কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (এআই) রোগীদের পরীক্ষা এবং পরীক্ষার তথ্য থেকে আরও গভীর অন্তর্দৃষ্টি অর্জন করতে সক্ষম হয়েছে।এর ফলে ডায়াগনস্টিক সক্ষমতা এবং ভবিষ্যদ্বাণীমূলক এবং প্রবণতা বিশ্লেষণের সক্ষমতা বৃদ্ধি পাবেপরবর্তী ধাপ হচ্ছে এআই চালিত চিকিৎসা পরীক্ষা এবং নমুনা বিশ্লেষণকে পরীক্ষাগার থেকে ডাক্তারদের অফিস, ক্লিনিক বা বাড়িতে স্থানান্তর করা।এই বেডসাইড মনিটরিং পদ্ধতি (পিওসি) দ্রুত চিকিৎসা অবস্থার মূল্যায়ন করতে পারে, রোগীদের বোঝা কমাতে এবং আরও ঘন ঘন পরীক্ষা করার অনুমতি দেয় যাতে আরও পরিমার্জিত ডেটা সরবরাহ করা যায় এবং উদ্বেগজনক প্রবণতা দ্রুত সনাক্ত করা যায়।
এআই চালিত পিওসি অর্জনের জন্য,প্রয়োজনীয় তথ্য সংগ্রহ এবং পরিমাপের জন্য বিভিন্ন বায়োসেন্সরের সাথে ইন্টারফেস করার জন্য উন্নত অ্যানালগ ফ্রন্ট-এন্ড (এএফই) সহ একটি মাল্টিফাংশনাল অ্যাপ্লিকেশন অপ্টিমাইজড আইসি ব্যবহার করা প্রয়োজনএই আইসিগুলিকে জটিল ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল, জৈবিক এবং সম্পর্কিত পরিমাপের অনন্য বৈশিষ্ট্যগত প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে হবে, যার মধ্যে নির্ভুলতা, কম শক্তি খরচ,এবং অত্যন্ত ইন্টিগ্রেটেড কার্যকারিতাতথ্যের গোপনীয়তা নিশ্চিত করতে তাদের উন্নত নিরাপত্তা প্রযুক্তির ওপর নির্ভর করতে হবে।
এই প্রবন্ধে PoC রূপান্তর প্রবণতা এবং নকশা উপর তার প্রভাব অন্বেষণ করা হবে, তারপর ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত AFE পরিমাপ দৃশ্যকল্প বর্ণনা,এবং পোক পরিমাপ এবং নিরাপত্তা প্রয়োজনীয়তা পূরণ করতে পারে যে অ্যানালগ ডিভাইস উদাহরণ সমাধান চালু.
আমাদের এখন পিওসির দরকার কেন?
পিওসি সনাক্তকরণ এবং নমুনা প্রক্রিয়াকরণ বাড়ানোর চালিকা শক্তিগুলির মধ্যে রয়েছেঃ ব্যক্তি স্বাস্থ্যের অবস্থার উন্নতির জন্য আরও বেশি এবং আরও ভাল চিকিত্সা নির্ণয়ের চাহিদা;জনসংখ্যা ভিত্তিক বৃদ্ধির চাহিদা সম্পর্কে অন্তর্দৃষ্টি বিকাশ, রোগ, এবং রোগের পরিবর্তন। নিয়ন্ত্রক প্রবিধানগুলি আরও পরীক্ষার জন্য উত্সাহ দেয় বা এমনকি আরও বেশি প্রয়োজন, যা কম খরচে করা উচিত এবং পরীক্ষা এবং অপেক্ষার সময় হ্রাস করা উচিত।ক্লিনিক বা বাড়িতে আরও বেশি স্থানীয় পিওসি স্থাপনের প্রবণতা রয়েছে যাতে রোগীদের জন্য হস্তক্ষেপ এবং ব্যয় হ্রাস পায়, যার জন্য সহজ কিন্তু শক্তিশালী যন্ত্রপাতি প্রয়োজন।
একই সময়ে, এআই দ্রুত বিকশিত হচ্ছে, যা এই তথ্যগুলিকে আরও গভীর বিশ্লেষণ এবং ভবিষ্যদ্বাণী করার জন্য ব্যবহার করতে সক্ষম করে।
These comprehensive factors create a demand and opportunity for complex IC based circuits that need to be optimized according to the unique requirements of medical testing data acquisition and managementএই ধরনের আইসি হ'ল ফ্রন্ট-এন্ড ইন্টারফেস যা রোগীর শরীরের তরলকে সিস্টেমের সাথে সংযুক্ত করে, বিভিন্ন সেন্সর থেকে তথ্য সংগ্রহ এবং রেকর্ড করার জন্য দায়ী, এটি মূল্যায়ন করে,এবং চূড়ান্ত তথ্য রিপোর্ট (চিত্র 1).
