স্বাস্থ্যসেবা এবং চিকিৎসা ডিভাইস অ্যাপ্লিকেশনের জন্য চিপ সমাধান
মেডিকেল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য চিপ ডিজাইন করার জন্য প্রয়োজনীয় পরিকল্পনা অন্যান্য ক্ষেত্র থেকে একেবারেই আলাদা, এবং এমনকি মিশন-ক্রিটিকাল মার্কেট যেমন স্ব-ড্রাইভিং গাড়ি থেকে খুব আলাদা।মেডিকেল ডিভাইসের ধরন নির্বিশেষে, তবে, মেডিকেল চিপ ডিজাইন তিনটি বড় চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি হবে: বিদ্যুৎ খরচ, নিরাপত্তা এবং নির্ভরযোগ্যতা।
স্বাস্থ্যসেবায় ব্যবহৃত সেমিকন্ডাক্টরগুলির বিকাশের ক্ষেত্রে, বিকাশকারীদের প্রথমে নিশ্চিত করতে হবে যে চিকিৎসা ডিভাইসের কম শক্তি খরচ, ইমপ্লান্টযোগ্য ডিভাইসগুলি এর জন্য আরও কঠোর প্রয়োজনীয়তা, কারণ এই জাতীয় ডিভাইসগুলিকে অস্ত্রোপচারের মাধ্যমে শরীরে স্থাপন করা এবং অপসারণ করা প্রয়োজন, শক্তি খরচ কম হওয়া উচিত। , সাধারণভাবে, ডাক্তার এবং রোগীরা চান ইমপ্লান্টযোগ্য চিকিৎসা যন্ত্র 10 থেকে 20 বছর স্থায়ী হতে পারে, প্রতি কয়েক বছরে একটি ব্যাটারি প্রতিস্থাপন করার চেয়ে।
বেশিরভাগ অ-ইমপ্লান্টযোগ্য মেডিকেল ডিভাইসগুলির জন্যও অতি-লো-পাওয়ার ডিজাইনের প্রয়োজন হয়, কারণ এই ধরনের ডিভাইসগুলি বেশিরভাগই ব্যাটারি-চালিত (যেমন কব্জিতে ফিটনেস ট্র্যাকার)।বিকাশকারীদের সক্রিয় এবং স্ট্যান্ডবাই পাওয়ার খরচ কমাতে কম-লিকেজ প্রক্রিয়া, ভোল্টেজ ডোমেন এবং পরিবর্তনযোগ্য পাওয়ার ডোমেনের মতো প্রযুক্তিগুলি বিবেচনা করতে হবে।
নির্ভরযোগ্যতা হল সম্ভাব্যতা যে চিপ একটি নির্দিষ্ট সময়ের জন্য একটি নির্দিষ্ট পরিবেশে (মানব দেহের ভিতরে, কব্জিতে, ইত্যাদি) প্রয়োজনীয় কাজটি ভালভাবে সম্পাদন করবে, যা চিকিৎসা যন্ত্রের ব্যবহারের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হবে।বেশিরভাগ ব্যর্থতা উত্পাদন পর্যায়ে বা জীবনের শেষের কাছাকাছি ঘটে এবং সঠিক কারণটি পণ্যের নির্দিষ্টতার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হবে।উদাহরণস্বরূপ, একটি ল্যাপটপ বা মোবাইল ডিভাইসের জীবনকাল প্রায় 3 বছর।
জীবনের শেষের ব্যর্থতাগুলি প্রাথমিকভাবে ট্রানজিস্টর বার্ধক্য এবং ইলেক্ট্রোমাইগ্রেশনের কারণে।বার্ধক্য বলতে বোঝায় সময়ের সাথে সাথে ট্রানজিস্টরের কার্যক্ষমতার ক্রমান্বয়ে অবনতি, যা শেষ পর্যন্ত পুরো ডিভাইসের ব্যর্থতার দিকে নিয়ে যায়।বৈদ্যুতিক স্থানান্তর, বা বর্তমান ঘনত্বের কারণে পরমাণুর অবাঞ্ছিত চলাচল, ট্রানজিস্টরের মধ্যে আন্তঃসংযোগ ব্যর্থতার একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ।লাইনের মাধ্যমে বর্তমান ঘনত্ব যত বেশি হবে, স্বল্প মেয়াদে ব্যর্থতার সম্ভাবনা তত বেশি।
