NVIDIA cria plataforma de computação de IA para levar detecção em tempo real para instrumentos médicos e dispositivos
Clara Holoscan permite que desenvolvedores criem aplicações que processam dados de sensores, executam modelos baseados em física e aceleram a inferência de IA
O NVIDIA Clara Holoscan, nova plataforma de computação para o setor de saúde, com tecnologia NVIDIA AGX Orin, fornece a infraestrutura computacional necessária para processamento escalonável e definido por software de ponta a ponta de dados de streaming de dispositivos médicos.
Afinal, a inovação em tecnologia de dispositivos médicos combinada com Inteligência Artificial (IA) está disponibilizando aos profissionais de saúde melhores ferramentas de tomada de decisão para fornecer cuidados em cirurgia assistida por robô, radiologia intervencionista, planejamento de terapia de radiação e muito mais. Para permitir isso para aplicações clínicas, os dispositivos médicos com suporte de IA devem ter um pipeline acelerado para processar, prever e visualizar dados em tempo real.
Construído como uma plataforma ponta a ponta para unir perfeitamente dispositivos médicos com servidores de borda, o NVIDIA Clara Holoscan permite que os desenvolvedores criem microsserviços de IA que executam aplicações de streaming de baixa latência em dispositivos enquanto passam tarefas mais complexas para os recursos do data center.
“A utilização da tecnologia na área da saúde vem trazendo diagnósticos cada vez mais precisos, além da integração das informações e redução de erros. Tudo isso resulta em um tratamento mais precoce, e o mais importante, na maioria dos casos, 100% correto para o paciente", conclui Marcio Aguiar, diretor da divisão Enterprise da NVIDIA para América Latina.
De pipeline-sonho a pipeline em tempo real
Praticamente todo dispositivo médico inteligente tem um canal de processamento semelhante que começa no sensor, vai para o domínio de dados e, em seguida, é visualizado para a tomada de decisão humana. Dependendo do dispositivo em mãos - um scanner de TC, um endoscópio ou uma câmera na sala de UTI - há um nível diferente de computação necessário em cada estágio do fluxo de trabalho.
NVIDIA Clara Holoscan acelera cada uma dessas fases:
• Alta velocidade I/O: NVIDIA GPUDirect Através de NVIDIA ConnectX SmartNICs ou placas PCI Express de terceiros, permite o streaming de dados diretamente para a memória da GPU para processamento downstream de latência ultrabaixa.
• Processamento de física: uma vez que os dados foram transmitidos para a GPU, CUDA-X e NVIDIA Triton Inference Server aceleram cálculos baseados em física ou processamento de IA para transformar os dados do sensor no domínio da imagem - por exemplo, por meio da reconstrução da imagem em raios-X e TC, ou beamforming em ultrassom.
• Processamento de imagem: os dados da imagem são alimentados em modelos de IA usando NVIDIA Triton para detectar, classificar, segmentar ou rastrear objetos.
• Processamento de dados: combinando o streaming de dados de imagem do sensor com outras imagens adquiridas anteriormente usando a biblioteca NVIDIA cuCIM, os desenvolvedores podem realizar o registro ou aprimorar os dados com informações complementares, como registros eletrônicos de saúde.
• Renderização: os dados do dispositivo e as previsões resultantes podem ser visualizados em 3D, em tempo real com o Clara Render Server - ou como uma renderização cinemática interativa no NVIDIA Omniverse ou em realidade aumentada com CloudXR - por exemplo, para dar aos médicos uma imagem melhor de um órgão ou tumor sendo segmentado.
Clara Holoscan é uma arquitetura escalável, estendendo-se de dispositivos médicos a servidores de edge certificados pela NVIDIA e sistemas NVIDIA DGX no data center ou na nuvem. A plataforma permite que os desenvolvedores adicionem diversos recursos de computação e entrada/saída em seus dispositivos médicos conforme necessário, equilibrado com as demandas de latência, custo, espaço, energia e largura de banda.
Aceleração do ecossistema de dispositivos médicos
Muitas empresas de dispositivos médicos estão inovando com IA e robótica e usando plataformas de computação acelerada NVIDIA para desenvolver aplicações para cirurgia robótica, tomografias móveis, broncoscopia etc.
