人工智能加速盘算推动医疗个体化转型

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NVIDIA 加大对 GPU 加速基因组学的投入,在医疗影像 AI 领域缔造了多个“第一”

在 NVIDIA 的深度学习和加速盘算技术的资助下,基因组学将有望成为主流。

自 2003 年首次对人类基因组举行测序以来,整个基因组测序流程的成本就一直在下降,而且下降的速度远快于凭据摩尔定律所预测的速度。重新生儿基因组测序到开展全国人口基因组计划,该领域正在蓬勃生长,而且日趋个体化。

测序技术的进步引发了基因组数据的爆炸式增长。序列数据总量每七个月增加一倍。这一惊人的速度可能会使获得 2025 年基因组学发生的数据量比其他大数据源(例如天文学、Twitter 和 YouTube)数据量总和的 10 倍还多,到达两位数的艾字节。

种种新的测序系统,好比全球最大的基因组学研究团体——华大团体的 DNBSEQ-T7 等正在推动这项技术的广泛应用。该系统天天可以生成高达 60 个基因组,相当于 6TB 字节的数据。

凭借华大团体的流动池技术的生长以及一对 NVIDIA V100 Tensor Core GPU 所提供的加速,DNBSEQ-T7 的测序速度提高了 50 倍,令其成为迄今为止吞吐量最高的基因组测序器。

随着成本的下降和测序时间的缩短,这项技术的应用规模正在扩大,例如在争分夺秒的重症监护室为新生儿举行测序。

解决基因组分析瓶颈:GPU 加速 GATK

NVIDIA Parabricks GPU 加速的 GATK

基因组学界继续不停地从 DNA 中获得新的洞察。近期所取得的突破包罗通过单细胞测序相识细胞水平的突变以及使用循环血 DNA 检测和监测癌症的液体活检。

但一直以来,基因组分析都是测序流程中的盘算瓶颈,而使用 GPU 加速可以解决这一瓶颈。

NVIDIA 首创人兼首席执行官黄仁勋在 GTC China 上告诉大家,Parabricks 团队(一家总部位于密歇根州安阿伯市的基因组学 GPU 软件开发公司)已加入 NVIDIA 的医疗团队,一同制定针对关键基因组分析流程的连续 GPU 加速方案。

通过与华大团体互助,Parabricks 的软件可以在一小时内完玉成基因组的分析。华大团体使用一台内置 8 个 NVIDIA T4 Tensor Core GPU 的服务器,证明晰可以通过提高吞吐量将基因组测序成本降至 2 美元,这还不到现有系统成本的一半。

智能医疗设备让你事半功倍

整个医疗行业都在发现新的医疗设备。上海联影医疗科技有限公司已推出两款业内首创的医疗设备。uEXPLORER 是全球首台全身 PET-CT 扫描仪,对患者的全身举行静态扫描。凭借这一先进的功效,该设备能够快速、一连追踪漫衍在整小我私家体内的示踪剂。

全身 PET/CT 图像来自 uEXPLORER,由联影提供

由于能够拍摄全身,uEXPLORER 大大缩短了扫描时间。与扫描时间长达 20 分钟以上的传统系统相比,该设备只需 30 秒就能完成扫描,而且图像质量十分精彩。uEXPLORER 还在示踪剂的剂量方面树立了新的标杆。成像所需的剂量约为通例剂量的 1/50,而且不会影响图像质量。

该系统已经通过 FDA 批准,其接纳了 16 个 NVIDIA V100 Tensor Core GPU 和 8 个 Mellanox 56GB/s 无限带宽技术( InfiniBand)网络链接来处置惩罚类似影戏的扫描事情,这可能需要处置惩罚多达 1TB 的数据。美国加州大学戴维斯分校已经开始使用该系统。该校的科学家们资助设计了该系统。《自然》杂志上也刊登了一篇关于该系统的文章。YouTube 上已有近 50 万观众寓目了该主题的相关视频。

联影的另一个开创性系统——uRT-Linac,是首个支持从检测到预防,全套放射治疗的套装仪器。

有了这套系统,对于那些居住在偏远地域,就医未便的患者来说,他们只需来到医院一次,就可以接受诊断测试和治疗。uRT-Linac 联合了 CT 成像、AI 处置惩罚技术来协助放疗系统制定与模拟治疗方案。通过多模态技术和 AI,联影改变了癌症治疗的性质。

未来,越来越多的智能医疗设备将使用 AI 增强信号和图像处置惩罚、优化事情流程以及分析数据。

我们能看到的有能够感知患者何时处于危险状态的患者监护仪,和可以在手术历程中为外科医生提供指导的智能内窥镜。绝不夸张地说,未来,医院中的每个传感器都将具有AI所带来的功效。

我们于近期公布的 NVIDIA Clara AGX 开发套件将资助推动这一趋势。Clara AGX 包罗基于 NVIDIA Xavier SoCs 和 Volta Tensor Core GPU 的硬件以及 Clara AGX 软件开发套件,它能够让提高医疗行业智能化和个体化水平的智能医疗设备变得越发普及。