মেডিক্যাল ডিভাইসের সঠিক ক্রিয়াকলাপ অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, তাই ডিজাইন পর্বের একেবারে শুরুতে এবং পুরো প্রক্রিয়া জুড়ে নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত করা প্রয়োজন।একই সময়ে, উৎপাদন পর্যায়ে পরিবর্তনশীলতা হ্রাস করাও অপরিহার্য।Synopsys একটি সম্পূর্ণ নির্ভরযোগ্যতা বিশ্লেষণ সমাধান অফার করে, যাকে সাধারণত প্রাইমসিম নির্ভরযোগ্যতা বিশ্লেষণ বলা হয়, যার মধ্যে বৈদ্যুতিক নিয়ম পরীক্ষা, ফল্ট সিমুলেশন, পরিবর্তনশীলতা বিশ্লেষণ, ইলেক্ট্রোমাইগ্রেশন বিশ্লেষণ এবং ট্রানজিস্টর বার্ধক্য বিশ্লেষণ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
মেডিকেল ডিভাইস দ্বারা সংগৃহীত গোপনীয় চিকিৎসা তথ্য সুরক্ষিত করা প্রয়োজন যাতে অননুমোদিত কর্মীরা ব্যক্তিগত চিকিৎসা তথ্য অ্যাক্সেস করতে না পারে।ডেভেলপারদের নিশ্চিত করতে হবে যে মেডিকেল ডিভাইসগুলি কোনো ধরনের টেম্পারিংয়ের জন্য সংবেদনশীল নয়, যেমন অসাধু ব্যক্তিরা রোগীর ক্ষতি করার জন্য পেসমেকারে হ্যাক করার সম্ভাবনা।নতুন নিউমোনিয়া মহামারীর কারণে, চিকিৎসা ক্ষেত্র রোগীদের সাথে যোগাযোগের ঝুঁকি কমাতে এবং সুবিধার জন্য ক্রমবর্ধমানভাবে সংযুক্ত ডিভাইস ব্যবহার করছে।যত বেশি দূরবর্তী সংযোগ স্থাপন করা হবে, ডেটা লঙ্ঘন এবং অন্যান্য সাইবার আক্রমণের সম্ভাবনা তত বেশি।
চিপ ডিজাইন টুলের দৃষ্টিকোণ থেকে, মেডিক্যাল ডিভাইস চিপ ডেভেলপাররা অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশন পরিস্থিতিতে ব্যবহৃত সরঞ্জামগুলির থেকে আলাদা কোনও সরঞ্জাম ব্যবহার করেন না;ইডিএ, আইপি কোর, এবং নির্ভরযোগ্যতা বিশ্লেষণের সরঞ্জামগুলি সবই অপরিহার্য।এই সরঞ্জামগুলি বিকাশকারীদেরকে বর্ধিত নির্ভরযোগ্যতার সাথে অতি-নিম্ন শক্তির চিপ ডিজাইনগুলি অর্জনের জন্য কার্যকরভাবে পরিকল্পনা করতে সাহায্য করবে, যেখানে স্থানের সীমাবদ্ধতা এবং সুরক্ষার কারণগুলিকে বিবেচনায় নিয়ে, যা রোগীর স্বাস্থ্য, তথ্য সুরক্ষা এবং জীবনের সুরক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ।
সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, নতুন ক্রাউন প্রাদুর্ভাব আরও বেশি সংখ্যক লোককে চিকিৎসা ব্যবস্থা এবং চিকিৎসা ডিভাইসের গুরুত্ব উপলব্ধি করেছে।মহামারী চলাকালীন, ফুসফুসে গুরুতর আঘাতপ্রাপ্ত রোগীদের সাহায্যকারী শ্বাস-প্রশ্বাসের সাহায্যে ভেন্টিলেটর ব্যবহার করা হতো।ভেন্টিলেটর সিস্টেম অত্যাবশ্যক সংকেত নিরীক্ষণ করতে অর্ধপরিবাহী সেন্সর এবং প্রসেসর ব্যবহার করে।সেন্সরগুলি রোগীর হার, আয়তন এবং প্রতি নিঃশ্বাসে অক্সিজেনের পরিমাণ নির্ধারণ করতে এবং রোগীর প্রয়োজনের সাথে ঠিক অক্সিজেনের মাত্রা সামঞ্জস্য করতে ব্যবহৃত হয়।প্রসেসর রোগীর শ্বাস-প্রশ্বাসে সহায়তা করার জন্য মোটর গতি নিয়ন্ত্রণ করে।
