5G FORUM - 5G based Flexible OR Use and Monitoring

Entwicklung eines Demonstrators für sicherheitskritische 5G Anwendungsszenarien in der Neurochirurgie

Eine große Herausforderung bei der Digitalisierung von Kliniken ist die wachsende Zahl medizinischer Geräte, diverser Steuerungen und kabelgebundener Schnittstellen. Drahtlose Medizingeräte könnten diesen klinischen Bedarf mithilfe von 5G-Campusnetzen decken und damit eine sichere, deterministische und zuverlässige Datenübertragung ermöglichen.

Im Rahmen des 5G FORUM Projektes werden die Potentiale der 5G Technologie für modulare und intraoperative Echtzeit-Kommunikation im Operationssaal erforscht und anschließend in Form von Demonstratoren in Deutschland und Frankreich umgesetzt.

Der Lehrstuhl für Medizintechnik der RWTH Aachen entwickelt als Teil eines neurochirurgischen Use-Cases ein navigiertes Chirurgie-System, welches Daten mittels 5G zuverlässig und mit geringer Latenzzeit übertragen kann. Der Schwerpunkt des französischen Demonstrators liegt in den Bereichen Augmented Reality, Telechirurgie, Telesupervision und Videostreaming. Diese werden mit einem bestehenden robotischen Chirurgiesystem der Firma ecential robotics kombiniert. Mit solche einem System können nicht im Raum befindliche ExpertInnen schnell und reibungslos über Vorgehen informiert werden.

Die Anwendungen greifen hierbei auf internationale Standards wie die ISO IEEE 11073 SDC-Familie für herstellerübergreifende Medizingerätekommunikation zurück, welche mittels Time-Sensitive Networking (TSN) und privaten 5G Netzen um echtzeitfähige Drahtloskommunikation erweitert werden. Die Demonstratoren werden mit der neu entwickelten, kommerziellen "sdcX" Softwarebibliothek der Firma SurgiTAIX AG umgesetzt. Die Kombination dieser Technologien wird in 5G FORUM erstmals in die Anwendung überführt.

Die Ergebnisse aus diesen Entwicklungen werden weiterverarbeitet und fließen als Erweiterungen in die Standardisierung der SDC-Familie ein. Dadurch wird die Interoperabilität auch im kabellosen Bereich herstellerübergreifend sichergestellt und die Nutzung von KI im Rahmen einer Entscheidungs-, Alarm- und Prädiktionsunterstützung weiter vorangetrieben.

Das Projekt wird zudem einen regulatorischen Konformitätsleitfaden hervorbringen, welcher eine Risikoanalyse der 5G-spezifischen Risiken und erforderlichen Standards enthält. Dieser Leitfaden soll die Markteintrittshürde für Hersteller reduzieren, die ihre Medizingeräte 5G-komform entwickeln und auf den Markt bringen möchten.