光学相干断层扫描(OCT)是一种相对较新的技术,用于获得视网膜的高分辨率横截面图像。作为一种无创成像技术,它使用红外波长的激光光线来测量患者的视网膜厚度。该技术从2017年开始崭露头角,其关键优势是在此过程中不使用辐射或X射线,并且在大多数情况下,患者不会感到不适。
使用OCT,眼科医生可以看到视网膜的每个独特层,这使他可以绘制和测量它们的厚度。这些测量有助于形成医生对患者的诊断,其中包括青光眼和其他视网膜疾病(如年龄相关性黄斑变性(AMD)和糖尿病眼病)的潜在治疗。
在Vecow的帮助下设计的一个OCT系统是由一个在医疗技术方面具有丰富经验的团队制造的,他们能够采用开发先进眼科手术设备所需的技术。该供应商总部位于台湾,其核心业务是医疗器械的设计、开发、制造和服务。他们开发的OCT系统基于准分子激光器,这是一种紫外线激光器。
在这种情况下,规范要求为实时医疗图像计算提供高性能平台,并能够支持AI成像和实时检查。他们还需要用于外科应用的关键任务、高速(实时)数据传输,这与灵活的(定制)扩展功能相吻合。这包括以太网供电 (PoE) 和无线功能。在手术室中使用的能力意味着需要一定程度的移动性,以及多点触控显示屏和足够的存储空间。最后,以后升级系统的能力是一项要求,因为医疗应用中的系统往往使用多年。
OCT 不是 MRI
重要的是不要将OCT技术与现代磁共振成像(MRI)系统中部署的技术混淆。MRI仍将在医学诊断中发挥重要作用,但在某些关键领域,OCT可以成为更可行和有价值的技术。目前,OCT专门用作扫描视网膜并测量其各个层的厚度和体积的方法。
具体来说,OCT使医务人员能够仅根据眼睛的一小部分来测量后眼形状。结果是一个更完整的眼睛三维模型。最终,所有患者 - 年轻人和老年人 - 都将接受眼睛扫描,根据调查结果,医生可以确定像近视这样的疾病是否实际上是未来变得病理的症状,并立即需要干预。
OCT的理论是,在发出光后,它被分成两束。一盏灯照射眼底或眼底,而第二盏灯照射到参考镜。然后将两个光反射回来形成干涉现象和光谱,并收集产生的信号进行分析。OCT仪器中使用的分辨率相当高,高达2至5微米。
需要一定程度的医疗经验
要为像OCT这样的应用程序设计系统,医疗解决方案提供商显然需要一定程度的医学知识。但是,在大多数情况下,系统的设计团队不需要接受医生的培训。例如,像Vecow这样的供应商将向其客户提供大部分基础硬件和软件。然后,这些 OEM 为特定应用程序(如 OCT)配置该平台。这可能需要OEM提供部分软件,包括AI算法。之后,可以添加一些专门的代码或进行一些调整。
对于此特定应用,OEM 通常会指定一个八核英特尔酷睿 i7 处理器(或更高)、至少 768 个 NVIDIA CUDA 内核来处理 AI 算法和 16 GB 的 DDR4 内存。基于这些规格,Vecow 的EVS-2000完全符合要求。其功能集包括:
十核第十代英特尔至强/酷睿 i9/i7/i5/i3 处理器,外加 W480E 芯片组
紧凑型 NVIDIA Quadro/GeForce MXM 显卡,支持 CUDA 核心计算和 NVIDIA 的图灵架构
具有 80V 浪涌保护功能的 9 至 50V 直流电源输入
大量扩展端口,包括 PCI/PCIe、M.2、Mini PCIe 以及 SUMIT A 和 B
通过 SATA、mSATA、M.2、MicroSD 和/或 2.5 英寸硬盘托盘处理的存储
虽然像执行OCT应用的系统通常插入交流电源,但将功耗降至最低仍然很重要。具有如此高的电源效率可以减少风扇的数量或这些风扇的活动时间,从而最大限度地减少来自平台的噪音。
使用Vecow的EVS-2000,可以实现无风扇运行。设计团队能够使用 35 W 英特尔八核 i7 处理器和 896 核 CUDA 设备来实现这一点,用于仅绘制 50 W 的图形。结果是系统的总功耗低于 300 W。OEM交付的最终终端系统还包括一些“医院就绪”功能,如机器人输送臂和眼动追踪。
将安全放在首位
毫无疑问,在设计嵌入式系统时,安全性必须始终是首要考虑因素。用于医疗应用的优先级更高。减轻Vecow团队压力的是,采用其技术的OCT平台并不打算连接到互联网。相反,它通过内部网连接到私有云。同一内部网将用于处理软件升级,这在所描述的系统中可能很重要,作为投资保护。
OCT平台是Vecow设计团队为客户提供最新技术和工艺的一个例子,以确保最终产品经得起现场时间的考验。这包括唯一基于Core i7处理器的无风扇解决方案。Vecow 还在其工作站级平台上提供最新的 GPU 卡,包括出色的散热性能。
审核编辑:郭婷
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