Ecrãs táteis para equipamento médico: Guia de conceção e integração

Um ecrã tátil para equipamento médico apresenta os dados do doente, o estado do sistema e os alarmes, ao mesmo tempo que permite ao operador um controlo direto. Pode substituir um teclado, um rato ou um conjunto de botões mecânicos separados, mas também passa a fazer parte da interface de funcionamento do equipamento.

O ecrã pode ser limpo várias vezes ao dia, manuseado com luvas, exposto a líquidos ou géis e utilizado de forma contínua. Por isso, deve ser escolhido em função da aplicação real e não apenas com base no tamanho e na resolução do ecrã.

Por que razão os equipamentos médicos utilizam ecrãs táteis

Os sistemas médicos apresentam frequentemente vários tipos de informação num espaço limitado no painel. Um monitor de doentes pode mostrar formas de onda, valores e alarmes; um analisador de laboratório pode orientar a preparação de amostras e a realização de análises; e um sistema de ecografia pode utilizar controlos táteis para medições e definições de imagem.

O toque direto permite ao operador selecionar uma função no ecrã sem ter de recorrer a outro dispositivo de entrada. A interface também pode variar consoante o modo de funcionamento, o idioma ou a versão do software.

O controlo tátil não deve substituir automaticamente todos os controlos físicos. As paragens de emergência, o isolamento da alimentação e outras funções críticas para a segurança podem continuar a exigir hardware específico. O ecrã tátil deve ser concebido como parte integrante da interface de utilizador global e da estratégia de controlo de riscos.

Como os ecrãs táteis são utilizados em equipamentos médicos

As diferentes aplicações médicas impõem requisitos distintos ao ecrã. “Para utilização na área da saúde” não é uma especificação completa.

Aplicação	Função típica do ecrã tátil	Principais questões relativas ao ecrã principal
Monitor de doentes	Visualizar dados, confirmar alarmes e ajustar configurações	Toque preciso, ângulo de visão amplo, funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana
Sistema de ecografia ou de imagiologia	Selecionar funções, introduzir medições e analisar imagens	Clareza ótica, baixo nível de reflexo, controlo ágil
Analisador de laboratório	Introduzir informações sobre as amostras e executar fluxos de trabalho de teste	Exposição a produtos químicos, utilização de luvas, limpeza e fiabilidade
Carrinho médico ou terminal de cabeceira	Aceder aos registos e introduzir as informações dos doentes	Desinfeção frequente, montagem, organização dos cabos
Terminal de registo de doentes	Registo, consentimento e orientação no espaço	Fácil utilização, durabilidade e privacidade

Esta distinção é importante. Um quiosque de registo no átrio de um hospital não tem os mesmos requisitos de segurança, qualidade de imagem ou limpeza que um ecrã integrado num dispositivo utilizado junto a um doente.

O que distingue as aplicações médicas com ecrã tátil

Limpeza e desinfeção frequentes

Uma frente de vidro plana é mais fácil de limpar do que uma moldura saliente com botões e juntas. No entanto, o desempenho na limpeza depende da estrutura frontal completa, incluindo a borda do vidro, a junta, o adesivo, a caixa e as aberturas.

A exposição repetida ao álcool, à lixívia diluída ou a outro desinfectante aprovado pode afetar a impressão, as juntas, os plásticos e os revestimentos superficiais. O fabricante do equipamento deve definir o agente, a concentração, o tempo de contacto e a frequência de limpeza, e, em seguida, verificá-los numa amostra representativa da produção.

O material antimicrobiano, quando especificado e validado, não substitui a limpeza de rotina. A superfície deve resistir à limpeza sem permitir que o líquido penetre no equipamento.

Para obter orientações gerais sobre a utilização, consulte Como limpar um monitor tátil com segurança.

Luvas, líquidos e toques falsos

Luvas finas de nitrilo, luvas de proteção grossas e uma caneta tátil constituem diferentes condições de introdução de dados. Um ecrã tátil capacitivo projetado pode ser ajustado para funcionar com luvas, mas o desempenho depende do tipo de luva, do vidro de proteção, do sensor, das definições do controlador e do ligamento à terra.

A água, as soluções de limpeza, a solução salina ou o gel condutor podem alterar o sinal recebido por um controlador PCAP. É necessário definir o comportamento pretendido: ignorar gotículas, aceitar um dedo molhado ou suspender a função tátil em caso de exposição a líquidos em maior quantidade. Aumentar a sensibilidade também pode aumentar o risco de falsos toques.

Nos casos em que seja imprescindível utilizar um stylus não condutor ou luvas grossas, o ecrã tátil resistivo pode continuar a ser uma opção prática. A escolha deve ter em conta os requisitos reais de introdução de dados e de limpeza. O nosso Guia sobre ecrãs táteis compatíveis com luvas explica as variáveis a testar.

Funcionamento contínuo e com prazos críticos

Em equipamentos que funcionam de forma contínua, a interface tátil deve recuperar o funcionamento corretamente após desligamentos e reinícios, passagens para o modo de espera e reinícios do anfitrião. A precisão do toque, a repetição das entradas e a estabilidade da comunicação USB ou I²C são mais importantes do que o número anunciado de pontos táteis.

Algumas ações críticas podem exigir confirmação, um espaçamento adequado entre os botões ou uma duração definida do toque. Estas decisões relativas ao software devem ser testadas tendo em conta o tamanho final do ecrã, o uso de luvas e a posição do operador.

