Dispositifs d’application médicale Moxa

Le secteur médical et de la santé couvre une large gamme d’applications, et les fabricants recherchent des produits plus avancés technologiquement, basés sur la connectivité sans fil, plus faciles à utiliser et conformes à de nombreuses exigences réglementaires et en matière de sécurité.

Présente depuis plus de 30 ans dans le secteur, la société Moxa a connecté plus de 57 millions d’appareils dans le monde. Grâce à ses produits, vous pouvez créer des solutions réseau fiables qui permettent aux périphériques de se connecter, de communiquer et d’interagir avec d’autres systèmes, procédures et personnes. 

Découvrez des solutions innovantes et polyvalentes pour les secteurs de la santé et de la médecine. Celles-ci incluent des chariots de e-nursing mobiles, des appareils d’hématologie et d’hématopathologie, mais aussi des systèmes d’archivage et de communication d’images, des systèmes pharmaceutiques, des séquenceurs d’ADN, etc.

Dispositifs interconnectés pour applications médicales

Avec l’essor de la mobilité des patients et des données, l’intégration de technologies sans fil et la connexion d’appareils aux produits médicaux ont gagné en popularité. En offrant aux patients une mobilité exceptionnelle et en facilitant l’accès aux données patient pour les prestataires de soins de santé, les technologies sans fil et l’interconnexion des appareils améliorent considérablement la qualité des soins de santé.

Moxa propose de nombreux produits de connectivité de périphériques sécurisés qui offrent une transmission des données réelles et un chiffrement des données fiables. Ces produits sont certifiés, disponibles dans des tailles compactes et faciles à installer. Dans cet article, nous présenterons certains de ces appareils et nous ferons la démonstration de leurs applications dans les domaines des services médicaux et de conseil médical et aux familles, des dispositifs médicaux de diagnostic in vitro (DIV) ou des fabricants d’équipement d’origine (OEM).

Dispositifs médicaux de DIV

Le diagnostic in vitro couvre un large éventail d’applications, allant des tests de grossesse simples aux tests de glycémie pour les diabétiques, en passant par les diagnostics complexes effectués dans les laboratoires cliniques. In vitro, qui signifie littéralement «sous verre», fait référence au fait que ces tests sont fréquemment effectués dans des tubes à essai et d’autres dispositifs similaires, par opposition aux essais in vivo, qui sont effectués à l’intérieur du corps.

Selon la Commission européenne, les dispositifs médicaux de diagnostic in vitro (DIV) permettent d’effectuer des tests sur des échantillons biologiques. Les tests de diagnostic in vitro permettent d’identifier des maladies, des troubles et des infections. Les DIV incluent notamment les tests de dépistage du COVID-19 et du VIH. 

Avant de les mettre sur le marché, les fabricants de dispositifs médicaux de diagnostic in vitro doivent s’assurer qu’ils répondent aux normes légales nécessaires, détaillées dans le Règlement (UE) 2017/746 relatif aux dispositifs médicaux de diagnostic in vitro.

Chariot mobile d’e-nursing

Le premier équipement médical présenté dans cet article est un chariot mobile connecté de soins infirmiers (e-nursing), qui permet de suivre l’état de santé d’un patient. 

Caractéristiques:

  • Il permet aux infirmiers et infirmières de contrôler fréquemment les signes vitaux de leurs patients.
  • Les dossiers médicaux ainsi créés peuvent être transférés sur un ordinateur du serveur et partagés par tous les services de l’hôpital.
  • Un convertisseur permet de le connecter à un ordinateur via Ethernet et à des dispositifs médicaux via RS-232.
Figure 1 – Topologie des applications du serveur série NPort W21150A vers le serveur de périphériques sans fil avec système d’information clinique (SIC). Source: Moxa

Pour connecter vos périphériques série et Ethernet, tels que les PLC, les appareils de mesure et les capteurs, à un ordinateur, les serveurs NPort W2150A et W2250A sont les meilleures options. Votre programme de communication pourra se connecter aux périphériques série à partir de n’importe quel emplacement sur un réseau local sans fil. Les serveurs de périphériques sans fil nécessitent également moins de connexions et constituent le meilleur choix pour les applications présentant des scénarios de câblage complexes. Les serveurs NPort W2150A et NPort W2250A peuvent se connecter aux réseaux Wi-Fi des bureaux et des usines, ce qui permet aux utilisateurs de se déplacer ou d’utiliser l’itinérance entre de nombreux points d’accès. Ils constituent une excellente option pour les appareils qui sont déplacés régulièrement d’un endroit à un autre, ce qui est souvent une nécessité dans les hôpitaux et les cliniques.

