Medisch

Toepassingen Medische technologie

Touchscreens voor verschillende vereisten

Meer dan in bijna elke andere branche zijn de eisen voor een touchscreen of een touchsysteem net zo divers en uitgebreid als in de medische technologie. Aan de ene kant komt dit door het brede scala aan toepassingen en de zeer verschillende eisen die eraan verbonden zijn. Maar ook met het feit dat één en hetzelfde medische hulpmiddel in totaal verschillende omgevingen kan worden gebruikt.

Met betrekking tot de gebruikte materialen, afwerkingen, technologie (resistief of geprojecteerd-capacitief) en het ontwerp maakt het verschil of bijvoorbeeld een diagnostisch apparaat wordt gebruikt in de behandelkamer van een ziekenhuis of in een ambulance. In het eerste geval kan elektromagnetische compatibiliteit of privacybescherming, in het tweede geval kunnen robuustheid, weerstand tegen trillingen of zelfs een speciale aanraakresponstijd op de voorgrond staan.

Net als bijna geen enkele andere fabrikant van aanraaksystemen in de medische technologie, biedt Interelectronix zeer specifieke aanraakpanelen en HMI's (Human Machine Interface) voor zowel resistieve (glas-film-glas) als geprojecteerd-capacitieve (PCAP) touchscreens die precies zijn ontworpen voor elke toepassing. En niet alleen in standaardmaten, maar ook in elke gewenste speciale maat.

Een belangrijke vereiste voor touchscreens die in medische apparaten worden geïnstalleerd, is permanente zuurbestendigheid. Veel reinigingsmiddelen en desinfectiemiddelen bevatten chemische stoffen zoals alkaliën en kunnen het oppervlak van een touchscreen permanent beschadigen. ULTRA GFG touchscreens van Interelectronix zijn bijzonder geschikt voor deze eis.

Door het chemisch resistente microglasoppervlak zijn ze ongevoelig voor chemicaliën. Zelfs regelmatig contact van de glasoppervlakken met chemicaliën en agressieve reinigingsmiddelen gedurende lange perioden veroorzaakt geen slijtage of aantasting van de functionaliteit.

Een belangrijk voordeel van het door Interelectronix gebruikte microglasoppervlak is dat een aanraaksysteem (resistief of capacitief) waterdicht wordt in combinatie met het juiste afdichtingssysteem. In tegenstelling tot polyester (PET) is glas een absoluut ondoordringbaar materiaal.

Wij bieden afdichtingen aan conform beschermingsklasse IP69K. Afdichtingen die voldoen aan beschermingsklasse IP69K zijn bijzonder goed bestand tegen de effecten van stof, vreemde voorwerpen, chemicaliën, stoom of water (zelfs bij hogedrukreiniging).

Als alternatief is een full-surface laminering van het touchscreen ook mogelijk. Films en lamineerprocessen worden gebruikt, afhankelijk van de gewenste technologie (resistief of capacitief) of het oppervlak (glas of kunststof). Een beperking met betrekking tot deze methode om volledige waterdichtheid te bereiken, kan de gelijktijdige vereiste voor zuurbestendigheid zijn.

Afhankelijk van het toepassingsprofiel van het medische hulpmiddel voeren we in opdracht van onze klanten gestandaardiseerde waterbeschermingstests uit, van druppelwatertesten (IPX1) tot sterke waterstralen bij 100 l/min of 10 bar (IPX6 of IPX6K) tot permanente onderdompeling (IPX7 en IPX8).

Een dagelijks probleem in de medische omgeving is de bescherming van een touchscreen tegen vuil. In bijna geen enkel ander toepassingsgebied is hygiëne zo belangrijk als in de medische technologie.

Een manier om het binnendringen van vuil in het interieur van een touchscreen tegen te gaan en oppervlakken gemakkelijker te reinigen, is lamineren op volledig oppervlak. Een doorlopende frontfolie maakt het oppervlak van touchscreens ongevoelig voor vuil en vloeistoffen.

Het lamineerproces is daarom bijzonder geschikt voor toepassingen met een hoge mate van verontreiniging. Een zeer transparante laminering maakt een homogene, vlakke eenheid van het touchscreen-oppervlak in het complete aanraakscherm mogelijk. Dit maakt het gemakkelijk om het hele touchscreen te reinigen en te desinfecteren zonder dat vloeistoffen naar binnen kunnen dringen.

