Sağlık ve tıbbi cihaz uygulamalarına yönelik çip çözümleri

Kısa Açıklama:

Yapay zeka (AI) teknolojisi hastanelerde, giyilebilir cihazlarda ve rutin tıbbi ziyaretlerde başarılı oldu.Tıp uzmanları, teşhis çalışmaları gerçekleştirmek, robotik cerrahiyi desteklemek, cerrahları eğitmek ve hatta depresyonu tedavi etmek için yapay zeka ve VR teknolojisini kullanan cihazları kullanabilir.Küresel yapay zeka sağlık hizmetleri pazarının 2028 yılına kadar 120 milyar dolara ulaşması bekleniyor. Tıbbi cihazlar artık daha küçük boyutlara ulaşabiliyor ve çeşitli yeni işlevleri destekleyebiliyor ve bu yenilikler, yarı iletken teknolojisinin sürekli gelişimiyle mümkün oluyor.


Ürün ayrıntısı

Ürün etiketleri

Planlama

Tıbbi uygulamalara yönelik çip tasarlamak için gereken planlama, diğer alanlardan oldukça farklıdır ve hatta sürücüsüz arabalar gibi kritik görev pazarlarından çok farklıdır.Ancak tıbbi cihazın türü ne olursa olsun tıbbi çip tasarımı üç büyük zorlukla karşı karşıya kalacak: güç tüketimi, güvenlik ve güvenilirlik.

Düşük güçlü tasarım

Sağlık hizmetlerinde kullanılan yarı iletkenlerin geliştirilmesinde, geliştiricilerin öncelikle tıbbi cihazların düşük güç tüketimine sahip olmasını sağlamaları, implante edilebilir cihazların bunun için daha katı gereksinimler olması gerekir, çünkü bu tür cihazların cerrahi olarak vücuda yerleştirilip çıkarılması gerekir, güç tüketiminin daha düşük olması gerekir. Genel olarak doktorlar ve hastalar, implante edilebilir tıbbi cihazların birkaç yılda bir pil değişimi yerine 10 ila 20 yıl kadar dayanmasını istiyor.

İmplante edilemeyen tıbbi cihazların çoğu aynı zamanda ultra düşük güçlü tasarımlar gerektirir, çünkü bu tür cihazlar çoğunlukla pille çalışır (bilekteki fitness takip cihazları gibi).Geliştiricilerin aktif ve yedek güç tüketimini azaltmak için düşük sızıntılı süreçler, voltaj alanları ve değiştirilebilir güç alanları gibi teknolojileri dikkate alması gerekir.

Güvenilir tasarım

Güvenilirlik, çipin belirli bir ortamda (insan vücudunun içinde, bilekte vb.) belirli bir süre boyunca gerekli işlevi iyi bir şekilde yerine getirme olasılığıdır ve bu, tıbbi cihazın kullanımına bağlı olarak değişecektir.Arızaların çoğu üretim aşamasında veya kullanım ömrünün sonuna doğru meydana gelir ve kesin neden, ürünün özelliklerine bağlı olarak değişiklik gösterir.Örneğin bir dizüstü bilgisayarın veya mobil cihazın ömrü yaklaşık 3 yıldır.

Kullanım ömrü sonu arızaları öncelikle transistörün yaşlanmasından ve elektromigrasyondan kaynaklanmaktadır.Yaşlanma, transistör performansının zamanla kademeli olarak azalmasını ifade eder ve sonuçta tüm cihazın arızalanmasına yol açar.Elektromigrasyon veya akım yoğunluğu nedeniyle atomların istenmeyen hareketi, transistörler arasındaki ara bağlantı arızasının önemli bir nedenidir.Hattaki akım yoğunluğu ne kadar yüksek olursa, kısa vadede arıza olasılığı da o kadar artar.

Tıbbi cihazların doğru çalışması kritik öneme sahiptir, bu nedenle güvenilirliğin tasarım aşamasının en başında ve süreç boyunca sağlanması gerekir.Aynı zamanda üretim aşamasındaki değişkenliğin azaltılması da önemlidir.Synopsys, genel olarak PrimeSim Güvenilirlik Analizi olarak adlandırılan ve elektriksel kural kontrolü, arıza simülasyonu, değişkenlik analizi, elektromigrasyon analizi ve transistör yaşlanma analizini içeren eksiksiz bir güvenilirlik analizi çözümü sunar.

