盡管有著以游戲和自動(dòng)駕駛錘煉出的算力，但如何真正貼合醫(yī)學(xué)場(chǎng)景來(lái)更好的分配算力、開發(fā)程式成為醫(yī)療領(lǐng)域企業(yè)的一大難題。醫(yī)療已經(jīng)成為人工
盡管有著以游戲和自動(dòng)駕駛錘煉出的算力，但如何真正貼合醫(yī)學(xué)場(chǎng)景來(lái)更好的分配算力、開發(fā)程式成為醫(yī)療領(lǐng)域企業(yè)的一大難題。
醫(yī)療已經(jīng)成為人工智能最重要的戰(zhàn)場(chǎng)之一。埃森哲發(fā)布的最新報(bào)告表明，全球醫(yī)療保健AI(人工智能)市場(chǎng)有望在2021年達(dá)到66億美元。
不管是醫(yī)療影像、細(xì)胞學(xué)還是基因工程，目前醫(yī)療AI的剛需之一是高性能計(jì)算的算力支撐，芯片是其核心的載體。根據(jù)國(guó)際數(shù)據(jù)公司IDC白皮書提供的信息，受性能、成本等因素影響，GPU(Graphics Processing Unit圖形處理器)在醫(yī)療AI領(lǐng)域更受認(rèn)可。英偉達(dá)也因?yàn)槠湓贕PU領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)成為了醫(yī)療AI公司首選的芯片方案之一。
盡管有著以游戲和自動(dòng)駕駛錘煉出的算力，但如何真正貼合醫(yī)學(xué)場(chǎng)景來(lái)更好的分配算力、開發(fā)程式成為醫(yī)療領(lǐng)域企業(yè)的一大難題。
對(duì)此，2018年11月，英偉達(dá)推出了專門針對(duì)醫(yī)療影像的超算平臺(tái)Clara，允許開發(fā)人員通過(guò)開發(fā)各種應(yīng)用程序來(lái)處理現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù) 。用硬件+軟件的形式幫助開發(fā)者在GPU平臺(tái)部署計(jì)算密集型醫(yī)療AI應(yīng)用程序，例如影像重建、病灶識(shí)別等。
“Clara為醫(yī)學(xué)應(yīng)用程序開發(fā)者提供高級(jí)可視化和AI的GPU加速庫(kù)，目的是加速整個(gè)研發(fā)的進(jìn)程。”英偉達(dá)副總裁Kimberly Powell近日接受包括21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道在內(nèi)的記者采訪時(shí)表示。
推出以來(lái)，Clara SDK在全球已有400余家企業(yè)和醫(yī)院進(jìn)行使用，包括在去年年底的資本寒冬中完成C輪融資的推想科技。Kimberly Powell介紹，Clara SDK可以在官網(wǎng)上免費(fèi)下載，并計(jì)劃于今年第二季向特定對(duì)象推出測(cè)試版。
醫(yī)療影像多層次平臺(tái)
根據(jù)IDC白皮書數(shù)據(jù)，中國(guó)有近千家醫(yī)院部署了AI系統(tǒng)，其中超過(guò)一半的醫(yī)院部署了醫(yī)學(xué)影像AI系統(tǒng)。目前中國(guó)有超過(guò)100家醫(yī)療AI公司，其中約40家屬于醫(yī)療影像AI公司。
與自動(dòng)駕駛平臺(tái)NVIDIA DRIVE AGX 一樣，醫(yī)療平臺(tái)Clara的核心是Clara AGX， 基于英偉達(dá) Xavier AI運(yùn)算模組、Turing GPU的運(yùn)算架構(gòu)，能從入門級(jí)設(shè)備擴(kuò)展到要求最苛刻的3D儀器。
Kimberly Powell介紹，Clara平臺(tái)在結(jié)構(gòu)上分成幾個(gè)層，最底層是cuDNN(神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行層);第二層是一個(gè)引擎能夠使得多個(gè)AI的任務(wù)并行執(zhí)行，幫助公司對(duì)并行的人工智能的任務(wù)進(jìn)行良好的管理。
從全球來(lái)看，Clara主要針對(duì)三大類型企業(yè)客戶，第一是醫(yī)療設(shè)備公司，第二是人工智能軟件開發(fā)公司，第三可能是那些擁有幾百個(gè)應(yīng)用的醫(yī)院。
在Kimberly Powell看來(lái)， 利用Clara平臺(tái)，醫(yī)院的影像設(shè)備及IT系統(tǒng)可以借助網(wǎng)絡(luò)連接到具有AI能力的中央工作站，對(duì)設(shè)備的性能需求較低，只需具備聯(lián)網(wǎng)能力即可。
此外，借助Clara的并行計(jì)算能力，包括訓(xùn)練、推理、模擬、仿真在內(nèi)的多種AI任務(wù)可以在同一個(gè)GPU上同時(shí)進(jìn)行，降低硬件成本及時(shí)間成本。
