手持患者腦部掃描的放射學技術人員

邊緣運算如何帶動醫療保健分析進步

探索無處不在的智慧如何提供工具,協助醫療 IT 進步。

邊緣運算在醫療保健上的優勢:

  • 利用邊緣 AI 支援的即時影像和分析,大幅協助改善分診流程和臨床醫師支援。

  • 利用可在內部儲存和處理資料的邊緣伺服器,遵守資料局部性和隱私要求。

  • 利用智慧邊緣裝置,使資料分析和智慧更接近來源(患者、供應商和診斷設備)。

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作者

邊緣運算帶動醫療保健進步

現代醫療系統、醫院和提供者正在部署新工具,並建立令人振奮的新照護模式,來為患者提供更好的服務。這些策略著重於臨床決策支援 (CDS),協助臨床醫師提供即時的、經過篩選的、針對特定患者的資訊,讓他們利用這些資訊加強照護。

過去幾年間,這種追求使得愈來愈多的醫療裝置被引入醫療保健環境。這些產品包括平板電腦、穿戴式裝置、健康監測器和人工智慧(AI)支援的影像系統。

穿戴式裝置可提供臨床醫師患者關鍵生命徵象的即時狀態,例如心率和血壓,以便在嚴重惡化之前提醒醫護人員。健康監測器可收集患者資料,並根據結果觸發行動,進而協助遠端照護。例如監測血糖指數,並將資訊發送至胰島素幫浦等輔助裝置來注射胰島素。AI 支援的影像模型可偵測 X 光中的潛在問題,並優先處理這些影像,供放射科醫師或其他醫師查看。

這些新興新創擁有巨大潛力,能夠改善臨床醫師的工作流程、降低成本,並改善患者照護。但這些邊緣設備還有另一個共同點:它們都會產生資料。

因此,醫療保健系統和提供者必須決定如何管理,並充分利用這些前所未見的巨量資料。考慮到頻寬成本、存取和隱私,哪些資料應該發送至雲端,哪些資料又應該在本地管理呢?

邊緣運算能夠讓資料處理、分析和儲存更接近資料產生的來源,例如醫院的內部部署伺服器,或是患者家中的行動裝置。邊緣運算和雲端相輔相成,讓 IT 決策者可以選擇運算範圍內的最佳位置來放置工作負載。光是普通醫院每年處理的資料量就已高達 50 PB,而這項策略有助於醫療系統將收集、儲存與分析資料的程序最佳化1

結合雲端和邊緣運算

近年來,醫療系統和提供者高度依賴雲端來儲存、分析和處理資料。在 Intel 的協助下,醫療和生命科學產業目前正在制定新的資料管理策略,根據需求、成本和優勢策略性地採用雲端或邊緣運算。例如,可能會限制從患者的穿戴式裝至到雲端的讀數傳輸,僅允許發送按指定間隔所報告的摘要總數。

反之,對於需要擷取更大量營運和財務資料的系統而言,雲端可能仍是預測整個企業成本、採購、計費時間表以及供應鏈需求的首選途徑。

此外,將個人或敏感資料保留在內部,可讓醫療系統和提供者遵守嚴格的資料處理和隱私要求。包括 1996 年《健康保險可攜性與責任法案》(HIPAA) 中所概述的內容。HIPAA 現在還包括個人識別醫療資訊的聯邦隱私保護,這是國會針對激增的數位技術而強制規定的保護。

適用於邊緣運算的 Intel® 技術

Intel 憑藉全方位的產品和技術,加強了邊緣運算、邊緣 AI 和從邊緣到雲端的連線,能夠更好地擷取、分析和綜合處理醫療資料。Intel 透過包羅萬象的軟硬體構件和工具協助簡化流程,加速取得當下情況適用的智慧。

Intel® QuickAssist Technology (Intel® QAT)是一款可提高邊緣或雲端伺服器效能的技術。Intel QAT2 專為加速運算密集型操作而開發,可壓縮和解壓縮包括 MRI 和 CT 掃描在內的醫療影像以及影片,例如手術影片。

Intel® 虛擬化技術 (Intel® VT) 是一系列嶄新技術和功能的組合,藉由不斷突破效能瓶頸並協助增強安全性,使虛擬化技術愈來愈實用。利用 Intel® 虛擬化技術(Intel® VT),可在同一台伺服器上運行多個應用程式。因此,醫療系統和提供者可以更有效地決定關鍵流量的優先順序、減輕 IT 負擔,並協助降低成本。

Intel 透過從邊緣到雲端的分析和AI,進一步推動醫療保健產業追求優異的 CDS、更快的診斷,以及改善患者監控和復元。

臨床邊緣運算應用

Intel 擁有廣大的產業合作夥伴和合作者生態系統,用以追求醫療保健領域的邊緣運算解決方案。Intel 正與合作夥伴合作開發解決方案,在與現有雲端和資料中心資源配合使用的單一通用平台上,支援多個邊緣裝置、應用程式和服務。

在最近的兩個案例中,Intel 與合作夥伴合作,利用邊緣運算和邊緣分析為提供者帶來了新的臨床價值。

利用 Intel® 發行版 OpenVINO™ 工具組,改善演算法效能,協助 GE Healthcare 將 Optima XR240amx X 光系統上的氣胸檢測速度提高了 3 倍以上。2

AI 支援影像

GE Healthcare 向 Intel 尋求協助開發重症監護套件。這是一款 AI 演算法,專門用來偵測胸部 X 光關鍵發現,包括一種稱為氣胸的危險肺部疾病。Intel 利用 Intel® 發行版 OpenVINO™ 工具組,協助將關鍵照護套件演算法最佳化。

此工具組提供電腦視覺和深度學習推斷工具,包括針對 GE Healthcare 造影系統所用之 Intel® 處理器最佳化的卷積影像分類模型。利用此工具組和 AI,能夠協助醫護人員識別並分類顯示氣胸可能存在的影像,讓放射科醫師能夠更優先查看。

Intel 著手改善演算法效能,協助 GE Healthcare 將 Optima XR240amx X-ray 系統偵測氣胸的速度加快逾 3 倍3

遠端照護

Intel 與 HARMAN 合作,推動醫療保健領域另一項前景光明的領域:可靠的遠端照護。兩家公司開發出了一種遠端患者監測解決方案,透過連接各種醫療和非醫療裝置來存取醫療資料。

HARMAN 遠端照護平台 (RCP) 採用一款 Intel® 架構的閘道,以 Intel 的尖端平台為基礎,進行遠端患者監測。應用包括患者照護服務、慢性疾病管理,以及患者醫療計劃。該平台同時專門提供患者和老年人在家中的持續照護,同時協助將成本降至最低。

醫療保健的邊緣分析可改善患者治療成果

對於醫療系統和提供者而言,這是一個由令人振奮的全新行動裝置和定點照護裝置所推動的嶄新世界。Intel 擁有獨特的優勢,可以協助他們利用這些邊緣裝置的強大功能,並利用提供者現有的雲端策略來增強 CDS 和照護。

Intel 透過產業知識、技術和包羅萬象的生態系統,協助提供者從他們的資料中提取可據以行動的數值。McKinsey 估計,目前的醫療保健資料,每年協助減少的成本就超過 3000 億美元。4 邊緣運算和邊緣分析有助於提高整個照護過程的營運價值、臨床價值與財務價值,影響力勢必逐漸擴大。