Денсаулық сақтау және медициналық құрылғыларға арналған чип шешімдері

Қысқаша сипаттама:

Жасанды интеллект (AI) технологиясы ауруханаларда, киілетін құрылғыларда және күнделікті медициналық тексерулерде сәтті болды.Медицина мамандары диагностикалық жұмыстарды орындау, роботтық хирургияны қолдау, хирургтарды оқыту және тіпті депрессияны емдеу үшін AI және VR технологиясын пайдаланатын құрылғыларды пайдалана алады.Жаһандық AI денсаулық сақтау нарығы 2028 жылға қарай 120 миллиард долларға жетеді деп күтілуде. Медициналық құрылғылар енді өлшемдері бойынша кішірек болуы және әртүрлі жаңа функцияларды қолдауы мүмкін және бұл инновациялар жартылай өткізгіштер технологиясының үздіксіз эволюциясының арқасында мүмкін болды.


Өнімнің егжей-тегжейі

Өнім тегтері

Жоспарлау

Медициналық қосымшаларға арналған чиптерді жобалауды жоспарлау басқа салалардан айтарлықтай ерекшеленеді және тіпті өздігінен жүретін автомобильдер сияқты маңызды нарықтардан өте ерекшеленеді.Медициналық құрылғының түріне қарамастан, медициналық чиптің дизайны үш негізгі қиындыққа тап болады: қуат тұтыну, қауіпсіздік және сенімділік.

Төмен қуатты дизайн

Денсаулық сақтауда қолданылатын жартылай өткізгіштерді әзірлеуде әзірлеушілер алдымен медициналық құрылғылардың, имплантацияланатын құрылғылардың төмен қуат тұтынуы бұл үшін қатаң талаптар болуын қамтамасыз етуі керек, өйткені мұндай құрылғыларды хирургиялық жолмен денеге орналастыру және алып тастау керек, қуат тұтынуы төмен болуы керек. , жалпы алғанда, дәрігерлер мен пациенттер имплантацияланатын медициналық құрылғылардың батареяны бірнеше жыл сайын ауыстырмай, 10-20 жылға дейін қызмет ететінін қалайды.

Имплантацияланбайтын медициналық құрылғылардың көпшілігі сондай-ақ өте төмен қуатты дизайнды қажет етеді, өйткені мұндай құрылғылар негізінен батареямен жұмыс істейді (мысалы, білектегі фитнес трекерлер).Әзірлеушілер белсенді және күту режимінде қуат тұтынуды азайту үшін төмен ағып кету процестері, кернеу домендері және ауыспалы қуат домендері сияқты технологияларды қарастыруы керек.

Сенімді дизайн

Сенімділік – микросхеманың белгілі бір ортада (адам ағзасының ішінде, білекте және т.б.) белгілі бір уақыт аралығында қажетті функцияны жақсы орындау ықтималдығы, ол медициналық құрылғыны пайдалануға байланысты өзгереді.Көптеген сәтсіздіктер өндіріс сатысында немесе қызмет ету мерзімінің соңына жақын жерде орын алады және нақты себебі өнімнің ерекшеліктеріне байланысты өзгереді.Мысалы, ноутбуктің немесе мобильді құрылғының қызмет ету мерзімі шамамен 3 жыл.

Пайдалану мерзімінің аяқталуы, ең алдымен, транзисторлардың ескіруіне және электромиграциясына байланысты.Қартаю уақыт өте келе транзистор өнімділігінің біртіндеп төмендеуін білдіреді, сайып келгенде бүкіл құрылғының істен шығуына әкеледі.Электромиграция немесе токтың тығыздығына байланысты атомдардың қалаусыз қозғалысы транзисторлар арасындағы өзара байланыстың бұзылуының маңызды себебі болып табылады.Желі арқылы өтетін ток тығыздығы неғұрлым жоғары болса, қысқа мерзімде істен шығу мүмкіндігі соғұрлым жоғары болады.

Медициналық құрылғылардың дұрыс жұмыс істеуі өте маңызды, сондықтан сенімділік дизайн кезеңінің ең басында және бүкіл процесте қамтамасыз етілуі керек.Сонымен қатар өндіріс фазасындағы өзгермелілікті азайту да маңызды.Synopsys әдетте PrimeSim сенімділік талдауы деп аталатын сенімділікті талдаудың толық шешімін ұсынады, ол электрлік ережелерді тексеруді, ақауларды модельдеуді, өзгермелілікті талдауды, электромиграциялық талдауды және транзисторлардың қартаюын талдауды қамтиды.

Қауіпсіз дизайн

Медициналық құрылғылар жинайтын құпия медициналық деректер рұқсат етілмеген қызметкерлер жеке медициналық ақпаратқа қол жеткізе алмайтындай қорғалуы керек.Әзірлеушілер емделушіге зиян келтіру үшін емделушінің кардиостимуляторды бұзып кіру мүмкіндігі сияқты медициналық құрылғылардың бұрмалаудың кез келген түріне сезімтал емес екеніне көз жеткізуі керек.Жаңа пневмония індетіне байланысты медицина саласы пациенттермен байланысу қаупін азайту және ыңғайлы болу үшін жалғанған құрылғыларды көбірек пайдаланады.Неғұрлым қашықтағы қосылымдар орнатылса, соғұрлым деректерді бұзу және басқа кибершабуылдардың әлеуеті артады.

