Clara AGX が手術装置、X 線システム、内視鏡、超音波装置などの AI 機器の開発を加速

医用画像システムの大手メーカー、Carestream Health は、シングル フレームのストリーミング X 線アプリケーションで AI を活用した機能を開発するために、医療機器向けの組み込み AI プラットフォームである NVIDIA Clara AGX の利用を検討しています。

世界中のスタートアップも、医用画像、手術、電子顕微鏡のAIソリューションで Clara AGX を採用しています。そのうちの 1 社がボストンに本社を構える Activ Surgical です。最近、同社は AI に基づく洞察を手術室でリアルタイムに提供するハードウェア画像処理モジュールに対して FDA 認証を取得しました。

現在、一般に提供されている NVIDIA Clara AGX 開発者キットは、顕微鏡、超音波装置、内視鏡などの、ソフトウェア デファインドの機器開発に拍車をかけています。

この新世代の医療機器は、多数のリアルタイム AI アプリケーションを搭載することで、患者をスキャンする準備の自動化と画質の向上や、データ ストリームの分析を通じて医療従事者に重要な洞察をもたらすなど、臨床体験のすべての段階でサポートを提供しています。

NVIDIA Clara AGX は、高帯域幅の信号処理、アクセラレーテッド コンピューティングによる再構成、AI 処理、および高度な 3Dビジュアライゼーションなどを実現する汎用プラットフォームを提供することで、新しい医療機器の開発を加速させています。

リアルタイムに臨床医の感覚を補助

内視鏡や手術ロボットなどの医療機器にはカメラが搭載されており、機器を操作する臨床医にライブ ビデオを送信します。このストリーミング映像をキャプチャし、ビデオ コンテンツにコンピューター ビジョン AI を適用することで、患者の治療を改善し、医用画像を担当する人材が不足している病院を支援するツールを医療専門家に提供することができます。

NVIDIA Jetson AGX Xavier、NVIDIA RTX 6000 GPU、NVIDIA Mellanox ConnectX-6 SmartNIC を搭載している Clara AGX 開発者キットには SDK が含まれています。この SDK を利用すると、開発者は、リアルタイムのシステム ソフトウェア、入出力とビデオ パイプライン処理用のライブラリ、超音波装置と内視鏡向けの AI モデルを作成するリファレンス アプリケーションを簡単に起動し、実行することができます。

このプラットフォームには、クラウド ネイティブなコンテナ化されたソフトウェアやマイクロサービス用の NVIDIA EGX スタックと、病院に一連の機器を安全に導入するための NVIDIA Fleet Command が組み込まれています。この組み合わせにより、通常のセンサーをスマート センサーに変身させます。

スマート センサーはソフトウェア デファインドのため、改良された AI アルゴリズムで定期的にアップデートすることができます。これは、日々の医療業務に革新的な研究成果を絶え間なく取り入れるために不可欠な機能です。

インテリジェントな機器の実現

Carestream Health は、画像処理ワークフローの強化や検査の高速化と効率化のために、AI を活用する機能を備えた、スマート X 線診療室を開発しています。このX線診察室に含まれる装置は、類似の検査タイプの位置調整と露出の自動設定に対応しています。これは、X 線画像の一貫性と診断の信頼性を高めるために役立ちます。

また、NVIDIAのスタートアップ支援プログラム、 NVIDIA Inception のメンバーである Activ Surgical は、NVIDIA GPU によるアクセラレーテッド AI を活用して、リアルタイムの手術ガイダンスを提供しています。FDA 認証を新たに取得したこの企業の ActivSight モジュールによって、ActivINSIGHT 製品が強化されます。この製品は、色素を注入することなく、血流や潅流など、これまで利用できなかったオーバーレイ映像を外科医に提供します。

Carestream Health と Activ Surgical の 2 社は、インテリジェントな医療機器を強化するために NVIDIA AGX を利用している世界中の先進的な企業の一部にすぎません。NVIDIA AGX を活用しているその他の企業を以下に示します。

• カリフォルニア州のゴールド カントリーに本社を置く AJA Video Systems は、高帯域幅ストリーミング向けにプロフェッショナル ビデオ／オーディオ用の PCIe カードを開発しています。2 つの PCIe スロットと高速ネットワーク ポートを備えている NVIDIA Clara AGX 開発者キットと組み合わせることにより、同社のカードは内視鏡と手術のビジュアライゼーション アプリケーションに活用できます。
• NVIDIA Inception のメンバーである Kaliber Labs は、関節鏡で低侵襲手術を行う外科医をサポートするために、AI を活用したリアルタイム ソフトウェア ソリューションを構築しています。Kaliber は、NVIDIA Clara AGX を利用して、その手術ソフトウェア スイートを展開しています。これは、外科医が最高のパフォーマンスを発揮し、手術のばらつきを抑えるために、状況に応じてパーソナライズされる世界初の手術ツールキットを提供します。
• NVIDIA Inception のメンバーである KAYA Instruments は、電子顕微鏡、超音波装置、MRI 装置などの画像処理機器で使用できるコンピューター ビジョン製品を開発しています。イスラエルに本社を構えるこの企業のビデオ キャプチャ カードやカメラは、リアルタイム処理や AI で分析を高速化するために、医用画像処理コンテンツを NVIDIA GPU に転送します。
• NVIDIA Inception のメンバーである Subtle Medical は、PET と MRI のプロトコル向けに、FDA 認証と CE マークを取得済みのディープラーニングを活用した画像強調ソフトウェア ソリューションを展開しています。同社は、画像下治療のスピードと品質を向上させるために、開発中の AI 搭載ソフトウェアである SubtleIR で NVIDIA Clara AGX を利用する予定です。
• NVIDIA Inception のメンバーである Theator は、NVIDIA Clara AGX を利用して、手術分析プラットフォームを開発します。パロアルトに本社を置くこのスタートアップは、手術室の映像に注釈を付けるために、エッジ GPU で高速化される AI システムを開発しています。このシステムでは、外科医が手術後にレビューを実施して、手術の一部を過去の同じ手術と比較することができます。
• ポーランドに本社を構える超音波調査システム メーカーである us4us は、リアルタイムのデジタル ビーム フォーミングをサポートするポータブル超音波プラットフォームに NVIDIA AGX システムを利用しています。ビーム フォーミングは、高品質な超音波画像を撮影するために不可欠な計算負荷の高い技術です。このソフトウェア デファインドのシステムでは組み込み GPU モジュールを使用しているため、医療研究者は超音波スキャン中の画像処理用にカスタム AI モデルを開発および導入することができます。

AI を活用した医療機器向けの Clara AGX の詳細については、GTC のセッション「Using Ethernet to Stream High-Throughput, Low-Latency Medical Sensor Data (イーサネットを使用した高スループット、低レイテンシの医療センサー データのストリーミング)」をぜひご覧ください。NVIDIA GTCの ヘルスケア トラックは、16 のライブ ウェビナー、18 の特別イベント、100 以上の録画セッションで構成されています。