De gebruikte folies en lamineerprocessen zijn echter afhankelijk van het feit of het een resistief aanraakscherm (glas-film-glas) of een geprojecteerd capacitief (PCAP) aanraakscherm is.

Bovendien moet het aanraaksysteem zonder vuile randen worden geïnstalleerd.

Optimale leesbaarheid van de informatie die op het touchscreen wordt weergegeven, kan "levensreddend" zijn in de medische technologie. De taak is echter allesbehalve triviaal en moet rekening houden met de toekomstige omgeving en het toepassingsgebied met betrekking tot de geplande technische oplossing. Medische hulpmiddelen kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt onder zeer fel licht in de operatiekamer, in verduisterde kamers of in kamers met wisselend daglicht en kunstlicht. Mogelijk moet rekening worden gehouden met andere lichtbronnen van andere apparaten in de directe omgeving.

Als je een glazen scherm voor een scherm bouwt, neemt de totale reflectie met ongeveer 10% toe. Afhankelijk van de omgevingslichtomstandigheden wordt de leesbaarheid van het display ernstig verstoord door de extra reflecties.

• Optische hechting:* In het geval van capacitieve touchscreens is het mogelijk om de reflectie van het oppervlak bijna volledig te elimineren door middel van een speciaal hechtingsproces, optische verlijming.

Optische binding leidt tot twee belangrijke optische effecten:

• Verbetering van contrasten
• Vermindering van reflectie

Door het beschermende glas van het touchscreen met behulp van een supertransparante lijm op het scherm te bevestigen, worden de twee reflecterende oppervlakken (voorkant en glazen achterkant) optisch geneutraliseerd. Het resultaat zijn displays met een uitstekende leesbaarheid, zelfs in extreme lichtomstandigheden, de beste contrasten en lage reflectie.

• Anti-reflecterende coating: * GFG resistieve touchscreens kunnen daarentegen antireflectielenzen gebruiken om richtingsreflectie te voorkomen. AR (anti-reflecterende) coating leidt tot een reflectieonderdrukking van het reflectielichtniveau met ongeveer 90%.

Als het gaat om antireflectiecoating, kunt u kiezen tussen

• een optische lambd 1/4 anti-reflecterende coating (anti-reflecterende coating)
• en een mechanische anti-glare anti-reflecterende coating

kiezen.

Het spreekt voor zich dat een combinatie van antireflectieglazen en een antireflectiecoating (= AR coating) leidt tot het beste optische resultaat. In de toepassing betekent dit dat een goed weergavecontrast wordt gegenereerd, zelfs in omgevingen met veel interferentielicht.

• Afleesbaarheid in zonlicht:* Bij de ontwikkeling van touchscreens op het gebied van medische technologie wordt geen rekening gehouden met de eis van een goede leesbaarheid in zonlicht. Afleesbaarheid in zonlicht is echter noodzakelijk voor alle medische hulpmiddelen die in patiëntenkamers worden gebruikt, zoals handhelds of medische hulpmiddelen die worden gebruikt in de spoedeisende geneeskunde. Een aanzienlijke verbetering op het gebied van oplosbaarheid van de zon Interelectronix bereikt met het gebruik van circulaire polarisatiefilters. Licht is een elektromagnetische golf die haaks (transversaal) oscilleert op de voortplantingsrichting. Hier kan licht oscilleren in alle mogelijke richtingen of vlakken loodrecht op de voortplantingsrichting.

Een polarisatiefilter laat alleen licht door dat zich in het polarisatievlak van het filter bevindt. Hierdoor is het licht dat het polarisatiefilter verlaat altijd gepolariseerd. Het polarisatiefilter fungeert als een polarisator voor licht, dat is gebaseerd op dichroïsme, d.w.z. het absorbeert complementair gepolariseerd licht in plaats van het te reflecteren zoals polariserende bundelsplitters.

Elektromagnetische velden en straling zijn op verschillende manieren belangrijk in de medische technologie. Aan de ene kant moet de elektromagnetische straling van apparaten in medische toepassingen bijzonder laag zijn om andere apparaten niet te beïnvloeden door stralingsstraling.