NVIDIA Clara Holoscan foi desenvolvido para oferecer melhor suporte a aplicações como esses, ajudando os fabricantes de dispositivos a escalar desde o dispositivo até o data center - e até mesmo escalar ao acessar a variedade de soluções de IA da NVIDIA.
Para acelerar o desenvolvimento de dispositivos médicos em tempo real com uma variedade de entradas de sensor, a plataforma Clara Holoscan oferece suporte a placas de I/O de membros do programa acelerador NVIDIA Inception para startups de IA e ciência de dados, incluindo:
• AJA Video Systems - placas de captura de vídeo para aplicações de endoscopia e visualização cirúrgica.
• KAYA instruments - placas de captura de vídeo comumente usadas em microscopia e instrumentos de imagem científica.
• us4us - dispositivos front-end de pesquisa que permitem o desenvolvimento de soluções de ultrassom definidas por software.
A Verasonics, líder em hardware de front-end de pesquisa de ultrassom, permitirá o suporte para Clara Holoscan para transmitir dados diretamente para GPUs NVIDIA para processamento usando tecnologias de rede de alta velocidade.
Clara Holoscan SDK: desenvolver uma vez, implantar em qualquer lugar
Com o Clara Holoscan, os desenvolvedores podem personalizar suas aplicações para serem executadas como uma série de microsserviços modulares no dispositivo, bem como no servidor. Por ser definido por software, as empresas de dispositivos médicos podem continuar a atualizar e melhorar suas soluções ao longo do tempo.
O SDK Clara Holoscan oferece suporte a esse trabalho com bibliotecas de aceleração, modelos de IA e aplicações de referência em ultrassom, patologia digital, endoscopia para ajudar os desenvolvedores a aproveitarem as vantagens da computação em nuvem híbrida escalonável e incorporada. Com uma plataforma de ponta a ponta para implantação, é mais fácil para as empresas atualizarem sua base instalada, trazendo novos avanços de pesquisa para a prática diária da medicina.
Visite o site NVIDIA Clara Holoscan. Saiba mais sobre IA na área de saúde no NVIDIA GTC, online até 11 de novembro. Assista à apresentação do CEO e fundador da NVIDIA, Jensen Huang.
O NVIDIA Clara Holoscan, nova plataforma de computação para o setor de saúde, com tecnologia NVIDIA AGX Orin, fornece a infraestrutura computacional necessária para processamento escalonável e definido por software de ponta a ponta de dados de streaming de dispositivos médicos.Afinal, a inovação em tecnologia de dispositivos médicos combinada com Inteligência Artificial (IA) está disponibilizando aos profissionais de saúde melhores ferramentas de tomada de decisão para fornecer cuidados em cirurgia assistida por robô, radiologia intervencionista, planejamento de terapia de radiação e muito mais. Para permitir isso para aplicações clínicas, os dispositivos médicos com suporte de IA devem ter um pipeline acelerado para processar, prever e visualizar dados em tempo real.
Construído como uma plataforma ponta a ponta para unir perfeitamente dispositivos médicos com servidores de borda, o NVIDIA Clara Holoscan permite que os desenvolvedores criem microsserviços de IA que executam aplicações de streaming de baixa latência em dispositivos enquanto passam tarefas mais complexas para os recursos do data center.
“A utilização da tecnologia na área da saúde vem trazendo diagnósticos cada vez mais precisos, além da integração das informações e redução de erros. Tudo isso resulta em um tratamento mais precoce, e o mais importante, na maioria dos casos, 100% correto para o paciente", conclui Marcio Aguiar, diretor da divisão Enterprise da NVIDIA para América Latina.
De pipeline-sonho a pipeline em tempo real
Praticamente todo dispositivo médico inteligente tem um canal de processamento semelhante que começa no sensor, vai para o domínio de dados e, em seguida, é visualizado para a tomada de decisão humana. Dependendo do dispositivo em mãos - um scanner de TC, um endoscópio ou uma câmera na sala de UTI - há um nível diferente de computação necessário em cada estágio do fluxo de trabalho.