Figure 2 – Serveur série Wi-Fi Moxa avec 1 port série RS232/RS422/RS485. Source: Moxa

Analyseur d’hématologie automatisé et diagnostic d’hématopathologie

Le serveur NPort 6450 de Moxa peut être utilisé pour transmettre automatiquement les dossiers médicaux aux systèmes d’information des laboratoires. Il permet une transmission fiable des données en temps réel pour l’équipement médical approprié, tel qu’un analyseur hématologique. Il peut être utilisé pour faciliter l’analyse et le stockage des résultats de l’inspection.

Figure 3 – Topologie des applications de l’analyseur d’hématologie connecté au serveur NPort 6450 avec transmission au système de gestion des informations de laboratoire (LIS). Source: Moxa

Les serveurs de la série NPort 6000 sont des serveurs de terminaux qui envoient des données série cryptées via Ethernet à l’aide des protocoles SSL et SSH. En utilisant la même adresse IP, le NPort 6000 peut se connecter à un maximum de 32 périphériques série de tout type. Il est possible de configurer le port Ethernet pour une connexion TCP/IP non sécurisée ou sécurisée. Les serveurs de périphériques sécurisés NPort 6000 constituent la meilleure option pour les applications nécessitant plusieurs périphériques série entassés dans un petit espace. Il est possible de connecter tout type de périphérique série au serveur NPort 6000, et chaque port série du périphérique peut être configuré individuellement pour transmettre des données via RS-232, RS-422 ou RS-485.

Figure 4 – Serveur de périphériques série Moxa avec 4 ports série RS232/RS422/RS485. Source: Moxa

Une autre solution est le UPort 1250, un convertisseur série vers USB économique dans un format compact. Il peut être utilisé dans les diagnostics d’hématopathologie.

Figure 5 – Topologie des applications de l’analyseur d’hématologie connecté au UPort 1250 avec transmission au système de gestion des informations de laboratoire (LIS). Source: Moxa

Pour les ordinateurs portables ou de poste de travail sans port série, les convertisseurs de la série UPort 1000 USB-série sont la solution idéale. Ils sont indispensables pour les ingénieurs qui doivent connecter plusieurs périphériques série sur le terrain ou pour les équipements qui ne disposent pas d’un port COM ou d’une connexion DB9.

Figure 6 – Convertisseur USB-série Moxa avec ports série RS232/RS422/RS485 et 2 connecteurs mâles DB9.

Autres applications médicales

Outre les dispositifs de diagnostic in vitro, Moxa propose des solutions pour d’autres applications médicales. Celles-ci incluent entre autres les systèmes d’emballage pharmaceutique, les systèmes de soins intensifs (USI), les machines de nettoyage des endoscopes, etc. 

Systèmes d’emballage pharmaceutique

L’emballage, en particulier pour les médicaments, est un élément essentiel des produits pharmaceutiques. Ces produits doivent être stériles et protégés contre les contaminants et les changements de température. En outre, la couverture et l’étiquetage sont essentiels pour ne pas les confondre avec d’autres produits, par exemple, lors du transport. 

Grâce aux technologies de détection ou sans fil, l’emballage devient «intelligent». Cela peut offrir de nombreuses fonctionnalités. L’emballage ne se limite alors pas à la protection et à la diffusion d’informations sur les médicaments. Il peut également fournir une large gamme de fonctionnalités supplémentaires et même être intégré à un système connecté compatible IoT.