Чипті жобалау құралдары тұрғысынан медициналық құрылғы чиптерін әзірлеушілер қолданбаның басқа сценарийлерінде қолданылатын құралдардан еш айырмашылығы жоқ;EDA, IP ядролары және сенімділікті талдау құралдарының бәрі маңызды.Бұл құралдар әзірлеушілерге пациенттің денсаулығы, ақпарат қауіпсіздігі және өмір қауіпсіздігі үшін маңызды кеңістік шектеулері мен қауіпсіздік факторларын ескере отырып, сенімділігі жоғары ультра төмен қуатты чип конструкцияларына қол жеткізуді тиімді жоспарлауға көмектеседі.

Соңғы жылдары жаңа тәж індеті барған сайын көбірек адамдарға медициналық жүйелер мен медициналық құрылғылардың маңыздылығын түсінуге мәжбүр етті.Эпидемия кезінде өкпенің ауыр жарақаты бар науқастарға тыныс алуды қамтамасыз ету үшін желдеткіштер қолданылды.Желдеткіш жүйелер өмірлік маңызды сигналдарды бақылау үшін жартылай өткізгіш сенсорлар мен процессорларды пайдаланады.Датчиктер пациенттің тыныс алу жылдамдығын, көлемін және оттегінің мөлшерін анықтау үшін және оттегі деңгейін пациенттің қажеттіліктеріне сәйкес реттеу үшін қолданылады.Процессор науқастың тыныс алуына көмектесу үшін қозғалтқыш жылдамдығын басқарады.

Ал портативті ультрадыбыстық құрылғы пациенттердегі өкпенің зақымдануы сияқты вирустық белгілерді анықтай алады және нуклеин қышқылын тексеруді күтпей-ақ, жаңа коронавируспен байланысты жедел пневмония белгілерін тез анықтай алады.Мұндай құрылғылар бұрын әдетте 100 000 доллардан асатын ультрадыбыстық зондтар ретінде пьезоэлектрлік кристалдарды пайдаланды.Пьезоэлектрлік кристалды жартылай өткізгішті чиппен ауыстыру арқылы құрылғының құны бірнеше мың долларды құрайды және пациенттің ішкі денесін оңай анықтауға және бағалауға мүмкіндік береді.

Жаңа коронавирус өсу үстінде және әлі толық біткен жоқ.Қоғамдық орындарда адамдардың көп санының температурасын тексеру маңызды.Ағымдағы термобейнелеу камералары немесе маңдайға жанаспайтын инфрақызыл термометрлер мұны істеудің екі кең таралған тәсілі болып табылады және бұл құрылғылар температура сияқты деректерді сандық көрсеткіштерге түрлендіру үшін сенсорлар мен аналогтық чиптер сияқты жартылай өткізгіштерге де сүйенеді.

Денсаулық сақтау саласы бүгінгі күннің үнемі өзгеріп отыратын қиындықтарына жауап беру үшін EDA жетілдірілген құралдарын қажет етеді.Жетілдірілген EDA құралдары аппараттық және бағдарламалық жасақтама деңгейінде нақты уақыт режимінде деректерді өңдеу мүмкіндіктерін енгізу, жүйені біріктіру (бір чипті платформаға мүмкіндігінше көп құрамдас бөліктерді біріктіру) және төмен әсер етудің әсерін бағалау сияқты әртүрлі шешімдерді ұсына алады. жылуды бөлу және батареяның қызмет ету мерзімі бойынша қуат конструкциялары.Жартылай өткізгіштер операциялық басқару, деректерді өңдеу және сақтау, сымсыз қосылым және қуатты басқару сияқты функцияларды қамтамасыз ететін көптеген қазіргі медициналық құрылғылардың маңызды құрамдас бөлігі болып табылады.Дәстүрлі медициналық құрылғылар жартылай өткізгіштерге соншалықты тәуелді емес, ал жартылай өткізгіштерді қолданатын медициналық құрылғылар дәстүрлі медициналық құрылғылардың функцияларын орындап қана қоймайды, сонымен қатар медициналық құрылғылардың жұмысын жақсартады және шығындарды азайтады.

Медициналық құрылғылар өнеркәсібі жылдам қарқынмен дамып келеді, ал чип әзірлеушілер имплантацияланатын құрылғылардың, ауруханалық медициналық құрылғылардың және денсаулыққа арналған киетін құрылғылардың келесі буынын инновацияларды әзірлеуде және жалғастыруда.


  • Алдыңғы:
  • Келесі:

  • Хабарламаңызды осы жерге жазып, бізге жіберіңіз