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KI-GESTEUERTE MEDIZINISCHE GERÄTE WERDEN DURCH KYBERNETISCHE FERTIGUNG ERMÖGLICHT

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Frühzeitige Erkennung von Krebs und Kreislaufproblemen

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Die Einführung von künstlicher Intelligenz (KI) im Gesundheitswesen ist eine der revolutionärsten Veränderungen in diesem Sektor seit Jahrzehnten. KI wird bereits in allen Bereichen eingesetzt, von der Schulung von Mitarbeitern im Gesundheitswesen über die Verwaltung von elektronischen Patientenakten auf einem medizinischen Tablet bis hin zur Unterstützung von Chirurgen im Operationssaal. Die Fähigkeit der KI, große Datenmengen zu beobachten, zu vergleichen und zu analysieren, macht sie zu einem unglaublich flexiblen Werkzeug für die Beschäftigten im Gesundheitswesen weltweit.

Cybernet Manufacturing ist stolz darauf, dass seine Hardware dazu beiträgt, zwei neue KI-gestützte medizinische Geräte zu ermöglichen. Obwohl diese Geräte unterschiedlichen Zwecken dienen, verlassen sie sich auf KI, um Anbietern dabei zu helfen, Frühwarnzeichen für gefährliche Zustände zu erkennen und sicherzustellen, dass diese nicht unbemerkt bleiben. Und in beiden Fällen bildet die von Cybernet entwickelte und gebaute Hardware das zuverlässige Rückgrat für diese Geräte.

KI in der Endoskopie: Frühzeitige Erkennung von Bedrohungen

Der erste unserer beiden Anwendungsfälle betrifft endoskopische Verfahren. Cybernet hat einen speziell angefertigten Monitor und Computer entwickelt, der mit KI-Software arbeitet, um potenzielle Läsionen bei Darmspiegelungen zu identifizieren und anzuzeigen. Diese Technologie erleichtert den Ärzten die Früherkennung potenziell krebsartiger Wucherungen und hilft ihnen, Läsionen früher zu erkennen und Leben zu retten.

Neoplastische Läsionen, Koloskopien und wie KI hilft

Darmkrebs ist die dritthäufigste Krebsart in den Vereinigten Staaten, sowohl bei Männern als auch bei Frauen, mit über 150.000 neuen Fällen pro Jahr. Er ist auch eine der häufigsten Ursachen für Krebstodesfälle, mit voraussichtlich 52.550 Todesfällen allein im Jahr 2023.

Glücklicherweise geht diese Zahl dank der verbesserten Früherkennung und Behandlung zurück. Koloskopien dienen der Untersuchung des Dickdarms eines Patienten und der Erkennung von prämalignen Läsionen. Einmal erkannt, können diese Läsionen leicht entfernt werden. Die Identifizierung von Läsionen und die Feststellung, ob sie neoplastisch oder nicht neoplastisch sind, kann jedoch selbst für erfahrene Ärzte eine Herausforderung darstellen. Schätzungsweise ein Viertel aller kolorektalen neoplastischen Polypen wird von Endoskopikern nicht erkannt.

AI kann in dieser Situation eine große Hilfe sein. Da die KI an über 10 000 endoskopischen Bildern von Läsionen trainiert und von erfahrenen Endoskopikern überprüft wurde, kann sie potenzielle Läsionen schneller erkennen als Menschen. Nachdem das System die Läsion bestimmt hat, markiert es sie für den Endoskopiker auf dem Bildschirm und hebt sie in Echtzeit hervor. Es macht auch ein Foto von der Läsion und erleichtert so die Identifizierung künftiger Läsionen bei dem Patienten.

Technische Daten

Die Bereitstellung einer KI-gestützten Videoübertragung in Echtzeit erfordert eine hohe Rechenleistung, weshalb Cybernet einen seiner leistungsfähigsten medizinischen Computer entwickelt hat. Die Komponenten dieses Geräts sind:

Prozessor: Intel i9-12900E

GPU: Nvidia RTX A4500 (für anspruchsvolle KI-Verarbeitung)

Speicher: 32GB DDR5

Datenspeicher: 512GB SSD

Integrierte Capture-Karte für Live-Videoübertragungen

Diese Komponenten gehören zu den fortschrittlichsten Computerbauteilen, die derzeit erhältlich sind. Intel i9-Prozessoren und DDR5-Speicher sind normalerweise nur bei den anspruchsvollsten Aufgaben für Computer zu finden, z. B. bei der digitalen Videobearbeitung und 3D-Animation. Bei dieser Anwendung wussten wir, dass nur die leistungsstärksten Computerkomponenten ausreichen würden.

Der Star der Show ist jedoch die Nvidia RTX A4500 Grafikeinheit (GPU). GPUs werden in der Regel in PCs für Spiele eingesetzt, wo sie dank ihrer Fähigkeit, mehrere Prozesse parallel laufen zu lassen, ganze virtuelle Welten darstellen können. Dank dieser parallelen Verarbeitung eignen sie sich auch hervorragend für maschinelles Lernen und KI-Algorithmen, die auf dem Vergleich tausender Bilder basieren, um Muster zwischen ihnen zu erkennen. Dieses KI-Programm erkennt kolorektale Läsionen schnell, indem es Live-Videobilder mit seinem Gedächtnis vergleicht, wie sie aussehen.