Iluminação clínica e legibilidade

A iluminação hospitalar e as lâmpadas de exame podem criar reflexos. A luminosidade, por si só, não é a solução; o contraste, o ângulo de visão, o reflexo do vidro de proteção e a transmissão do sensor tátil também afetam a legibilidade.

O tratamento AG pode difusar os reflexos, mas pode introduzir um efeito cintilante no texto com letras pequenas. A ligação ótica pode reduzir a reflexão interna e melhorar o contraste percebido, embora não aumente o brilho nativo. Consulte o nosso Guia comparativo entre a colagem a ar e a colagem ótica no que diz respeito às diferenças práticas.

Um ecrã utilizado para controlar um dispositivo também é diferente de um ecrã de diagnóstico por imagem. Se for necessária uma interpretação precisa das imagens radiológicas, a estabilidade da luminância, a calibração e as normas de imagem aplicáveis devem ser definidas separadamente.

Requisitos de visualização e integração

O ecrã LCD, o controlador tátil, o vidro de proteção, a placa de visualização, a fonte de alimentação, os cabos e a caixa formam um único sistema.

As estruturas de estrutura aberta ou de montagem em painel são adequadas para equipamentos incorporados, enquanto as de montagem VESA monitor de ecrã industrial pode ser instalado num carrinho médico ou numa estação de trabalho. Os desenhos devem definir as dimensões, a área de visualização, o recorte, os pontos de fixação, o espaço livre na parte traseira e a orientação dos conectores antes do fabrico do invólucro.

“A expressão ”frente IP65» refere-se à superfície frontal protegida na instalação testada, e não à parte traseira da caixa, aos conectores ou ao monitor na sua totalidade. A estanqueidade depende também da junta, da planicidade da caixa, da pressão de montagem e das aberturas.

As interfaces têm de ser compatíveis com o equipamento anfitrião. Um monitor pode utilizar HDMI ou DisplayPort com USB tátil, enquanto um módulo incorporado pode utilizar LVDS ou eDP com I²C. O comprimento do cabo, a fixação do conector, a ligação à terra e o ruído elétrico devem ser verificados na montagem final, e não apenas numa bancada de laboratório.

Para uma visão geral dos níveis de produtos disponíveis, consulte o nosso Guia de ecrãs táteis industriais para equipamentos OEM.

A conformidade médica deve ser definida a nível do sistema

O termo “de grau médico” não deve basear-se apenas num ecrã LCD industrial, em vidro selado ou no funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana. O equipamento elétrico médico pode ter de cumprir a norma IEC 60601-1 no que diz respeito à segurança básica e ao desempenho essencial, enquanto a norma IEC 60601-1-2 aborda as perturbações eletromagnéticas. Podem também aplicar-se normas específicas.

O percurso de conformidade depende da utilização pretendida, da proximidade do doente, do mercado-alvo e da arquitetura do sistema. Um componente de visualização, por si só, não torna o dispositivo final conforme. As normas aplicáveis devem ser identificadas numa fase inicial, para que se possam ter em conta a fonte de alimentação, a corrente de fuga, o isolamento, a ligação à terra, a compatibilidade eletromagnética (EMC), os materiais e a documentação.

Caso seja necessária a certificação, a configuração exata do produto e a responsabilidade pelos ensaios devem ser acordadas antes da apresentação do orçamento e da aprovação da amostra.

O que deve ser testado antes da produção?

Uma amostra destinada à produção deve utilizar o LCD, o vidro, o controlador tátil, o firmware, os cabos, a fonte de alimentação e a caixa previstos. A validação deve incluir:

• Utilização com as próprias luvas ou com a caneta tátil
• Comportamento em caso de dedos molhados, gotículas e toques falsos
• Compatibilidade com os agentes de limpeza e desinfeção especificados
• Precisão do toque, resposta nas bordas e ações críticas da interface do utilizador
• Legibilidade sob as condições de iluminação e os ângulos de visualização previstos
• Arranque a frio, reinício, ativação e reconhecimento do sistema operativo
• Funcionamento contínuo e comportamento térmico
• Estabilidade com a fonte de alimentação, a ligação à terra e os comprimentos de cabo previstos
• Vedação após a instalação no armário do cliente
• Testes obrigatórios de segurança, ESD e EMC

Os testes relevantes devem ser repetidos após a substituição do ecrã LCD, do vidro de proteção, do controlador, do firmware, da fonte de alimentação ou da estrutura mecânica. Em equipamentos sujeitos a regulamentação, a substituição não controlada de um componente pode acarretar custos mais elevados do que a escolha de uma plataforma estável desde o início.

Informações a fornecer para um projeto de ecrã tátil médico

Para avaliar um ecrã tátil personalizado para equipamento médico, indique o tipo de equipamento, o tamanho do ecrã, a resolução, o nível do produto, o desenho de montagem, o tipo de luva ou caneta tátil, a exposição prevista a líquidos, o agente de limpeza, as horas de funcionamento, as interfaces, a alimentação elétrica, as normas aplicáveis, a quantidade anual e a vida útil de fornecimento exigida.

A Eagle Touch desenvolve soluções personalizadas de ecrãs industriais para equipamento OEM, incluindo vidro de cobertura personalizado, afinação tátil, colagem ótica, estruturas de montagem e opções de interface. Se estiver a desenvolver um dispositivo médico ou de cuidados de saúde, Envie-nos o seu desenho de instalação e os requisitos de funcionamento. A nossa equipa de engenharia pode avaliar se uma plataforma padrão, um monitor modificado ou um conjunto de visualização personalizado constitui o ponto de partida mais prático.