Lustų sprendimai, skirti sveikatos priežiūrai ir medicinos prietaisams

Trumpas aprašymas:

Dirbtinio intelekto (AI) technologija buvo sėkminga ligoninėse, nešiojamuose prietaisuose ir įprastuose medikų apsilankymuose.Medicinos specialistai gali naudoti AI ir VR technologijas naudojančius prietaisus, kad galėtų atlikti diagnostinį darbą, remti robotų chirurgiją, mokyti chirurgus ir net gydyti depresiją.Tikimasi, kad iki 2028 m. pasaulinė dirbtinio intelekto sveikatos priežiūros rinka pasieks 120 milijardų JAV dolerių. Dabar medicinos prietaisai gali būti mažesni ir palaiko įvairias naujas funkcijas, o šios naujovės tapo įmanomos dėl nuolatinės puslaidininkių technologijos raidos.


Produkto detalė

Produkto etiketės

Planavimas

Planavimas, reikalingas kuriant mikroschemas medicinos reikmėms, labai skiriasi nuo kitų sričių ir netgi labai skiriasi nuo svarbių rinkų, tokių kaip savaeigiai automobiliai.Tačiau, nepaisant medicinos prietaiso tipo, medicininių lustų dizainas susidurs su trimis pagrindiniais iššūkiais: energijos suvartojimu, sauga ir patikimumu.

Mažos galios dizainas

Kurdami sveikatos priežiūroje naudojamus puslaidininkius kūrėjai pirmiausia turi užtikrinti, kad medicinos prietaisų mažos energijos sąnaudos, implantuojami prietaisai tam kelia griežtesnius reikalavimus, nes tokius prietaisus reikia chirurginiu būdu įdėti į kūną ir išimti, energijos suvartojimas turėtų būti mažesnis. Apskritai gydytojai ir pacientai nori, kad implantuojami medicinos prietaisai tarnautų 10–20 metų, o ne kas kelerius metus, kad būtų pakeista baterija.

Daugumai neimplantuojamų medicinos prietaisų taip pat reikia itin mažos galios konstrukcijos, nes tokie įrenginiai dažniausiai yra maitinami baterijomis (pvz., kūno rengybos stebėjimo prietaisai ant riešo).Kūrėjai turi atsižvelgti į tokias technologijas kaip mažo nuotėkio procesai, įtampos domenai ir perjungiamos galios domenai, kad sumažintų aktyviosios ir parengties energijos suvartojimą.

Patikimas dizainas

Patikimumas – tai tikimybė, kad lustas tam tikroje aplinkoje (žmogaus kūno viduje, ant riešo ir pan.) gerai atliks reikiamą funkciją tam tikrą laiką, kuris skirsis priklausomai nuo medicinos prietaiso naudojimo.Dauguma gedimų įvyksta gamybos etape arba pasibaigus eksploatavimo laikui, o tiksli priežastis skirsis priklausomai nuo gaminio specifikos.Pavyzdžiui, nešiojamojo kompiuterio ar mobiliojo įrenginio eksploatavimo trukmė yra maždaug 3 metai.

Eksploatacijos pabaigos gedimai pirmiausia atsiranda dėl tranzistorių senėjimo ir elektromigracijos.Senėjimas reiškia laipsnišką tranzistoriaus veikimo prastėjimą laikui bėgant, dėl kurio galiausiai sugenda visas įrenginys.Elektromigracija arba nepageidaujamas atomų judėjimas dėl srovės tankio yra svarbi tranzistorių sujungimo gedimo priežastis.Kuo didesnis srovės tankis per liniją, tuo didesnė gedimo tikimybė per trumpą laiką.

Tinkamas medicinos prietaisų veikimas yra labai svarbus, todėl patikimumas turi būti užtikrintas pačioje projektavimo etapo pradžioje ir viso proceso metu.Tuo pačiu metu taip pat labai svarbu sumažinti gamybos etapo kintamumą.„Synopsys“ siūlo išsamų patikimumo analizės sprendimą, paprastai vadinamą „PrimeSim“ patikimumo analize, kuris apima elektros taisyklių patikrinimą, gedimų modeliavimą, kintamumo analizę, elektromigracijos analizę ir tranzistorių senėjimo analizę.

