Čip rješenja za primjenu u zdravstvu i medicinskim uređajima
Planiranje koje je potrebno za dizajniranje čipova za medicinske primjene prilično se razlikuje od drugih područja, pa čak i vrlo različito od kritičnih tržišta kao što su samovozeći automobili.Međutim, bez obzira na vrstu medicinskog uređaja, dizajn medicinskih čipova suočit će se s tri glavna izazova: potrošnjom energije, sigurnošću i pouzdanošću.
U razvoju poluprovodnika koji se koriste u zdravstvu, programeri prvo moraju osigurati da niska potrošnja energije medicinskih uređaja, implantabilnih uređaja budu strožiji zahtjevi za to, jer takve uređaje je potrebno hirurški staviti u tijelo i ukloniti, potrošnja energije bi trebala biti manja Općenito, doktori i pacijenti žele da medicinski uređaji za implantaciju mogu trajati 10 do 20 godina, a ne svakih nekoliko godina za zamjenu baterije.
Većina medicinskih uređaja koji se ne implantiraju također zahtijevaju dizajne s ultra-niskom potrošnjom, jer se takvi uređaji uglavnom napajaju baterijama (kao što su fitnes trackeri na zapešću).Programeri treba da uzmu u obzir tehnologije kao što su procesi sa malim curenjem, naponske domene i preklopne energetske domene kako bi smanjili aktivnu potrošnju energije i potrošnju energije u stanju pripravnosti.
Pouzdanost je vjerovatnoća da će čip dobro obavljati potrebnu funkciju u datom okruženju (unutar ljudskog tijela, na zglobu, itd.) u određenom vremenskom periodu, koji će varirati u zavisnosti od upotrebe medicinskog uređaja.Većina kvarova nastaje u fazi proizvodnje ili pri kraju životnog vijeka, a tačan uzrok će varirati ovisno o specifičnostima proizvoda.Na primjer, životni vijek laptopa ili mobilnog uređaja je otprilike 3 godine.
Kvarovi na kraju životnog vijeka prvenstveno su posljedica starenja tranzistora i elektromigracije.Starenje se odnosi na postepenu degradaciju performansi tranzistora tokom vremena, što na kraju dovodi do kvara cijelog uređaja.Elektromigracija, ili neželjeno kretanje atoma zbog gustine struje, važan je uzrok kvara međupovezivanja između tranzistora.Što je veća gustina struje kroz vod, veća je šansa za kvar u kratkom roku.
Pravilan rad medicinskih uređaja je kritičan, tako da je potrebno osigurati pouzdanost na samom početku faze projektovanja i tokom cijelog procesa.Istovremeno, smanjenje varijabilnosti u fazi proizvodnje je takođe bitno.Synopsys nudi kompletno rješenje za analizu pouzdanosti, koje se obično naziva PrimeSim analiza pouzdanosti, koje uključuje provjeru električnih pravila, simulaciju greške, analizu varijabilnosti, analizu elektromigracije i analizu starenja tranzistora.
Povjerljivi medicinski podaci prikupljeni medicinskim uređajima moraju biti osigurani tako da neovlašteno osoblje ne može pristupiti privatnim medicinskim podacima.Programeri moraju osigurati da medicinski uređaji nisu podložni bilo kakvom obliku neovlaštenog pristupa, kao što je mogućnost da beskrupulozni pojedinci upadnu u pejsmejker kako bi naudili pacijentu.Zbog nove epidemije upale pluća, medicinska oblast sve više koristi povezane uređaje kako bi smanjila rizik od kontakta s pacijentima i radi praktičnosti.Što se uspostavi više udaljenih veza, veći je potencijal za kršenje podataka i druge sajber napade.
Iz perspektive alata za dizajn čipova, programeri čipova za medicinske uređaje ne koriste alate koji se razlikuju od onih koji se koriste u drugim scenarijima aplikacija;EDA, IP jezgra i alati za analizu pouzdanosti su neophodni.Ovi alati će pomoći programerima da efikasno planiraju kako bi postigli dizajn čipova ultra male snage uz povećanu pouzdanost, uzimajući u obzir ograničenja prostora i faktore sigurnosti, koji su važni za zdravlje pacijenata, sigurnost informacija i sigurnost života.
Posljednjih godina, nova epidemija krune također je učinila da sve više ljudi shvati važnost medicinskih sistema i medicinskih uređaja.Tokom epidemije, respiratori su korišteni za pomoć pacijentima s teškim ozljedama pluća uz potpomognuto disanje.Sistemi za ventilaciju koriste poluvodičke senzore i procesore za praćenje vitalnih signala.Senzori se koriste za određivanje pacijentove brzine, zapremine i količine kiseonika po dahu i za prilagođavanje nivoa kiseonika tačno prema potrebama pacijenta.Procesor kontrolira brzinu motora kako bi pomogao pacijentu da diše.
A prijenosni ultrazvučni uređaj može otkriti virusne simptome kao što su lezije pluća kod pacijenata i brzo identificirati karakteristike akutne upale pluća povezane s novim koronavirusom bez čekanja na testiranje nukleinske kiseline.Takvi uređaji su ranije koristili piezoelektrične kristale kao ultrazvučne sonde, koje obično koštaju više od 100.000 dolara.Zamjenom piezoelektričnog kristala poluvodičkim čipom, uređaj košta samo nekoliko hiljada dolara i omogućava lakše otkrivanje i procjenu unutrašnjeg tijela pacijenta.
Novi korona virus je u porastu i još nije u potpunosti gotov.Važno je da se na javnim mjestima mjeri temperatura većem broju ljudi.Trenutne termovizijske kamere ili beskontaktni infracrveni termometri za čelo su dva uobičajena načina za to, a ovi uređaji se također oslanjaju na poluvodiče kao što su senzori i analogni čipovi za pretvaranje podataka kao što je temperatura u digitalna očitavanja.
Industriji zdravstvene zaštite su potrebni napredni EDA alati kako bi odgovorila na izazove današnjice koji se stalno mijenjaju.Napredni EDA alati mogu pružiti različita rješenja, kao što je implementacija mogućnosti obrade podataka u realnom vremenu na hardverskom i softverskom nivou, sistemska integracija (integracija što je moguće više komponenti u platformu s jednim čipom) i procjena uticaja niske dizajn snage na rasipanje topline i vijek trajanja baterije.Poluprovodnici su važna komponenta mnogih trenutnih medicinskih uređaja, pružajući funkcije kao što su operativna kontrola, obrada i skladištenje podataka, bežično povezivanje i upravljanje napajanjem.Tradicionalni medicinski uređaji nisu toliko ovisni o poluvodičima, a medicinski uređaji koji primjenjuju poluvodiče ne samo da obavljaju funkcije tradicionalnih medicinskih uređaja, već i poboljšavaju performanse medicinskih uređaja i smanjuju troškove.
Industrija medicinskih uređaja se razvija velikom brzinom, a programeri čipova dizajniraju i nastavljaju da pokreću inovacije u sljedećoj generaciji implantabilnih uređaja, bolničkih medicinskih uređaja i nosivih uređaja za zdravstvo.
Kategorije proizvoda
-
Rešenja za snabdevanje čipovima za potrošačku elektroniku
-
Usluga nabavke industrijskih čipova na jednom mjestu
-
Rješenje za opskrbu čipom klase elektronske komunikacije...
-
Rješenja za popis zaostalih elektronskih komponenti
-
Globalni izvori elektronskih komponenti iz...
-
Nabavka elektronskih komponenti za reg...
