. sur les exigences nécessaires et les projets de protocole.
OR.NET e.V.
Nous sommes partenaires: au sein d'OR.NET e.V., des acteurs venant de l'industrie, des cliniques et de la recherche ont uni leurs forces pour réaliser ensemble un réseau ouvert dans les blocs opératoires et les cliniques.