এবং পোর্টেবল আল্ট্রাসাউন্ড ডিভাইস রোগীদের ফুসফুসের ক্ষতের মতো ভাইরাল লক্ষণগুলি সনাক্ত করতে পারে এবং নিউক্লিক অ্যাসিড পরীক্ষার জন্য অপেক্ষা না করেই নতুন করোনাভাইরাসের সাথে যুক্ত তীব্র নিউমোনিয়ার বৈশিষ্ট্যগুলি দ্রুত সনাক্ত করতে পারে।এই ধরনের ডিভাইসগুলি পূর্বে আল্ট্রাসাউন্ড প্রোব হিসাবে পাইজোইলেকট্রিক ক্রিস্টাল ব্যবহার করত, যার দাম সাধারণত $100,000 এর বেশি।একটি সেমিকন্ডাক্টর চিপ দিয়ে পাইজোইলেকট্রিক ক্রিস্টাল প্রতিস্থাপন করে, ডিভাইসটির খরচ মাত্র কয়েক হাজার ডলার এবং এটি রোগীর অভ্যন্তরীণ শরীরের সহজে সনাক্তকরণ এবং মূল্যায়নের অনুমতি দেয়।
নতুন করোনাভাইরাস বাড়ছে এবং এখনও পুরোপুরি শেষ হয়নি।জনসাধারণের জায়গাগুলির জন্য প্রচুর সংখ্যক মানুষের তাপমাত্রা পরীক্ষা করা গুরুত্বপূর্ণ।বর্তমান থার্মাল ইমেজিং ক্যামেরা বা নন-কন্টাক্ট ফরহেড ইনফ্রারেড থার্মোমিটারগুলি এটি করার দুটি সাধারণ উপায় এবং এই ডিভাইসগুলি তাপমাত্রার মতো ডেটাকে ডিজিটাল রিডিংয়ে রূপান্তর করতে সেমিকন্ডাক্টর যেমন সেন্সর এবং এনালগ চিপগুলির উপরও নির্ভর করে।
স্বাস্থ্যসেবা শিল্পের প্রয়োজন উন্নত ইডিএ টুলস যা আজকের নিরন্তর পরিবর্তনশীল চ্যালেঞ্জ মোকাবেলায়।উন্নত EDA সরঞ্জামগুলি বিভিন্ন সমাধান প্রদান করতে পারে, যেমন হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার স্তরে রিয়েল-টাইম ডেটা প্রসেসিং ক্ষমতা প্রয়োগ করা, সিস্টেম ইন্টিগ্রেশন (একটি একক-চিপ প্ল্যাটফর্মে যতটা সম্ভব উপাদান একত্রিত করা), এবং নিম্ন-এর প্রভাব মূল্যায়ন করা। তাপ অপচয় এবং ব্যাটারি লাইফ উপর শক্তি নকশা.সেমিকন্ডাক্টর হল অনেক বর্তমান মেডিকেল ডিভাইসের একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান, যা অপারেশনাল কন্ট্রোল, ডেটা প্রসেসিং এবং স্টোরেজ, ওয়্যারলেস কানেক্টিভিটি এবং পাওয়ার ম্যানেজমেন্টের মতো ফাংশন প্রদান করে।ঐতিহ্যবাহী চিকিৎসা যন্ত্রগুলো সেমিকন্ডাক্টরের উপর নির্ভরশীল নয় এবং সেমিকন্ডাক্টর প্রয়োগ করে এমন চিকিৎসা যন্ত্রগুলো শুধুমাত্র ঐতিহ্যবাহী চিকিৎসা যন্ত্রের কার্য সম্পাদন করে না, চিকিৎসা ডিভাইসের কর্মক্ষমতাও উন্নত করে এবং খরচ কমায়।
মেডিকেল ডিভাইস শিল্প দ্রুত গতিতে বিকশিত হচ্ছে, এবং চিপ ডেভেলপাররা পরবর্তী প্রজন্মের ইমপ্লান্টযোগ্য ডিভাইস, হাসপাতালের চিকিৎসা ডিভাইস এবং স্বাস্থ্যসেবা পরিধানযোগ্য সামগ্রীতে উদ্ভাবন তৈরি করছে এবং চালিয়ে যাচ্ছে।
