从影像切入！芯片巨头杀进手术机器人赛道

Struggle

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近日，器械之家获悉，Nvidia（英伟达）宣布了一种名为“医疗设备IGX”的计算机，这种计算机将被安装在机器人、图像扫描仪和其他与服务点附近的患者护理相关的计算机和医疗设备中。


据悉，IGX是一个安全、可靠的自主系统平台，它能够改善人机协同。对于制造业和物流业，IGX为高度监管的实体工厂和仓库提供了额外的安全层；对于医疗行业的边缘AI用例，IGX提供安全、低延迟的AI推理，以满足临床对医疗程序中的一系列仪器和传感器获得即时洞察的需求，例如机器人辅助手术、患者监测系统等。

英伟达医疗保健副总裁Kimberly Powell
“现在，医疗设备可以受益于与自动驾驶汽车相同的商业模式和创新，由人工智能驱动，并成为软件定义的，”英伟达医疗保健副总裁Kimberly Powell（金伯利·鲍威尔）在本周GPU技术大会之前的新闻发布会上表示。


01
顶级机器人和数字手术初创公司加入


IGX是一个硬件和软件平台，可提供安全、低延迟的人工智能推荐，以满足临床对一系列医疗应用设备和传感器的即时洞察力的需求，包括机器人辅助手术和患者监护。IGX平台支持英伟达克拉拉全息扫描，这是一个特定于领域的平台，允许医疗设备开发人员在边缘、内部数据中心和云服务之间搭建桥梁。这种集成能够快速开发新的软件定义的设备，将最新的人工智能应用程序直接带入手术室。


IGX采用专为医疗认证设计的工业级组件，使医疗设备从临床试验到实际部署变得更加容易。


嵌入式计算制造商ADLINK，研华科技、Kontron、Leadtek、MBX、Onyx、波特韦尔，Prodrive Technologies和袁将成为首批为医疗设备行业开发基于英伟达的产品的公司之一。

Activ Surgical、Moon Surgical和Proximie三家领先的医疗设备初创公司已经选择在IGX平台上运行的NVIDIA Clara Holoscan组合来驱动他们的外科机器人系统。他们是70多家医疗设备公司、医疗中心和初创公司中的一员，已经在使用Clara Holoscan推进他们在临床环境中部署人工智能应用的努力。


Activ Surgical选择NVIDIA Clara Holoscan来加速其人工智能和增强现实解决方案的开发，以实现实时手术指导。这家总部位于波士顿的公司的ActivSight技术允许外科医生查看肉眼无法看到的关键生理结构和功能，如血流。


Activ Surgical希望通过增强现实，人工智能和机器学习技术来彻底改变外科治疗方式。其中，这家公司的手术智能平台ActiveEdge可以通过基于人工智能的大数据分析能力来增强外科医生的手术决策能力，从而减少意外的手术错误；ActivSight成像模块则旨在无缝升级现有手术室设备，充当ActiveEdge平台的“眼睛”，并允许外科医生通过AR技术来在手术过程中访问关键的视觉数据。




据介绍，美国和欧洲的多个主要医院网络已就Activ Surgical的产品进行试点，而ActivSight成像模块将于2022年进行广泛上市。


总部位于巴黎的机器人手术公司Moon Surgical正在设计Maestro，这是一个可访问的自适应手术辅助机器人系统，可以与手术室已经到位的设备和工作流程配合工作。该公司已经能够将其工程资源集中在人工智能算法和其他独特功能上，采用Clara Holoscan节省了他们的时间和资源，帮助他们压缩了开发时间表。


Maestro其实是一个协同操作机器人平台（非类似于达芬奇手术机器人一样），为外科医生提供稳定的回缩、相机固定和两个额外的手臂，外科医生始终控制手臂，并可以以任何需要的方式定位它们，安全可靠。公司目前正在开发一种术中相机跟踪软件，该软件将使相机臂能够自动跟踪外科医生操纵的器械。此外，嵌入式房间感应（相当于高分辨率"监视"）摄像头跟踪外科医生的运动和手术室环境，以便能够在手术开始之前最终自动将手臂定位在最佳配置中。