Aan de andere kant moet een medisch hulpmiddel zo ongevoelig mogelijk zijn voor elektromagnetische straling om feilloos te kunnen werken. Deze eis wordt des te belangrijker naarmate er meer apparaten in een kamer zijn.

Ook ten aanzien van de patiënt en het medisch personeel is elektromagnetische straling van groot belang. Zelfs als er geen sluitende onderzoeksresultaten zijn over de niet-thermische effecten van elektromagnetische velden op het menselijk lichaam. Toch zijn er aanwijzingen dat elektromagnetische velden een negatief effect hebben op het menselijk organisme.

Om de hierboven genoemde redenen is het nodig om touchscreens te ontwikkelen die de beste elektromagnetische compatibiliteit hebben.

Een optimaal product in deze context is het gepatenteerde ULTRA touchscreen van Interelectronix, dat is uitgerust met een ITO mesh afwerking. Het resistieve ULTRA touchscreen presteert bovengemiddeld in EMC-tests en is bij uitstek geschikt voor gebruik in medische apparaten.

In dit verband zijn de "beschermende maatregelen om het risico op elektrische schokken voor de patiënt te verminderen" volgens de IEC 60601-1-norm (MOPP Means of Patient Protection) en beschermende maatregelen met betrekking tot "patiëntlekstroom", die door Interelectronix strikt worden nageleefd bij het ontwerp van aanraaksystemen en HMI's, ook relevant.

Om een lange levensduur van een touchscreen in de medische technologie te garanderen, is de krasbestendigheid van het oppervlak van een touchscreen een belangrijk criterium. Het microglasoppervlak dat door Interelectronix wordt gebruikt, dat wordt gebruikt voor zowel resistieve als geprojecteerde capacitieve touchscreens (PCAP), is zo krasbestendig dat zelfs scherpe objecten het scherm niet krassen of de functionaliteit ervan beïnvloeden.

Dit betekent dat het touchscreen eenvoudig kan worden bediend met een scalpel of een ander object zonder te worden beschadigd. Hierdoor kan de chirurg snel een touchscreen bedienen zonder het scalpel neer te hoeven leggen.

Een belangrijk eiscriterium in de medische technologie is de bedienbaarheid van medische hulpmiddelen met handschoenen. Welke de juiste technologie is, hangt sterk af van het toepassingsgebied en het type en de materiaaldikte van de handschoen.

Door hun technologie zijn resistieve touchscreens zoals de gepatenteerde ULTRA GFG Touch ideaal voor gebruik met allerlei soorten handschoenen. Het resistieve GFG touchscreen reageert al "op lichte druk" en kan daarom met elke handschoen worden bediend.

Een geprojecteerd capacitief touchscreen reageert daarentegen op een spanningsverandering aan de bovenkant. Contact met een geleidend object veroorzaakt ladingstransport, waardoor het elektrostatische veld tussen de elektroden en de capaciteit verandert.

Medische handschoenen of latex handschoenen zijn het meest geschikt voor het bedienen van een geprojecteerd capacitief touchscreen. In de regel zijn ze extreem dun, hebben ze geen isolatie en worden ze gebruikt zonder naden binnen handbereik. Als gevolg hiervan kan de vereiste spanningsverandering worden geactiveerd wanneer deze wordt aangeraakt. Voor optimale bruikbaarheid moet de controller echter worden aangepast aan de betreffende toepassing en de bijbehorende responstijd.

Schok- en trillingsbestendigheid in touchscreens die in de medische omgeving worden gebruikt, zijn relevant, bijvoorbeeld in defibrillatoren voor spoedeisende geneeskunde of in apparaten voor patiëntbewaking.

De ontwikkeling van aanraaksystemen met een speciale schok- en trillingsbestendigheid vereist een specifieke aanpassing van de materialen, de afdichtings- en dempingssystemen, de installatie en het gebruik van verdere afwerkingen.

Indien gewenst biedt Interelectronix ook certificering van de touchscreens volgens individuele testprocedures of gangbare normen zoals DIN EN 60068-2-64 /-6 /-29.