FPGAs dalam Perawatan Kesehatan

Jelajahi peran transformatif FPGAs dalam meningkatkan akurasi diagnostik, mempercepat proses pencitraan medis, dan memberdayakan perangkat medis canggih untuk perawatan pasien yang lebih baik.

Mengintegrasikan FPGAs dalam Inovasi Perawatan Kesehatan

Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) semakin disukai dalam pengembangan peralatan medis karena fleksibilitas dan efisiensi biaya yang tak tertandingi. Tidak seperti Application-Specific Integrated Circuits (ASIC), FPGAs menghindari biaya NRE rekayasa non-berulang di muka dan jumlah pesanan minimum, menawarkan proses desain bebas risiko dengan kemampuan untuk memprogram ulang untuk peningkatan berulang dan standar yang berkembang. Dibandingkan dengan Produk Standar Khusus Aplikasi (ASSP), FPGAs memberikan fleksibilitas desain dan opsi integrasi yang unggul, memungkinkan produsen untuk membedakan produk mereka dan beradaptasi dengan cepat terhadap permintaan pasar. Yang terpenting, FPGAs mendukung siklus hidup produk yang panjang, menjaga agar tidak usang, dan memungkinkan peningkatan lapangan sesuai kebutuhan. Baik merancang sistem pencitraan diagnostik atau perangkat pemantauan pasien, FPGAs menawarkan solusi andal dan mudah beradaptasi yang memastikan kinerja optimal dan umur panjang dalam aplikasi perawatan kesehatan kritis.

Manfaat FPGA dalam Perawatan Kesehatan

FPGAs memungkinkan pemrosesan gambar real-time yang penting untuk diagnostik yang akurat dan pengambilan keputusan yang tepat waktu dalam sistem pencitraan medis seperti magnetic resonance imaging (MRI), computed tomography (CT), dan ultrasound.

FPGAs sangat dapat disesuaikan, memungkinkan pembuatan perangkat keras khusus yang disesuaikan dengan aplikasi medis tertentu. Fleksibilitas ini memungkinkan perusahaan layanan kesehatan untuk menskalakan arsitektur di seluruh lini produk, menghasilkan laba atas investasi yang lebih tinggi.

Dari endoskopi dan sistem bedah robotik hingga genomik dan bioinformatika, kemampuan pemrosesan paralel FPGAs memungkinkan kecepatan pemrosesan yang lebih cepat dan diagnostik real-time di seluruh sektor perawatan kesehatan.

Daya rendah dan faktor bentuk FPGAs kecil dapat lebih hemat energi daripada prosesor tujuan umum yang sangat penting untuk perangkat medis portabel atau implan seperti monitor pasien, pompa infus, dan alat pacu jantung.

Tampilkan lebih banyak Tampilkan lebih sedikit

AI Perawatan Kesehatan di Edge

AI mengubah layanan kesehatan dengan memungkinkan kemampuan canggih seperti analisis gambar real-time, pemantauan pasien berkelanjutan, dan diagnostik yang dipersonalisasi. Field Programmable Gate Arrays (FPGAs) secara unik cocok untuk mempercepat tugas-tugas yang digerakkan oleh AI ini secara langsung di titik perawatan, memberikan kinerja tinggi, kemampuan beradaptasi, dan efisiensi energi. Dengan FPGAs, penyedia layanan kesehatan dapat memanfaatkan potensi penuh AI, menciptakan solusi yang tidak hanya lebih cerdas tetapi juga lebih mudah beradaptasi dengan kebutuhan perawatan kesehatan yang terus berkembang.

Dengan FPGAs, algoritme AI dapat menganalisis prosedur endoskopi, rontgen, pemindaian CT/PET, MRI, dan data pencitraan lainnya dengan kecepatan tinggi, memberikan umpan balik langsung kepada profesional kesehatan. Kemampuan ini sangat penting untuk diagnosis sensitif waktu di mana wawasan yang cepat dan akurat dapat menghasilkan hasil pasien yang lebih baik.

FPGAs memungkinkan analisis data pasien yang digerakkan oleh AI, memungkinkan diagnostik yang ditingkatkan dan rencana perawatan yang disesuaikan. Dengan memproses data secara langsung di edge, FPGAs dapat mendukung rekomendasi perawatan yang dipersonalisasi berdasarkan wawasan real-time tentang kondisi pasien. Kemampuan ini membantu penyedia menawarkan perawatan yang lebih bertarget dan efektif, yang mengarah pada peningkatan hasil kesehatan.

