PowerEdge: Забезпечення широкомасштабного глибокого навчання для медичної візуалізації
Summary: HPC, високопродуктивні обчислення, HPC та інноваційна лабораторія штучного інтелекту, NIVIDIA Clara Toolkit, штучний інтелект, медична візуалізація
Instructions
Рядок опису:
Новий набір інструментів NVIDIA Clara AI Toolkit дає змогу розробникам створювати та розгортати програми для медичної візуалізації для створення інтелектуальних інструментів та автоматизованих робочих процесів у сфері охорони здоров'я.
У сучасних лікарнях медичні техніки візуалізації намагаються йти в ногу з робочим навантаженням, пов'язаним зі зростаючим використанням комп'ютерної томографії, магнітно-резонансної томографії та інших методів візуалізації, що використовуються в діагностичних процесах. У великій лікарняній системі відносно невелика кількість техніків може отримати сотні або навіть тисячі сканувань за один день. Щоб не відставати від обсягу, цим перевантаженим технікам потрібні інструменти, які допоможуть у процесі аналізу складних зображень, виявлення важко виявлених відхилень і виявлення індикаторів захворювань.
Все частіше медичні установи звертаються до штучного інтелекту для задоволення цих потреб. Завдяки технологіям глибокого навчання системи штучного інтелекту тепер можна навчити служити цифровими помічниками, які беруть на себе частину важкої роботи, пов'язаної з робочими процесами медичної візуалізації. Мова не йде про те, щоб використовувати штучний інтелект для заміни навчених фахівців. Йдеться про використання штучного інтелекту для оптимізації робочих процесів, підвищення ефективності та допомоги процесіонерам виявляти випадки, які потребують їхньої негайної уваги. ІТ-спеціалісти лікарень повинні розробити стратегію, щоб зробити свою інфраструктуру готовою до штучного інтелекту. NVIDIA та Американський коледж радіології об'єдналися, щоб дати можливість тисячам радіологів створювати та використовувати штучний інтелект у своїх власних установах із власними даними у величезній мережі з тисяч лікарень.
Одним із таких наборів інструментів на основі штучного інтелекту є NVIDIA Clara AI, відкрита, масштабована обчислювальна платформа, яка дозволяє розробляти програми медичної візуалізації для гібридних (вбудованих, локальних або хмарних) обчислювальних середовищ. Завдяки можливостям штучного інтелекту NVIDIA Clara лікарні можуть створювати інтелектуальні інструменти та автоматизувати робочі процеси у сфері охорони здоров'я.
Інструментарій Clara AI
Щоб допомогти організаціям використовувати Clara AI, NVIDIA пропонує Clara Deploy SDK.
Контейнери Clara AI включають бібліотеки з прискоренням GPU для обчислень, графіки та штучного інтелекту; приклади додатків для обробки та рендерингу зображень; а також обчислювальні робочі процеси для даних КТ, МРТ та УЗД. Ці функції використовують Docker і Kubernetes для організації робочих процесів медичних зображень і підключення до PACS (системи архівації та зв'язку зображень) або масштабування додатків медичних інструментів.
Малюнок 1. Архітектура Clara AI Toolkit
Clara AI Toolkit знижує бар'єри для впровадження штучного інтелекту в робочі процеси медичної візуалізації. Clara AI Deploy SDK включає:
- Інтерфейс прийому даних адаптера DICOM для зв'язку з лікарняною системою PACs
- Основні послуги для організації та керування ресурсами для розгортання та розробки робочих процесів
- Еталонні програми штучного інтелекту, які можна використовувати як є з даними, визначеними користувачем, або модифікувати за допомогою алгоритмів штучного інтелекту, визначених користувачем
- Можливості візуалізації для моніторингу прогресу та перегляду результатів
Серверні платформи для Toolkit
Для організацій, які прагнуть отримати вигоду від NVIDIA Clara AI, Dell EMC надає надійні серверні платформи з прискоренням графічного процесора, які підтримують Clara AI Toolkit — стійковий сервер Dell EMC PowerEdge™ R740xd і стійковий сервер Dell EMC PowerEdge™ C4140.
Сервер PowerEdge R740xd забезпечує баланс масштабованості сховища та продуктивності. Завдяки підтримці накопичувачів NVMe та графічних процесорів NVIDIA, ця двосокетна платформа 2U готова до вимог Clara AI та робочих навантажень медичної візуалізації. Сервер PowerEdge C4140, у свою чергу, є оптимізованим для прискорювача стійковим сервером 1U, призначеним для найвимогливіших робочих навантажень. Завдяки підтримці чотирьох графічних процесорів цей надщільний сервер із двома сокетами створений для викликів когнітивних робочих навантажень, включаючи штучний інтелект, машинне навчання та глибоке навчання.
У лабораторії інновацій HPC та штучного інтелекту Dell EMC ми використовували Clara AI Toolkit із сегментацією органів КТ та сегментацією печінки КТ на наших серверах, прискорених графічним процесором, під керуванням Red Hat Enterprise Linux. Для цих тестів ми зібрали дані КТ черевної порожнини, серію 2D-медичних зображень, з архіву зображень раку NIH https://www.cancerimagingarchive.net/
Далі робочий процес може використовувати ці сегментовані органи як вхідні дані для виявлення будь-яких відхилень. Після завершення аналізу система створює як анотований 3D-рендер об'єму MetaIO, який можна переглядати на сервері рендерів Clara, так і файли DICOM, які можна порівнювати з переглядачами медичних зображень, такими як ORTHANC або Oviyam2. Інструменти в Clara AI Toolkit дають старт для використання в середовищах медичної візуалізації, які прагнуть отримати вигоду з можливостей штучного інтелекту.
Малюнок 2: Переглядач Oviyam2 демонструє вид збоку на оброблені Clara AI та оригінальні комп'ютерні томографії
Клара Ай на роботі
За даними NVIDIA, хоча Clara AI є відносно новою пропозицією, вона була запущена в березні, а загальна доступність – у червні, але платформа вже використовується в деяких великих медичних установах, включаючи Університет штату Огайо, Національний інститут охорони здоров'я та Каліфорнійський університет у Сан-Франциско.
Клінічний центр Національного інституту здоров'я та вчені NVIDIA використовували Clara AI для розробки методу узагальнення домену для сегментації простати з навколишніх тканин на МРТ. У блозі
Як показують ці перші користувачі, NVIDIA Clara AI — це платформа, яка потенційно може принести велику цінність організаціям, які прагнуть отримати вигоду від штучного інтелекту для забезпечення великомасштабного глибокого навчання для медичної візуалізації.
Малюнок 3: Недуги на сегментованій печінці, виявлені за допомогою Clara AI Toolkit
Щоб дізнатися більше:
Для більш детального ознайомлення з можливостями NVIDIA Clara перейдіть за наступними посиланнями:
- Сторінка завантаження Clara AI Toolkit:
- Блог технічного розробника:
- Новини розробників:
- Платформа NVIDIA Clara:
Additional Information
Стаття написана Джоном Локманом і Ракшитом Васудевим з команди Dell в лабораторії інновацій Dell EMC, HPC і AI в липні 2019 року