Chiplösungen für Anwendungen im Gesundheitswesen und in medizinischen Geräten

Die von medizinischen Geräten erfassten vertraulichen medizinischen Daten müssen geschützt werden, damit unbefugtes Personal keinen Zugriff auf private medizinische Informationen hat.Entwickler müssen sicherstellen, dass medizinische Geräte keinerlei Manipulationen ausgesetzt sind, etwa der Möglichkeit, dass skrupellose Personen einen Herzschrittmacher hacken, um einem Patienten Schaden zuzufügen.Aufgrund der neuen Lungenentzündungsepidemie werden im medizinischen Bereich zunehmend vernetzte Geräte eingesetzt, um das Risiko des Kontakts mit Patienten zu verringern und der Bequemlichkeit halber zu dienen.Je mehr Remote-Verbindungen hergestellt werden, desto größer ist das Potenzial für Datenschutzverletzungen und andere Cyberangriffe.

Aus Sicht der Chip-Design-Tools verwenden Chipentwickler für medizinische Geräte keine anderen Tools als in anderen Anwendungsszenarien;EDA, IP-Kerne und Zuverlässigkeitsanalysetools sind alle unerlässlich.Diese Tools werden Entwicklern dabei helfen, effektiv zu planen, um Chipdesigns mit extrem geringem Stromverbrauch und erhöhter Zuverlässigkeit zu erreichen und dabei Platzbeschränkungen und Sicherheitsfaktoren zu berücksichtigen, die für die Gesundheit der Patienten, die Informationssicherheit und die Lebenssicherheit wichtig sind.

In den letzten Jahren hat der neue Corona-Ausbruch auch immer mehr Menschen die Bedeutung medizinischer Systeme und medizinischer Geräte bewusst gemacht.Während der Epidemie wurden Beatmungsgeräte eingesetzt, um Patienten mit schweren Lungenverletzungen durch künstliche Beatmung zu unterstützen.Beatmungssysteme nutzen Halbleitersensoren und -prozessoren zur Überwachung lebenswichtiger Signale.Mithilfe der Sensoren werden Frequenz, Volumen und Sauerstoffmenge des Patienten pro Atemzug ermittelt und der Sauerstoffgehalt genau an die Bedürfnisse des Patienten angepasst.Der Prozessor steuert die Motorgeschwindigkeit, um den Patienten beim Atmen zu unterstützen.

Und das tragbare Ultraschallgerät kann virale Symptome wie Lungenläsionen bei Patienten erkennen und schnell Merkmale einer akuten Lungenentzündung im Zusammenhang mit dem neuen Coronavirus identifizieren, ohne auf Nukleinsäuretests warten zu müssen.Früher nutzten solche Geräte piezoelektrische Kristalle als Ultraschallsonden, die typischerweise mehr als 100.000 US-Dollar kosteten.Durch den Ersatz des piezoelektrischen Kristalls durch einen Halbleiterchip kostet das Gerät nur wenige tausend Dollar und ermöglicht eine einfachere Erkennung und Beurteilung des Körperinneren des Patienten.

Das neue Coronavirus ist auf dem Vormarsch und noch nicht ganz ausgestanden.An öffentlichen Orten ist es wichtig, die Temperatur einer großen Anzahl von Menschen zu überprüfen.Aktuelle Wärmebildkameras oder berührungslose Stirn-Infrarot-Thermometer sind hierfür zwei gängige Methoden. Auch diese Geräte sind auf Halbleiter wie Sensoren und analoge Chips angewiesen, um Daten wie die Temperatur in digitale Messwerte umzuwandeln.

Die Gesundheitsbranche benötigt fortschrittliche EDA-Tools, um den sich ständig ändernden Herausforderungen von heute gerecht zu werden.Fortschrittliche EDA-Tools können eine Vielzahl von Lösungen bieten, wie z. B. die Implementierung von Echtzeit-Datenverarbeitungsfunktionen auf Hardware- und Softwareebene, die Systemintegration (Integration möglichst vieler Komponenten in eine Single-Chip-Plattform) und die Bewertung der Auswirkungen von Low-Chip-Lösungen. Leistungsdesigns auf Wärmeableitung und Batterielebensdauer.Halbleiter sind ein wichtiger Bestandteil vieler aktueller medizinischer Geräte und bieten Funktionen wie Betriebssteuerung, Datenverarbeitung und -speicherung, drahtlose Konnektivität und Energieverwaltung.Herkömmliche medizinische Geräte sind nicht so stark von Halbleitern abhängig, und medizinische Geräte, die Halbleiter verwenden, erfüllen nicht nur die Funktionen herkömmlicher medizinischer Geräte, sondern verbessern auch die Leistung medizinischer Geräte und senken die Kosten.

Die Medizingeräteindustrie entwickelt sich rasant weiter, und Chipentwickler entwerfen und treiben Innovationen in der nächsten Generation von implantierbaren Geräten, medizinischen Geräten für Krankenhäuser und Wearables für das Gesundheitswesen weiter voran.