FPGAs memfasilitasi pemrosesan AI yang dilokalkan, memungkinkan pemantauan terus menerus terhadap tanda-tanda vital tanpa ketergantungan cloud. Pemrosesan pada perangkat ini mengurangi latensi dan meningkatkan privasi, memungkinkan deteksi anomali secara tepat waktu seperti aritmia atau perubahan pernapasan, bahkan dalam pengaturan jarak jauh atau perawatan di rumah.

Tampilkan lebih banyak Tampilkan lebih sedikit

Aplikasi

FPGAs sangat penting dalam aplikasi video dan penglihatan medis untuk memproses gambar resolusi tinggi dan data video secara real time. Mereka meningkatkan kualitas gambar, mengekstrak fitur, dan memampatkan data dalam perangkat seperti endoskopi dan mesin ultrasound, membantu diagnostik yang akurat dan presisi bedah. Konfigurasi ulang mereka juga memungkinkan pembaruan berkelanjutan dan optimalisasi algoritma pencitraan, meningkatkan perawatan dan hasil pasien.

Lihat bagaimana FPGAs dapat digunakan dalam kamera medis 4K canggih

FPGAs adalah inti dari memungkinkan sistem pencitraan dengan menyediakan pemrosesan real-time berkecepatan tinggi yang diperlukan untuk modalitas canggih seperti MRI, CT, dan PET scan. Kamera ini memungkinkan teknik penyempurnaan gambar yang canggih, seperti pengurangan noise dan pendeteksian tepi, yang meningkatkan kualitas dan akurasi gambar diagnostik. Mereka sangat penting untuk pemrosesan sinyal berkecepatan tinggi, transfer data chip-to-chip, dan rekonstruksi gambar untuk gambar kualitas tertinggi yang memungkinkan diagnosis dan perawatan pasien yang tepat.

FPGAs berperan penting dalam meningkatkan sistem klinis karena kemampuan mereka untuk menyediakan pemrosesan data real-time dan komputasi kinerja tinggi. Mereka adalah komponen kunci dalam peralatan klinis, seperti pemantauan pasien, kesehatan pernapasan, dan defibrillator. FPGAs memungkinkan analisis data yang cepat, enkripsi data yang aman, dan konektivitas dengan daya dan biaya rendah. Sifatnya yang dapat dikonfigurasi ulang memungkinkan sistem klinis beradaptasi dengan protokol medis baru dan menggabungkan algoritme canggih untuk diagnostik dan dukungan keputusan.

FPGAs secara signifikan meningkatkan kemampuan pemrosesan data dalam pengaturan genomik dan laboratorium, memungkinkan analisis informasi genetik kompleks yang cepat dan efisien. Kemampuan mereka untuk melakukan komputasi paralel membuatnya ideal untuk menangani data besar yang dihasilkan oleh teknologi next-generation sequencing (NGS). FPGAs juga dapat melakukan pemrosesan data untuk analisis kompleks, seperti sitometri dan spektrometri massa.

Tampilkan lebih banyak Tampilkan lebih sedikit

Hiroya Yamamoto, Manajer Umum Proyek, Ikegami

"Quartus® Prime Software telah bekerja dengan mulus pada proyek pengembangan FPGA Agilex™ 5 IKEGAMI untuk solusi video kami yang membutuhkan throughput data yang sangat tinggi dan daya yang rendah. Berkat waktu kompilasi Quartus yang sangat cepat, kami dapat mencoba beberapa iterasi desain dalam sehari. Alat diagnostik yang sangat baik seperti Signal Tap memungkinkan kami untuk menyelesaikan bukti konsep, menampilkan rekaman kamera di monitor, dalam waktu 20 jam setelah dihidupkan. Kami sangat senang bahwa Agilex™ 5 FPGA dan Quartus® Prime Software membuka dunia baru untuk FPGAs kelas menengah."

Exor Internasional

"Intel® FPGA AI Suite dan toolkit OpenVINO™ menghemat waktu berbulan-bulan kami untuk menambahkan inferensi AI FPGA ke kit GigaSOMgS01 Exor. Selain itu, desain inferensi AI berbasis autoencoder menunjukkan peningkatan kecepatan yang signifikan pada FPGA 10 GX Cyclone®: (1) q7.7x versus VPU Intel® Movidius™, dan (2) q19.1x versus prosesor E3940 Intel Atom®."