Решения за чипове за приложения в здравеопазването и медицинските устройства Представено изображение

Чипови решения за приложения в здравеопазването и медицинските устройства

Кратко описание:

Технологията за изкуствен интелект (AI) е успешна в болници, носими устройства и рутинни медицински посещения.Медицинските специалисти могат да използват устройства, които използват AI и VR технология, за да извършват диагностична работа, да поддържат роботизирана хирургия, да обучават хирурзи и дори да лекуват депресия.Глобалният AI пазар на здравеопазване се очаква да достигне 120 милиарда долара до 2028 г. Медицинските устройства вече могат да бъдат с по-малки размери и да поддържат различни нови функции, а тези иновации стават възможни благодарение на непрекъснатото развитие на полупроводниковите технологии.

Изпратете имейл до нас

Подробности за продукта

Продуктови етикети

Планиране

Планирането, необходимо за проектиране на чипове за медицински приложения, е доста различно от други области и дори много различно от критични за мисията пазари като самоуправляващите се автомобили.Въпреки това, независимо от вида на медицинското устройство, дизайнът на медицинския чип ще бъде изправен пред три основни предизвикателства: консумация на енергия, безопасност и надеждност.

Дизайн с ниска мощност

При разработването на полупроводници, използвани в здравеопазването, разработчиците трябва първо да гарантират, че ниската консумация на енергия на медицинските устройства, имплантируемите устройства са по-строги изисквания за това, тъй като такива устройства трябва да бъдат хирургически поставени в тялото и отстранени, консумацията на енергия трябва да бъде по-ниска , като цяло лекарите и пациентите искат имплантируемите медицински устройства да издържат 10 до 20 години, вместо на всеки няколко години да сменят батерията.

Повечето неимплантируеми медицински устройства също изискват конструкции с ултра ниска мощност, тъй като такива устройства се захранват предимно от батерии (като фитнес тракери на китката).Разработчиците трябва да обмислят технологии като процеси с ниски течове, домейни на напрежение и домейни с превключваема мощност, за да намалят консумацията на енергия в активен режим и в режим на готовност.

Надежден дизайн

Надеждността е вероятността чипът да изпълнява добре необходимата функция в дадена среда (вътре в човешкото тяло, на китката и т.н.) за определен период от време, който ще варира в зависимост от употребата на медицинското изделие.Повечето повреди възникват на етапа на производство или в края на живота, като точната причина ще варира в зависимост от спецификата на продукта.Например продължителността на живота на лаптоп или мобилно устройство е приблизително 3 години.

Повредите в края на експлоатационния живот се дължат предимно на стареене на транзистора и електромиграция.Стареенето се отнася до постепенното влошаване на производителността на транзистора с течение на времето, което в крайна сметка води до повреда на цялото устройство.Електромиграцията или нежеланото движение на атоми, дължащо се на плътността на тока, е важна причина за повреда на взаимното свързване между транзисторите.Колкото по-висока е плътността на тока през линията, толкова по-голям е шансът за повреда в краткосрочен план.

Правилната работа на медицинските устройства е от решаващо значение, така че надеждността трябва да бъде гарантирана в самото начало на фазата на проектиране и по време на целия процес.В същото време намаляването на променливостта в производствената фаза също е от съществено значение.Synopsys предлага цялостно решение за анализ на надеждността, обикновено наричано PrimeSim Reliability Analysis, което включва проверка на електрически правила, симулация на повреда, анализ на променливостта, анализ на електромиграцията и анализ на стареенето на транзистора.

Сигурен дизайн

Поверителните медицински данни, събрани от медицински устройства, трябва да бъдат защитени, така че неупълномощен персонал да няма достъп до частна медицинска информация.Разработчиците трябва да гарантират, че медицинските устройства не са податливи на никаква форма на подправяне, като например възможността безскрупулни лица да хакнат пейсмейкър, за да навредят на пациент.Поради новата епидемия от пневмония медицинската сфера все повече използва свързани устройства за намаляване на риска от контакт с пациенти и за удобство.Колкото повече отдалечени връзки са установени, толкова по-голям е потенциалът за пробиви на данни и други кибератаки.

От гледна точка на инструментите за проектиране на чипове, разработчиците на чипове за медицински устройства не използват различни инструменти от тези, използвани в други сценарии на приложение;EDA, IP ядрата и инструментите за анализ на надеждността са от съществено значение.Тези инструменти ще помогнат на разработчиците да планират ефективно за постигане на дизайн на чипове със свръхниска мощност с повишена надеждност, като същевременно вземат предвид ограниченията на пространството и факторите за безопасност, които са важни за здравето на пациентите, информационната сигурност и безопасността на живота.

През последните години новата епидемия накара все повече и повече хора да осъзнаят важността на медицинските системи и медицинските изделия.По време на епидемията вентилатори бяха използвани за подпомагане на пациенти с тежко белодробно увреждане с асистирано дишане.Вентилаторните системи използват полупроводникови сензори и процесори за наблюдение на жизнените сигнали.Сензорите се използват за определяне на скоростта, обема и количеството кислород на вдишване на пациента и за регулиране на нивото на кислород точно според нуждите на пациента.Процесорът контролира скоростта на двигателя, за да помогне на пациента да диша.

И преносимото ултразвуково устройство може да открие вирусни симптоми като белодробни лезии при пациенти и бързо да идентифицира характеристиките на остра пневмония, свързана с новия коронавирус, без да чака тест за нуклеинова киселина.Такива устройства преди са използвали пиезоелектрични кристали като ултразвукови сонди, които обикновено струват повече от 100 000 долара.Като заменя пиезоелектричния кристал с полупроводников чип, устройството струва само няколко хиляди долара и позволява по-лесно откриване и оценка на вътрешното тяло на пациента.

Новият коронавирус е във възход и все още не е напълно отминал.За обществените места е важно да се проверява температурата на голям брой хора.Настоящите термовизионни камери или безконтактни инфрачервени термометри за чело са два често срещани начина за това и тези устройства също разчитат на полупроводници като сензори и аналогови чипове за преобразуване на данни като температура в цифрови показания.

Индустрията на здравеопазването се нуждае от усъвършенствани EDA инструменти, за да отговори на днешните непрекъснато променящи се предизвикателства.Усъвършенстваните EDA инструменти могат да осигурят различни решения, като прилагане на възможности за обработка на данни в реално време на хардуерно и софтуерно ниво, системна интеграция (интегриране на възможно най-много компоненти в едночипова платформа) и оценка на въздействието на ниско- мощност дизайни на разсейване на топлината и живота на батерията.Полупроводниците са важен компонент на много съвременни медицински устройства, осигуряващи функции като оперативен контрол, обработка и съхранение на данни, безжична връзка и управление на захранването.Традиционните медицински устройства не са толкова зависими от полупроводниците, а медицинските устройства, които използват полупроводници, не само изпълняват функциите на традиционните медицински устройства, но също така подобряват работата на медицинските устройства и намаляват разходите.

Индустрията на медицинските устройства се развива с бързи темпове и разработчиците на чипове проектират и продължават да стимулират иновациите в следващото поколение имплантируеми устройства, болнични медицински устройства и носими устройства за здравеопазване.

Предишен: Решения за доставка на чипове от клас електронна комуникация

Следващия: Услуга за доставяне на чипове от промишлен клас на едно гише

Напишете вашето съобщение тук и ни го изпратете