NVIDIA Clara Holoscan acelera cada uma dessas fases:
• Alta velocidade I/O: NVIDIA GPUDirect Através de NVIDIA ConnectX SmartNICs ou placas PCI Express de terceiros, permite o streaming de dados diretamente para a memória da GPU para processamento downstream de latência ultrabaixa.
• Processamento de física: uma vez que os dados foram transmitidos para a GPU, CUDA-X e NVIDIA Triton Inference Server aceleram cálculos baseados em física ou processamento de IA para transformar os dados do sensor no domínio da imagem - por exemplo, por meio da reconstrução da imagem em raios-X e TC, ou beamforming em ultrassom.
• Processamento de imagem: os dados da imagem são alimentados em modelos de IA usando NVIDIA Triton para detectar, classificar, segmentar ou rastrear objetos.
• Processamento de dados: combinando o streaming de dados de imagem do sensor com outras imagens adquiridas anteriormente usando a biblioteca NVIDIA cuCIM, os desenvolvedores podem realizar o registro ou aprimorar os dados com informações complementares, como registros eletrônicos de saúde.
• Renderização: os dados do dispositivo e as previsões resultantes podem ser visualizados em 3D, em tempo real com o Clara Render Server - ou como uma renderização cinemática interativa no NVIDIA Omniverse ou em realidade aumentada com CloudXR - por exemplo, para dar aos médicos uma imagem melhor de um órgão ou tumor sendo segmentado.
Clara Holoscan é uma arquitetura escalável, estendendo-se de dispositivos médicos a servidores de edge certificados pela NVIDIA e sistemas NVIDIA DGX no data center ou na nuvem. A plataforma permite que os desenvolvedores adicionem diversos recursos de computação e entrada/saída em seus dispositivos médicos conforme necessário, equilibrado com as demandas de latência, custo, espaço, energia e largura de banda.
Aceleração do ecossistema de dispositivos médicos
Muitas empresas de dispositivos médicos estão inovando com IA e robótica e usando plataformas de computação acelerada NVIDIA para desenvolver aplicações para cirurgia robótica, tomografias móveis, broncoscopia etc.
NVIDIA Clara Holoscan foi desenvolvido para oferecer melhor suporte a aplicações como esses, ajudando os fabricantes de dispositivos a escalar desde o dispositivo até o data center - e até mesmo escalar ao acessar a variedade de soluções de IA da NVIDIA.
Para acelerar o desenvolvimento de dispositivos médicos em tempo real com uma variedade de entradas de sensor, a plataforma Clara Holoscan oferece suporte a placas de I/O de membros do programa acelerador NVIDIA Inception para startups de IA e ciência de dados, incluindo:
• AJA Video Systems - placas de captura de vídeo para aplicações de endoscopia e visualização cirúrgica.
• KAYA instruments - placas de captura de vídeo comumente usadas em microscopia e instrumentos de imagem científica.
• us4us - dispositivos front-end de pesquisa que permitem o desenvolvimento de soluções de ultrassom definidas por software.
A Verasonics, líder em hardware de front-end de pesquisa de ultrassom, permitirá o suporte para Clara Holoscan para transmitir dados diretamente para GPUs NVIDIA para processamento usando tecnologias de rede de alta velocidade.
Clara Holoscan SDK: desenvolver uma vez, implantar em qualquer lugar
Com o Clara Holoscan, os desenvolvedores podem personalizar suas aplicações para serem executadas como uma série de microsserviços modulares no dispositivo, bem como no servidor. Por ser definido por software, as empresas de dispositivos médicos podem continuar a atualizar e melhorar suas soluções ao longo do tempo.
O SDK Clara Holoscan oferece suporte a esse trabalho com bibliotecas de aceleração, modelos de IA e aplicações de referência em ultrassom, patologia digital, endoscopia para ajudar os desenvolvedores a aproveitarem as vantagens da computação em nuvem híbrida escalonável e incorporada. Com uma plataforma de ponta a ponta para implantação, é mais fácil para as empresas atualizarem sua base instalada, trazendo novos avanços de pesquisa para a prática diária da medicina.
Visite o site NVIDIA Clara Holoscan. Saiba mais sobre IA na área de saúde no NVIDIA GTC, online até 11 de novembro. Assista à apresentação do CEO e fundador da NVIDIA, Jensen Huang.
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