Moon Surgical


总部位于伦敦的Proximie正在建立一个远程呈现平台，以实现实时的远程外科医生协作。Clara Holoscan将允许该公司在手术室中提供本地视频处理，提高用户的性能，同时维护数据隐私并降低云计算成本。


Proximie创始人兼首席执行官Nadine hach-Haram博士表示:“我们很高兴与英伟达合作，加强健康生态系统，推进我们在全球范围内连接手术室的使命。“由于这种合作，我们能够提供尽可能身临其境的体验，并提供弹性数字解决方案，让世界各地的手术室设备能够相互通信并获取宝贵的见解。”


Proximie已经在世界各地的500多个手术室中部署，迄今为止已经记录了数万例外科手术。


02
从影像切入
剑指医疗器械


自从2018年推出专门针对医疗场景的NVIDIA Clara平台以来，NVIDIA近年来一直在不断对其进行优化和拓展，以完善其在医疗健康的布局。最初，NVIDIA Clara仅是为影像学AI研究者提供一个医学影像的软件开发工具，以标准化影像数据，并提升AI训练速度。

随着NVIDIA对医疗健康应用场景的理解越来越深入，更多的医疗行业解决方案开始被放入NVIDIA Clara平台。如同NVIDIA最初建立行业地位的“GeForce”在游戏界的地位一样，NVIDIA显然希望“Clara”能够与医疗健康绑定——这一定位于面向医疗开发者的智能计算软件平台为更想要探索医疗领域的开拓者提供高效便捷的数据分析工具。


该平台包括NVIDIA Clara开发套件，NVIDIA Clara Holoscan SDK，以及NVIDIA公司用于生产就绪部署。最新发布的NVIDIA Clara Holoscan SDK 0.2为医疗设备中的高性能流媒体应用提供了实时人工智能推理功能和快速I/O。这包括内窥镜、超声波、手术机器人、显微镜和基因组测序仪器。


该公司将IGX与其Clara HoloScan软件配对，Clara holos can软件是一种医疗软件框架，在成像和机器人手术等领域运行大量医疗应用程序。IGX和克拉拉全息扫描平台的硬件符合60601医疗安全认证。在软件方面，Nvidia向其合作伙伴提供了涵盖医疗安全认证62304的完整文档，该认证涵盖了医疗设备中嵌入的软件。


“应用程序的最终开发人员……他们通过了整个应用程序和平台的完全最终FDA批准，但我们得到了他们，称之为平台层软件的三分之二，”Powell说。




今年3月底，NVIDIA则推出了NVIDIA Clara Holoscan MGX，由Holoscan扩展而来。这是一个可供医疗设备行业在边缘开发和部署实时AI应用的平台。与Holascan相比，MGX最大的特点是符合专门的医疗认证，通过了IEC 60601和62304规范，并集成了嵌入式安全功能。


Clara Holoscan可以通过高吞吐量数据传输和处理使得数据实时处理成为现实。比如，病理数据的实时分析。病理图像数据量极其庞大，甚至高达数TB。基本不可能对病理数据进行实时分析。借助Clara Holoscan平台，研究人员将癌细胞病理图像的分析时间从2天变为实时，并首次实时发现了单个癌细胞分裂为三个癌细胞的画面。


Clara Holoscan可以轻松地与现有的医疗器械结合，为医疗器械提供不断升级的SaaS服务，从而获得NVIDIA在AI、加速计算和高级可视化上的能力。借助Clara Holoscan，开发者可以自定义应用将其作为设备和服务器上的一系列模块化微服务运行。


Clara Holoscan SDK通过加速库、AI模型和超声波、数字病理学、内窥镜检查等参考应用支持此项工作，以帮助开发者利用嵌入式和可扩展的混合云计算。有了端到端的部署平台，企业可以更容易地升级应用，为医学的日常实践带来新的研究突破。同时，在这些领域共有16000家医疗器械品牌超过200万设备在全球运行。

Nvidia还宣布，它将通过BioNeMo带来用于蛋白质折叠和药物发现的大型语言模型，这是名为NeMo LLM的新云服务的一部分。目标是把语言、化学和生物学结合起来预测材料的属性或发现药物。


