Früher testen mit simuliertem Operationstisch

(openPR) Wangen, 25. April 2013 - Ergonomische Arbeitsbedingungen für das Operationsteam, größtmöglichen Komfort und höchste Sicherheit für den Patienten: Mit diesen Vorgaben entwickelt Maquet innovative OP-Tischsysteme. Mit dem Hardware-in-the-Loop-System (HiL) des Echtzeit-Spezialisten COSATEQ ergeben sich für Maquet bessere Testmöglichkeiten der Steuerungssoftware. Die Tests können an simulierten OP-Tischsystemen beginnen, lange bevor ein Prototyp zur Verfügung steht.

Ein moderner OP-Tisch ist ein sehr variables kinematisches System mit hoher Komplexität. Für die verschiedenen Untersuchungen und Eingriffe ermöglicht es eine Vielzahl von Patientenlagerungen. Bei dem OP-Tischsystem Magnus besteht deshalb die Lagerfläche aus einer Vielzahl gepolsterter Platten, deren räumliche Ausrichtung der Operator in weiten Grenzen per Bediengerät einstellen kann. Insgesamt verfügt das Gesamtsystem über neun Freiheitsgrade. Das sind drei mehr als die meist in industriellen Anwendungen genutzten Knickarmroboter.

Die Entwickler der OP-Tischsystem-Elektronik stehen vor der Herausforderung, dass sie bereits mit der Entwicklung beginnen sollen, bevor der Prototyp des OP-Tisches fertig ist. Mit Simulationsmodellen lassen sich zwar alle geometrischen und kinematischen Verhältnisse exakt abbilden, doch ohne flexiblen und gleichzeitig hoch performanten Hardware-in-the-Loop-Simulator (HiL) kann das Verhalten des OP-Tischsystems nicht in Echtzeit ausgeführt werden.

COSATEQ gewann den Zuschlag für sein flexibles HiL-System, das alle Sensoren und Aktuatoren des OP-Tischsystems simuliert und als Echtzeitsimulations-Umgebung SCALE-RT nutzt. Insgesamt simuliert das COSATEQ HiL-System neun Antriebe – davon befinden sich vier in der Säule und fünf in der Lagerfläche. Ein Teil des MATLAB Simulink Simulationsmodells wird mit einer Zykluszeit von 250 Nanosekunden ausgeführt.

Mit dem HiL-System von COSATEQ kann Maquet schon in einer frühen Projektphase anfangen, die Software zur OP-Tisch-Steuerung zu entwickeln und schrittweise zu testen. Ein OP-Tisch-Prototyp steht zu diesem Zeitpunkt noch nicht zur Verfügung. Von Vorteil ist auch die Untersuchung des Verhaltens von Sensoren, die im realen Tisch schlecht zugänglich sind. Ebenso ist die gefahrlose Durchführung von Testläufen möglich, die den realen Tisch beschädigen könnten.