NVIDIAAI計(jì)算平臺為醫(yī)療儀器和設(shè)備提供實(shí)時傳感技術(shù)支持

開發(fā)者可利用 Clara Holoscan 構(gòu)建應(yīng)用，用以處理多模態(tài)傳感器數(shù)據(jù)、運(yùn)行基于物理性質(zhì)的模型、加速 AI 推理和實(shí)時渲染高質(zhì)量圖形

AI 醫(yī)療設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新為醫(yī)療健康專業(yè)人員提供更好的決策工具，在機(jī)器人輔助手術(shù)、介入放射學(xué)和放射治療規(guī)劃等方面提供幫助。

為了在臨床應(yīng)用方面實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)， AI 醫(yī)療設(shè)備必須具有一個加速流程來實(shí)時處理和預(yù)測數(shù)據(jù)，并將其可視化。

NVIDIA Clara Holoscan 是醫(yī)療健康行業(yè)的新計(jì)算平臺，基于NVIDIA AGX Orin，能為可擴(kuò)展、軟件定義、端到端流媒體數(shù)據(jù)處理的醫(yī)療設(shè)備提供所需的計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施。

作為一個可將醫(yī)療設(shè)備與邊緣服務(wù)器無縫連接的端到端平臺，NVIDIA Clara Holoscan 可助力開發(fā)者創(chuàng)建 AI 微服務(wù)，用以在設(shè)備上運(yùn)行低延遲串流應(yīng)用，同時將更復(fù)雜的任務(wù)傳至數(shù)據(jù)中心資源。

讓不可能的夢想落地

實(shí)現(xiàn)實(shí)時工作流程

幾乎每臺智能醫(yī)療設(shè)備都具有類似的處理流程。該流程始于傳感器，歷經(jīng)數(shù)據(jù)域，然后實(shí)現(xiàn)可視化，便于人類進(jìn)行決策。工作流程每個階段所需的計(jì)算水平視所用設(shè)備（CT 掃描儀、內(nèi)窺鏡或 ICU 室內(nèi)攝像機(jī)）而有所差異。

NVIDIA Clara Holoscan 可加速以下每個階段：

高速 I/O：NVIDIA GPUDirect RDMA 借助 NVIDIA ConnectX 智能網(wǎng)卡或第三方 PCI Express 卡，可以將數(shù)據(jù)直接流式傳輸?shù)?GPU 顯存，以便實(shí)現(xiàn)超低延遲下游處理。

物理處理：在數(shù)據(jù)傳輸?shù)?GPU 后，CUDA-X 和 NVIDIA Triton 推理服務(wù)器將加速基于物理性質(zhì)的計(jì)算或 AI 處理，將傳感器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到圖像域。例如，X 射線和 CT 中的圖像重建或超聲波中的波束成形。

圖像處理：使用 NVIDIA Triton 將圖像數(shù)據(jù)輸入到 AI 模型中，用以檢測、分類、分割或目標(biāo)追蹤。

數(shù)據(jù)處理：使用 NVIDIA cuCIM 庫將傳感器的圖像數(shù)據(jù)流與之前獲取的其他圖像相結(jié)合，開發(fā)者可以使用電子健康記錄等補(bǔ)充信息對數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)或者增強(qiáng)。

渲染：通過 Clara 渲染服務(wù)器，開發(fā)者可以實(shí)時地將設(shè)備數(shù)據(jù)和預(yù)測數(shù)據(jù)進(jìn)行3D可視化，或使用 NVIDIA Omniverse 進(jìn)行交互式電影級渲染，或使用 CloudXR 來增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)。例如，給臨床醫(yī)生一個更好的器官或腫瘤分割圖像。

作為可擴(kuò)展的體系架構(gòu)，Clara Holoscan 能夠從醫(yī)療設(shè)備擴(kuò)展到 NVIDIA 認(rèn)證邊緣服務(wù)器，再到數(shù)據(jù)中心或云中的 NVIDIA DGX 系統(tǒng)。開發(fā)者可通過此平臺，按需在其醫(yī)療設(shè)備中充分添加或減少計(jì)算和輸入/輸出功能，從而平衡延遲、成本、空間、性能和帶寬的需求。

加速醫(yī)療設(shè)備生態(tài)系統(tǒng)

許多醫(yī)療設(shè)備公司正在將 AI 和機(jī)器人技術(shù)融入其中，在機(jī)器人手術(shù)、移動 CT 掃描、支氣管鏡檢中使用 NVIDIA 加速計(jì)算平臺。

NVIDIA Clara Holoscan 旨在通過幫助設(shè)備制造商從設(shè)備縱向擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心，并通過利用領(lǐng)域眾多的 NVIDIA AI 解決方案實(shí)現(xiàn)橫向擴(kuò)展，以便更好地支持此類應(yīng)用。

為了加速多種傳感器輸入的實(shí)時醫(yī)療設(shè)備的發(fā)展，Clara Holoscan 平臺支持來自 NVIDIA Inception AI 和數(shù)據(jù)科學(xué)初創(chuàng)公司加速器計(jì)劃成員的 I/O 卡，包括：

AJA 視頻系統(tǒng) - 用于內(nèi)窺鏡檢查和手術(shù)可視化應(yīng)用的視頻采集卡。

KAYA 儀器 - 用于顯微鏡和科學(xué)成像儀器的視頻采集卡。

us4us - 用于軟件定義超聲波解決方案開發(fā)的研究型前端設(shè)備。

Verasonics 是超聲波研究前端硬件的領(lǐng)導(dǎo)者，它將支持 Clara Holoscan使用高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)據(jù)直接流式傳輸?shù)?NVIDIA GPU。

Clara·Holoscan SDK：一次開發(fā)，任意部署

借助 Clara Holoscan，開發(fā)者可以自定義應(yīng)用，將其作為設(shè)備和服務(wù)器上的一系列模塊化微服務(wù)運(yùn)行。由于 Clara Holoscan 是由軟件定義，醫(yī)療設(shè)備公司可以隨著時間的推移持續(xù)不斷地升級和改進(jìn)其解決方案。

Clara Holoscan SDK 通過加速庫、AI 模型和超聲波、數(shù)字病理學(xué)、內(nèi)窺鏡檢查等參考應(yīng)用支持此項(xiàng)工作，以幫助開發(fā)者利用嵌入式和可擴(kuò)展的混合云計(jì)算。有了端到端的部署平臺，企業(yè)可以更容易地升級應(yīng)用，為醫(yī)學(xué)的日常實(shí)踐帶來新的研究突破。

責(zé)任編輯：haq