Implementación de un algoritmo de reconocimiento de patrones en señales biomédicas para su evaluación en un microprocesador basado en la Arquitectura de Set de Instrucciones RISC V

Proyecto de graduación (Licenciatura en Ingeniería en Electrónica) Instituto Tecnológico de Costa Rica, Escuela de Ingeniería Electrónica, 2017.In this document, the development of an event/pattern recognition system in ECG signals is presented. The event detection is performed via a cross-correlation algorithm, using real biomedical signals represented in a bitstream format. The development of the project is divided in two main sections, one of which considers the design of the algorithm and its implementation in C++. The other main section discusses the development of a hardware platform in which the algorithm is executed. In the case of the presented project, the hardware platform used is based on RocketChip, an open-source initiative based on the instruction set architecture RISC V

Siwa: A custom RISC-V based system on chip (SOC) for low power medical applications

This work introduces the development of Siwa, a RISC-V RV32I 32-bit based core, intended as a flexible control platform for highly integrated implantable biomedical applications, and implemented on a commercial 0.18 m high voltage (HV) CMOS technology. Simulations show that Siwa can outperform commercial micro-controllers commonly used in the medical industry as control units for implantable devices, with energy requirements below the 50 pJ per clock cycle.Agencia Nacional de Investigación e Innovació

Siwa: a RISC-V RV32I based micro-controller for implantable medical applications

The design of Siwa1, a compact low power custom system on chip (SoC), targeted for implantable/wearable applications, is reported in this paper. Siwa is based on a RISC-V RV32I architecture. It has a centrally controlled non-pipelined structure, and it includes a control interface for an integrated sensing and stimulation device for biological tissues as well as standard communication interfaces. Siwa was developed from scratch using System Verilog, and implemented in a 180nm CMOS technology; Siwa includes a latch based register file c apable to read and write in one clock cycle with an area 30% smaller and a power consumption 25% lower with respect to an equivalent flip flop implementation; also, it has an estimated average power consumption of 70μW (48pJ/cycle) which is comparable to other micro-controllers commonly used in IMD applications.Agencia Nacional de Investigación e Innovació

Quitirrisí

Producto de Trabajo Comunal UniversotarioReúne la historia de vida de algunos de los pobladores de la comunidad indígena de QuitirrisíUCR::Vicerrectoría de Acción Social::Trabajo Comunal Universitario (TCU)UCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Sociales::Facultad de Ciencias Sociales::Escuela de Histori

Quitirrisí

Producto de Trabajo Comunal UniversotarioReúne la historia de vida de algunos de los pobladores de la comunidad indígena de QuitirrisíUCR::Vicerrectoría de Acción SocialUCR::Vicerrectoría de Docencia::Ciencias Sociales::Facultad de Ciencias Sociales::Escuela de Histori

Hacia la revisión de tecnologías electrónicas aplicadas a dispositivos médicos implantables

The development of electronic implantable medical devices (IMD) has been increasing over the years, targeting very diverse applications and implementing different technologies. The impact of IMDs in the treatment of different ailments like Parkinson’s disease, hearing impairment, heart arrhythmia, and chronic pain, among many others, has been notorious and inspired their exploration to treat other health problems. Even when there is great interest in the scientific community for the exploration and development of IMDs, no standards are ruling its development. This lack of standardization is the reason why the analysis of the tendencies of this area from the technical point of view becomes complex. The analysis of the tendencies in the development of IMD devices required the exploration of diverse sources, which describe heterogeneous systems using very different approaches and methodologies for similar problems. In this paper an open SQL database intended for collecting information from IMD publications is presented; at this point, more than 200 published works are feed in the database covering a period from 1974 to 2018. This database is extensible and enables researchers to find trends and explore the development of IMDs from a broader perspective. We also used this database as a proof of concept to explore some general trends in the design of IMDs based on the included workEl desarrollo de dispositivos médicos implantables electrónicos (IMD) ha ido en aumento a lo largo de los años, apuntando a aplicaciones muy diversas e implementando diferentes tecnologías. El impacto de los IMD en el tratamiento de diferentes dolencias como la enfermedad de Parkinson, discapacidad auditiva, arritmia cardíaca y dolor crónico, entre muchos otros, ha sido notorio e inspiró su exploración para tratar otros problemas de salud. Incluso cuando hay un gran interés en la comunidad científica por la exploración y el progreso de los IMD no hay normas que gobiernen su desarrollo y hay una gran divergencia entre los dispositivos destinados a diferentes aplicaciones, por lo que el proceso de análisis del avance y las tendencias del desarrollo del área desde el punto de vista técnico se hace complejo debido a que implica la exploración de fuentes diversas, las cuales describen sistemas heterogéneos. En este artículo creamos una base de datos abierta que recopila información de más de 200 obras publicadas en un período de 1974 a 2018 en el campo de los dispositivos médicos implantables electrónicos con el fin de permitir a los investigadores encontrar tendencias y explorar el desarrollo de los IMD desde una perspectiva más amplia, también utilizamos esta base de datos para explorar algunas tendencias generales en el diseño de los IMD

Hacia la revisión de tecnologías electrónicas aplicadas a dispositivos médicos implantables

The development of electronic implantable medical devices (IMD) has been increasing over the years, targeting very diverse applications and implementing different technologies. The impact of IMDs in the treatment of different ailments like Parkinson’s disease, hearing impairment, heart arrhythmia, and chronic pain, among many others, has been notorious and inspired their exploration to treat other health problems. Even when there is great interest in the scientific community for the exploration and development of IMDs, no standards are ruling its development. This lack of standardization is the reason why the analysis of the tendencies of this area from the technical point of view becomes complex. The analysis of the tendencies in the development of IMD devices required the exploration of diverse sources, which describe heterogeneous systems using very different approaches and methodologies for similar problems. In this paper an open SQL database intended for collecting information from IMD publications is presented; at this point, more than 200 published works are feed in the database covering a period from 1974 to 2018. This database is extensible and enables researchers to find trends and explore the development of IMDs from a broader perspective. We also used this database as a proof of concept to explore some general trends in the design of  IMDs based on the included works.El desarrollo de dispositivos médicos implantables electrónicos (IMD) ha ido en aumento a lo largo de los años, apuntando a aplicaciones muy diversas e implementando diferentes tecnologías. El impacto de los IMD en el tratamiento de diferentes dolencias como la enfermedad de Parkinson, discapacidad auditiva, arritmia cardíaca y dolor crónico, entre muchos otros, ha sido notorio e inspiró su exploración para tratar otros problemas de salud.  Incluso cuando hay un gran interés en la comunidad científica por la exploración y el progreso de los IMD no hay normas que gobiernen su desarrollo y hay una gran divergencia entre los dispositivos destinados a diferentes aplicaciones, por lo que el proceso de análisis del avance y las tendencias del desarrollo del área desde el punto de vista técnico se hace complejo debido a que implica la exploración de fuentes diversas, las cuales describen sistemas heterogéneos.  En este artículo creamos una base de datos abierta que recopila información de más de 200 obras publicadas en un período de 1974 a 2018 en el campo de los dispositivos médicos implantables electrónicos con el fin de permitir a los investigadores encontrar tendencias y explorar el desarrollo de los IMD desde una perspectiva más amplia, también utilizamos esta base de datos para explorar algunas tendencias generales en el diseño de los IMD