Ecosistema ad alte prestazioni per la tecnologia medicale
Migliorare la cura dei pazienti nelle sale operatorie, nei POC (Point-Of-Care) e alla periferia (medical edge) con l’ecosistema medicale ad alte prestazioni di congatec
Al giorno d’oggi, le applicazioni medicali sono chiamate a svolgere un numero di compiti sempre crescente. Ciò significa che devono acquisire, analizzare, archiviare e trasmettere una mole di dati in continuo aumento alla periferia della rete in tempo quasi reale. Le nuove tecnologie, come a esempio l’intelligenza artificiale (AI) e la connettività MIoT (Medical IoT) rivestono quindi un ruolo chiave nella digitalizzazione di tutte le applicazioni medicali, dall’imaging (sistemi MRI, CT, a ultrasuoni e a raggi X) alle piattaforme di telemedicina fino ad arrivare alla chirurgia robotica. Un elemento di fondamentale importanza è rappresentato dal fatto che queste tecnologie devono poter essere certificate in modo semplice e rapido. Oltre a un hardware affidabile, le aziende che operano nel settore medicale devono poter disporre di un ecosistema completo che consenta di sviluppare, certificare e produrre le loro soluzioni basate sull’AI nel modo più flessibile, affidabile e versatile possibile.
Con il nostro ecosistema ad alte prestazioni per applicazioni medicali sarà possibile:
Ridurre il time to market
concentrando attenzione e risorse sulle vostre competenze chiave e affidando i compiti di elaborazione embedded all’ecosistema per moduli COM (Computer-on-Module) di congatec. I nostri moduli COM integrano tutti i componenti più complessi come CPU, GPU, memorie e interfacce Ethernet, oltre a ulteriori funzionalità PC in un formato “application-ready”. La personalizzazione richiesta per soddisfare specifiche esigenze e requisiti di certificazione viene effettuata attraverso una scheda carrier che può essere progettata senza problemi. Gli ulteriori servizi offerti da congatec – design-in, prequalifica e sviluppo e adattamento software – permettono di aumentare in modo significativo le prestazioni e ridurre il time-to-market.
Accelerare le diagnosi mediche
con l’intelligenza artificiale. L’esecuzione delle inferenze generate dall’intelligenza artificiale permette di ottenere diagnosi più precise, ottimizzando i flussi di lavoro. Il nostro ecosistema rappresenta una base completa e ad alte prestazioni per le applicazioni AI, che permette di gestire gli enormi volumi di dati generati dalla moderna medicina e apre possibilità finora inesplorate. Per questo motivo, congatec propone una scelta di moduli scalabili con acceleratori per l’intelligenza artificiale integrati direttamente sui moduli o sulla scheda carrier.
Minimizzare gli oneri di certificazione
mediante il consolidamento degli ulteriori compiti che i dispositivi medicali devono oggigiorno gestire, come l’intelligenza artificiale e la connettività MIoT. Grazie all’hypervisor in real-time, le applicazioni che richiedono certificazioni e le applicazioni non critiche possono essere consolidate in maniera indipendente in un unico sistema. In questo modo è possibile utilizzare un solo sistema, il che comporta una riduzione della complessità e un aumento dell'affidabilità del sistema complessivo. L'hypervisor in real-time sviluppato all'interno del gruppo congatec permette agli OEM di disporre di soluzioni interdisciplinari da un unico fornitore, con tutti i vantaggi che ciò comporta.
Ottimizzare il ritorno degli investimenti e la sostenibilità
I sistemi medicali devono elaborare volume sempre maggiori di dati grezzi utilizzando algoritmi di intelligenza artificiale sempre diversi. Ciò richiede un regolare aggiornamento delle prestazioni. I Computer-on-Module COM-HPC sono la soluzione ideale per supportare le future evoluzioni, consentendo di incrementare le prestazioni delle installazioni esistenti con la semplice sostituzione del modulo, anche dopo parecchi anni di utilizzo, e senza apportare alcuna variazione al progetto del sistema. Ciò permette di ridurre i costi e il numero di componenti richiesti per l'aggiornamento, a tutto vantaggio sia della sostenibilità sia del ritorno dell'investimento (ROI).
