COM och bärarkort i nästa generations medicinska instrument
The H6049 Computer-On-Module, COM developed by Hectronic was placed on the table at the medical device company and plans finally fell into place. H6049 is a ready-made board with the complex parts of the computer design completed and verified. It’s designed to be mounted on a custom-made so-called carrier board with interfaces, functionality and dimensions to meet the requirements perfectly.
En ersättning behövdes för det föråldrade PC104-kortet baserat på en X86-processor. Företaget hade noga övervägt alternativen. En COTS-produkt, en standard panel-PC, en helt egen design, intern utveckling och outsourcing var bland alternativen. Samarbetet med Hectronic innebar lite av allt detta.
Datorn är inbäddad i ett kardiologiinstrument som samlar in data från en invasiv blodtryckssensor. Instrumenten säljs över hela världen. Sensorn förs upp genom de stora blodkärlen från ljumsken, genom aorta till hjärtats kranskärl. Genom att utvärdera tryckdata kan läkarna upptäcka och lokalisera områden med tidiga stadier av kranskärlsstenos.
Sådana områden behandlas med perkutan koronarintervention, vilket är en grupp behandlingar som innefattar exempelvis att blåsa upp en ballong vid kärlavsnittet eller att gå förbi det med kärltransplantat från andra delar av kroppen.
Implementera en halvskräddarsydd design
A COM is a small computer board containing processor, I/O hub, memory and additional components. The COM is always mounted on a tailor-made carrier board. A COM is a COTS product which is used in numerous end products of numerous customers. The carrier board is adapted to one particular end product of one individual customer. The semi-custom design balances advantages from the COTS product strategy (complex parts verified and ready to use directly) with the full custom strategy (adaptation to requirements unique to the application).
• Intel® Atom™ Z510/Z530 CPU:er
Hectronic developed the carrier board for the medical instrument. Two boards for communication were developed by the customer and so was the mechanics and encapsulation. The application required 8 USB ports. The H6049 COM offers 7 of them and the 8th was accomplished via a USB hub mounted on the carrier board. Additional interfaces in the specification of the carrier board is DVI/CRT, gigabit ethernet and an SD interface.
Ytterligare delar och komponenter från Hectronics partners har anpassats och integrerats. SMART Modular Technologies levererade SD-kortet och Mitsubishi Electric hade TFT-LCD-modul för att möta kraven på till exempel produktens långa livslängd. TFT-LCD-modulen integrerades med en PCAP-pekskärm.
Att anpassa BIOS och Linux OS
The prior product generation used a Linux operating system and the customer saw no reason for a change and the plan was to reuse as much as possible of the application software. Minor adjustments to the BIOS for H6049 were made by Hectronic as well as development of a Linux operating system meeting customer requirements. The customer’s software needed adaptations to the GCC 4.4 compiler and to the Qt library. The application uses Qt to implement the user interface. The Linux OS included drivers for the PCAP controller and VGA/DVI controller among other things.
Att integrera en TFT-LCD-modul och en PCAP-pekskärm innebär fler aktiviteter och utmaningar än vad man kanske först tänker på. Det krävs en styrenhet, bondning av display och pekskärm, drivrutiner och kablar och slutligen industrialisering där lösningen förbereds för produktion. Tidigt i projektet involverades en av Hectronics tillverkningspartners. De är certifierade enligt ISO 13485 som specificerar kraven på ett kvalitetsledningssystem för produktion av medicintekniska produkter.