傳統(tǒng)行業(yè)正在經(jīng)歷著一場數(shù)字化改革浪潮，人工智能技術(shù)正在改變不同的行業(yè)，在醫(yī)療行業(yè)中，人工智能技術(shù)在醫(yī)療診斷和患者護(hù)理上發(fā)揮著重要作用。

由于傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備功能有限，在很多情況下醫(yī)生不能準(zhǔn)確判斷病情；在醫(yī)護(hù)過程中，患者的狀態(tài)又不能及時有效地監(jiān)控，給醫(yī)護(hù)人員帶來了很大困擾！

新技術(shù)：邊緣AI

邊緣 AI 是指以機器學(xué)習(xí) （ML） 算法的形式使人工智能在邊緣設(shè)備上部署和推理。

機器學(xué)習(xí)是一個廣泛的領(lǐng)域，近年來取得了巨大的進(jìn)步。

邊緣 AI 是邊緣計算和 AI 的結(jié)合，可直接在連接的邊緣設(shè)備上運行機器學(xué)習(xí)任務(wù)，邊緣 AI 可以執(zhí)行無數(shù)任務(wù)，例如對象檢測、語音識別、指紋檢測、欺詐檢測、自動駕駛等。

邊緣AI有很多優(yōu)勢，比如低延時、高帶寬和處理大量數(shù)據(jù)的能力，利用人工智能工具，可以幫助臨床醫(yī)生更加準(zhǔn)確的檢測和判讀病情，通過圖像識別技術(shù)可以提高病情診斷質(zhì)量，優(yōu)化工作流程增加醫(yī)療團(tuán)隊的工作效率。

遠(yuǎn)程患者監(jiān)控

老年人或病重的患者需要足夠的安全監(jiān)護(hù)和醫(yī)療護(hù)理，可以利用一臺邊緣計算設(shè)備結(jié)合攝像頭，通過視覺識別算法實時監(jiān)控患者行為并獲得不同行為的數(shù)據(jù)，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型訓(xùn)練數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)測，如果預(yù)測到不安全行為（比如跌倒行為），會立即通知醫(yī)護(hù)人員。

利用人工智能驅(qū)動的醫(yī)療設(shè)備有很多優(yōu)點：

可以實時不間斷對患者進(jìn)行監(jiān)控，更快速準(zhǔn)確的識別患者跌倒或其他意外行為

無需人工24小時看護(hù)，減少人力成本

除了能識別危險行為，比如跌倒行為外還能分析出是什么原因造成的跌倒，比如是床的面積小還是醫(yī)療設(shè)備離床太遠(yuǎn)了等。

適合進(jìn)行醫(yī)療設(shè)備預(yù)測的AI框架？

alwaysAI

alwaysAI 是機器視覺識別框架，可以部署在邊緣設(shè)備NVIDIA Jetson 系列開發(fā)板上進(jìn)行預(yù)測推理，此框架提供了預(yù)訓(xùn)練模型目錄、低代碼模型訓(xùn)練工具和功能強大的API，可以幫助開發(fā)人員構(gòu)建適合的視覺識別應(yīng)用程序。

Roboflow

Roboflow 通過逐步建立健全不同醫(yī)療保健問題的視覺模型，為醫(yī)療保健公司提供端到端的CV 視覺識別解決方案。大致方法是：

創(chuàng)建數(shù)據(jù)集，使用視覺識別方法檢測和分類特定場景的對象。

標(biāo)記對象，標(biāo)記需要的所有數(shù)據(jù)，比如超聲波、X射線、內(nèi)窺鏡檢查、MRI等反饋的圖像。

最后將它們上傳到 Roboflow為醫(yī)療設(shè)備可以使用它們，這樣可以提供預(yù)測的準(zhǔn)確性。

Roboflow托管了數(shù)十個公共數(shù)據(jù)集，包括BCCD，這是一個包含血細(xì)胞圖像的對象檢測數(shù)據(jù)集，可以將其按需求部署到Jetson 等邊緣設(shè)備上。

如果你想了解如何使用 Roboflow 快速注釋、訓(xùn)練自定義 YOLOv5 模型以及在邊緣設(shè)備上進(jìn)行推理！

數(shù)字化病例診斷

傳統(tǒng)的病理診斷是手動的人為的在顯微鏡或特定設(shè)備上分析病理圖像，完成不同類型感染細(xì)胞的鑒定和擴散范圍，需要醫(yī)學(xué)專家們通過肉眼來診斷。

這樣帶來的結(jié)果就是：

診斷結(jié)果主觀性太強，因人而異沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)

醫(yī)生診斷過程效率低

提供觀察病理圖像準(zhǔn)確比例不高

病理結(jié)果存儲載體不方便查看、存儲和觀察病理結(jié)果

將深度學(xué)習(xí)應(yīng)用于數(shù)字病理圖像的輔助診斷上，能提高疾病診斷、靶點檢測和病理區(qū)域分割的效率和準(zhǔn)確率，降低對醫(yī)療設(shè)備的依賴和限制，并充分利用數(shù)字化病理圖像可以顯著降低看病成本。