রোগীর গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণ এবং শরীরের তরল এবং সম্পর্কিত PoC যন্ত্রপাতি এবং ডেটা সিস্টেমের মধ্যে মূল ইন্টারফেস ডায়াগ্রাম (বিস্তারিত করতে ক্লিক করুন)
চিত্র ১ঃ সিমুলেশন এবং সংশ্লিষ্ট ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলি রোগীর গুরুত্বপূর্ণ লক্ষণ এবং শরীরের তরলগুলির মধ্যে গুরুত্বপূর্ণ যোগাযোগের ইন্টারফেস হিসাবে কাজ করে, পাশাপাশি সম্পর্কিত PoC যন্ত্র এবং ডেটা সিস্টেম।(ছবির উৎস): অ্যানালগ ডিভাইস)
অ্যাপ্লিকেশন ভিত্তিক বৈচিত্র্যময় আইসিগুলি বিভিন্ন চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করতে সক্ষম হবে
আমরা এই পরিস্থিতিকে স্পষ্টভাবে চিত্রিত করার জন্য কিছু উদাহরণ ব্যবহার করতে পারিঃ
উদাহরণ 1: পালস অক্সিমিট্রি এবং হার্ট রেট মনিটরঃ
রক্তে অক্সিজেন স্যাচুরেশন (SpO2) এবং হার্ট রেট স্বাস্থ্য পরিমাপের গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক সূচক।প্রথম প্যারামিটারটি অপটিক্যাল এবং ইলেকট্রনিক প্রযুক্তি কীভাবে পিওসির প্রত্যাশা পরিবর্তন করতে পারে তার সবচেয়ে প্রাণবন্ত উদাহরণ প্রদান করেSpO2 পরিমাপের একমাত্র উপায় হল নার্সদের রক্তের নমুনা নেওয়া এবং পরীক্ষার জন্য ল্যাবরেটরিতে পাঠানো।
এখন, কয়েক দশক আগের সুপ্রতিষ্ঠিত ইলেকট্রনিক অপটিক্যাল প্রযুক্তির সাহায্যে, এলইডি, আলোর সেন্সর এবং অ্যালগরিদমগুলি কয়েক সেকেন্ডের মধ্যে দ্রুত DIY রিডিং প্রদান করতে পারে।LED ফটো ইলেকট্রিক সেন্সরগুলির একই বিন্যাস হার্ট রেট তথ্যও প্রদান করতে পারে.
