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Rafi Sichere Touch-Bedienung für Ultraschallgeräte

| Redakteur: Peter Reinhardt

Innerhalb weniger Jahre haben sich kapazitive Touch-Bedienungen zum Standard bei Handys und Tablet-PCs entwickelt. Auch in der Medizintechnik ist diese Eingabetechnologie auf dem Vormarsch. Allerdings muss sie hier erheblich größeren Anforderungen entsprechen, wie am Beispiel von Ultraschallgeräten von Philips klar wird.

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Sichere und zuverlässige Bedienung: Flüssigkeiten wie beispielsweise Ultraschallgel beeinträchtigen das Panel nicht.
Sichere und zuverlässige Bedienung: Flüssigkeiten wie beispielsweise Ultraschallgel beeinträchtigen das Panel nicht.
(Bild: Philips)

Die glatten Eingabeoberflächen von Touch-Panels bieten geradezu ideale Eigenschaften hinsichtlich der strengen Hygieneanforderungen für Medizingeräte. Allerdings muss unbedingt vermieden werden, dass versehentlich auf die Eingabefelder verteilte Flüssigkeiten Fehlbedienungen auslösen. Um das zu gewährleisten, hat Philips Healthcare für sein neues Ultraschallsystem Sparq kapazitive Bediensysteme aus dem Glasscape-Programm von Rafi ausgewählt. Damit ist Sparq eines der weltweit ersten mobilen Ultraschallgeräte mit Touch-Bedienung.

Sauberer Touch statt verkeimte Tastaturen

Obwohl der Vorteil völlig glatter, fugenloser und damit optimal zu desinfizierender Eingabeoberflächen von Touch-Systemen für den Medizin-, Pharma- oder Lebensmittelbereich auf der Hand liegt, standen ihrem Einsatz bei medizinischen Geräten lange Zeit ergonomische Abwägungen entgegen. Denn herkömmliche Tastaturen oder elektromechanische Befehlsgeräte bieten den behandelnden Ärzten eine haptische Orientierung, die ihnen besser gestattet, sich auf die Patienten beziehungsweise Gerätebildschirme zu konzentrieren. Allerdings stellen elektromechanische Tastaturen ein hygienisches Problem dar, denn die Tastenzwischenräume sowie Sicken und Ritzen der Gehäuse lassen sich trotz gründlicher Desinfektion kaum keimfrei halten.

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„Wir haben herkömmliche Tastaturen auf Verkeimung untersucht“, beschreibt Johannes Heimpel, Projektleiter bei Rafi, Untersuchungen zur Gerätehygiene. „Trotz regelmäßiger gründlicher Reinigung waren die Tastaturen nicht annähernd keimfrei.“ Zwar böten hier Folientastaturen eine Alternative, aber deren Material verschleißt. Zudem lasse häufige Reinigung zwangsläufig Icons und Beschriftungen verblassen. Dagegen sind die gläsernen Frontplatten der Glasscape-Geräte völlig unempfindlich gegen aggressive Reinigungsmittel. Zudem verschleißen die kapazitiven Eingabeoberflächen, anders als elektromechanische Taster und Befehlsgeräte, nicht. Das garantiert eine lange Lebensdauer.

Akustische und optische Signale geben Feedback

Da die Sparq-Panels prinzipbedingt keine fühlbaren Rückmeldungen bei der Bedienung geben, verwenden die Geräte akustische und optische Signale als Betätigungs-Feedback. Die Tasterfelder oder Slider sind rückseitig mit LEDs ausgeleuchtet und wechseln entsprechend der Bedienung von weißem zu gelbem Licht. Da Lichtspots das Design der Panels beeinträchtigt hätten, hat Rafi die LEDs in speziellen Lichtkammern – so genannten Diffusoren – eingekapselt. Zudem bietet das Bedienpanel mit dem „Simplicity-Mode“ ein neuartiges Feature, das Nutzern nur die am häufigsten verwendeten Bedienelemente anbietet. Alle anderen Funktionen werden deaktiviert, und ihre Hinterleuchtung wird abgeschaltet. Das macht die auf wenige zentrale Funktionen reduzierten Eingabeoberflächen besonders übersichtlich und unterstützt häufig wechselnde oder neue Anwender.

Versehentliche Bedienung als solche erkennen

Kapazitive Sensoren können schon bei einer geringen Änderung des elektrischen Feldes an der Oberfläche auslösen. Dafür bedarf es nicht zwangsläufig der Berührung mit einem Finger; schon versehentliche Berührungen oder Spritzer von Flüssigkeiten können dafür reichen. Der Kontakt mit Flüssigkeiten darf aber gerade bei medizinischen Diagnosegeräten nicht zu Fehlbedienungen führen. Deshalb mussten die Entwickler von Rafi die Sensorik speziell parametrieren. Andererseits sollte die Bedienung mit Latexhandschuhen möglich sein. Ein wesentliche Voraussetzung für die Realisierung dieser hohen Bediensicherheit war die Verwendung der Max-Touch-Controller von Atmel, die derzeit zu den leistungsfähigsten ihrer Art zählen und von etwa 80 Prozent aller Smartphone-Hersteller verwendet werden. In Europa zählt Rafi zu einem von insgesamt nur sechs Elektronikherstellern, die als Partner Max-Touch-Controller von Atmel beziehen.

Filtermechanismen steigern die Bediensicherheit

Ein besonderes Feature der Atmel-Produkte sind deren vielfältige Parametrierungs- und Filtermöglichkeiten, mit denen die Controller bei entsprechender Einstellung unterschiedliche Fehleingaben erkennen und verwerfen können: So sorgt die Touch Suppression genannte Funktion dafür, dass die Touch-Controller unbeabsichtigte Eingaben, beispielsweise durch Handballenauflage, an der Fläche der Berührung erkennt und ignoriert. Gleiches gilt für größere Wischbewegungen oder auch Flüssigkeiten auf dem Display, die zu keiner Irritation der Sensorik führen und ein normales Arbeiten auch mit Latexhandschuhen zulassen.

Beim Sparq-Panel hat Rafi die Sensorik zudem so parametriert, dass sie auch an der Art und Richtung von Berührungen erkennt, ob es sich um unbeabsichtigte Eingaben handelt. Die integrierten Tasterfelder, Slider und das Trackpad wurden mit x-y-Matrix-Sensoren ausgeführt. Dadurch können die Controller über das Bewegungsmuster von Eingaben bewerten, ob Betätigungen vorsätzlich erfolgt sind oder beispielsweise seitlich abgleitende, untypische Bewegungsverläufe auf Versehen hindeuten. Auf Grundlage dieser Filtermechanismen lässt sich die Eingabeoberfläche bei Sparq nach speziell angepasster Parametrierung an die Umgebungsbedingungen wie bei allen Touchscreens und Bedienpanels von Rafi sogar während des Betriebs mit Reinigungsmitteln putzen.

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