Die Analyse kolorektaler Läsionen ist jedoch nicht der einzige Bereich, in dem die Hardware von Cybernet einen Unterschied macht. Von den Tiefen des menschlichen Körpers gehen wir nun zur Hautoberfläche über, wo wir zur Entwicklung eines Geräts beigetragen haben, das die kleinsten Veränderungen in den Blutgefäßen des Körpers messen kann.

KI und Bewertung der Mikrozirkulation

Die Mikrozirkulation ist der Blutfluss durch die kleinsten Gefäße im Kreislaufsystem des Körpers. Diese Kapillaren, Arteriolen und Venolen sind oft der erste Teil des Kreislaufsystems, der durch Krankheiten oder Medikamente beeinträchtigt wird. Es ist jedoch eine weitere Herausforderung, diese Veränderungen zu erkennen und festzustellen, ob sie positiv oder negativ sind.

AI-gestützte Mikrozirkulationsuntersuchung

Auch hier wird die KI eingesetzt, um das zu erreichen, was das menschliche Auge nicht kann. Die KI-Software kann mit Hilfe von visuellen Daten eines Videomikroskops und eines Spektrometers die Kapillaren in der Haut einer Person untersuchen und auf optische Marker für die Sauerstoffzufuhr achten. Diese Marker, wie die funktionelle Kapillardichte (FCD), die kapillare Fließgeschwindigkeit (CFV) und die Sauerstoffsättigung der mikrovaskulären Erythrozyten (SmvO2), sind allesamt wichtige Indikatoren dafür, wie stark und gesund der Blutfluss eines Patienten ist.

Durch den Vergleich dieser Daten vor und nach der Behandlung können die Anbieter feststellen, ob sich der Zustand eines Patienten verbessert oder verschlechtert. Im letzteren Fall kann dies als Frühwarnsystem dienen, das die

dass ihre Behandlung nicht anschlägt und sie etwas anderes versuchen müssen.

Technische Spezifikationen

Wieder einmal wurde Cybernet Manufacturing beauftragt, ein Gerät zu bauen, das diese KI-Software unterstützt. Unsere Lösung war diese:

Prozessor: Intel i5-1145G7

GRAFIKPROZESSOR: Integrierte Intel-Grafik für KI-Verarbeitung

Speicher: 16GB DDR4

Datenspeicher: 512 GB SSD

Integriertes Spektrometer und Mikroskop

Sie werden feststellen, dass dieses Gerät weniger leistungsstark ist als der vorherige Computer. Dafür gibt es zwei wichtige Gründe. Erstens muss das Mikrozirkulationsprüfgerät nicht in Echtzeit arbeiten. Stattdessen sammelt er Bilddaten vom Spektrometer und Mikroskop und verbringt dann einige Minuten damit, die Daten zu überprüfen, bevor er feststellt, welche Veränderungen eingetreten sind.

Zweitens, und das ist der wichtigste Punkt, ist das Gerät tragbar. Da es kleiner und leichter ist, lässt es sich viel einfacher transportieren und verwenden. Ein medizinischer Betreuer kann die Kapillaren des Patienten mit dem angeschlossenen Spektrometer und Mikroskop scannen, anstatt den Patienten zum Gerät zu bringen, und erhält die Ergebnisse innerhalb weniger Minuten. Das Verfahren ist außerdem nicht invasiv, was bedeutet, dass die Patienten schneller und bequemer behandelt werden können.

Sollte sich diese Technologie durchsetzen, könnte sie auch für andere Anwendungen als die Überwachung der Sauerstoffzufuhr in den Kapillaren eingesetzt werden. Die Überwachung einer sich entwickelnden Sepsis, die Bestimmung der Toxizität einer Chemotherapie und die Unterstützung der extrakorporalen Membranoxygenierung sind nur einige der möglichen Anwendungsfälle für diese Technologie.

Fazit

KI-gestützte medizinische Geräte sind jetzt dank der Expertise von Cybernet möglich. Erfahren Sie, wie wir es möglich gemacht haben, Läsionen zu erkennen und die Mikrozirkulation zu beurteilen.

Da KI immer verfügbarer und vielseitiger wird, wird sie auch im Gesundheitswesen immer häufiger zum Einsatz kommen. Möglicherweise werden wir bald erleben, dass Algorithmen des maschinellen Lernens Gesundheitsdienstleister in fast jedem Schritt des Patientenbehandlungsprozesses unterstützen. Unabhängig von der Endanwendung ist Cybernet Manufacturing bereit, zuverlässige und robuste Hardware-Lösungen für KI-gestützte Software im Gesundheitswesen zu liefern.

Wenn Sie auf der Suche nach einem Hersteller von medizinischen Computern sind, mit dem Sie zusammenarbeiten können, oder mehr über unsere Produkte erfahren möchten, wenden Sie sich an die Experten von Cybernet Manufacturing. Unsere Mitarbeiter sind bereit, unsere Qualifikationen als Partner und Gerätehersteller zu besprechen.