আরও উন্নত এলইডি এবং ফটো ইলেকট্রিক সেন্সর সিস্টেম আমাদের আরও বেশি কর্মক্ষমতা এবং কার্যকারিতা প্রদান করে। এই অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বিশেষভাবে ডিজাইন করা কিছু আইসি রয়েছে, যেমন MAX86171 (চিত্র 2,উপরে), যা একটি অতি-নিম্ন শক্তির অপটিক্যাল ডেটা সংগ্রহ ব্যবস্থা যা ট্রান্সমিশন এবং রিসেপশন চ্যানেলের সাথে।অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে শুধুমাত্র কয়েকটি পৃথক উপাদান কনফিগার করা প্রয়োজন (চিত্র 2), নীচে) ।
MAX86171 মাল্টি-চ্যানেল, অতি-নিম্ন শক্তি, অ্যানালগ ডিভাইস থেকে অপটিক্যাল ডেটা অধিগ্রহণ সিস্টেম (বিস্তার করতে ক্লিক করুন)
চিত্র ২ঃ MAX86171 মাল্টি-চ্যানেল, অতি-নিম্ন শক্তি,অপটিক্যাল ডেটা সংগ্রহ সিস্টেম (উপরে চিত্র) তার অত্যন্ত সমন্বিত অভ্যন্তরীণ ফাংশনগুলির সাথে বাহ্যিক তারের এবং প্যাসিভ সহায়ক উপাদানগুলির প্রয়োজনকে সহজ করে তোলে (নীচের চিত্র). (ছবি উৎসঃ এনালগ ডিভাইস)
ট্রান্সমিটার সাইডে, MAX86171 9 প্রোগ্রামযোগ্য LED ড্রাইভার আউটপুট পিন দিয়ে সজ্জিত, প্রতিটি 3 উচ্চ বর্তমান 8 বিট LED ড্রাইভারের সাথে সংযুক্ত। রিসিভার সাইডে,MAX86171 দুটি কম শব্দ-, চার্জ ইন্টিগ্রেশন ফ্রন্ট-এন্ড এবং পরিবেষ্টিত আলোর বাতিলকরণ (এএলসি) সার্কিট, একটি অপটিক্যাল ভিত্তিক, অত্যন্ত ইন্টিগ্রেটেড উচ্চ-কার্যকারিতা তথ্য অধিগ্রহণ সিস্টেম গঠন করে।
SpO2 এবং হার্ট রেট ডেটা ছাড়াও এই আইসি হার্ট রেট পরিবর্তনশীলতা, শরীরের হাইড্রেশন, পেশী এবং টিস্যু অক্সিজেন স্যাচুরেশন (SmO2 এবং StO2) মূল্যায়ন করতে পারে,এবং সর্বোচ্চ অক্সিজেন খরচ (VO2 max).
অনুগ্রহ করে মনে রাখবেন যে চিকিৎসা সংক্রান্ত অ্যাপ্লিকেশনগুলির পারফরম্যান্স সূচক এবং অগ্রাধিকারগুলি চিকিৎসা সংক্রান্ত নয় এমন পরিস্থিতি থেকে আলাদা।অপটিক্যাল ফ্রন্ট-এন্ডের পরম ব্যাকগ্রাউন্ড শব্দ একটি মূল পরামিতিসিগন্যাল-রাইস রেশো (এসএনআর) এর পরিবর্তে।
যদিও বায়োমেডিক্যাল ক্ষেত্রে, সংকেত ব্যান্ডউইথ এবং নমুনা গ্রহণের হার সাধারণত খুব কম কারণ প্রাসঙ্গিক পরামিতিগুলি কয়েক কিলোহার্জ হারে পরিবর্তন হয় না,রোগী এবং সংকেতগুলির জটিল অ্যানালগ বৈশিষ্ট্যগুলির জন্য নির্দিষ্টকরণের ক্ষেত্রে বিভিন্ন অগ্রাধিকার আদেশ প্রয়োজনএই বৈশিষ্ট্যগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চ সংবেদনশীলতা, বিস্তৃত গতিশীল পরিসীমা, এবং কম গোলমাল যাতে ক্রমাগত পরিবর্তনশীল অ স্থির পরিবেশের সাথে সফলভাবে মোকাবিলা করা যায়।রোগীর ত্বক এবং অভ্যন্তরীণ অঙ্গগুলি ক্রমাগত চলতে থাকবে, এবং এমনকি সামান্য আন্দোলন যোগাযোগ এলাকা এবং যোগাযোগ শক্তি পরিবর্তন হতে পারে। উপরন্তু, এই বৈশিষ্ট্য বিভিন্ন হস্তক্ষেপ, গোলমাল, এবং পরিবর্তন দ্বারা প্রভাবিত হয়,সমস্যাটিকে আরো জটিল করে তোলে.
