Dòng mô tả: 

Bộ công cụ AI NVIDIA Clara mới cho phép các nhà phát triển xây dựng và triển khai các ứng dụng hình ảnh y tế để tạo ra các công cụ thông minh và quy trình chăm sóc sức khỏe tự động.

Trong các bệnh viện ngày nay, các kỹ thuật viên hình ảnh y tế đang chạy đua để theo kịp khối lượng công việc bắt nguồn từ việc sử dụng ngày càng nhiều máy chụp CT, chụp MRI và các hình ảnh khác được sử dụng trong quy trình chẩn đoán. Trong một hệ thống bệnh viện lớn, một số lượng tương đối nhỏ các kỹ thuật viên giờ đây có thể phải thực hiện hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn lần quét trong một ngày. Để theo kịp khối lượng, những kỹ thuật viên làm việc quá sức này cần các công cụ hỗ trợ quá trình phân tích hình ảnh phức tạp, xác định những bất thường khó phát hiện và tìm ra các dấu hiệu của bệnh.

Ngày càng có nhiều tổ chức y tế tìm đến trí tuệ nhân tạo để giải quyết những nhu cầu này. Với các công nghệ học sâu, các hệ thống AI giờ đây có thể được đào tạo để hoạt động như những trợ lý kỹ thuật số đảm nhận một số công việc nặng nhọc đi kèm với quy trình chụp ảnh y tế. Đây không phải là việc sử dụng AI để thay thế các chuyên gia được đào tạo. Đó là về việc sử dụng AI để hợp lý hóa quy trình làm việc, tăng hiệu quả và giúp những người xử lý xác định các trường hợp cần sự chú ý ngay lập tức của họ. CNTT bệnh viện cần lập chiến lược để làm cho cơ sở hạ tầng của họ sẵn sàng cho AI. NVIDIA và American College of Radiology đã hợp tác để cho phép hàng nghìn bác sĩ X quang tạo và sử dụng AI trong các cơ sở của riêng họ, với dữ liệu của riêng họ, trên một mạng lưới rộng lớn gồm hàng nghìn bệnh viện.

Một trong những bộ công cụ dựa trên AI này là NVIDIA Clara AI, một nền tảng điện toán mở, có khả năng mở rộng cho phép phát triển các ứng dụng hình ảnh y tế cho các môi trường điện toán lai (nhúng, tại chỗ hoặc đám mây). Với khả năng của NVIDIA Clara AI, các bệnh viện có thể tạo ra các công cụ thông minh và quy trình chăm sóc sức khỏe tự động.

Bộ công cụ trí tuệ nhân tạo Clara

Để giúp các tổ chức đưa Clara AI vào hoạt động, NVIDIA cung cấp Clara Deploy SDK . Bộ công cụ phát triển phần mềm đóng gói Helm này bao gồm một tập hợp các bộ chứa NVIDIA GPU Cloud (NGC) hoạt động cùng nhau để cung cấp quy trình xử lý hình ảnh y tế từ đầu đến cuối trong Kubernetes. Hình ảnh bộ chứa NGC được tối ưu hóa cho các hệ thống tăng tốc GPU NGC Ready , chẳng hạn như Dell EMC PowerEdge™ C4140 và Dell EMC PowerEdge™ R740xd.

Các bộ chứa AI của Clara bao gồm các thư viện được tăng tốc GPU dành cho điện toán, đồ họa và AI; các ứng dụng ví dụ để xử lý và hiển thị hình ảnh; và quy trình tính toán cho dữ liệu CT, MRI và siêu âm. Các tính năng này tận dụng Docker và Kubernetes để sắp xếp quy trình công việc hình ảnh y tế và kết nối với PACS (hệ thống lưu trữ và liên lạc hình ảnh) hoặc mở rộng ứng dụng dụng cụ y tế.

Hình 1. Kiến trúc Bộ công cụ AI của Clara

Bộ công cụ AI của Clara giảm bớt các rào cản đối với việc áp dụng AI trong quy trình hình ảnh y tế. SDK triển khai AI của Clara bao gồm:

• Giao diện nhập dữ liệu bộ điều hợp DICOM để giao tiếp với hệ thống PAC của bệnh viện
• Các dịch vụ cốt lõi để sắp xếp và quản lý tài nguyên để triển khai và phát triển quy trình làm việc
• Các ứng dụng AI tham chiếu có thể được sử dụng nguyên trạng với dữ liệu do người dùng xác định hoặc có thể được sửa đổi bằng các thuật toán AI do người dùng xác định
• Khả năng trực quan hóa để theo dõi tiến độ và xem kết quả

Nền tảng máy chủ cho Bộ công cụ

Đối với các tổ chức muốn tận dụng NVIDIA Clara AI, Dell EMC cung cấp các nền tảng máy chủ mạnh mẽ, được tăng tốc GPU hỗ trợ Bộ công cụ AI Clara — máy chủ dạng rack Dell EMC PowerEdge™ R740xd và máy chủ dạng rack Dell EMC PowerEdge™ C4140.

