加速放射線介入性治療系統的開發

September 11, 2024

Teresa Meek

兩名醫生和一名護士在手術室裡為病人做手術。

醫生長期以來一直仰賴診斷放射學，在治療前辨識及查明患者疾病。現代放射線介入治療（IR）設備可讓他們在手術室取得即時醫療影像，為他們的工作提供資訊並加速進展。

醫院急切希望擴大 IR 的使用範圍，這樣可以壓低成本、降低風險、改善患者治療結果，並縮短住院時間。然而，這些系統的設備製造商發現難以滿足院方的需求。打造可快速分析醫療影像並提供現場指導的 IR 機器在技術上來講很複雜，且醫療設備需要經過漫長的認證審查才能發布。

嵌入式運算 OEM 協助醫療設備供應商克服許多障礙。舉例來說，醫療保健技術領先創新者 Siemens Healthineers、電腦視覺醫療影像系統開發商 HY Medical，以及數位外科手術平台供應商 Caresyntax 等公司可以取得專家協助，進行產品設計和技術選擇，不僅可以更快取得認證，還能更快地將設備交付給客戶。

透過將合適的硬體整合至設備，他們可以確保醫院與診所將獲得多年的支援，進而節省要價不菲的升級和修復費用。

在醫療影像中使用 AI

IR 系統由軟硬體元件組成，兩者必須天衣無縫地合作，提供近乎即時的結果，而且設計起來很複雜。而且由於設備是用來治療患者的，因此歸類為安全關鍵，必須滿足嚴格的技術要求才能取得認證。將新產品推向市場通常需要數年時間。

全球 OEM 和嵌入式運算系統製造商 Prodrive Technologies 是最好的例子，說明擁有深厚醫療保健技術經驗的夥伴如何對醫療設備製造商至關重要。「過去 30 年來，我們一直在建置、測試及整合複雜的系統，」Prodrive 銷售經理 Bartosz Straszak 表示。

除了放射學技術，該公司在醫療機器運作所必需的技術方面也擁有專業知識，包括運動控制，這是穩定許多 X 光和 CT 機器在手術過程中使用 C 型臂所不可或缺的。C 型臂繞着患者旋轉，從許多角度擷取即時高解析度影像，讓醫師無需移動患者即可獲得外科手術區域的多維檢視圖。Prodrive 也產生梯度放大器，調節 MRI 機器的磁場傳遞。

「從影像擷取的地方到經過處理之處，我們具備所有的體驗和元件，協助開發者建置系統。他們找上門提出自訂要求，我們可以將其整合並提供完整的產品，」Straszak 表示。

Prodrive 也在自家設施測試、驗證及認證關鍵安全產品，可能會縮短數年的開發時間。雖然該公司不設計軟體，但它可以幫助建造商做出有效部署的決策。舉例來說，如果建造商想用 AI 軟體近乎即時地為醫療影像自動註釋，Prodrive 可協助他們選擇最優異的硬體平台，高效執行程式。

Prodrive 也可以將設備建置商推薦給軟體合作夥伴，協助執行訓練電腦視覺模型以辨識醫療影像等任務。「我們協助客戶，將他們介紹給合適的軟體合作夥伴。這成為三方合作夥伴關係，」Straszak 表示。

利用高效能運算支援關鍵系統

快速可靠的硬體是 Prodrive IR 系統的核心。「影像處理是相當運算密集的過程，而我們仰賴 Intel 元件作為基礎，」Straszak 表示。

Prodrive 的 Zeus 伺服器採用第 4 代 Intel^® Xeon^® 可擴充處理器和第 5 代 Intel^® Xeon^® 可擴充處理器，能近乎即時地處理大量資料的影像。該公司的 Poseidon 工業電腦採用第 13 代 Intel^® Core^™處理器和第 14 代 Intel^® Core^™ 處理器，讓醫務人員進行即時的 AI 影像分析與編輯，最近因 Intel 處理器的速度和效率提升而實現這項功能。

「最新一代的 Intel Core 處理器的效能是五年前的三至四倍。這使建置商能夠打造以前過於昂貴且無法實現商業可行性的解決方案，」Straszak 解釋道。

對於設備製造商及其醫院客戶而言，另一個福音是電子硬體的長期支援。「Intel 為嵌入式運算設備提供極其長的生命週期，最多可達 15 年。這表示即使產品開發需要兩至三年，設備仍可在接下來的 12 年內保持不變地生產，」Straszak 表示。

可靠和持續維護是醫院機器格外強大的賣點。即使對患者附近使用的硬體進行微小的變更，也可能引發重新認證的需要，無限期地延後搶手設備的部署。