“國(guó)內(nèi)很多用戶只是用到Clara平臺(tái)中的某一層，更多的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行，但是我們現(xiàn)在正在和諸多中國(guó)醫(yī)療行業(yè)的企業(yè)洽談?dòng)嘘P(guān)更復(fù)雜的模型執(zhí)行。”Kimberly Powell表示。
從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看，醫(yī)學(xué)影像的診斷無(wú)疑是一個(gè)枯燥的過(guò)程。放射科醫(yī)生必須逐個(gè)切片查看CT或MRI掃描圖像，手工繪制、注釋和修正他們關(guān)注的器官或異常情況，然后對(duì)特定的器官或異常情況的所有3D圖像切片重復(fù)這一步驟。
英偉達(dá)的AI輔助注釋的SDK(Software Development Kit軟件開發(fā)工具包)能夠以10倍的速度大大加快此過(guò)程，并有助于更快地發(fā)現(xiàn)異常情況。這是通過(guò)使應(yīng)用程序開發(fā)者和數(shù)據(jù)科學(xué)家將AI輔助注釋SDK集成至他們現(xiàn)有的應(yīng)用程序中，并將AI輔助工作流程用于放射線照相得以實(shí)現(xiàn)。
隨著Clara SDK的發(fā)展變化，英偉達(dá)還將提供可用于構(gòu)建硬件抽象應(yīng)用程序的容器。這些容器可對(duì)醫(yī)學(xué)影像進(jìn)行重建、圖像處理、分割、分類和3D渲染。
服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)
除了影像平臺(tái)Clara外，英偉達(dá)也在算力的基礎(chǔ)上全方位助力醫(yī)療人工智能的應(yīng)用。
針對(duì)數(shù)據(jù)科學(xué)和機(jī)器學(xué)習(xí)的GPU加速平臺(tái)RAPSID，數(shù)據(jù)處理速度較僅用CPU提升50倍。目前，華大基因(68.710,0.51,0.75%)用在癌癥基因檢測(cè)、平安科技在疫情監(jiān)測(cè)領(lǐng)域已經(jīng)開始實(shí)際使用。
在流感季節(jié)，各個(gè)國(guó)家的政府衛(wèi)生部門都會(huì)從醫(yī)院、醫(yī)生、患者處收集數(shù)據(jù)，找出疫情的傳播原因與傳播規(guī)律。但數(shù)據(jù)量過(guò)于龐大，如果要從中找出規(guī)律，可能要需要長(zhǎng)達(dá)4個(gè)月的時(shí)間。
基于英偉達(dá)RAPIDS平臺(tái)，數(shù)據(jù)處理速度可以比僅用CPU提升50-100倍，從而使這項(xiàng)工程可以被縮短到幾天甚至幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間。
據(jù)介紹，在全球范圍內(nèi)， 截至2018年11月，已有超過(guò)50所醫(yī)療機(jī)構(gòu)購(gòu)買了英偉達(dá)DGX系列深度學(xué)習(xí)優(yōu)化服務(wù)器及工作站。
針對(duì)中美醫(yī)療AI的差別，Kimberly Powell表示，美國(guó)更多是把AI算法深度集成到已經(jīng)很成熟的醫(yī)療設(shè)備中，或者整個(gè)分析過(guò)程的工作流程中。比如2017年，GE醫(yī)療宣布將用Revolution Frontier CT升級(jí)其全球范圍內(nèi)的50萬(wàn)臺(tái)醫(yī)療影像設(shè)備。采用英偉達(dá)AI平臺(tái)的GE Revolution Frontier CT相較其前一代產(chǎn)品，圖像處理速度提升了兩倍。
而在中國(guó)，Kimberly Powell認(rèn)為，AI算法多由新興的科技公司開發(fā)，并非直接集成到設(shè)備或者醫(yī)院的工作流程中，且中國(guó)三甲和鄉(xiāng)村醫(yī)生水平相差懸殊，很多基層醫(yī)生不具備專業(yè)的閱片能力。
在英偉達(dá)看來(lái)，醫(yī)療的整體進(jìn)展需要整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。與全球戰(zhàn)略一樣，英偉達(dá)希望在中國(guó)與醫(yī)療學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)、初創(chuàng)企業(yè)、產(chǎn)業(yè)化合作伙伴以及政府成為合作伙伴，共同推進(jìn)醫(yī)療人工智能的發(fā)展。
關(guān)鍵詞： 醫(yī)療AI 英偉達(dá) 醫(yī)療人工智能