Máy chủ PowerEdge R740xd mang lại sự cân bằng giữa khả năng mở rộng lưu trữ và hiệu suất. Với sự hỗ trợ cho ổ đĩa NVMe và GPU Nvidia, nền tảng hai ổ cắm 2U này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của Clara AI và khối lượng công việc hình ảnh y tế. Ngược lại, máy chủ PowerEdge C4140 là một máy chủ giá đỡ 1U được tối ưu hóa cho máy gia tốc được thiết kế cho hầu hết các khối lượng công việc đòi hỏi khắt khe. Với sự hỗ trợ cho bốn GPU, máy chủ hai ổ cắm cực kỳ dày đặc này được xây dựng để đáp ứng những thách thức về khối lượng công việc nhận thức, bao gồm trí tuệ nhân tạo, học máy và học sâu.

Trong HPC và Phòng thí nghiệm đổi mới trí tuệ nhân tạo tại Dell EMC, chúng tôi đã sử dụng Bộ công cụ trí tuệ nhân tạo Clara với Phân đoạn cơ quan CT và Phân đoạn gan CT trên các máy chủ tăng tốc GPU của chúng tôi chạy Red Hat Enterprise Linux. Đối với các xét nghiệm này, chúng tôi đã thu thập dữ liệu chụp CT vùng bụng, một loạt hình ảnh y tế 2D, từ Kho lưu trữ hình ảnh ung thư của NIH https://www.Cancerimagingarchive.net/ . Chúng tôi đã sử dụng các công cụ trong Bộ công cụ AI của Clara để thực hiện quy trình công việc trước tiên chuyển đổi chuỗi DICOM để tiêu hóa và xác định các cơ quan riêng lẻ từ quá trình quét CT (phân đoạn cơ quan).

Tiếp theo, quy trình làm việc có thể sử dụng các cơ quan được phân đoạn đó làm đầu vào để xác định bất kỳ sự bất thường nào. Sau khi hoàn tất quá trình phân tích, hệ thống sẽ tạo cả kết xuất âm lượng 3D có chú thích MetaIO có thể được xem trong Máy chủ kết xuất Clara và các tệp DICOM có thể được so sánh song song với các trình xem hình ảnh y tế như ORTHANC hoặc Oviyam2. Các công cụ có trong Bộ công cụ AI của Clara cung cấp bước khởi đầu để sử dụng trong các môi trường hình ảnh y tế đang tìm cách tận dụng sức mạnh của AI.

Hình 2: Trình xem Oviyam2 thể hiện chế độ xem song song của Clara AI đã xử lý so với Quét CT gốc

Clara AI đang làm việc

Mặc dù Clara AI là một dịch vụ tương đối mới, nó đã được ra mắt vào tháng 3, với khả năng cung cấp rộng rãi vào tháng 6, nền tảng này đã được sử dụng ở một số tổ chức y tế lớn, bao gồm Đại học Bang Ohio, Viện Y tế Quốc gia và Đại học California, San Francisco, theo NVIDIA.

Trung tâm Lâm sàng của Viện Y tế Quốc gia và các nhà khoa học NVIDIA đã sử dụng Clara AI để phát triển một phương pháp tổng quát hóa miền để phân đoạn tuyến tiền liệt từ các mô xung quanh trên MRI. Một blog của NVIDIA lưu ý rằng mô hình bản địa hóa “đạt được hiệu suất tương tự như hiệu suất của bác sĩ X quang và vượt trội so với các thuật toán tiên tiến khác đã được đào tạo và đánh giá trên dữ liệu từ cùng một miền.”

Như những người dùng đầu tiên này đang cho thấy, NVIDIA Clara AI là một nền tảng có khả năng mang lại nhiều giá trị cho các tổ chức đang tìm cách tận dụng AI để cho phép học sâu quy mô lớn cho hình ảnh y tế.

Hình 3: Các bệnh lý trên gan từng đoạn được xác định bởi Bộ công cụ AI của Clara

Để tìm hiểu thêm

Để xem kỹ hơn các khả năng của NVIDIA Clara, hãy truy cập các liên kết sau:

• Trang tải xuống bộ công cụ AI của Clara:
  • https://developer.nvidia.com/clara-medical-imaging
• Blog nhà phát triển kỹ thuật
  • https://devblogs.nvidia.com/annotate-adapt-model-medical-imaging-clara-train-sdk/
• Tin tức dành cho nhà phát triển:
  • https://news.developer.nvidia.com/nvidia-clara-train-sdk-now-available/
• Nền tảng NVIDIA Clara.
  • https://news.developer.nvidia.com/nvidia-clara-platform-augmenting-radiology-with-ai/