Pecetaj solvoj por kuracaj kaj medicinaj aparatoj
La planado postulata por desegni blatojn por medicinaj aplikoj estas tre malsama de aliaj areoj, kaj eĉ tre malsama de misi-kritikaj merkatoj kiel ekzemple memveturaj aŭtoj.Sendepende de la speco de medicina aparato, tamen, medicina blatdezajno alfrontos tri gravajn defiojn: elektrokonsumo, sekureco kaj fidindeco.
En la disvolviĝo de duonkonduktaĵoj uzataj en kuracado, programistoj unue devas certigi, ke la malalta energikonsumo de medicinaj aparatoj, enplanteblaj aparatoj estas pli striktaj postuloj por tio, ĉar tiaj aparatoj devas esti kirurgie metitaj en la korpon kaj forigitaj, elektra konsumo devus esti pli malalta. , ĝenerale, kuracistoj kaj pacientoj volas implantable medicina aparatoj povas daŭri 10 al 20 jaroj, prefere ol ĉiuj kelkaj jaroj por anstataŭigi kuirilaron.
La plej multaj ne-enplanteblaj medicinaj aparatoj ankaŭ postulas ultra-malalt-potencajn dezajnojn, ĉar tiaj aparatoj estas plejparte baterifunkciaj (kiel ekzemple trejnitecspuriloj sur la pojno).Programistoj devas konsideri teknologiojn kiel malalt-ligajn procezojn, tensiajn domajnojn kaj ŝanĝeblajn potencajn domajnojn por redukti aktivan kaj ŝancatentan elektrokonsumon.
Fidindeco estas la probableco, ke la blato plenumos la postulatan funkcion bone en antaŭfiksita medio (interne de la homa korpo, sur la pojno, ktp.) dum difinita tempodaŭro, kiu varias laŭ la uzo de la medicina aparato.Plej multaj misfunkciadoj okazas ĉe la fabrikado aŭ proksime de la fino de vivo, kaj la preciza kaŭzo varias laŭ la specifaĵoj de la produkto.Ekzemple, la vivdaŭro de tekkomputilo aŭ poŝtelefono estas proksimume 3 jaroj.
Finaj fiaskoj estas ĉefe pro transistormaljuniĝo kaj elektromigrado.Maljuniĝo rilatas al la laŭpaŝa degenero de transistora efikeco laŭlonge de la tempo, poste kondukante al la fiasko de la tuta aparato.Elektromigrado, aŭ nedezirata movado de atomoj pro nuna denseco, estas grava kialo de interligfiasko inter transistoroj.Ju pli alta estas la nuna denseco tra la linio, des pli granda estas la ŝanco de fiasko baldaŭ.
La ĝusta funkciado de medicinaj aparatoj estas kritika, do fidindeco devas esti certigita ĉe la komenco mem de la projektfazo kaj dum la procezo.Samtempe, reduktado de ŝanĝebleco en la produktadfazo ankaŭ estas esenca.Synopsys ofertas kompletan fidindec-analizan solvon, ofte nomatan PrimeSim Reliability Analysis, kiu inkluzivas elektran regulkontroladon, faŭltan simuladon, ŝanĝeblecon, elektromigradanalizon kaj transistoran maljuniĝan analizon.
La konfidencaj medicinaj datumoj kolektitaj de medicinaj aparatoj devas esti sekurigitaj por ke neaŭtorizita personaro ne povu aliri privatajn medicinajn informojn.Programistoj devas certigi, ke medicinaj aparatoj ne estas sentemaj al iu ajn formo de mistraktado, kiel ekzemple la ebleco de senskrupulaj individuoj hakantaj korstimulilon por damaĝi pacienton.Pro la nova pulminflama epidemio, la medicina kampo pli kaj pli uzas konektitajn aparatojn por redukti la riskon de kontakto kun pacientoj kaj por oportuno.Ju pli malproksimaj konektoj estas establitaj, des pli granda la potencialo por datumrompoj kaj aliaj ciberatakoj.