Saugus dizainas

Medicinos prietaisų surinkti konfidencialūs medicininiai duomenys turi būti apsaugoti, kad pašaliniai darbuotojai negalėtų pasiekti privačios medicininės informacijos.Kūrėjai turi užtikrinti, kad medicinos prietaisai nebūtų jautrūs jokiam klastojimui, pvz., nesąžiningi asmenys gali įsilaužti į širdies stimuliatorių ir pakenkti pacientui.Dėl naujos pneumonijos epidemijos medicinos srityje vis dažniau naudojami prijungti prietaisai, siekiant sumažinti kontakto su pacientais riziką ir patogumui.Kuo daugiau nuotolinių ryšių užmezgama, tuo didesnė duomenų pažeidimų ir kitų kibernetinių atakų galimybė.

Lustų projektavimo įrankių požiūriu medicinos prietaisų lustų kūrėjai nenaudoja įrankių, kurie skiriasi nuo tų, kurie naudojami kituose taikymo scenarijuose;EDA, IP branduoliai ir patikimumo analizės įrankiai yra būtini.Šios priemonės padės kūrėjams efektyviai planuoti sukurti itin mažos galios lustų dizainą ir didesnį patikimumą, kartu atsižvelgiant į erdvės apribojimus ir saugos veiksnius, kurie yra svarbūs pacientų sveikatai, informacijos saugumui ir gyvybės saugai.

Pastaraisiais metais naujasis karūnos protrūkis taip pat privertė vis daugiau žmonių suvokti medicinos sistemų ir medicinos prietaisų svarbą.Epidemijos metu ventiliatoriai buvo naudojami pacientams, kuriems buvo sunkus plaučių pažeidimas, padedant kvėpuoti.Ventiliatorių sistemose naudojami puslaidininkiniai jutikliai ir procesoriai, skirti stebėti gyvybinius signalus.Jutikliai naudojami paciento dažniui, tūriui ir deguonies kiekiui iškvėpti nustatyti bei deguonies lygiui reguliuoti tiksliai pagal paciento poreikius.Procesorius kontroliuoja variklio greitį, kad padėtų pacientui kvėpuoti.

Nešiojamasis ultragarsinis prietaisas gali aptikti virusinius simptomus, tokius kaip plaučių pažeidimai pacientams, ir greitai nustatyti ūminės pneumonijos požymius, susijusius su naujuoju koronavirusu, nelaukiant nukleino rūgščių tyrimo.Tokie prietaisai anksčiau naudojo pjezoelektrinius kristalus kaip ultragarso zondus, kurie paprastai kainuoja daugiau nei 100 000 USD.Pjezoelektrinį kristalą pakeitus puslaidininkine mikroschema, įrenginys kainuoja vos kelis tūkstančius dolerių ir leidžia lengviau aptikti bei įvertinti paciento vidinį kūną.

Naujasis koronavirusas auga ir dar nėra visiškai pasibaigęs.Viešose vietose svarbu patikrinti daugelio žmonių temperatūrą.Dabartinės šiluminės vaizdo kameros arba bekontakčiai kaktos infraraudonųjų spindulių termometrai yra du įprasti būdai tai padaryti, o šie įrenginiai taip pat remiasi puslaidininkiais, tokiais kaip jutikliai ir analoginiai lustai, kad duomenys, pvz., temperatūra, būtų konvertuojami į skaitmeninius rodmenis.

Sveikatos priežiūros pramonei reikia pažangių EDA priemonių, kad būtų galima įveikti nuolat kintančius šiandienos iššūkius.Pažangūs EDA įrankiai gali pasiūlyti įvairius sprendimus, pavyzdžiui, realaus laiko duomenų apdorojimo galimybių įdiegimą aparatūros ir programinės įrangos lygiuose, sistemos integravimą (kuo daugiau komponentų integravimą į vieno lusto platformą) ir mažo lusto poveikio įvertinimą. šilumos išsklaidymo ir baterijos veikimo trukmės galios dizainas.Puslaidininkiai yra svarbi daugelio dabartinių medicinos prietaisų sudedamoji dalis, teikianti tokias funkcijas kaip veikimo valdymas, duomenų apdorojimas ir saugojimas, belaidis ryšys ir energijos valdymas.Tradiciniai medicinos prietaisai nėra taip priklausomi nuo puslaidininkių, o medicinos prietaisai, kuriuose naudojami puslaidininkiai, atlieka ne tik tradicinės medicinos prietaisų funkcijas, bet ir pagerina medicinos prietaisų veikimą bei mažina išlaidas.

Medicinos prietaisų pramonė sparčiai vystosi, o lustų kūrėjai kuria ir toliau skatina naujoves naujos kartos implantuojamuose prietaisuose, ligoninių medicinos prietaisuose ir sveikatos priežiūros nešiojamuose įrenginiuose.


  • Ankstesnis:
  • Kitas:

  • Parašykite savo žinutę čia ir atsiųskite mums