gesponsertDigitalisierung im Krankenhaus POL-Glasfaser – Leistungsschub für medizinische Services

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Huawei Technologies Deutschland GmbH

Krankenhäuser wollen digitaler, effizienter und nachhaltiger werden. Die nötigen hohen Bandbreiten und geringen Latenzzeiten für Bildgebung, Videocalls oder Remote Monitoring bietet die Glasfaser.

Das Kürzel PET-CT steht für die derzeit fortschrittlichste und leistungsfähigste Möglichkeit, Krankheiten – speziell Krebserkrankungen – zu diagnostizieren. Ein PET-CT-Scanner kombiniert dafür die Positronen-Emissions-Tomographie (PET) – ein hochempfindliches Verfahren der Nuklearmedizin – mit der bewährten Computer-Tomographie (CT). Der Vorteil: Ärzte erhalten ein umfassendes Patientenbild, sehen nicht nur Skelett, Muskeln und Gewebe, sondern auch Stoffwechselvorgänge im Körper.

In der klinischen Diagnose und Behandlung stammen inzwischen bis zu 85 Prozent der Daten aus Bildern. Die Bildgebung wird in großem Umfang für die körperliche Untersuchung, das Krankheits-Screening, die Diagnose und Differenzierung, die Bewertung der Heilwirkung und die Prognose eingesetzt. Medizinische Bildgebung muss jedoch einige Hürden überwinden:

• 1. Die große Menge an Bilddaten führt zu Verzögerungen im Netzwerk und schlechter Benutzerfreundlichkeit
  Fortschrittlichere Bildgebungsgeräte erzeugen qualitativ hochwertigere Bilder und machen mehrere Aufnahmen in einem Durchgang. So beansprucht ein Bild der digitalen Radiographie etwa 50 Megabyte, während ein Satz von PET-CT-Bildern bis zu 5.000 Aufnahmen umfasst – ein Bildpaket kann so etwa 2,5 Gigabyte an Speicherplatz beanspruchen. Bald wird es 3D-Bilder und 8K-Videos mit riesigen Datenmengen geben, die noch mehr Speicherplatz benötigen. Während diese Präzision den medizinischen Ergebnissen zugute kommt, leidet die Nutzerfreundlichkeit: Es kann bis zu fünf Minuten dauern, bis ein Bild auf dem Monitor angezeigt wird.

• 2. Abstrakte 2D-Bilder stellen hohe Anforderungen an den Arzt
  2D-Bilder können sehr abstrakt sein; es erfordert ein scharfes, erfahrenes Auge, um sie zu beurteilen und eine korrekte Diagnose zu stellen. Außerdem ist es schwieriger, Operationspläne zu besprechen und vorzubereiten, wenn nicht aus allen Abteilungen detaillierte und klare Informationen über den Zustand des Patienten vorliegen. Neben der Diagnose erschweren 2D-Bilder auch die Kommunikation zwischen Arzt und Patient. Für die Patienten ist es schwierig, ihren Zustand und die Operationspläne vollständig zu verstehen. 90 Prozent der medizinischen Streitigkeiten sind auf eine schlechte Kommunikation zwischen Ärzten und Patienten zurückzuführen. Hinzu kommt, dass immer mehr medizinische Dienstleistungen online angeboten werden. Bei Online-Konsultationen kann das herkömmliche Bildgebungssystem keine schnellen und präzisen Bilder liefern, was die Qualität der medizinischen Behandlung beeinträchtigt. Umfassendere und klarere 3D-Bilddaten sind jedoch noch größer.

• 3. Kommunikation und Interaktion für das Personal sind umständlich
  Die orthopädische Abteilung muss beispielsweise zur Planung einer Operation viele medizinische Bilder sorgfältig studieren. Vom Weiterreichen ausgedruckter Röntgen- und CT-Bilder über das gemeinsame Betrachten desselben Computerbildschirms: die Darstellung von Bildinformationen ist sehr begrenzt und die Kommunikation und Interaktion zwischen den Beteiligten sind weder intuitiv noch bequem.

