Kris Dickie, unser Vizepräsident für Forschung und Entwicklung, ist ein aktives Mitglied von Linkedin und schreibt oft ausführliche Artikel. Hier stellen wir Ihnen eine bearbeitete Version eines Artikels zur Verfügung, den er kürzlich über seine 20-jährige Karriere bei der Entwicklung von Ultraschallsystemen geschrieben hat. Klicken Sie hier, um den vollständigen Artikel zu lesen.
Einführung
Mein erster Job vor 20 Jahren war die Mitarbeit bei der Entwicklung von modernsten Ultraschallsystemen, und dieser Trend setzt sich bis heute fort – ich habe eine Karriere in der Ultraschallbildgebung aufgebaut und habe nicht zurückgeblickt.
Vor kurzem habe ich geholfen, das herausforderndste Projekt, an dem ich in meinen 20 Jahren in der Branche gearbeitet habe, auf den Markt zu bringen – Clarius HD. Die Vision von Clarius, als das Unternehmen gegründet wurde, war einfach, aber unglaublich schwierig: Ultraschallbildgebung von Weltklasse in einem Handheld-Formfaktor anzubieten. Wir wollten, dass unsere Bildgebung den Standards entspricht, die Radiologen und Sonographen von größeren Ultraschallsystemen gewohnt waren.
Ein Erbe aufbauen
Das erste Produkt von Clarius war ein Schritt zur Verwirklichung unserer ursprünglichen Vision. Wir entwickelten eine Reihe von tragbaren Ultraschallgeräten, die es mit jedem Laptop und sogar mit vielen kofferbasierten Ultraschallsystemen auf dem Markt aufnehmen konnten. Zweifellos hatten wir unsere Probleme und obwohl wir in der Branche relativ schnell Fuß fassten und in den ersten 3 Jahren Tausende von Geräten verkauften , war das Produkt schwerer und sperriger, als wir es wollten.
Die von uns entwickelte Engine war jedoch genau da, wo wir sein wollten – 192 Kanäle mit piezoelektrischen Elementen, 1 – 25 MHz Frequenzbereich, 4 Strahlformer, 14-Bit-Auflösungswandler – und lieferte ein diagnostisches Bild , das viele erfahrene Ultraschallanwender beeindruckte, als Clarius unter 2016 in Betrieb ging.
Vorwärts bewegen
Von Anfang bis Ende war Clarius HD ein 2-jähriges Projekt für unser Team, das etwa ein Jahr nach der Markteinführung des ursprünglichen Clarius-Geräts begann. Eine der allgemeinen Herausforderungen bei der Innovation in unserer Branche ist, dass sich die Chipsätze, die in der medizinischen Bildgebung verwendet werden, relativ langsam entwickeln. Während ein Telefonhersteller die Leistung innerhalb eines Jahres verbessern kann, müssen wir in unserer Branche oft 5 bis 7 Jahre auf neue Chiptechnologien warten, die ein Upgrade rechtfertigen.
Clarius HD hat so etwas wie einen Sweet Spot getroffen, bei dem gerade genug Änderungen bei den Chipsätzen gab und bei dem der Erfahrungsschatz den unser Team mit der ersten Generation gesammelt hat, zusammenkommen konnte, um das fortschrittlichste und leistungsfähigste Handheld-Gerät der Branche zu schaffen. Um einen leitenden Ingenieur bei einem unserer Industriepartner zu zitieren: „Clarius HD ist ein technisches Wunderwerk“. Für mich als Ingenieur ist das eine große Genugtuung. Der wahre Test kommt jetzt, wenn das Gerät seinen Weg in die Hände unserer klinischen Anwender findet.
Ergonomische Bestrebungen
Wenn Sie keine größeren Hände haben, war das ursprüngliche Clarius nicht besonders angenehm zu greifen. Clarius HD durchlief Dutzende von Iterationen des Industriedesigns und die Anregungen von ebenso vielen Nutzern halfen dabei, den schönen Formfaktor zu formen, den wir schließlich gefunden haben. Das Gerät wurde sorgfältig entwickelt, um die Gewichtsverteilung und den ergonomischen Komfort für unsere Benutzer zu gewährleisten – das Feedback war bisher hervorragend, „Tag und Nacht“ ist die typische Reaktion beim Vergleich mit der ersten Generation. Ganz im Sinne der Tradition ist Clarius HD außerdem vollständig wasserdicht, verfügt über einen austauschbaren Akku und bietet jetzt 2 Tasten für die freihändige Bedienung.