Ampliare gli orizzonti applicativi
I nostri Computer-on-Module sono stati espressamente progettati per l’uso in ambienti difficili: essi possono operare nell’intervallo di temperatura industriale, compreso tra -40 e +85°C e sono estremamente resistenti alle sollecitazioni e alle vibrazioni. Grazie all’elevata efficienza energetica, semplificano lo sviluppo sia di sistemi senza ventole, quindi molto più igienici per l’impiego nelle sale operatorie, sia di dispositivi mobili “rugged” da utilizzare sul campo in condizioni gravose. Grazie all’approccio modulare, tutto ciò può essere ottenuto sfruttando la medesima piattaforma.
Ottimizzare la qualità dellavisualizzazione
Il più importante tool diagnostico è rappresentato dall’occhio del medico. Grazie a workstation con più display di elevatissima qualità, con caratteristiche eccellenti in termini di risoluzione, profondità di colore e fedeltà cromatica, il lavoro dei radiologi risulterà senz’altro più semplice. I nostri moduli COM basati sull’architettura x86 supportano risoluzioni dello schermo fino a 8K, possono controllare fino a 4 display in modo indipendente e animare in maniera fluida le più complesse visualizzazioni 3D.
Ridurre I costi nre (non-recurring engineering)
L’implementazione di intere famiglie di prodotti, dalle versioni “enry-level” a quelle di fascia alta, nel modo più economico possibile richiede piattaforme estremamente scalabili e semplicità di riutilizzo dei progetti esistenti. Con il nostro ecosistema ad alte prestazioni che prevede Computer-on-Module basati su standard aperti, l’adeguamento delle prestazioni (scaling) riguarda solo il modulo: tutto il resto può essere lasciato inalterato. Poiché un approccio di questo tipo è valido per diverse generazioni di processori ed è indipendente dal fornitore di moduli, è possibile continuare ad adottare strategie di seconda sorgente.
Implementare in modo sicuro la trasformazione digitale
aiuta le aziende a migliorare l’efficienza, adottare nuovi modelli di business, aumentare l’affidabilità e creare più valore. Tutti questi vantaggi possono essere garantiti solamente dalla sicurezza dei sistemi IT/OT. Senza la sicurezza, nessuna trasformazione digitale è possibile. Per evitare di creare potenziali superfici di attacco che possono essere sfruttate per effettuare violazioni, l'ecosistema di congatec supporta le principali funzionalità di sicurezza. Con il BootLoader Secure (avvio protetto) di RTS, anche i sistemi virtualizzati possono essere protetti in modo efficace contro l’esecuzione di software non autorizzato.
Minimizzare il rischio di infezioni ospedaliere
Le sale operatorie e tutti gli ambienti a stretto contatto con i pazienti richiedono i più elevati livelli di igiene. Per tale motivo sono necessari sistemi medicali senza ventole, ermeticamente sigillati e caratterizzati da un elevato grado di protezione IP. Sistemi di questo tipo risultano semplice da disinfettare e, grazie all’assenza di ventole, i germi non possono circolare nell’aria ambiente. Il nostro ecosistema che prevede moduli contraddistinti da un’elevata efficienza energetica, corredato da soluzioni di raffreddamento passivo ad alte prestazioni che utilizzano heat pipe, semplifica lo sviluppo di sistemi medicali completamente chiusi di tutti i tipi, fino ad arrivare ai server edge.