Güvenli Tasarım

Tıbbi cihazlar tarafından toplanan gizli tıbbi verilerin, yetkisiz personelin özel tıbbi bilgilere erişememesi için güvence altına alınması gerekir.Geliştiricilerin, tıbbi cihazların, vicdansız kişilerin bir hastaya zarar vermek amacıyla kalp pilini hackleme olasılığı gibi herhangi bir şekilde kurcalanmaya açık olmadığından emin olmaları gerekir.Yeni zatürre salgını nedeniyle tıp alanında hastalarla temas riskini azaltmak ve kolaylık sağlamak amacıyla bağlantılı cihazlar giderek daha fazla kullanılıyor.Ne kadar uzak bağlantı kurulursa veri ihlali ve diğer siber saldırı potansiyeli de o kadar artar.

Çip tasarım araçları açısından bakıldığında, tıbbi cihaz çip geliştiricileri diğer uygulama senaryolarında kullanılanlardan farklı araçlar kullanmamaktadır;EDA, IP çekirdekleri ve güvenilirlik analizi araçlarının tümü önemlidir.Bu araçlar, geliştiricilerin, hasta sağlığı, bilgi güvenliği ve can güvenliği açısından önemli olan alan kısıtlamalarını ve güvenlik faktörlerini dikkate alırken, daha fazla güvenilirliğe sahip ultra düşük güçlü çip tasarımlarına ulaşmak için etkili bir şekilde planlama yapmalarına yardımcı olacak.

Son yıllarda ortaya çıkan yeni taç salgını da giderek daha fazla insanın tıbbi sistemlerin ve tıbbi cihazların önemini fark etmesini sağladı.Salgın sırasında, ciddi akciğer hasarı olan hastalara solunum desteğiyle yardımcı olmak için ventilatörler kullanıldı.Ventilatör sistemleri hayati sinyalleri izlemek için yarı iletken sensörler ve işlemciler kullanır.Sensörler hastanın hızını, hacmini ve nefes başına oksijen miktarını belirlemek ve oksijen seviyesini tam olarak hastanın ihtiyaçlarına göre ayarlamak için kullanılır.İşlemci, hastanın nefes almasına yardımcı olmak için motor hızını kontrol eder.

Taşınabilir ultrason cihazı, hastalardaki akciğer lezyonları gibi viral semptomları tespit edebiliyor ve nükleik asit testini beklemeden yeni koronavirüsle ilişkili akut zatürrenin özelliklerini hızlı bir şekilde tanımlayabiliyor.Bu tür cihazlar daha önce ultrason probları olarak piezoelektrik kristalleri kullanıyordu ve bu da genellikle 100.000 dolardan fazlaya mal oluyordu.Piezoelektrik kristalin yarı iletken bir çiple değiştirilmesiyle cihaz yalnızca birkaç bin dolara mal oluyor ve hastanın iç vücudunun daha kolay tespit edilmesine ve değerlendirilmesine olanak tanıyor.

Yeni koronavirüs yükselişte ve henüz tamamen bitmedi.Halka açık yerlerde çok sayıda insanın ateşinin kontrol edilmesi önemlidir.Mevcut termal görüntüleme kameraları veya temassız alın kızılötesi termometreleri bunu yapmanın iki yaygın yoludur ve bu cihazlar aynı zamanda sıcaklık gibi verileri dijital okumalara dönüştürmek için sensörler ve analog çipler gibi yarı iletkenlere de dayanır.

Sağlık sektörü, günümüzün sürekli değişen zorluklarını karşılamak için gelişmiş EDA araçlarına ihtiyaç duyuyor.Gelişmiş EDA araçları, donanım ve yazılım seviyelerinde gerçek zamanlı veri işleme yeteneklerinin uygulanması, sistem entegrasyonu (mümkün olduğunca çok bileşenin tek çipli bir platforma entegre edilmesi) ve düşük güç tüketiminin etkisinin değerlendirilmesi gibi çeşitli çözümler sağlayabilir. Isı dağıtımı ve pil ömrüne ilişkin güç tasarımları.Yarı iletkenler, operasyonel kontrol, veri işleme ve depolama, kablosuz bağlantı ve güç yönetimi gibi işlevleri sağlayan birçok mevcut tıbbi cihazın önemli bir bileşenidir.Geleneksel tıbbi cihazlar yarı iletkenlere o kadar bağımlı değildir ve yarı iletkenleri uygulayan tıbbi cihazlar yalnızca geleneksel tıbbi cihazların işlevlerini yerine getirmekle kalmaz, aynı zamanda tıbbi cihazların performansını da artırır ve maliyetleri düşürür.

Tıbbi cihaz endüstrisi hızlı bir şekilde gelişiyor ve çip geliştiricileri yeni nesil implante edilebilir cihazlar, hastane tıbbi cihazları ve sağlık hizmetleri için giyilebilir ürünler tasarlıyor ve yenilikleri teşvik etmeye devam ediyor.


  • Öncesi:
  • Sonraki:

  • Mesajınızı buraya yazıp bize gönderin