De la perspektivo de blatdezajnaj iloj, kuracistaj pecetprogramistoj uzas neniujn malsamajn ilojn de tiuj uzitaj en aliaj aplikaĵscenaroj;EDA, IP-kernoj kaj fidindec-analizaj iloj estas ĉiuj esencaj.Ĉi tiuj iloj helpos programistojn plani efike atingi ultra-malaltajn potencajn blatajn dezajnojn kun pliigita fidindeco, konsiderante spaclimojn kaj sekurecfaktorojn, kiuj estas gravaj por pacienca sano, informa sekureco kaj vivsekureco.
En la lastaj jaroj, la nova krona eksplodo ankaŭ igis pli kaj pli da homoj rimarki la gravecon de medicinaj sistemoj kaj medicinaj aparatoj.Dum la epidemio, ventoliloj estis uzataj por helpi pacientojn kun severa pulma vundo kun helpata spirado.Ventilsistemoj uzas duonkonduktaĵsensilojn kaj procesorojn por monitori esencajn signalojn.La sensiloj estas uzataj por determini la indicon de la paciento, volumenon kaj kvanton de oksigeno per spiro kaj alĝustigi la oksigennivelon ĝuste al la bezonoj de la paciento.La procesoro kontrolas la motoran rapidon por helpi la pacienton en spirado.
Kaj la portebla ultrasona aparato povas detekti virusajn simptomojn kiel pulmajn lezojn en pacientoj kaj rapide identigi trajtojn de akra pneŭmonito asociita kun la nova koronavirus sen atendi provojn pri nuklea acido.Tiaj aparatoj antaŭe uzis piezoelektrajn kristalojn kiel ultrasonajn sondilojn, kiuj kutime kostas pli ol $100,000.Anstataŭigante la piezoelektran kristalon per duonkondukta blato, la aparato kostas nur kelkajn milojn da dolaroj kaj permesas pli facilan detekton kaj taksadon de la interna korpo de la paciento.
La nova koronavirus pliiĝas kaj ankoraŭ ne estas tute finita.Gravas por publikaj lokoj kontroli la temperaturon de granda nombro da homoj.Nunaj termikaj fotiloj aŭ ne-kontaktaj fruntaj infraruĝaj termometroj estas du oftaj manieroj fari tion, kaj ĉi tiuj aparatoj ankaŭ dependas de duonkonduktaĵoj kiel sensiloj kaj analogaj blatoj por konverti datumojn kiel temperaturon en ciferecajn legaĵojn.
La sanindustrio bezonas altnivelajn EDA-ilojn por renkonti la ĉiam ŝanĝiĝantajn defiojn de hodiaŭ.Altnivelaj EDA-iloj povas disponigi diversajn solvojn, kiel efektivigado de realtempaj datumtraktadkapabloj sur la aparataro kaj programaro-niveloj, sistema integriĝo (integrante kiel eble plej multajn komponentojn en unu-blata platformo), kaj taksi la efikon de malalt- potenco dezajnoj pri varmo disipado kaj bateria vivo.Semikonduktaĵoj estas grava komponento de multaj nunaj medicinaj aparatoj, disponigante funkciojn kiel ekzemple funkcia kontrolo, datumtraktado kaj stokado, sendrata konektebleco, kaj potencadministrado.Tradiciaj medicinaj aparatoj ne tiom dependas de duonkonduktaĵoj, kaj medicinaj aparatoj, kiuj aplikas duonkonduktaĵojn, ne nur plenumas la funkciojn de tradiciaj medicinaj aparatoj, sed ankaŭ plibonigas la rendimenton de medicinaj aparatoj kaj reduktas kostojn.
La industrio de medicinaj aparatoj evoluas rapide, kaj programistoj de blatoj desegnas kaj daŭre kondukas novigon en la venonta generacio de enplanteblaj aparatoj, hospitalaj medicinaj aparatoj kaj sanporteblaj aparatoj.