此外，Nvidia还将其Clara平台在Broad Institute的Terra基因组测序平台上可用。由麻省理工学院、哈佛大学和其他合作伙伴建立的布罗德研究所是最大的基因组信息生产商。“随着测序成本从数百美元降至100美元，我们需要确保尽可能高效地分析这些基因组数据，”鲍威尔说。


超过25000名Terra云平台用户可以使用六种Clara工作流。鲍威尔说，在全基因组测序中，GPU比CPU花费的时间少得多，这也降低了计算成本。


03
谷歌、亚马逊、IBM等
科技巨头布局医械“各显神通”


在医疗器械领域活跃的IT巨头不少，国外苹果、谷歌等都有产品获得FDA医疗器械认证，国内字节跳动、腾讯、阿里、美团、百度、小米等通过不同方式争相入局。


华为：可测量血压的智能手表


凭借其5G技术优势以及极大的研发投入，目前华为主要的医疗布局方向仍是定位于依托大数据、云计算、物联网及5G网络的智慧医疗解决方案提供商。

而在监测领域，华为首款可以测量血压的智能手表已在2021年12月获批上市。此外，华为还突破了基于智能穿戴的体温连续检测技术，正在开展智能体温的联合研究，实现体温异常筛查。


2021年7月，华为方面称正在进行冠心病智能筛查与预警的联合研究，借助华为智能手表心电采集能力，融合 PPG、ACC 数据实现冠心病智能筛查与预警，帮助消费者主动管理健康。


谷歌：通过DeepMind征服药物设计市场


在所有这些科技巨头中，谷歌是最清楚人们想要什么的。公开数据显示，全球7%的Google 搜索（每分钟惊人的 70,000 次）都与健康相关。收购DeepMind后，这家搜索巨头再次加深了其对医学领域算法的布局。

而AlphaFold让谷歌真正在生命科学领域一炮走红。不仅将结构预测提升到新水平，也为靶点发现和药物设计打开了一个新世界。去年11月，DeepMind的创始人兼首席执行官Demis Hassabis宣布，成立了一家名为Isomorphic Labs的公司，在母公司的研究基础上，用人工智能来发现新药。基于Alphabet的蛋白质折叠成果，该公司下一步或将尝试征服药物设计市场。


亚马逊：在美国全国范围内扩大面对面护理


近年来，亚马逊在医疗保健方面的努力有起有落。主要下跌是避风港的结束，它与沃伦巴菲特的Berkshire Hathaway公司、J.P. Morgan Chase.建立了新的合作伙伴关系。其远程医疗分支机构 Amazon Care，现已在美国全国范围内提供服务，最近在 20 个城市推出了面对面护理。

与此同时，他们与主要的远程医疗提供商之一Teladoc 建立了合作伙伴关系，这将允许人们通过他们的Alexa设备访问其服务。自2017年以来，亚马逊药房稳步扩张，该部门最近在药品折扣平台上推出了处方折扣储蓄卡，涵盖全球五个州。预计亚马逊接下来将在美国各地扩展面对面的护理。


字节跳动：杀入基因芯片领域


去年12月28日，据企查查，合成生物学创新型高科技公司上海迪赢生物科技有限公司(迪赢生物)获翰森（上海）健康科技有限公司、博裕资本、字节跳动战略投资。迪赢生物注册资本由724.83万元人民币增加至881.81万元人民币，增幅为21.66%。

据了解，此前迪赢生物已获得数千万元人民币天使轮和近亿元人民币A轮融资，投资方包括火山石资本、和玉资本、巢生投资。而字节跳动在此次投资后，目前已经在基因测序、互联网医疗、心理健康、产科儿科、肿瘤治疗等领域完成布局。


