వైద్య అనువర్తనాల కోసం చిప్లను రూపొందించడానికి అవసరమైన ప్రణాళిక ఇతర ప్రాంతాల నుండి చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు స్వీయ-డ్రైవింగ్ కార్ల వంటి మిషన్-క్రిటికల్ మార్కెట్ల నుండి కూడా చాలా భిన్నంగా ఉంటుంది.వైద్య పరికరం రకంతో సంబంధం లేకుండా, వైద్య చిప్ రూపకల్పన మూడు ప్రధాన సవాళ్లను ఎదుర్కొంటుంది: విద్యుత్ వినియోగం, భద్రత మరియు విశ్వసనీయత.
హెల్త్కేర్లో ఉపయోగించే సెమీకండక్టర్ల అభివృద్ధిలో, డెవలపర్లు ముందుగా వైద్య పరికరాలు, ఇంప్లాంట్ చేయదగిన పరికరాల తక్కువ విద్యుత్ వినియోగానికి మరింత కఠినమైన అవసరాలు ఉండేలా చూసుకోవాలి, ఎందుకంటే అలాంటి పరికరాలను శరీరంలో శస్త్రచికిత్స చేసి తొలగించాలి, విద్యుత్ వినియోగం తక్కువగా ఉండాలి. , సాధారణంగా, వైద్యులు మరియు రోగులు బ్యాటరీని మార్చడానికి ప్రతి కొన్ని సంవత్సరాలకు బదులుగా అమర్చగల వైద్య పరికరాలు 10 నుండి 20 సంవత్సరాల వరకు ఉండవచ్చని కోరుకుంటారు.
చాలా వరకు నాన్-ఇంప్లాంట్ చేయలేని వైద్య పరికరాలకు అల్ట్రా-తక్కువ-పవర్ డిజైన్లు అవసరమవుతాయి, ఎందుకంటే అలాంటి పరికరాలు ఎక్కువగా బ్యాటరీతో నడిచేవి (మణికట్టుపై ఫిట్నెస్ ట్రాకర్లు వంటివి).యాక్టివ్ మరియు స్టాండ్బై పవర్ వినియోగాన్ని తగ్గించడానికి డెవలపర్లు తక్కువ-లీకేజ్ ప్రక్రియలు, వోల్టేజ్ డొమైన్లు మరియు స్విచ్ చేయగల పవర్ డొమైన్ల వంటి సాంకేతికతలను పరిగణనలోకి తీసుకోవాలి.
విశ్వసనీయత అనేది ఒక నిర్దిష్ట వాతావరణంలో (మానవ శరీరం లోపల, మణికట్టు మీద మొదలైనవి) చిప్ అవసరమైన పనితీరును ఒక నిర్దిష్ట కాల వ్యవధిలో చక్కగా నిర్వర్తించే సంభావ్యత, ఇది వైద్య పరికరం యొక్క వినియోగాన్ని బట్టి మారుతుంది.చాలా వైఫల్యాలు తయారీ దశలో లేదా జీవిత ముగింపులో సంభవిస్తాయి మరియు ఉత్పత్తి యొక్క ప్రత్యేకతలను బట్టి ఖచ్చితమైన కారణం మారుతుంది.ఉదాహరణకు, ల్యాప్టాప్ లేదా మొబైల్ పరికరం యొక్క జీవిత కాలం సుమారు 3 సంవత్సరాలు.
ఎండ్-ఆఫ్-లైఫ్ వైఫల్యాలు ప్రధానంగా ట్రాన్సిస్టర్ వృద్ధాప్యం మరియు ఎలక్ట్రోమిగ్రేషన్ కారణంగా ఉంటాయి.వృద్ధాప్యం అనేది కాలక్రమేణా ట్రాన్సిస్టర్ పనితీరు యొక్క క్రమంగా క్షీణతను సూచిస్తుంది, చివరికి మొత్తం పరికరం యొక్క వైఫల్యానికి దారితీస్తుంది.ఎలెక్ట్రోమిగ్రేషన్, లేదా ప్రస్తుత సాంద్రత కారణంగా అణువుల అవాంఛిత కదలిక, ట్రాన్సిస్టర్ల మధ్య ఇంటర్కనెక్షన్ వైఫల్యానికి ఒక ముఖ్యమైన కారణం.లైన్ ద్వారా ప్రస్తుత సాంద్రత ఎక్కువ, స్వల్పకాలిక వైఫల్యానికి ఎక్కువ అవకాశం.
