Diseño e implementación de interfaces de comunicación de alta velocidad para dispositivos médicos a la medida

Abstract

Sistemas electrónicos modernos cuentan con múltiples interfaces para comunicarse tanto a nivel intra- como intersistema, las cuales deben trabajar a altas velocidades para poder cumplir con las demandas de desempeño y funcionalidad que impone el mercado electrónico contemporáneo. En el campo de aplicación de dispositivos médicos, esta funcionalidad es crítica debido a la necesidad de poder exportar en una forma eficiente y segura los datos de pacientes que estos sistemas recopilan, además de su monitorización constante para garantizar un buen funcionamiento. La cantidad de aplicaciones también se ha multiplicado con el advenimiento de sistemas de monitoreo personales, dispositivos médicos implantables (IMDs) y vestibles (“wearables”) El objetivo de esta propuesta es desarrollar diseños propios para interfaces de comunicación eléctricas de alta velocidad alambradas a nivel de circuito integrado, basados en estándares modernos. Esto se va a realizar aplicando la metodología de diseño en ingeniería, con un acercamiento “top-down” para el diseño de circuitos integrados de alta velocidad en señal mixta, considerando el análisis de integridad de señales y potencia para las interconexiones y la validación formal tomando como referencia estándares comerciales. Como productos de esta iniciativa con vinculación internacional, además de publicaciones científicas y múltiples enlaces con proyectos finales de Licenciatura, Maestría y Doctorado, se han concretado diseños que se podrían convertir en bloques de propiedad intelectual que pueden ser integrados a los diseños que se desarrollan en el laboratorio de circuitos integrados (DCI Lab) del Instituto Tecnológico de Costa Rica (ITCR). Así mismo, se han realizado contribuciones en las técnicas de modelado para estos sistemas de alta velocidad, incorporando macromodelado y la aplicación de técnicas semi-analíticas y de aprendizaje de máquina para la derivación de los modelos en el campo de integridad de señales.