Santé et sciences de la vie

United Imaging Healthcare optimise la vitesse et la qualité des IRM

Objectif

United Imaging Healthcare est une société d'imagerie médicale de premier plan dont la mission est de fournir des "soins équitables pour tous". L'entreprise a déployé des solutions d'IA et de calcul accéléré de NVIDIA dans un scanner à résonance magnétique basé sur l'IA pour réduire le temps passé par les patients dans les tomodensitomètres tout en augmentant l'accès à ce type de procédures.

Client

United Imaging

Utilisation

Outils et techniques de calcul accéléré
Science des données

Produits

NVIDIA AI Enterprise 

À propos de United Imaging Healthcare

Fondé en 2011, Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. fournit à ses clients partout dans le monde des produits d'imagerie médicale, des équipements de radiothérapie, des instruments de sciences de la vie et des solutions numériques intelligentes à hautes performances. L'entreprise s'est donné pour mission de fournir des "soins équitables pour tous" et pour vision d'être le "chef de fil de l'innovation dans le domaine de la santé". Elle s'engage ainsi à créer plus de valeur ajoutée pour ses clients et à améliorer constamment l'accessibilité des équipements et services médicaux haut de gamme partout dans le monde, grâce à une coopération poussée avec les hôpitaux, les universités, les instituts de recherche et les partenaires industriels.

Optimisation de la vitesse et de la qualité des IRM

Les dispositifs médicaux définis par l'IA, tels que les technologies d'IRM, peuvent faire passer le délai de reconstruction d'une image sous la minute. Depuis 2018, United Imaging Healthcare travaille avec NVIDIA pour accélérer ses produits grâce à l'IA. Aujourd'hui, l'entreprise commercialise un tomodensitomètre bénéficiant des technologies avancées en matière de GPU, de bibliothèques d'accélération et de frameworks d'applications d'IA spécifiques. En accélérant l'acquisition et la reconstruction d'images IRM (un processus traditionnellement lent), la technologie ACS (AI-assisted compressed sensing) de United Imaging Healthcare vise à améliorer la qualité de l'image et à raccourcir les délais de numérisation afin de rendre les IRM plus accessibles.

Le traitement et l'imagerie par résonance magnétique conventionnels prennent du temps. Du temps que les médecins et les patients n'ont pas. L'augmentation de la résolution de l'imagerie rend en outre plus difficile une imagerie rapide. Grâce aux équipes de produits et d'assistance de NVIDIA, nos algorithmes de reconstruction propriétaires ont réduit les délais du processus d'imagerie et amélioré la qualité de l'image.

Guobin Li, Président de la résonance magnétique, United Imaging Healthcare

Le temps et le coût de la reconstruction IRM

Les équipes de produit et d'ingénierie de United Imaging Healthcare ont constaté que la reconstruction d'images par résonance magnétique de haute qualité nécessitait des charges de travail extrêmement intensives en termes de calcul informatique. Il leur fallait aussi optimiser l'exploitation de la diffusion des données des capteurs pour obtenir un débit plus élevé en moins de temps. Elles ont donc commencé à utiliser les plateformes de calcul haute performance (HPC) et d'IA de NVIDIA pour améliorer leurs algorithmes propriétaires, dans le but d'augmenter la vitesse et la précision du processus d'imagerie. Cependant, même avec ces algorithmes, le traitement des données des capteurs en streaming prenait encore trop de temps et coûtait toujours trop cher, selon les cliniciens à qui ils s'adressaient. United Imaging Healthcare a compris qu'une solution complète accélérée par GPU s'imposait si l'entreprise voulait commercialiser des tomodensitomètres intelligents aux capacités innovantes compétitives.

Imagerie haute résolution du plexus lombaire. Image fournie par United Imaging.

Accélération de la reconstruction d'images avec NVIDIA

L'équipe de United Imaging Healthcare a utilisé la suite complète de GPU et de kits de développement de NVIDIA pour accéder à un large éventail d'accélérations, allant de l'inférence IA aux calculs matriciels. Grâce aux GPU sur Data Center de NVIDIA, ses équipes de produit et d'ingénierie ont pu améliorer les performances et la vitesse de leurs algorithmes de HPC, étape nécessaire pour diffuser les données des capteurs vers les pipelines d'images. Grâce au kit d'outils NVIDIA CUDA®, l'équipe a optimisé les performances de son algorithme propriétaire pour développer et mettre en œuvre des applications d'IA dans des environnements multiples.

United Imaging Health a également utilisé cuSolver, la bibliothèque de calcul matriciel à hautes performances de NVIDIA, pour accélérer la reconstruction des images par résonance magnétique. Pour améliorer encore les performances, les ingénieurs de NVIDIA ont adapté un algorithme qui a multiplié la vitesse de calcul par plus de 10 et réduit considérablement le temps nécessaire pour la reconstruction d'image.

La suite logicielle NVIDIA AI Enterprise était accompagnée d'une assistance client, un service essentiel pour garantir le succès du développement et du lancement du tomodensitomètre basé sur l'IA de United Imaging Healthcare. Des experts de NVIDIA, dont des ingénieurs en développement technique et des architectes de solutions, ont aidé ses équipes à entrainer des modèles, à analyser du code et à migrer efficacement vers des GPU, de façon à réduire les coûts de développement. Enfin, l'équipe de United Imaging Healthcare a participé aux cours du NVIDIA Deep Learning Institute afin d'approfondir ses connaissances relatives au développement sur CUDA.

Système IRM de United Imaging : uMR Omega. Image fournie par United Imaging.

Lorsque nous avons compris la nécessité de rendre les instruments d'imagerie plus rapides et plus intelligents, NVIDIA nous a aidés avec ses produits, sa plateforme et son assistance client pour faire de notre vision une réalité.

Guobin Li, Président de la résonance magnétique, United Imaging Healthcare

L'IRM optimisée par l'IA devient accessible à plus de patients

L'utilisation de la plateforme de NVIDIA a eu un impact significatif sur la reconstruction d'images IRM. Après avoir intégré facilement l'IA dans ses instruments médicaux grâce aux GPU et à la pile de calcul IA de NVIDIA, l'équipe de United Imaging Healthcare a réduit le temps de construction d'image de près de 95 %. Pour optimiser cette réduction, les équipes d'assistance de NVIDIA ont aidé United Imaging Healthcare à rendre les algorithmes encore trois fois plus rapides. Les équipes cliniques peuvent désormais limiter le temps de confinement des patients dans des tomodensitomètres, et les hôpitaux peuvent accroître l'accès aux procédures par IRM à un plus grand nombre de patients.

Carte cardiaque T1. Image fournie par United Imaging.

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