Строка описания: 

Новый набор инструментов NVIDIA Clara AI Toolkit позволяет разработчикам создавать и развертывать приложения для медицинской визуализации для создания интеллектуальных приборов и автоматизации рабочих процессов в сфере здравоохранения.

В современных больницах специалисты по медицинской визуализации стремятся не отставать от рабочих нагрузок, связанных с растущим использованием компьютерной томографии, МРТ и других изображений, используемых в диагностических процессах. В крупной больничной системе относительно небольшое количество лаборантов может столкнуться с сотнями или даже тысячами сканирований за один день. Чтобы не отставать от объема, этим перегруженным работой специалистам нужны инструменты, помогающие в процессе анализа сложных изображений, выявления трудно обнаруживаемых аномалий и выявления признаков заболеваний.

Все чаще медицинские учреждения обращаются к искусственному интеллекту для удовлетворения этих потребностей. Благодаря технологиям глубокого обучения системы искусственного интеллекта теперь могут быть обучены в качестве цифровых помощников, которые берут на себя часть тяжелой работы, связанной с рабочими процессами медицинской визуализации. Речь не идет об использовании ИИ для замены обученных специалистов. Речь идет об использовании искусственного интеллекта для оптимизации рабочих процессов, повышения эффективности и помощи процессуальным работникам в выявлении дел, требующих немедленного внимания. ИТ-отделам больниц необходимо разработать стратегию, чтобы обеспечить готовность инфраструктуры к использованию ИИ. NVIDIA и Американский колледж радиологии объединили усилия, чтобы дать возможность тысячам радиологов создавать и использовать ИИ в своих собственных учреждениях с помощью собственных данных в обширной сети из тысяч больниц.

Одним из таких наборов инструментов на основе ИИ является NVIDIA Clara AI, открытая масштабируемая вычислительная платформа, которая позволяет разрабатывать приложения медицинской визуализации для гибридных (встроенных, локальных или облачных) вычислительных сред. Благодаря возможностям ИИ NVIDIA Clara больницы могут создавать интеллектуальные приборы и автоматизировать рабочие процессы в здравоохранении.

Набор инструментов Clara AI Toolkit

Чтобы помочь организациям использовать Clara AI, NVIDIA предлагает Clara Deploy SDK. Этот пакет для разработки ПО в пакете Helm включает в себя коллекцию контейнеров NVIDIA GPU Cloud (NGC), которые работают вместе для обеспечения комплексного рабочего процесса обработки медицинских изображений в Kubernetes. Образы контейнеров NGC оптимизированы для систем с ускорением на GPU Ready NGC, таких как Dell EMC PowerEdge™ C4140 и Dell EMC PowerEdge™ R740xd.

Контейнеры Clara AI включают в себя библиотеки с ускорением на GPU для вычислений, графики и ИИ; примеры приложений для обработки и рендеринга изображений; а также вычислительные рабочие процессы для данных КТ, МРТ и УЗИ. Эти функции используют Docker и Kubernetes для оркестрации рабочих процессов медицинских изображений и подключения к PACS (системам архивирования и передачи изображений) или масштабирования приложений для медицинских инструментов.
 

Рис. 1 Архитектура Clara AI Toolkit

Набор инструментов Clara AI Toolkit устраняет препятствия для внедрения ИИ в рабочие процессы медицинской визуализации. Clara AI Deploy SDK включает в себя:

• Интерфейс приема данных адаптера DICOM для связи с системой PACs больницы
• Основные услуги по оркестрации ресурсов для развертывания и разработки рабочих процессов и управления ими
• Эталонные приложения ИИ, которые можно использовать в исходном состоянии с данными, определяемыми пользователем, или модифицировать с помощью алгоритмов ИИ, определяемых пользователем
• Возможности визуализации для мониторинга хода выполнения и просмотра результатов

Серверные платформы для инструментария

Организациям, которые хотят извлечь выгоду из ИИ NVIDIA Clara, Dell EMC предлагает надежные серверные платформы с ускорением на базе графических процессоров, которые поддерживают Clara AI Toolkit — стоечный сервер Dell EMC PowerEdge™ R740xd и стоечный сервер Dell EMC PowerEdge™ C4140.

