Представлен MIO-5377R — компактный одноплатный компьютер, призванный решить традиционные проблемы эндоскопов.

Рак является основной причиной смертности во всем мире, причем рак органов желудочно-кишечного тракта, поражающий толстую кишку, желудок и прямую кишку, является одним из наиболее серьезных. Поскольку профилактика зачастую более эффективна, чем лечение, минимальные разрезы и минимальный дискомфорт для пациента при использовании эндоскопической технологии становятся все более популярным вариантом. Действительно, прогнозируется, что к 2028 году мировой рынок эндоскопических устройств достигнет примерно 47,7 миллиардов долларов США, а прогнозируемый среднегодовой темп роста составит 6%. Технология эндоскопии также набирает обороты, поскольку она позволяет хирургам мгновенно выполнять процедуры полипэктомии, снижая риск развития рака. Сегодня и хирурги, и пациенты все чаще склоняются к использованию современных эндоскопических устройств, которые обеспечивают получение изображений с высоким разрешением и отображение в реальном времени с помощью датчиков камеры.

Проблемы существующей эндоскопии

Традиционная эндоскопия опирается на визуальный анализ и диагнозы врача, но она может быть подвержена проблемам, связанным с человеком, таким как усталость и недостаток опыта. В результате существует высокая вероятность не заметить незначительные аномалии, что приводит к упущенным возможностям лечения на ранней стадии.

Чтобы избежать этой ситуации, некоторые разработчики эндоскопического оборудования стремятся улучшить разрешение дисплея и включить распознавание ИИ, выбирая большие системы, интегрированные с графическими процессорами PCIe. Однако производители эндоскопов могут получить большую выгоду, приняв меньшее и более универсальное решение. Например, компактный одноплатный компьютер (SBC) с модулем расширения предлагает гораздо лучший вариант для медицинской визуализации в приложениях эндоскопического анализа.

Производительность и компактность

Компактные встроенные платы играют все более важную роль в эндоскопических машинах, где размер является решающим фактором. Новейшие SBC позволяют разрабатывать более оптимизированные эндоскопы, занимающие небольшую площадь, обычно в форм-факторе 3,5 дюйма. Это достижение привело к существенному увеличению мобильности и улучшению контроля для хирургов.

Мобильные процессоры последнего поколения лежат в основе современных SBC, обеспечивая впечатляюще высокие возможности EU (исполнительного устройства), когда дело касается графики. Некоторые предлагают в три раза больший ЕС, чем настольные процессоры того же поколения.

Повышенная вычислительная мощность является жизненно важным преимуществом в области эндоскопии, облегчающим выполнение сложных задач, таких как улучшение изображений и сшивка изображений в реальном времени. Процессоры с такими возможностями также работают с низким энергопотреблением благодаря безвентиляторной и малошумной тепловой конструкции. Эти атрибуты приводят к заметному улучшению диагностики и лечения.

Также следует отметить, что новейшие возможности SBC повышают производительность, поддерживая одновременно четыре дисплея с разрешением до 4K. Такое впечатляющее нововведение означает, что хирурги могут обследовать пациентов с исключительной четкостью и точностью, что значительно расширяет диагностические возможности эндоскопических систем. Еще один совет разработчикам эндоскопических систем — искать SBC, который интегрирует USB Type-C, что упрощает подключение камеры и обеспечивает лучшее освещение и использование более тонких линз.

Расширение высокопроизводительного графического процессора для улучшения возможностей визуализации и искусственного интеллекта

В области медицинской визуализации эндоскопия требует повышенной графической производительности. Однако многие из современных встраиваемых плат намеренно имеют большие размеры для расширения PCIe или MXM. Напротив, новейшие модули расширения графического процессора легко подключаются к SBC с помощью разъема USB4 Type-C. Некоторые платы расширения способны поддерживать модули графического процессора MXM с номинальной мощностью до 115 Вт, что приводит к значительному увеличению графической производительности на 460%.

Благодаря интеграции этого же типа модуля расширения с графическим процессором MXM качество отображения повышается с DP1.4 при 3840×2160 и 60 Гц до DP1.4a с идентичным разрешением, но с более высокой частотой обновления 120 Гц. Такое обновление обеспечивает более четкие, плавные изображения для повышения точности, помогает визуализировать внутренние структуры и повышает эффективность медицинских процедур.

Дополнение GPU также может улучшить алгоритмы машинного обучения (ML), еще больше усилив возможности искусственного интеллекта эндоскопа. Оно помогает медицинским специалистам быстро выявлять аномалии, поражения и потенциальные проблемы в режиме реального времени, тем самым повышая как точность диагностики, так и скорость. Более того, расширенный GPU может ускорить обработку изображений, позволяя в реальном времени визуализировать трехмерные медицинские изображения и объемные данные. Эта возможность оказывается незаменимой для таких задач, как хирургическое планирование и обследования, позволяя хирургам получить полную картину анатомии пациента.

Используйте возможности внедрения ИИ с помощью встроенного сервиса

Конечно, когда алгоритмы искусственного интеллекта и машинного обучения потребляют большое количество энергии, может оказаться непросто найти аппаратные устройства с оптимальным соотношением цены и качества. Даже если все наборы данных, алгоритмы, обучение и UI/UX функционируют, как можно облегчить развертывание приложения ИИ? Существует очевидная необходимость эффективного управления моделями ИИ, а также всеми удаленными аппаратными устройствами, такими как датчики.

К счастью, теперь доступны комплексные программные решения для управления устройствами и периферийной оркестрации, которые помогут обеспечить мощность и масштабирование приложений искусственного интеллекта и машинного обучения. В качестве дополнительного преимущества некоторые поставщики, например Advantech, предоставляют этот инструмент бесплатно. Программное обеспечение, способное повысить производительность процессора и графического процессора, делает идентификацию объектов и оценку производительности искусственного интеллекта еще более эффективными. Всего одним щелчком мыши пользователи могут протестировать возможности ИИ своих периферийных устройств, используя предварительно обученные модели, что экономит время и снижает затраты на развертывание ИИ.

Заключение

Достижения в области эндоскопических технологий играют ключевую роль в профилактике и диагностике рака. Сегодня можно решать такие распространенные проблемы, как громоздкие системы, высокая задержка вычислений и зависимость от человеческого анализа, используя модуль расширения MIO-5377R SBC и MIOe-UMXM от Advantech. Эти компактные, но мощные устройства, работающие на процессорах Intel Mobile 13-го поколения, повышают точность диагностики, мобильность и эффективность для медицинских работников. Кроме того, дополнительный графический процессор расширяет графические возможности, позволяя получать изображения в реальном времени и улучшать приложения ИИ. Приверженность Advantech оптимизированному дизайну и передовым технологиям, а также бесплатный программный инструмент Edge AI Suite компании подчеркивают ее приверженность расширению границ медицинской визуализации для улучшения результатов здравоохранения.