NVIDIA 建立人工智慧運算平台,為醫療儀器和設備帶來即時感測

NVIDIA 建立人工智慧運算平台,為醫療儀器和設備帶來即時感測

 

Clara Holoscan 讓開發人員可以建立處理多模組感測器資料的應用程式、運行基於物理原理的模型、加速人工智慧推論,以及即時渲染高品質繪圖

 

創新的醫療設備技術與人工智慧 (AI) 結合,為醫療專業人員提供更好的決策工具,以便在進行機器人輔助手術、放射線介入性治療、放射治療規劃等療程時,提供病患更好的照護。

為了在臨床應用上達到此目標,AI 支援的醫療設備必須具備一個加速管道,進行即時處理、預測以及透過視覺化的方式呈現資料。

專為醫療產業推出並支援 NVIDIA AGX Orin的全新 NVIDIA Clara Holoscan 平台,提供一個運算基礎設施,以具擴充性、軟體定義、端到端的方式來處理醫療設備的串流資料。

開發人員透過用於無縫連接醫療設備與邊緣伺服器的端到端平台 NVIDIA Clara Holoscan,能夠在設備上運行低延遲的串流應用程式以建立 AI 微服務,還能將更複雜的任務交給資料中心的資源來處理。

從遙不可及的夢想到即時處理管道

幾乎每一個智慧醫療設備都有類似的處理管道,從感測器開始、進入資料區,接著以視覺化的方式呈現,最後提供人類進行決策。依照手邊的設備如 CT 掃描儀、內視鏡或 ICU 室內攝影機,在工作流程的每個階段都有不同程度的運算需求。

NVIDIA Clara Holoscan 加速以下每一個階段:

  1. 高速 I/O透過 NVIDIA ConnectX SmartNIC 或第三方 PCI Express 卡,NVIDIA GPUDirect RDMA 直接將資料傳送至 GPU 記憶體,在下游以超低延遲的方式來處理。
  2. 物理處理:當資料傳送至 GPU 後,CUDA-X 及 NVIDIA Triton 推論伺服器加快進行以物理為基礎的計算或 AI 處理作業,將感測器資料轉成影像區,例如透過在 X 光及 CT 進行影像重建,或超音波中的波束成形 (beamforming)。
  3. 影像處理:使用 NVIDIA Triton 將影像資料輸入至 AI 模型,以偵測、分類、分割或追蹤物件。
  4. 資料處理:使用 NVIDIA cuCIM 函式庫將感測器傳入的影像資料與先前獲得的其它影像結合,開發人員可以登錄資料或使用電子病歷等補充資訊來增強資料。
  5. 渲染:透過 Clara Render Server 便能即時以 3D 畫面呈現設備資料和檢測結果,或在 NVIDIA Omniverse 中渲染出電影效果的互動式內容,或使用 CloudXR 在擴增實境環境中呈現,像是讓臨床醫生能更清楚地看到正在被分割的器官或腫瘤。

具擴充性的 Clara Holoscan 架構從醫療設備擴大到 NVIDIA 認證邊緣伺服器,再到資料中心或雲端的 NVIDIA DGX 系統。開發人員透過該平台便能視需求增減醫療設備中的運算和輸入/ 輸出能力,同時平衡延遲、成本、空間、功耗和頻寬等方面的要求。

加速醫療設備商業生態系的發展

許多醫療設備公司投入 AI 和機器人技術,並將 NVIDIA 加速運算平台用於機器人手術、行動電腦斷層 (CT) 掃描、支氣管鏡檢查等應用。

NVIDIA Clara Holoscan 旨在協助設備製造商從設備擴大到資料中心,並透過取得廣泛的 NVIDIA AI 解決方案,為上述應用提供更好的支援。

為了加速開發即時處理眾多感測器輸入的醫療設備,Clara Holoscan 平台支援NVIDIA Inception 加速器計畫中,專精於 AI 及資料科學的新創公司所推出的 I/O 卡,包含:

Ÿ   AJA Video Systems:用於內視鏡和手術視覺化應用的影像擷取卡

Ÿ   KAYA Instruments:常用於顯微鏡和科學影像儀器中的影像擷取卡

Ÿ   us4us:支援開發軟體定義超音波解決方案的研究前端設備

超音波研究前端硬體領導者 Verasonics 將支援 Clara Holoscan,透過高速網路技術將資料直接串流至 NVIDIA GPU。

Clara Holoscan SDK:一次開發、隨處部署

開發人員可以使用 Clara Holoscan 自訂其應用程式,當成在設備及伺服器上運行的一系列模組化微服務。醫療設備公司能夠持續升級和改善軟體定義的解決方案。

Clara Holoscan SDK 透過加速函式庫、AI 模型和超音波在數位病理、內視鏡等方面的參考應用,協助醫療設備公司達成上述目標,並幫助開發人員利用嵌入式及具擴充性之混合雲端運算的優點。當企業擁有一個端到端的部署平台,便能更輕易地對安裝基礎進行升級,將全新的突破性研究成果用於日常醫療環境中。

請至 NVIDIA Clara Holoscan 網頁開始使用。至 NVIDIA GTC 瞭解更多關於 AI 在醫療領域的相關應用,線上 GTC 舉行至 11 月 11 日。

欲瞭解更多內容,敬請觀看執行長黃仁勳的主題演講重播,並收看 NVIDIA 醫療保健部門副總裁暨總經理 Kimberly Powell 的線上議程

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