《電子技術(shù)應(yīng)用》
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智慧彩超,做幸福家庭的守護神

2020-12-14
來源:與非網(wǎng)
關(guān)鍵詞: AI 彩超 智能化

  在新冠抗疫的前線,超聲診斷正起著越來越重要的作用,因為它無損傷、非介入的特點,可以在更短時間內(nèi)檢測病人的同時,保障醫(yī)護人員安全,還能發(fā)現(xiàn)血凝塊等嚴重癥狀。[1]再加上經(jīng)濟實用、可重復(fù)、適應(yīng)性廣等優(yōu)勢,超聲診斷在我國醫(yī)療領(lǐng)域的作用越來越不可取代,特別是在產(chǎn)科孕期檢查中,彩色超聲診斷應(yīng)用愈加廣泛。

  智研咨詢數(shù)據(jù)顯示,中國彩超市場的保有量超過 14 萬臺,2019 年,中國超聲診斷設(shè)備的市場規(guī)模接近 95 億元,而且,國內(nèi)醫(yī)院仍有超過 23 萬臺的彩色多普勒超聲需求。不過,由于診斷人才匱乏導(dǎo)致的誤診等問題,限制了彩照所能發(fā)揮的積極作用。有鑒于此,開立醫(yī)療推出了基于英特爾軟硬件的智慧彩超系統(tǒng),幫助醫(yī)療機構(gòu)獲得更快、更準(zhǔn)確的超聲圖像洞察,保證孕婦和胎兒的安全,維護孕產(chǎn)期家庭的幸福。

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  開立醫(yī)療彩超系統(tǒng)

  圖片來源:開立醫(yī)療

  為什么傳統(tǒng)超聲檢測需要智能化轉(zhuǎn)型?

  我國的產(chǎn)前超聲篩查,主要分為早孕檢查、NT 篩查、產(chǎn)科 I 級篩查、產(chǎn)科 II 級篩查、產(chǎn)科 III 級篩查六個階段。傳統(tǒng)超聲檢測方法主要由人工完成,存在以下問題:

  1.檢查周期太長,需要掃查多個切面,操作過于繁瑣;

  2.病人舒適度差;

  3.損傷醫(yī)生肩關(guān)節(jié);

  4.對醫(yī)師技能與經(jīng)驗要求高,面臨人才不足導(dǎo)致的誤診現(xiàn)象。

  因此,超聲診斷設(shè)備走上了智能化轉(zhuǎn)型之旅,其核心在于實現(xiàn):標(biāo)準(zhǔn)切面自動獲取以及自動測量。智能超聲診斷設(shè)備使用 AI、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)處理圖像,滿足目標(biāo)檢測、圖像分割等需求,從而提供更好的成像質(zhì)量、更豐富的輔助功能和現(xiàn)場診斷幫助。

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  產(chǎn)科智能網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖(∫= 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)處理)

  圖片來源:開立醫(yī)療

  基于 AI 和深度學(xué)習(xí)的超聲診斷系統(tǒng)需要高算力硬件,開立醫(yī)療的彩超系統(tǒng),基于英特爾處理器和加速卡,使用 OpenVINO? 工具套件加以優(yōu)化,從而解決了高算力硬件的高功耗、大尺寸等難題。

  軟硬結(jié)合,實現(xiàn)雙“一鍵智能”

  具備 AI 輔助功能的開立醫(yī)療彩超設(shè)備,硬件上使用了英特爾凌動?處理器、英特爾 HDDL1-L2 加速卡,內(nèi)含兩顆 Movidius Myriad VPU 處理器。由此帶來的好處是:

  1.英特爾凌動?處理器性能強大、低功耗、高性價比、安全可靠;

  2.英特爾凌動?處理器內(nèi)置英特爾核芯顯卡,有強大圖像處理能力,且性價比高;

  3.HDDL 加速卡整合了高并發(fā)和面向 AI 負載的硬件加速,提高了運算吞吐量,高效運行深度學(xué)習(xí)應(yīng)用,同時保持低功耗。

  在軟件層面,開立醫(yī)療使用 OpenVINO? 工具套件優(yōu)化算法,在模型優(yōu)化器和推理引擎兩個層面予以加速。軟硬兩手結(jié)合,開立醫(yī)療彩超系統(tǒng)的 AI 模型加載時間縮短 60%,推理實現(xiàn) 3 倍性能提升。

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  具備 AI 輔助功能的開立醫(yī)療彩超流水線設(shè)計

  和開立醫(yī)療的 Wis+ 智能高速平臺一起使用,開立醫(yī)療彩超系統(tǒng)可以幫助超聲醫(yī)生實現(xiàn)兩個“一鍵智能”核心功能:

  一鍵智能獲取切面

  一鍵智能識別測量

  醫(yī)院的實踐結(jié)果顯示,相對傳統(tǒng)超聲檢查,這套系統(tǒng)的全自動測量所需時間僅為過去 7.78%,檢查測量時間節(jié)省 90% 以上;同時進行切面獲取和測量的時間為過去 41.38%,節(jié)約一半以上時間。

  “醫(yī)療+AI”,造就健康未來

  通過英特爾凌動?處理器、英特爾 HDDL、以及 OpenVINO? 工具套件,開立醫(yī)療彩超系統(tǒng)在有效控制成本的前提下,運算能力、響應(yīng)速度和幀頻方面有了跨越式的提升。英特爾與開立醫(yī)療的合作,讓 5G、人工智能進一步賦能超聲診斷,實現(xiàn) AI 輔助的病灶智能識別以及多模態(tài)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。醫(yī)生不再為繁多冗雜的閱片工作頭痛,而是可以集中精力專注于臨床診療。

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  開立醫(yī)療彩超系統(tǒng)臨床圖

  圖片來源:開立醫(yī)療

  未來,英特爾將會憑借多種軟硬件解決方案,和更多合作伙伴一起,將更多 AI 與深度學(xué)習(xí)能力融入到醫(yī)學(xué)影像系統(tǒng)之中,推動“醫(yī)療 + AI ”技術(shù)的落地與進一步發(fā)展,保障億萬人民的身心健康和家庭幸福。

  參考文章:

  [1]《它“出身黑幫”,卻在疫情中挽救無數(shù)生命》

  http://www.fortunechina.com/shangye/c/2020-11/29/content_381903.htm


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