Una guida alla scelta dell’ecosistema più adatto
| COM-HPC Server | COM-HPC Client | COM-HPC Mini | COM Express | SMARC | |
| Piattaforme di telemedicina | + | + | +++ | ++ | +++ |
| Sistemi di imaging usati in radiologia | +++ | +++ | + | ++ | - |
| Chirurgia robotica | + | +++ | +++ | ++ | + |
| Workstation diagnostiche | - | +++ | + | +++ | O |
| Server edge medicali | +++ | + | - | O | - |
| Apparecchiature mobili a ultrasuoni | + | +++ | + | +++ | |
| Endoscopia | +++ | ++ | +++ | + | |
| Infrastrutture sanitarie basate su cloud | +++ | - | - | + | - |
| Server utilizzati per l’acquisizione dati e la ricostruzione | |||||
| Soluzioni di archiviazione VNA (Vendor-Neutral Archive) | |||||
| Sistemi PDMS (Patient Data Management System) | - | +++ | +++ | ++ | + |
| Dispositivi respiratori | - | +++ | +++ | ++ | + |
Legenda: +++ Soluzione ottimale; ++ Soluzione molto buona; + Buona soluzione; O consigliata se il prezzo e/o le prestazioni sono adeguate; - Sconsigliata
L’ecosistema ad alte prestazioni di congatec
| Punti di forza | Caratteristiche | Vantaggi |
| Gamma completa di Computer-on-Module portfolio | Computer-on-Module basati sulle architetture x-86 e Arm, soluzioni di raffreddamento ottimizzate, servizi di supporto per la qualificazione del progetto, adattamenti personalizzati del BIOS e del bootloader | I progettisti possono disporre di tutto ciò di cui hanno bisogno per sviluppare con la massima flessibilità soluzioni dedicate. Essi possono quindi concentrare la loro attenzione sulle loro competenze chiave in modo da garantire ai clienti soluzioni in grado di fornire le migliori prestazioni possibili. |
| Standard aperti | Supporto degli standard ad alte prestazioni COM-HPC e COM Express di PICMG, oltre che dello standard SGeT a basso consumo per i moduli SMARC | L’ampio supporto fornito da una vasta community e la possibilità di scegliere tra più fornitori contribuiscono a incrementare la protezione del progetto e assicurare la disponibilità sul lungo periodo grazie a strategie di seconda sorgente. Ciò consente anche di aumentare la resilienza della catena di fornitura (supply chain). |
| Super componenti di tipo “application ready” | I moduli di elaborazione si presentano sotto forma di super-componenti completi, equipaggiati con CPU, RAM, e tutti gli I/O necessari e corredati da package software di supporto | I moduli di elaborazione soddisfano “in toto” le aspettative dei progettisti di robot: essi abbinano la sicurezza in fase di design tipica dei moduli “pronti all’uso” con l’elevato grado di personalizzazione offerto dalle schede carrier. L’approccio modulare assicura la massima scalabilità e semplifica l'aggiornamento, che può essere effettuato mediante una semplice sostituzione del modulo. |
| La più vasta offerta per lo standard COM-HPC | congatec mette a disposizione il più ampio ecosistema per lo standard COM-HPC | I progettisti possono reperire, da un unico fornitore, tutto ciò di cui hanno bisogno nella forma più idonea a soddisfare le loro esigenze. Moduli “ad hoc” e scalabili, soluzioni di raffreddamento efficienti e “su misura”, schede carrier per lo sviluppo dell’applicazione e la valutazione, BSP (Board Support Package), oltre a servizi di “design-in” che coprono l’intero ciclo di sviluppo, dall’ideazione alla validazione. |
New benchmark modules for high-end medical computing
The x86 rivalry has once again been rekindled. With the introduction of the AMD Ryzen™
Embedded processors, AMD has set a new benchmark that extends the company’s existing
lead in graphics with 108% more performance, and increases overall computing performance
by 144%.
Focus on mobile devices
Color video technology paired with artificial intelligence is a large development field for the
future optimization of patient care. Mobile systems have an important role to play in this
context, and OEMs need solutions that integrate embedded vision and embedded computer
technology.
Scalable Artificial Intelligence
Medical imaging vendors want to improve their services for medical professionals by adding Artificial Intelligence (AI) and Augmented Reality (AR) to their devices. For small form factor devices, AMD embedded processor based Computer-on-Modules are a good choice to balance the performance needs of their AI inference engines under space and power restricted conditions.
Solution Brief: COM-HPC for Medical Applications
congatec’s COM-HPC module delivers the design flexibility and high performance needed to power AI, graphics, and other data-intensive applications driving modern healthcare systems.
Modular is faster and more efficient
Embedded system development for ARM-based laboratory analyzers
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Artificial Intelligence for Better Diagnosis
New AMD Embedded processor technology for medical systems
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