অ্যাপ্লিকেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য, MAX86171 এর গতিশীল পরিসীমা 91 থেকে 110 ডেসিবেল (ডিবি) এর মধ্যে, পরীক্ষার বিন্যাসের উপর নির্ভর করে। এর রেজল্যুশন 19.5 বিট,অন্ধকার প্রবাহের শব্দ 50 পিকোএম্পের (পিএ) এর কম (কার্যকর মান), এবং 120 হার্জ (হার্জ) এ পরিবেষ্টিত আলোর দমন সহগ 70 ডিবি এর চেয়ে ভাল।
উদাহরণ ২ঃ পোট্যান্টিওমেট্রিক পদ্ধতি, বর্তমান বিশ্লেষণ পদ্ধতি, ভোল্ট এম্পিয়ার পরিমাপ পদ্ধতি এবং প্রতিবন্ধকতা পরিমাপঃ
আজকাল, বৈদ্যুতিক প্রকৌশলীরা বিভিন্ন স্ট্যান্ডার্ড যন্ত্র ব্যবহার করে ভোল্টেজ, বর্তমান, প্রতিবন্ধকতা এবং তাদের আন্তঃসংযোগ দক্ষতার সাথে পরিমাপ করতে পারেন।এই পরিমাপের জন্য বিশেষ প্রয়োজনীয়তা এবং সীমাবদ্ধতা রয়েছে রাসায়নিক এবং জৈবিক পরিবেশে, এবং বিভিন্ন পরিমাপ দৃশ্যকল্প উপস্থাপনঃ
পটেনসিওমেট্রিক পদ্ধতিঃ একটি সমাধানের মধ্যে পদার্থের ঘনত্ব নির্ধারণের জন্য দুটি ইলেক্ট্রোডের মধ্যে সম্ভাব্যতা পরিমাপ করার জন্য একটি পটেনসিওস্ট্যাট ব্যবহার করে
বর্তমান বিশ্লেষণ পদ্ধতিঃ বর্তমান বা বর্তমানের পরিবর্তনগুলির উপর ভিত্তি করে একটি সমাধানের মধ্যে আয়ন সনাক্ত করার জন্য একটি বর্তমান পরিমাপ ডিভাইস ব্যবহার করে
ভোল্টামেট্রিক পদ্ধতিঃ কাজের ইলেক্ট্রোডে একটি নির্দিষ্ট ভোল্টেজ বক্ররেখা প্রয়োগ করুন যা সময়ের সাথে পরিবর্তিত হয় এবং সিস্টেম দ্বারা উত্পন্ন বর্তমান পরিমাপ করে, সাধারণত পরিমাপের জন্য একটি পন্টিওস্ট্যাট ব্যবহার করে
প্রতিবন্ধকতাঃ ত্বক এবং শরীরের মধ্যে ভোল্টেজ বর্তমান সম্পর্ক পরিমাপ
এই পরামিতিগুলি মূল্যায়ন করার জন্য, AD5940 একটি 56 বল WLCSP প্যাকেজে 3.6 × 4.2 মিলিমিটার (মিমি) পরিমাপ করে একাধিক কার্যকারিতা এবং ইন্টারফেস বিকল্পগুলি সরবরাহ করে (চিত্র 3) ।এই কম শক্তি AFE একাধিক ফাংশন এবং ইন্টারফেস আছে, বিশেষভাবে বহনযোগ্য অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যা উচ্চ-নির্ভুলতা ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরিমাপ কৌশল যেমন এম্পিয়ার, ভোল্ট এম্পিয়ার, বা প্রতিরোধের পরিমাপ প্রয়োজন।