NVIDIA Crea una Plataforma de Computación de IA para Llevar la Detección en Tiempo Real a los Instrumentos y Dispositivos Médicos.

Clara Holoscan permite a los desarrolladores crear aplicaciones que procesan datos de sensores multimodalidad, correr modelos basados en la física, acelerar la inferencia de IA y renderizar gráficos de alta calidad en tiempo real.
por Kimberly Powell

La innovación en la tecnología de dispositivos médicos, combinada con la IA, está brindando a los profesionales de la salud mejores herramientas de toma de decisiones para brindar atención en cirugías asistidas por robots, la radiología intervencionista, la planificación de radioterapia y más.

Para permitir esto en aplicaciones clínicas, los dispositivos médicos compatibles con IA deben tener un procedimiento acelerado para procesar, predecir y visualizar datos en tiempo real.

NVIDIA Clara Holoscan, una nueva plataforma informática para la industria de la salud, impulsada por NVIDIA AGX Orin, proporciona la infraestructura computacional necesaria para el procesamiento escalable, definido por software y de un extremo a otro de la transmisión de datos desde dispositivos médicos.

Se desarrolló como una plataforma integral que vincula de forma los dispositivos médicos con los servidores de edge. Esto permite a los desarrolladores crear microservicios de IA que ejecutan aplicaciones de transmisión de baja latencia en los dispositivos, mientras que las tareas más complejas se derivan a los recursos del data center.

De la Quimera al Procesamiento en Tiempo Real

Prácticamente todos los dispositivos médicos inteligentes tienen una tubería de procesamiento similar que comienza en el sensor, va al dominio de datos y luego se visualiza para la toma de decisiones humana. Dependiendo del dispositivo que se tenga a mano (un escáner CT, un endoscopio o una cámara de la UCI en la habitación), se requiere un nivel diferente de cálculo en cada etapa del flujo de trabajo.

NVIDIA Clara Holoscan acelera cada una de estas fases:

  1. E/S de alta velocidad: NVIDIA GPUDirect RDMA a través de las SmartNIC NVIDIA ConnectX o tarjetas PCI Express de terceros permite la transmisión de datos directamente a la memoria de la GPU para lograr un procesamiento descendente de latencia ultrabaja.
  2. Procesamiento de la física: Una vez que los datos se hayan transmitido a la GPU, CUDA-X y el Servidor de Inferencia NVIDIA Triton aceleran los cálculos basados en la física o el procesamiento de IA para transformar los datos del sensor en el dominio de la imagen, por ejemplo, a través de la reconstrucción de imágenes en rayos X y TC, o la formación de haces en ultrasonido.
  3. Procesamiento de imágenes: Los datos de imágenes se introducen en los modelos de IA utilizando NVIDIA Triton para detectar, clasificar, segmentar o rastrear objetos.
  4. Procesamiento de datos: Gracias a la combinación de las transmisiones de datos de imágenes provenientes del sensor con otras imágenes adquiridas previamente usando la biblioteca NVIDIA cuCIM, los desarrolladores pueden registrar o mejorar los datos con información complementaria, como los registros de salud digitales.
  5. Renderizado: Los datos del dispositivo y las predicciones resultantes se pueden visualizar en 3D, incluso con Clara Render Server (o como un renderizado cinematográfico interactivo en NVIDIA Omniverse o en realidad aumentada con  CloudXR, para dar a los médicos una mejor imagen de un órgano o un tumor que se está segmentando.

Clara Holoscan es una arquitectura escalable, que se extiende desde dispositivos médicos hasta Servidores Certificados por NVIDIA en el edge y sistemas NVIDIA DGX en el data center o el cloud. La plataforma permite a los desarrolladores agregar capacidad de entrada/salida y de computación en su dispositivo médico como sea necesario, según las demandas de latencia, costo, espacio, potencia y ancho de banda.

Aceleración del Ecosistema de Dispositivos Médicos.

Muchas  compañías de dispositivos médicos están incorporando IA y robótica y utilizando plataformas de computación acelerada NVIDIA para cirugía robótica, tomografías computarizadas móviles, broncoscopia y más.

medical device companies innovating with real-time AI

NVIDIA Clara Holoscan se desarrolló para admitir mejor aplicaciones como estas, ya que ayuda a los fabricantes de dispositivos a escalar desde el dispositivo hasta el data center, y escalar horizontalmente accediendo a las diferentes soluciones de IA de NVIDIA.

Para acelerar el desarrollo de dispositivos médicos en tiempo real con una gama de entradas de sensores, la plataforma Clara Holoscan admite tarjetas de E/S de miembros del programa acelerador NVIDIA Inception para startups de IA y ciencia de datos, que incluyen:

  • AJA Video Systems: tarjetas de captura de video para aplicaciones de endoscopia y visualización quirúrgica.
  • KAYA Instruments: tarjetas de captura de video comúnmente utilizadas en microscopía e instrumentos de imágenes científicas.
  • us4us: dispositivos front-end de investigación que permiten el desarrollo de soluciones de ultrasonido definidas por software

Verasonics, líder en hardware front-end de investigación de ultrasonido, que permitirá el soporte para Clara Holoscan, para transmitir datos directamente a las GPU de NVIDIA utilizando tecnologías de red de alta velocidad.

SDK Clara Holoscan: Desarrolla Una Sola Vez, Implementa en Cualquier Lugar

Con Clara Holoscan, los desarrolladores pueden personalizar sus aplicaciones para que se ejecuten como una serie de microservicios modulares en el dispositivo y en el servidor. Debido a que está definido por software, las compañías de dispositivos médicos pueden continuar actualizando y mejorando sus soluciones con el tiempo.

El SDK Clara Holoscan admite este trabajo con bibliotecas de aceleración, modelos de IA y aplicaciones de referencia en ultrasonido, patología digital, endoscopia y más para ayudar a los desarrolladores a aprovechar la computación integrada y escalable en el cloud híbrido. Con una plataforma integral para la implementación, es más fácil para las empresas actualizar su base de instalación, lo que incorpora nuevos avances de investigación a la práctica diaria de la medicina.

Para comenzar, visita el sitio de NVIDIA Clara Holoscan y suscribirse a nuestro boletín informativo de atención médica de NVIDIA.