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NVIDIAMONAI助力研发成果落地,赋能AI在医疗行业的创新应用

时间:2023-03-12 02:42:41 科技观察

随着技术的不断发展,人工智能不断深入场景,广泛应用于各行各业。在医疗行业,利用人工智能技术辅助医生进行医学影像阅片,可以大大提高效率,减少医生的工作量和患者的等待时间。为了让人工智能更好地服务于医疗行业,NVIDIA推出了两个关键组件MONAI和ClaraHoloscan。NVIDIA医疗业务发展总监DavidNiewolny表示,医学成像是医疗保健行业最重要的工具之一,占医疗保健数据的90%以上。因此,人工智能在医疗保健中的医学影像系统的采用是一个非常重要的应用场景。据介绍,目前已经有不少医疗行业正在快速采用人工智能技术,而英伟达研究的数据更是高达75%。在本次媒体交流会上,DavidNiewolny着重分享了MONAI技术及其在各大医院的实施情况。MONAI于2019年正式推出,是一个开源的医疗专用AI框架,用于在AI应用程序中大规模开发和部署模型。借助MONAI,开发人员可以轻松构建和部署AI应用程序,创建可用于临床集成的模型,并更轻松地解释医学测试结果,以更深入地了解患者状况。据DavidNiewolny介绍,MONAI专为放射学、病理学和手术数据而设计,旨在加速人工智能的临床转化,尤其是在医学影像领域。因此,MONAI被称为医疗保健的火炬。根据DavidNiewolny的说法,AI生命周期伴随着预训练模型、AI辅助标记工具以及联邦学习和自监督学习等最先进的训练技术。为了让MONAI更容易将模型集成到临床工作流程中,NVIDIA还提供了MONAIApplicationPackage(MAP),其规范由来自十几个医学影像机构的专家组成的MONAIDeploy工作组制定,目标是旨在支持AI应用程序开发人员以及运行AI应用程序的临床和基础设施平台。对于开发者而言,MAP可以帮助研究人员在临床环境中轻松封装和测试模型,从而加速AI模型的进化。这使他们能够收集现实世界的反馈来改进和改进人工智能。此外,MAP还可以简化部署过程。如果开发人员使用MONAIDeploy应用软件开发套件打包应用程序,医院可以轻松地在本地或云端运行该应用程序。最后,MAP规范还集成了医学IT标准,例如医学影像互操作性标准DICOM。对于云服务商来说,支持MAP(使用云原生技术设计)可以帮助研究人员和企业采用MONAIDeploy通过容器或原生应用集成在自己的平台上运行AI应用。MONAI将医疗保健IT基础设施中的应用程序开发、打包和部署标准化,被研发社区广泛采用,下载量超过650,000次,GitHub项目超过450个,发表论文160篇,11次赢得Kaggle竞赛。交流会上,DavidNiewolny还详细介绍了MONAI通过辛辛那提儿童医院医疗中心的合作在医疗行业的案例。据介绍,在心脏移植手术中,由于人的心脏只能存活4小时左右,因此分秒必争。其中,一个重要的决策点是与供体匹配,其中医学影像数据和身体分割用于测量潜在供体心脏的大小。由于此过程容易出错且耗时,因此需要20多分钟才能完成。为此,辛辛那提儿童医院的研究团队开发了一种深度学习模型,可以自动执行这一关键步骤,在短短几秒钟内估算出心肌总体积,大大提高了潜在匹配的机会。DavidNiewolny说,需要心脏或肺移植的儿科患者通常会遭受不必要的高死亡率并花费大量时间等待,即使没有使用大量捐赠者也是如此。辛辛那提儿童医院医学中心使用MONAI对深度学习总心脏容积模型进行缩放,挽救了许多儿童的生命。除了辛辛那提儿童医院,许多知名医疗机构也在将MONAI应用于不同的应用领域。例如,英国国民健康服务系统信托在四家医院部署了基于MONAI的AI部署引擎平台——AIDE(AIDeploymentEngine),致力于为专业医务人员提供AI疾病检测工具。NVIDIAStartupAccelerator成员Qure.ai使用MAP打包部署解决方案,为肺癌、创伤性脑损伤和肺结核等用例开发医学成像AI模型。芝加哥NVIDIA创业加速器计划的一名成员构建了患者肿瘤的3D虚拟表示,并将MAP用于精准医学AI应用程序,以帮助预测患者对特定治疗的反应。UCSF正在为多种AI模型开发MAP,包括髋部骨折检测、肝和脑肿瘤分割以及膝癌和乳腺癌分类等应用。据DavidNiewolny介绍,除了大量的医疗行业案例,许多云厂商也在使用MONAIDeploy研究人员和企业,通过容器或原生应用集成的方式在自己的平台上运行AI应用。例如,MAP接口已集成到HealthLake图像服务中,使临床医生能够实时查看、处理和分割医学图像。GoogleCloud的MedicalImagingSuite使医学影像数据更易于访问、互操作和有用。该套件已将MONAI集成到其平台中,使临床医生能够部署人工智能辅助注释工具,帮助自动化手动和重复的医学图像标记任务。由MicrosoftAzure提供支持的Nuance精密成像网络结合了MONAI和Nuance精密成像网络。Oracle和NVIDIA最近宣布建立合作伙伴关系,将面向医疗保健行业的加速计算解决方案(包括MONAIDeploy)引入Oracle云基础设施。从今天开始,开发人员可以使用OracleCloudMarketplace上的NVIDIA容器通过MONAIDeploy构建MAP。正如DavidNiewolny提到的,目前大多数AI模型都处于研发阶段,主要是缺乏专有标准。MONAIDeploy将助力研发成果落地落地,实现更具影响力的临床AI。