Figure 7 – Topologie des applications des systèmes d’emballage pharmaceutiques connectés via le serveur UPort série 1110 au serveur de périphérique USB. Source: Moxa

Comme la série UPort 1000 mentionnée précédemment, le UPort 1110 permet de connecter des périphériques série à n’importe quel ordinateur portable ou PC via USB. Il est doté d’une extension d’interface simple sans installation ni redémarrage nécessaire.

Figure 8 – Exemple de convertisseurs USB-série avec connecteur mâle 1DB9. Source: Moxa

Systèmes d’archivage et de communication d’images

Le système d’archivage et de communication d’images (PACS) est une technologie d’imagerie médicale qui permet de capturer, présenter et stocker des images médicales, afin d’y accéder facilement depuis divers dispositifs médicaux. Le système a reçu les modalités d’imagerie.

Figure 9 – Topologie des applications des cartes PCI Express à 4 ports permettant la connexion des périphériques au système d’information radiologique (RIS). Source: Moxa

Les modèles CP-114EL et CP-114EL-I de Moxa sont des cartes PCI Express à 4 ports intelligentes, conçues pour les applications de point de vente et de guichet automatique bancaire. Ces cartes prennent en charge une large gamme de systèmes d’exploitation, notamment Windows, Linux et UNIX, et sont le premier choix des experts en automatisation industrielle et intégrateurs de systèmes. Les cartes CP-114EL et CP-114EL-I fournissent des signaux de commande de modem permettant d’assurer la compatibilité avec divers périphériques série.

Figure 10 – Carte interface avec connecteur femelle DB44. Source: Moxa

Machines de nettoyage des endoscopes

Le traitement des endoscopes contrôle, surveille et suit le processus de nettoyage des endoscopes. Pour effectuer cette surveillance via le système d’information radiologique (RIS), la carte NPort 5410 avec interface homme-machine facilite la configuration sur site. Elle permet le traitement de l’endoscope et transfère facilement les données série via Ethernet. 

Figure 11 – Topologie des applications des machines de nettoyage des endoscopes connectées au serveur NPort 5410 avec surveillance via le système d’information radiologique (RIS). Source: Moxa

Les serveurs de périphériques NPort 5400 pour les applications série vers Ethernet offrent de nombreuses fonctionnalités utiles, telles qu’un panneau LCD convivial pour une installation simple, deux entrées d’alimentation DC, des résistances hautes/basses branchées au plus et au moins, ainsi qu’un mode de fonctionnement indépendant pour chaque port série.

Caractéristiques:

  • Transfert facile des données série vers Ethernet
  • Taille compacte pour une installation simple
  • Transmission fiable des données en temps réel
  • Prise en charge du pilote Windows le plus récent
  • Certification médicale EN60601-1-2 et EN55011 
  • Configuration sur site grâce au serveur NPort 5410 AVEC interface homme-machine LCM

Systèmes pour unités de soins intensifs

Le terme «unité de soins intensifs» désigne un système structuré pour la prise en charge des patients gravement malades, qui offre des soins médicaux et infirmiers intensifs et spécialisés et des capacités de surveillance améliorées, et inclut plusieurs dispositifs de soutien physiologique des organes pour maintenir la vie en cas de défaillance potentiellement mortelle du système des organes.

Figure 12 – Topologie des applications de plusieurs appareils de chevet connectés à un serveur de périphériques série-Ethernet et à un serveur en réseau. Source: Moxa

La série NPort 5410 précédemment mentionnée est certifiée EN60601-1-2 & EN55011 pour les applications médicales, et les serveurs en réseau de Moxa aident les infirmiers et infirmières à connecter plusieurs appareils de surveillance de chevet en série. Le personnel médical peut ainsi surveiller électroniquement l’état de ses patients et remplacer les dossiers papier traditionnels par des dossiers médicaux électroniques (DME). 

Figure 13 – Serveur de périphériques série avec 4 ports série RS232. Source: Moxa

Appareils d’hémodialyse connectés

L’hémodialyse est un traitement au cours duquel le sang d’un patient est nettoyé à l’aide d’une machine de dialyse et d’un filtre spécifique appelé rein artificiel ou dialyseur. Le médecin doit créer une entrée ou une voie dans les vaisseaux sanguins du patient afin d’acheminer le sang vers le dialyseur. 