那么人工智能是如何代替醫(yī)學(xué)專家，對病理圖像進(jìn)行診斷和分析的呢？

邊緣AI通過機器學(xué)習(xí)算法提供自動WSI（全玻片成像）用于圖像分析。

AI在病理學(xué)中的診斷流程如下：

病理切片的載玻片通過計算機掃描儀捕獲成全玻片數(shù)字圖像。

在WSI系統(tǒng)的支持下，全玻片成像提供了快速查看病理圖像的方法，包括數(shù)字注釋、快速導(dǎo)航/縮放以及計算機輔助查看和分析。

此外，在WIS中，圖像的像素大小分辨率太高，這會過度占有計算機的處理能力和內(nèi)存，使其難以運行和分析，目前，計算機的處理速度還不能處理全像素WSI圖像。

通過CNN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法和基于網(wǎng)格的滑動窗口檢測分類模型可以將高分辨率圖像劃分為多個局部塊圖，再分析每個塊的信息并提取特征，最后把獲得的信息整合在一起，這樣就減少了內(nèi)存占有率并提高了模型算法的預(yù)測效率。

卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)檢測圖像中視覺類別的處理流程：

案例介紹

案例介紹：Grundium Ltd 數(shù)字病理學(xué)全玻片成像和分析平臺

在 GTC 2021 上，Grundium Ltd 展示了如何利用 NVIDIA Jetson 平臺的AI計算能力重設(shè)了病理學(xué)的全玻片掃描儀，基于深度學(xué)習(xí)的圖像分析可以與掃描過程交錯進(jìn)行，因此，掃描完成后即可獲得結(jié)果，從而提高診斷量和準(zhǔn)確率。

案例介紹：具有AI診斷能力的便攜式腦CT掃描儀

來自 NVIDIA 的博客《 AI at the Point of Care：Startup's 便攜式掃描儀在幾分鐘內(nèi)診斷腦中風(fēng)》，介紹了由一臺NVIDIA Jetson AGX Xavier 提供支持的輕量級腦部掃描設(shè)備，提供32TOPS算力支持，并在邊緣端進(jìn)行推理。智能分析系統(tǒng)找出大腦信號如何相互作用并確定進(jìn)一步的診斷，此設(shè)備可在幾分鐘內(nèi)診斷出腦中風(fēng)。

下圖是傳統(tǒng)的腦CT設(shè)備和便攜式掃描儀的對比圖。

案例介紹：使用 NVIDIA Jetson 開發(fā) AI 驅(qū)動的數(shù)字健康應(yīng)用程序

這篇文章討論了數(shù)據(jù)科學(xué)家和工程師如何使用 NVIDIA GPU 為生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用制作基于 AI 的數(shù)字健康算法原型，并在嵌入式物聯(lián)網(wǎng)和邊緣 AI 平臺（如 NVIDIA Jetson）上部署此類算法。您還可以使用 MathWorks GPU Coder 在 Jetson 上部署預(yù)測管道。

解決方案的目標(biāo)是訓(xùn)練分類器來區(qū)分心律失常 （ARR）、充血性心力衰竭 （CHF） 和正常竇性心律 （NSR）。

柴火母公司Seeed與NVIDIA Jetson 生態(tài)系統(tǒng)

Seeed 是 NVIDIA AI系統(tǒng)的經(jīng)銷商，也是 NVIDIA Jetson 邊緣 AI 生態(tài)系統(tǒng)的合作伙伴。我們提供不同外形尺寸的 NVIDIA Jetson 模塊、系統(tǒng)和載板，提供跨行業(yè)人工智能解決方案中，并提供更多的定制服務(wù)、案例教程和開發(fā)工具。

Seeed還推出了基于NVIDIA?生態(tài)的邊緣計算機，reComputer J10系列、J20系列等系列邊緣計算設(shè)備。

下面介紹Seeed reComputer J4012邊緣計算機，基于NVIDIA Jetson Orin Nano和Orin NX 生態(tài)，主要功能如下：

手掌大小的緊湊型邊緣?AI 系統(tǒng)：外形緊湊（130 mm x 120 mm x 50 mm），提供 100 TOPS 的強大 AI 性能和豐富的嵌入式開發(fā)接口。Orin NX 將 NVIDIA Ampere GPU 架構(gòu)與 64 位操作能力相結(jié)合，集成了先進(jìn)的多功能視頻和圖像處理以及 NVIDIA 深度學(xué)習(xí)加速器。

reComputer J4012 在內(nèi)置的 5GB NVMe SSD 上預(yù)裝了 JetPack 1.128，簡化了開發(fā)，適合在智能城市、安全、工業(yè)自動化、智能工廠等行業(yè)從事視頻分析、對象檢測、自然語言處理、醫(yī)學(xué)成像和機器人技術(shù)的邊緣 AI 解決方案提供商的部署。

高能效：由?DC 12V/5A 供電，可提供20W大功率電源支持。

編輯：黃飛

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