Ausschalten
Genauso wie die Stromversorger uns dazu drängen, zu Hause zu arbeiten, reduzieren wir jetzt die Wattzahl. Die Clarius HD arbeitet mit über 40 % weniger Strom als ihr Vorgänger und verfügt über ein völlig neu entwickeltes System zur Wärmeableitung und nutzt einige neue Technologien zur Flüssigkeitskühlung, die in unser Magnesiumgehäuse integriert sind. Die Akkulaufzeit ist ähnlich wie bei der ursprünglichen Clarius und reicht für etwa 60 Minuten Bildgebung, allerdings ist die Zelle fast halb so groß, was zu einer weiteren Gewichtsreduzierung führt. In typischen Szenarien müssen sich die Benutzer der Clarius HD keine Sorgen mehr über die Hitze machen. Allerdings bieten wir für Veranstaltungen wie Workshops, bei denen keine Pause zwischen den Aufnahmen eingelegt wird, immer noch einen Ventilator als Zubehör an.
8 Beamformers
Die meisten Handheld- und sogar Laptop-Ultraschallsysteme haben 1 oder 2 Beamformers. Clarius HD wirbt mit 8. Was bedeutet das für die Leistung des Systems und letztendlich für unsere Benutzer? Im Wesentlichen eine bessere Bildgebung und schnellere Bildraten – bei jeder Übertragung können wir jetzt 8 Ultraschall-RF-Signale parallel verarbeiten, was Funktionen ermöglicht, die nur bei High-End-Wagen-Ultraschallsystemen zu finden sind, wie z.B.: Mehrzeilenerfassung, Pulsinversion-Harmonische und synthetische Apertur-Sequential-Beamforming.
Spezialisierung
Es gibt einen Trend in der Branche, ein All-in-One-Gerät zu entwickeln, das über einen breiten Frequenzbereich verfügt und Bilder für eine Fülle von Anwendungen liefert. Das hat durchaus seine Vorteile, denn es bietet eine einzige Lösung, geringere Anschaffungskosten und vielleicht eine geringere Lernkurve.
Wir bei Clarius glauben fest daran, dass 40 Jahre spezialisierte Ultraschall-Arrays ein Trend sind, der nicht aufhören wird. Aus diesem Grund wurde Clarius HD in 6 verschiedenen Ausführungen entwickelt, jede mit einer optimalen Mittenfrequenz und Grundfläche für die jeweilige Aufgabe, und speziell auf einige wenige fokussierte Anwendungen zugeschnitten.
Das soll nicht heißen, dass unsere spezialisierten Sonden nicht multifunktional sind; unser gebogenes Standard-Array und das neue Phased-Array können immer noch Arbeitspferde für eFAST- oder RUSH-Untersuchungen sein (denken Sie an Abdomen, Herz, Lunge, Blase) – aber ich würde unser gebogenes Array nicht empfehlen, um z.B. eine oberflächliche Nervenblockade durchzuführen ; wenn Sie dafür Ultraschall benötigen, dann bietet die Produktreihe eine bessere Lösung als das gebogene Array.
Eine Plattform für die Zukunft
Mehr als jedes andere Produkt, an dem ich beteiligt war, bin ich von Clarius HD begeistert. Es baut nicht nur auf unserer Bildqualität der ersten Generation auf und hilft dabei, die Hindernisse in Bezug auf Größe, Gewicht und Wärmeentwicklung zu überwinden, sondern bietet auch eine Plattform, auf der wir für die Zukunft aufbauen können. Wir nutzen bereits künstliche Intelligenz in vielen Bereichen des Produkts, einschließlich der automatischen Bildoptimierung , der Energieverwaltung und der Nadelmarkierung; und mit der neuen Architektur haben wir die Möglichkeit, hoch optimierte Logikkerne zu nutzen, um maschinelle Lernmodelle auszuführen, die normalerweise High-End-GPUs in Laptops und PCs benötigen. Dank der Reprogrammierbarkeit unserer Produkte können wir unseren Nutzern über Jahre hinweg neue Funktionen, Bildgebungsmodi sowie neue Diagnose- und Hilfsmittel zur Verfügung stellen, und das alles über ein einfaches App-Update.
Der Clarius HD ist nicht nur durch die Software und die Firmware zukunftssicher, sondern verfügt auch über einen 12-poligen Erweiterungsanschluss auf der Rückseite , der für neue und einzigartige Lösungen genutzt werden kann, die es in der Ultraschallbranche noch nie gegeben hat. Bleiben Sie dran!
Nach den Zahlen
Im Folgenden finden Sie eine kurze Liste der wichtigsten Verbesserungen, die Clarius HD mit sich bringt. Ich hoffe, Sie teilen meine Begeisterung über die Markteinführung dieser großartigen neuen Ultraschall-Handheld-Plattform.
| Clarius 1. Generation | Clarius HD | |
| Durchschnittliches Gewicht | 550g | 350g |
| Durchschnittliche Betriebsleistung | 15W | 9W |
| PCB Anzahl | 4 | 2 |
| Beamformers | 4 | 8 |
| Höchste verfügbare Frequenz | 14 MHz | 25 MHz |
| Spezialisierte Modelle | 4 | 6 (und steigend) |
| Schaltflächen | 0 | 2 |