వైద్య పరికరాల సరైన ఆపరేషన్ కీలకం, కాబట్టి డిజైన్ దశ ప్రారంభంలో మరియు ప్రక్రియ అంతటా విశ్వసనీయతను నిర్ధారించడం అవసరం.అదే సమయంలో, ఉత్పత్తి దశలో వైవిధ్యాన్ని తగ్గించడం కూడా అవసరం.సారాంశం పూర్తి విశ్వసనీయత విశ్లేషణ పరిష్కారాన్ని అందిస్తుంది, దీనిని సాధారణంగా ప్రైమ్సిమ్ రిలయబిలిటీ అనాలిసిస్ అని పిలుస్తారు, ఇందులో ఎలక్ట్రికల్ రూల్ చెకింగ్, ఫాల్ట్ సిమ్యులేషన్, వేరియబిలిటీ అనాలిసిస్, ఎలక్ట్రోమిగ్రేషన్ అనాలిసిస్ మరియు ట్రాన్సిస్టర్ ఏజింగ్ అనాలిసిస్ ఉంటాయి.
అనధికార సిబ్బంది ప్రైవేట్ వైద్య సమాచారాన్ని యాక్సెస్ చేయలేని విధంగా వైద్య పరికరాల ద్వారా సేకరించిన రహస్య వైద్య డేటా సురక్షితంగా ఉండాలి.డెవలపర్లు రోగికి హాని కలిగించడానికి పేస్మేకర్ను హ్యాక్ చేయడం వంటి నిష్కపటమైన వ్యక్తులు ఎలాంటి టాంపరింగ్కు గురికాకుండా వైద్య పరికరాలు ఉండేలా చూసుకోవాలి.కొత్త న్యుమోనియా మహమ్మారి కారణంగా, రోగులతో పరిచయం ప్రమాదాన్ని తగ్గించడానికి మరియు సౌలభ్యం కోసం వైద్యరంగం కనెక్ట్ చేయబడిన పరికరాలను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తోంది.మరింత రిమోట్ కనెక్షన్లు ఏర్పాటైతే, డేటా ఉల్లంఘనలు మరియు ఇతర సైబర్ దాడుల సంభావ్యత అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది.
చిప్ డిజైన్ సాధనాల దృక్కోణంలో, వైద్య పరికర చిప్ డెవలపర్లు ఇతర అప్లికేషన్ దృష్టాంతాలలో ఉపయోగించిన వాటికి భిన్నమైన సాధనాలను ఉపయోగించరు;EDA, IP కోర్లు మరియు విశ్వసనీయత విశ్లేషణ సాధనాలు అన్నీ అవసరం.రోగి ఆరోగ్యం, సమాచార భద్రత మరియు జీవిత భద్రత కోసం ముఖ్యమైన స్థల పరిమితులు మరియు భద్రతా కారకాలను పరిగణనలోకి తీసుకుంటూ, పెరిగిన విశ్వసనీయతతో అల్ట్రా-తక్కువ పవర్ చిప్ డిజైన్లను సాధించడానికి డెవలపర్లకు ఈ సాధనాలు సహాయపడతాయి.
ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, కొత్త కిరీటం వ్యాప్తి కూడా ఎక్కువ మంది ప్రజలు వైద్య వ్యవస్థలు మరియు వైద్య పరికరాల ప్రాముఖ్యతను గ్రహించేలా చేసింది.అంటువ్యాధి సమయంలో, తీవ్రమైన ఊపిరితిత్తుల గాయంతో బాధపడుతున్న రోగులకు సహాయక శ్వాసతో సహాయం చేయడానికి వెంటిలేటర్లను ఉపయోగించారు.ముఖ్యమైన సంకేతాలను పర్యవేక్షించడానికి వెంటిలేటర్ సిస్టమ్లు సెమీకండక్టర్ సెన్సార్లు మరియు ప్రాసెసర్లను ఉపయోగిస్తాయి.రోగి యొక్క రేటు, వాల్యూమ్ మరియు శ్వాసకు ఆక్సిజన్ మొత్తాన్ని గుర్తించడానికి మరియు రోగి యొక్క అవసరాలకు ఆక్సిజన్ స్థాయిని సరిగ్గా సర్దుబాటు చేయడానికి సెన్సార్లు ఉపయోగించబడతాయి.రోగి శ్వాస తీసుకోవడంలో సహాయపడటానికి ప్రాసెసర్ మోటార్ వేగాన్ని నియంత్రిస్తుంది.