Par conséquent, l’objectif principal des appareils d’hémodialyse connectés est de les mettre en réseau avec des systèmes de gestion des données pour la surveillance des patients pendant le traitement ou l’archivage des dossiers patient.

Figure 14 – Topologie des applications des machines de dialyse connectées à des solutions filaires et sans fil pour les machines de dialyse fixes et mobiles. Source: Moxa

Les machines de dialyse peuvent être connectées via les serveurs de périphériques NPort W2150A et NPort 5100 mentionnés précédemment, qui sont conçus pour des périphériques série prêts à être mis en réseau instantanément. La taille compacte des serveurs est parfaite pour relier du matériel tel que des lecteurs de cartes et des terminaux de paiement à un réseau LAN Ethernet basé sur IP. Grâce à la série NPort 5100, vos applications PC disposent d’un accès immédiat aux périphériques série, où que vous soyez sur le réseau.

Figure 15 – Serveur de périphériques série avec 1 port série RS232/RS422/RS485. Source: Moxa

Laboratoires de recherche pharmaceutique

Des outils de laboratoire de pointe sont utilisés par les chercheurs pharmaceutiques et médicaux pour trouver des remèdes innovants pour les patients. Dans les laboratoires de recherche pharmaceutique, les chercheurs se transmettent fréquemment des données et des photos provenant de microscopes et d’autres appareils vers des ordinateurs portables ou de bureau.

Figure 16 – Topologie des applications d’un laboratoire pharmaceutique, où les scientifiques travaillent sur des appareils connectés par USB ou par communication série. Source: Moxa

Pour permettre une telle connexion, par exemple, entre les PC et les microscopes ou certains dispositifs NB-IoT, Moxa propose le modèle UPort 1610-8, un convertisseur USB vers série, qui offre les caractéristiques suivantes:

  • Jusqu’à 8 ports pour faciliter l’extension USB vers série
  • Véritable transmission USB 2.0 haut débit pour la transmission de données volumineuses
  • Transmission de données stable grâce à un contrôle du débit matériel et logiciel FIFO 128 octets et sans puce 
  • Diagnostic facile grâce aux voyants LED
  • Compatibilité avec les PC portables ou de bureau
Figure 17 – Exemple de convertisseur USB-série RS-232, RS-422/485 et RS-232/422/485 à 8 ports. Source: Moxa

Système de surveillance de l’environnement d’usine

Lors de la mise sur le marché de nouveaux médicaments, il est important d’effectuer un enregistrement des données complet pour l’examen par la FDA (Food and Drug Administration). Les données doivent être conservées dans le rapport d’examen par la FDA. Moxa facilite le stockage local des données, car la recherche peut prendre de 5 à 10 ans. 

Les dispositifs ioLogik 2542, ioLogik E1240 et ioLogik E1262 sont particulièrement utiles. Ils permettent de surveiller plusieurs sites, de stocker des données localement, de mettre automatiquement les données en mémoire tampon automatique des données et de les compléter après la reconnexion au réseau.

Figure 18 – Dispositifs Moxa connectés de l’usine à la salle de contrôle. Source: Moxa

Dispositifs d’application médicale/OEM

Un fabricant d’équipement d’origine (OEM) de dispositifs médicaux est appelé OEM médical. Les OEM médicaux jouent un rôle important dans la production de dispositifs médicaux. L’industrie de fabrication de dispositifs médicaux est un élément crucial de l’économie, puisque les dispositifs médicaux incluent une grande variété d’instruments, appareils, outils, éléments, implants, machines, et même logiciels ou types de matériel. 

Dans cette catégorie, Moxa se concentre sur les séquenceurs d’ADN et l’automatisation dans la découverte de médicaments.

Séquenceurs d’ADN

Les séquenceurs d’ADN sont des dispositifs capables de lire un échantillon d’ADN et de créer un fichier électronique contenant des symboles qui indiquent la séquence de base azotée de l’échantillon (A, C, G et T). 