Die Lösung: Passives optisches LAN – für mehr Effizienz und Nachhaltigkeit

Was bedeuten diese Herausforderungen für Krankenhäuser und das Personal? Ärzte benötigen einen effizienten, benutzerfreundlichen, sicheren und zuverlässigen Weg, medizinische Daten aufzurufen, zu teilen und zu speichern. Dies erfordert ein leistungsstarkes und schnelles Klinik-Netzwerk – und hier bietet die Glasfaser das Optimum in puncto Bandbreite und Latenz.

Durchgehend optische Anbindung senkt Latenz, Kosten und Stromverbrauch

Speziell für die Hochleistungsanbindung und -versorgung von Krankenhäusern hat Huawei die Lösung „All-Optical Smart Hospital“ entwickelt. Sie bringt Glasfaser bis in Operationssäle und Untersuchungsräume, in Krankenzimmer und Stationen. Eine vereinfachte Netzarchitektur mit passiver optischer LAN-Technik (Passive Optical LAN, POL) ist die Basis: Statt drei gibt es nur noch zwei Netzwerkschichten; Aggregation Switches werden durch einen optischen Splitter ersetzt, der Signale über die Glasfaser bis zum Endpunkt weiterleitet. Diese Punkt-zu-Mehrpunkt-Architektur vereinfacht die Bereitstellung des Netzwerks und eignet sich für Krankenhäuser mit einer hohen Dichte an Access Points (APs). Bürocomputer, Drucker, Videobildschirme, kabellose Backhaul-, Sprach- und Informationsfreigabesysteme des Krankenhauses werden alle über dieselbe Glasfaser versorgt.

Die Smart-Hospital-Lösung hat dank POL mehrere Vorteile: Es werden weniger Geräte benötigt, was Anschaffungs- und Wartungskosten sowie den Platz im IT-Raum reduziert. Zugleich sinkt der Gesamtstromverbrauch des Netzes. Auch die Latenz sinkt, während gleichzeitig die Bandbreite steigt – ein wichtiger Punkt für die schnelle Übertragung von Daten. Die Glasfaser macht zudem Schluss mit der Reichweitenbegrenzung eines Kupferkabels: Bis zu 40 Kilometer beträgt die POL-Netzabdeckung.

Highspeednetz für eine effizientere medizinische Bildgebung

Das langlebige POL-Glasfasernetz unterstützt kontinuierliche Bandbreiten-Upgrades, ohne dafür wie bisher die Verkabelung austauschen zu müssen. Während herkömmliche Netze aktuell selten ein Gigabit pro Sekunde erreichen, sind mit der Huawei-Lösung bis zu 50 Gbit/s möglich. Erste 50G-Geräte, die sogar bereits den kommenden WLAN-Standard Wi-Fi 7 unterstützen, hat Huawei kürzlich vorgestellt. So ist auch die Anbindung zukünftiger medizinischer Systeme mit extremen Bandbreiten gesichert. Das Laden eines 2,5 GB großen PET-CT-Gruppendiagramms beispielsweise dauert nun nur noch 2,5 Sekunden. Die Komplettlösung „All-Optical Medical Imaging“ bietet neben der POL-Anbindung zudem schnelle All-Flash-Speicherlösungen, Wi-Fi-6-Equipment sowie einen intelligenten Kollaborations-Touchscreen mit Software für 3D-Bilder in 4K-Auflösung.

So lässt sich aus einer Hand ein schnelles, leistungsstarkes, sicheres, zuverlässiges und vor allem zukunftssicheres Netz für einen kompletten Krankenhaus-Campus errichten, das dem Klinikpersonal die Arbeit erleichtert und auch den Patienten zugutekommt. Passive optische LAN-Technologie wird dazu beitragen, die Effizienz der medizinischen Dienstleistungen, der Krankheitsdiagnose und der Kommunikation zwischen Arzt und Patient zu steigern, Krankenhäuser intelligenter und umweltfreundlicher zu machen und sie auf künftige Herausforderungen und wachsende Datenmengen vorzubereiten.

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