మరియు పోర్టబుల్ అల్ట్రాసౌండ్ పరికరం రోగులలో ఊపిరితిత్తుల గాయాలు వంటి వైరల్ లక్షణాలను గుర్తించగలదు మరియు న్యూక్లియిక్ యాసిడ్ పరీక్ష కోసం వేచి ఉండకుండా కొత్త కరోనావైరస్తో సంబంధం ఉన్న తీవ్రమైన న్యుమోనియా లక్షణాలను త్వరగా గుర్తించగలదు.ఇటువంటి పరికరాలు గతంలో పైజోఎలెక్ట్రిక్ స్ఫటికాలను అల్ట్రాసౌండ్ ప్రోబ్స్గా ఉపయోగించాయి, దీని ధర సాధారణంగా $100,000 కంటే ఎక్కువ.పైజోఎలెక్ట్రిక్ క్రిస్టల్ను సెమీకండక్టర్ చిప్తో భర్తీ చేయడం ద్వారా, పరికరం కొన్ని వేల డాలర్లు మాత్రమే ఖర్చవుతుంది మరియు రోగి యొక్క అంతర్గత శరీరాన్ని సులభంగా గుర్తించడం మరియు అంచనా వేయడానికి అనుమతిస్తుంది.
కొత్త కరోనావైరస్ పెరుగుతోంది మరియు ఇంకా పూర్తిగా ముగియలేదు.బహిరంగ ప్రదేశాలు పెద్ద సంఖ్యలో వ్యక్తుల ఉష్ణోగ్రతను తనిఖీ చేయడం ముఖ్యం.ప్రస్తుత థర్మల్ ఇమేజింగ్ కెమెరాలు లేదా నాన్-కాంటాక్ట్ ఫోర్హెడ్ ఇన్ఫ్రారెడ్ థర్మామీటర్లు దీన్ని చేయడానికి రెండు సాధారణ మార్గాలు, మరియు ఈ పరికరాలు ఉష్ణోగ్రత వంటి డేటాను డిజిటల్ రీడింగ్లుగా మార్చడానికి సెన్సార్లు మరియు అనలాగ్ చిప్ల వంటి సెమీకండక్టర్లపై కూడా ఆధారపడతాయి.
నేటి ఎప్పటికప్పుడు మారుతున్న సవాళ్లను ఎదుర్కోవడానికి ఆరోగ్య సంరక్షణ పరిశ్రమకు అధునాతన EDA సాధనాలు అవసరం.అధునాతన EDA సాధనాలు హార్డ్వేర్ మరియు సాఫ్ట్వేర్ స్థాయిలలో నిజ-సమయ డేటా ప్రాసెసింగ్ సామర్థ్యాలను అమలు చేయడం, సిస్టమ్ ఇంటిగ్రేషన్ (ఒకే-చిప్ ప్లాట్ఫారమ్లో వీలైనన్ని ఎక్కువ భాగాలను ఏకీకృతం చేయడం) మరియు తక్కువ ప్రభావాన్ని అంచనా వేయడం వంటి అనేక రకాల పరిష్కారాలను అందించగలవు. వేడి వెదజల్లడం మరియు బ్యాటరీ జీవితంపై పవర్ డిజైన్లు.సెమీకండక్టర్లు అనేక ప్రస్తుత వైద్య పరికరాలలో ముఖ్యమైన భాగం, కార్యాచరణ నియంత్రణ, డేటా ప్రాసెసింగ్ మరియు నిల్వ, వైర్లెస్ కనెక్టివిటీ మరియు పవర్ మేనేజ్మెంట్ వంటి విధులను అందిస్తాయి.సాంప్రదాయ వైద్య పరికరాలు సెమీకండక్టర్లపై ఆధారపడి ఉండవు మరియు సెమీకండక్టర్లను వర్తించే వైద్య పరికరాలు సాంప్రదాయ వైద్య పరికరాల పనితీరును మాత్రమే కాకుండా, వైద్య పరికరాల పనితీరును మెరుగుపరుస్తాయి మరియు ఖర్చులను తగ్గిస్తాయి.
వైద్య పరికరాల పరిశ్రమ శరవేగంగా అభివృద్ధి చెందుతోంది మరియు చిప్ డెవలపర్లు తదుపరి తరం ఇంప్లాంట్ చేయదగిన పరికరాలు, ఆసుపత్రి వైద్య పరికరాలు మరియు ఆరోగ్య సంరక్షణ ధరించగలిగిన వాటిలో ఆవిష్కరణలను రూపొందిస్తున్నారు మరియు కొనసాగిస్తున్నారు.