Les fabricants de machines ont une préférence pour les mécanismes de montage et de câblage sans outil pour l’installation, et la reconfiguration automatique pour la maintenance avec production répétée. Moxa prend en charge l’architecture en X (conception de câblage pour les circuits intégrés qui utilisent un grand nombre de fils en diagonale), si une méthode de connexion différente est requise pour un système informatique (c’est-à-dire l’analyse de données).

Selon Moxa, les séquenceurs d’ADN sont régulièrement améliorés et doivent pouvoir accepter différents types d’E/S. Auparavant, les clients utilisaient la série ioLogik E1200. La mise en œuvre de produits comme les séries ioThinx 4510 et ioThinx 4500 (45MR), permet aux utilisateurs de choisir une combinaison d’E/S. 

Figure 19 – Liste des produits mis en œuvre sur un ordinateur de bureau via Modbus TCP. Source: Moxa

La série ioThinx 4510 est compatible avec les applications IoT et prend en charge les protocoles «tendance» tels que SNMP, RESTful API et MQTT. Cette série offre un produit d’E/S à distance modulaire de pointe, avec une conception matérielle et logicielle unique qui en fait le choix idéal pour une gamme d’applications industrielles de collecte de données. 

Figure 20 – Fonction passerelle Modbus RTU intégrée. Source: Moxa

Une caractéristique mécanique spéciale de la série ioThinx 4510 réduit le temps nécessaire à l’installation et au retrait, ce qui simplifie le déploiement et la maintenance. En outre, la série ioThinx 4510 prend en charge la conversion entre les protocoles OT et IT et le protocole Modbus RTU Master pour obtenir des données de site sur le terrain à partir d’appareils de mesure en série.

Figure 21 – Adaptateur à distance d’E/S modulaire avancé avec ports série intégrés. Source: Moxa

La série ioThinx 4500 (45MR) offre aux clients un vaste choix d’options, leur permettant de choisir la combinaison d’E/S la mieux adaptée à leur utilisation prévue. Ces E/S incluent DI/O, AI, relais, RTD, etc. La forme mécanique caractéristique du matériel facilite son installation et son retrait sans utiliser d’outils, ce qui réduit considérablement le temps nécessaire à la mise en place et au remplacement des modules.

Figure 22 – Exemple de module pour la série ioThinx 4500. Source: Moxa

Equipement d’expérimentation automatique pour la découverte de médicaments

L’automatisation fait partie de l’industrie de la découverte de médicaments depuis un certain temps, et des technologies innovantes et une grande flexibilité permettent désormais de modifier ce qui est possible pendant le processus de recherche et de développement de médicaments. Les laboratoires peuvent désormais mettre en œuvre des solutions pharmaceutiques et biotechnologiques innovantes grâce à une nouvelle paire de robots dotés d’outils logiciels avancés.

Moxa propose une surveillance et un contrôle de données à interface multiple des équipements d’expérimentation automatiques, tels qu’un lecteur et un dispositif de fixation de code-barres série, et DI/DO/relais, ainsi que diverses combinaisons de données d’E/S.

Figure 23 – Equipement d’expérimentation automatique pour la découverte de médicaments. Source: Moxa

Le portefeuille de la société comprend une carte série multiport, des E/S distantes modulaires et un commutateur Gigabit pour les besoins du réseau et la collecte des données d’interface. Une fois encore, la conception modulaire d’ioThinx 4510 permet aux clients de choisir différentes combinaisons de modules pour différents équipements avec une seule solution d’E/S pour réduire les efforts d’installation et de maintenance.

Choisir la bonne connectivité pour les appareils médicaux

La vaste gamme de produits Moxa améliore les installations médicales et de soins de santé. Ces dispositifs augmentent la vitesse de visualisation et de connexion des dossiers médicaux des patients avec les systèmes pour un travail rapide et efficace. 

Moxa est l’un des principaux fournisseurs partenaires de Distrelec et propose à ses clients une large gamme de solutions de mise en réseau pour l’automatisation industrielle. Grâce à une connectivité active, toutes vos applications peuvent être exécutées plus rapidement et en toute sécurité, ce qui est particulièrement important dans les solutions médicales.

Source: Moxa

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