Сервер PowerEdge R740xd обеспечивает сбалансированное сочетание масштабируемости и производительности системы хранения данных. Благодаря поддержке накопителей NVMe и графических процессоров Nvidia эта двухпроцессорная платформа форм-фактора 2U готова к требованиям рабочих нагрузок Clara в сфере ИИ и медицинской визуализации. В свою очередь, сервер PowerEdge C4140 — это оптимизированный для ускорителей стоечный сервер форм-фактора 1U, предназначенный для самых ресурсоемких рабочих нагрузок. Этот двухпроцессорный сервер сверхвысокой плотности с поддержкой четырех графических процессоров предназначен для задач когнитивных рабочих нагрузок, включая ИИ, машинное и глубинное обучение.

В лаборатории HPC and AI Innovation Lab компании Dell EMC мы использовали Clara AI Toolkit с сегментацией органов КТ и сегментацией печени на наших серверах с ускорением на базе графических процессоров под управлением Red Hat Enterprise Linux. Для этих тестов мы собрали данные компьютерной томографии брюшной полости, серию медицинских 2D-изображений, из архива изображений рака NIH https://www.cancerimagingarchive.net/. Мы использовали инструменты Clara AI Toolkit для выполнения рабочего процесса, который сначала преобразует серию DICOM для приема внутрь и идентифицирует отдельные органы с помощью компьютерной томографии (сегментации органов).

Затем рабочий процесс может использовать эти сегментированные органы в качестве входных данных для выявления любых аномалий. После завершения анализа система создает аннотированный MetaIO объемный 3D-рендер, который можно просматривать в Clara Render Server, и файлы DICOM, которые можно сравнивать с медицинскими изображениями, такими как ORTHANC или Oviyam2. Инструменты, включенные в Clara AI Toolkit, обеспечивают быстрый старт для использования в средах медицинской визуализации, которые хотят извлечь выгоду из возможностей ИИ.
 

 
Рис. 2. Oviyam2 Viewer, демонстрирующий параллельный вид Clara AI Processed в сравнении с исходным компьютерным томографом

Clara AI на работе

Несмотря на то, что Clara AI является относительно новым предложением, оно было запущено в марте, а в июне стало доступно в июне, платформа уже используется в некоторых крупных медицинских учреждениях, включая Университет штата Огайо, Национальные институты здравоохранения и Калифорнийский университет в Сан-Франциско.

Клинический центр Национального института здоровья и ученые NVIDIA использовали Clara AI для разработки метода доменной генерализации для сегментации простаты от окружающих тканей на МРТ. В блоге NVIDIA отмечается, что локализованная модель «достигла производительности, аналогичной производительности радиолога, и превзошла другие современные алгоритмы, которые были обучены и оценены на данных из той же области».

Как показывают эти ранние последователи, NVIDIA Clara AI — это платформа, которая потенциально может принести большую пользу организациям, которые хотят извлечь выгоду из использования ИИ для крупномасштабного глубокого обучения для медицинской визуализации.
 

 
Рис. 3. Заболевания сегментированной печени, выявленные с помощью Clara AI Toolkit

Узнать больше

Для более подробного ознакомления с возможностями NVIDIA Clara перейдите по следующим ссылкам:

• Страница загрузки Clara AI Toolkit:
  • https://developer.nvidia.com/clara-medical-imaging 
• Блог технического разработчика
  • https://devblogs.nvidia.com/annotate-adapt-model-medical-imaging-clara-train-sdk/
• Новости разработчиков:
  • https://news.developer.nvidia.com/nvidia-clara-train-sdk-now-available/
• Платформа NVIDIA Clara.
  • https://news.developer.nvidia.com/nvidia-clara-platform-augmenting-radiology-with-ai/