光學(xué)相干斷層掃描(OCT)是一種相對(duì)較新的技術(shù),用于獲得視網(wǎng)膜的高分辨率橫截面圖像。作為一種無創(chuàng)成像技術(shù),它使用紅外波長(zhǎng)的激光光線來測(cè)量患者的視網(wǎng)膜厚度。該技術(shù)從2017年開始嶄露頭角,其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是在此過程中不使用輻射或X射線,并且在大多數(shù)情況下,患者不會(huì)感到不適。
使用OCT,眼科醫(yī)生可以看到視網(wǎng)膜的每個(gè)獨(dú)特層,這使他可以繪制和測(cè)量它們的厚度。這些測(cè)量有助于形成醫(yī)生對(duì)患者的診斷,其中包括青光眼和其他視網(wǎng)膜疾病(如年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)和糖尿病眼病)的潛在治療。
在Vecow的幫助下設(shè)計(jì)的一個(gè)OCT系統(tǒng)是由一個(gè)在醫(yī)療技術(shù)方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)的團(tuán)隊(duì)制造的,他們能夠采用開發(fā)先進(jìn)眼科手術(shù)設(shè)備所需的技術(shù)。該供應(yīng)商總部位于臺(tái)灣,其核心業(yè)務(wù)是醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造和服務(wù)。他們開發(fā)的OCT系統(tǒng)基于準(zhǔn)分子激光器,這是一種紫外線激光器。
在這種情況下,規(guī)范要求為實(shí)時(shí)醫(yī)療圖像計(jì)算提供高性能平臺(tái),并能夠支持AI成像和實(shí)時(shí)檢查。他們還需要用于外科應(yīng)用的關(guān)鍵任務(wù)、高速(實(shí)時(shí))數(shù)據(jù)傳輸,這與靈活的(定制)擴(kuò)展功能相吻合。這包括以太網(wǎng)供電 (PoE) 和無線功能。在手術(shù)室中使用的能力意味著需要一定程度的移動(dòng)性,以及多點(diǎn)觸控顯示屏和足夠的存儲(chǔ)空間。最后,以后升級(jí)系統(tǒng)的能力是一項(xiàng)要求,因?yàn)獒t(yī)療應(yīng)用中的系統(tǒng)往往使用多年。
OCT 不是 MRI
重要的是不要將OCT技術(shù)與現(xiàn)代磁共振成像(MRI)系統(tǒng)中部署的技術(shù)混淆。MRI仍將在醫(yī)學(xué)診斷中發(fā)揮重要作用,但在某些關(guān)鍵領(lǐng)域,OCT可以成為更可行和有價(jià)值的技術(shù)。目前,OCT專門用作掃描視網(wǎng)膜并測(cè)量其各個(gè)層的厚度和體積的方法。
具體來說,OCT使醫(yī)務(wù)人員能夠僅根據(jù)眼睛的一小部分來測(cè)量后眼形狀。結(jié)果是一個(gè)更完整的眼睛三維模型。最終,所有患者 - 年輕人和老年人 - 都將接受眼睛掃描,根據(jù)調(diào)查結(jié)果,醫(yī)生可以確定像近視這樣的疾病是否實(shí)際上是未來變得病理的癥狀,并立即需要干預(yù)。
OCT的理論是,在發(fā)出光后,它被分成兩束。一盞燈照射眼底或眼底,而第二盞燈照射到參考鏡。然后將兩個(gè)光反射回來形成干涉現(xiàn)象和光譜,并收集產(chǎn)生的信號(hào)進(jìn)行分析。OCT儀器中使用的分辨率相當(dāng)高,高達(dá)2至5微米。
需要一定程度的醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)
要為像OCT這樣的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)系統(tǒng),醫(yī)療解決方案提供商顯然需要一定程度的醫(yī)學(xué)知識(shí)。但是,在大多數(shù)情況下,系統(tǒng)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不需要接受醫(yī)生的培訓(xùn)。例如,像Vecow這樣的供應(yīng)商將向其客戶提供大部分基礎(chǔ)硬件和軟件。然后,這些 OEM 為特定應(yīng)用程序(如 OCT)配置該平臺(tái)。這可能需要OEM提供部分軟件,包括AI算法。之后,可以添加一些專門的代碼或進(jìn)行一些調(diào)整。
對(duì)于此特定應(yīng)用,OEM 通常會(huì)指定一個(gè)八核英特爾酷睿 i7 處理器(或更高)、至少 768 個(gè) NVIDIA CUDA 內(nèi)核來處理 AI 算法和 16 GB 的 DDR4 內(nèi)存。基于這些規(guī)格,Vecow 的EVS-2000完全符合要求。其功能集包括:
十核第十代英特爾至強(qiáng)/酷睿 i9/i7/i5/i3 處理器,外加 W480E 芯片組
緊湊型 NVIDIA Quadro/GeForce MXM 顯卡,支持 CUDA 核心計(jì)算和 NVIDIA 的圖靈架構(gòu)
具有 80V 浪涌保護(hù)功能的 9 至 50V 直流電源輸入
大量擴(kuò)展端口,包括 PCI/PCIe、M.2、Mini PCIe 以及 SUMIT A 和 B
通過 SATA、mSATA、M.2、MicroSD 和/或 2.5 英寸硬盤托盤處理的存儲(chǔ)
雖然像執(zhí)行OCT應(yīng)用的系統(tǒng)通常插入交流電源,但將功耗降至最低仍然很重要。具有如此高的電源效率可以減少風(fēng)扇的數(shù)量或這些風(fēng)扇的活動(dòng)時(shí)間,從而最大限度地減少來自平臺(tái)的噪音。
使用Vecow的EVS-2000,可以實(shí)現(xiàn)無風(fēng)扇運(yùn)行。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)能夠使用 35 W 英特爾八核 i7 處理器和 896 核 CUDA 設(shè)備來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),用于僅繪制 50 W 的圖形。結(jié)果是系統(tǒng)的總功耗低于 300 W。OEM交付的最終終端系統(tǒng)還包括一些“醫(yī)院就緒”功能,如機(jī)器人輸送臂和眼動(dòng)追蹤。
將安全放在首位
毫無疑問,在設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)時(shí),安全性必須始終是首要考慮因素。用于醫(yī)療應(yīng)用的優(yōu)先級(jí)更高。減輕Vecow團(tuán)隊(duì)壓力的是,采用其技術(shù)的OCT平臺(tái)并不打算連接到互聯(lián)網(wǎng)。相反,它通過內(nèi)部網(wǎng)連接到私有云。同一內(nèi)部網(wǎng)將用于處理軟件升級(jí),這在所描述的系統(tǒng)中可能很重要,作為投資保護(hù)。
OCT平臺(tái)是Vecow設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)為客戶提供最新技術(shù)和工藝的一個(gè)例子,以確保最終產(chǎn)品經(jīng)得起現(xiàn)場(chǎng)時(shí)間的考驗(yàn)。這包括唯一基于Core i7處理器的無風(fēng)扇解決方案。Vecow 還在其工作站級(jí)平臺(tái)上提供最新的 GPU 卡,包括出色的散熱性能。
審核編輯:郭婷
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