科大讯飞： 从人工智能切入诊断诊疗领域


2015年底，伴随着人工智能“深度学习”的浪潮，讯飞尝试进军医疗，以其技术优势锁定语音技术在医疗中的应用、智能影像辅助诊断和辅助诊疗系统。

今年5月6日，科大讯飞发布了旗下首个名为科大讯飞智能助听器的C端医疗产品系列——悦享款和优享款两个产品，主打数字多通道、App自主验配、自适应场景识别等差异化优势功能，旨在让更多听力损失患者听见清晰声音，重获美好生活。科大讯飞称，公司以科技创新引领，持续解决社会刚需，会持续推出新产品，讯飞血压计等智能硬件产品会在讯飞医疗器械旗舰店陆续上新。


微软：电子病历 (EMR) 软件

“软件巨头”微软，在医疗保健方面的布局一波三折。2019 年，它关闭了其于2007年推出的在线个人健康记录系统HealthVault 。其健身追踪器系列Microsoft Band也经历了类似的命运。之后，微软将精力重新集中在医疗科技领域的云计算和人工智能上。


2021 年，微软发布了旨在协助美国开展 COVID-19 疫苗接种活动的疫苗注册和应用系统。在英国，微软与13家致力于AI工具的初创公司合作，以帮助该国的医疗科技行业。2021 年 4 月，微软收购了人工智能驱动的语音技术公司Nuance。该公司的软件可以收听医患对话并将其转录成有组织的医疗记录。


苹果：手表测量血压和血糖水平


苹果公司一直在利用智能手表（Apple Watch）的普及，大力布局医疗保健领域。Apple Watch内置的Health应用程序连接患者和医生，以及介于两者之间的所有数据。用户可以将Health收集的健康数据直接分享给EMR（计算机化病例系统），例如已经支持此功能的Cerner。或将患者医疗保健数据从 Apple 设备无缝共享到 EMR，供医生或护理人员查看，这是促进数字医疗的重要一步。

为了验证Apple Watch的功效，苹果已与多家机构合作。结果表明，Apple Watch 足以远程监测患有心血管疾病的老年患者。据报道，这家科技巨头还在开发用于医疗检测的机器学习算法，对AI+医疗保健的布局力度进一步加大。苹果的下一步行动，或将专注于消费技术，并通过现有硬件扩展 Apple Watch 的传感器功能，监测血压和血糖水平。


腾讯：联合北京协和发布便携式智能化手术导航系统


去年9月，由腾讯自主研发的“肺炎CT影像辅助分诊及评估软件”正式获批第三类医械注册证，腾讯由此正式成为国内互联网科技行业首个获得医疗AI三类证的企业。今年3月，腾讯还入股了高端医疗器械设计制造厂商赛禾医疗。

手术导航术中使用场景&系统核心组件


2022年7月5日，北京协和医院联合腾讯AI Lab共同发布了完全自主产权的便携式智能化手术导航系统，临床初步应用取得成功。该系统由导航平板电脑、导航棒、深度相机等设备组成，小巧便携，不占据手术室空间，是一款可位于头架上的神经外科导航系统。它具有高精度、便携式、低成本等特点，就像给临床医生的手术配上了GPS，辅助医生精准定位隐藏在脑组织中的病变。


IBM：转向更有利可图的药物设计


其人工智能医疗保健部门 Watson Health 近年来遇到了挑战。有报道质疑其诊断能力，并指出对患者有潜在的安全风险；此外，它还面临管理问题，不得不在2018年解雇部分员工。最终，在2022 年1月，IBM出售了Watson Health。

该公司向 Watson Health 投入了大量资源，“出售事件”引发了公众关于这是否会结束公司医疗保健事务的广泛猜测。一个多世纪以来，IBM 都以其创新和以客户为中心而闻名。尽管近年来，它在创新方面的辉煌已经褪去，但这并不是 IBM 在医疗保健领域的终结。


在量子计算方面，IBM 处于领先地位，与谷歌等其他巨头竞争激烈。此外，IBM 还试图站在医疗环境中使用区块链的最前沿，例如与 Moderna 合作，并让纽约州等企业级客户获得区块链安全的健康证明应用程序。预计IBM不会完全退出医疗保健行业，但会改变其重点。代替医疗决策支持，利用人工智能设计更有利可图的药物，将改善公司的医疗业务布局。

来源：https://www.toutiao.com/article/7146********7970191
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