將算力用于醫療AI 英偉達希望進入中國市場

盡管有著以游戲和自動駕駛錘煉出的算力，但如何真正貼合醫學場景來更好的分配算力、開發程式成為醫療領域企業的一大難題。

醫療已經成為人工智能最重要的戰場之一。埃森哲發布的最新報告表明，全球醫療保健AI(人工智能)市場有望在2021年達到66億美元。

不管是醫療影像、細胞學還是基因工程，目前醫療AI的剛需之一是高性能計算的算力支撐，芯片是其核心的載體。根據國際數據公司IDC白皮書提供的信息，受性能、成本等因素影響，GPU(GraphicsProcessingUnit圖形處理器)在醫療AI領域更受認可。英偉達也因為其在GPU領域的優勢成為了醫療AI公司首選的芯片方案之一。

盡管有著以游戲和自動駕駛錘煉出的算力，但如何真正貼合醫學場景來更好的分配算力、開發程式成為醫療領域企業的一大難題。

對此，2018年11月，英偉達推出了專門針對醫療影像的超算平臺Clara，允許開發人員通過開發各種應用程序來處理現有系統的數據。用硬件+軟件的形式幫助開發者在GPU平臺部署計算密集型醫療AI應用程序，例如影像重建、病灶識別等。

“Clara為醫學應用程序開發者提供高級可視化和AI的GPU加速庫，目的是加速整個研發的進程。”英偉達副總裁KimberlyPowell近日接受包括21世紀經濟報道在內的記者采訪時表示。

推出以來，ClaraSDK在全球已有400余家企業和醫院進行使用，包括在去年年底的資本寒冬中完成C輪融資的推想科技。KimberlyPowell介紹，ClaraSDK可以在官網上免費下載，并計劃于今年第二季向特定對象推出測試版。

醫療影像多層次平臺

根據IDC白皮書數據，中國有近千家醫院部署了AI系統，其中超過一半的醫院部署了醫學影像AI系統。目前中國有超過100家醫療AI公司，其中約40家屬于醫療影像AI公司。

與自動駕駛平臺NVIDIADRIVEAGX一樣，醫療平臺Clara的核心是ClaraAGX，基于英偉達XavierAI運算模組、TuringGPU的運算架構，能從入門級設備擴展到要求最苛刻的3D儀器。

KimberlyPowell介紹，Clara平臺在結構上分成幾個層，最底層是cuDNN(神經網絡的執行層);第二層是一個引擎能夠使得多個AI的任務并行執行，幫助公司對并行的人工智能的任務進行良好的管理。

從全球來看，Clara主要針對三大類型企業客戶，第一是醫療設備公司，第二是人工智能軟件開發公司，第三可能是那些擁有幾百個應用的醫院。

在KimberlyPowell看來，利用Clara平臺，醫院的影像設備及IT系統可以借助網絡連接到具有AI能力的中央工作站，對設備的性能需求較低，只需具備聯網能力即可。

此外，借助Clara的并行計算能力，包括訓練、推理、模擬、仿真在內的多種AI任務可以在同一個GPU上同時進行，降低硬件成本及時間成本。

“國內很多用戶只是用到Clara平臺中的某一層，更多的是神經網絡的執行，但是我們現在正在和諸多中國醫療行業的企業洽談有關更復雜的模型執行。”KimberlyPowell表示。

從應用場景來看，醫學影像的診斷無疑是一個枯燥的過程。放射科醫生必須逐個切片查看CT或MRI掃描圖像，手工繪制、注釋和修正他們關注的器官或異常情況，然后對特定的器官或異常情況的所有3D圖像切片重復這一步驟。

英偉達的AI輔助注釋的SDK(SoftwareDevelopmentKit軟件開發工具包)能夠以10倍的速度大大加快此過程，并有助于更快地發現異常情況。這是通過使應用程序開發者和數據科學家將AI輔助注釋SDK集成至他們現有的應用程序中，并將AI輔助工作流程用于放射線照相得以實現。

隨著ClaraSDK的發展變化，英偉達還將提供可用于構建硬件抽象應用程序的容器。這些容器可對醫學影像進行重建、圖像處理、分割、分類和3D渲染。

服務生態系統

除了影像平臺Clara外，英偉達也在算力的基礎上全方位助力醫療人工智能的應用。

針對數據科學和機器學習的GPU加速平臺RAPSID，數據處理速度較僅用CPU提升50倍。目前，華大基因用在癌癥基因檢測、平安科技在疫情監測領域已經開始實際使用。

在流感季節，各個國家的政府衛生部門都會從醫院、醫生、患者處收集數據，找出疫情的傳播原因與傳播規律。但數據量過于龐大，如果要從中找出規律，可能要需要長達4個月的時間。

基于英偉達RAPIDS平臺，數據處理速度可以比僅用CPU提升50-100倍，從而使這項工程可以被縮短到幾天甚至幾個小時的時間。

據介紹，在全球范圍內，截至2018年11月，已有超過50所醫療機構購買了英偉達DGX系列深度學習優化服務器及工作站。

針對中美醫療AI的差別，KimberlyPowell表示，美國更多是把AI算法深度集成到已經很成熟的醫療設備中，或者整個分析過程的工作流程中。比如2017年，GE醫療宣布將用RevolutionFrontierCT升級其全球范圍內的50萬臺醫療影像設備。采用英偉達AI平臺的GERevolutionFrontierCT相較其前一代產品，圖像處理速度提升了兩倍。

而在中國，KimberlyPowell認為，AI算法多由新興的科技公司開發，并非直接集成到設備或者醫院的工作流程中，且中國三甲和鄉村醫生水平相差懸殊，很多基層醫生不具備專業的閱片能力。

在英偉達看來，醫療的整體進展需要整個生態系統。與全球戰略一樣，英偉達希望在中國與醫療學術機構、初創企業、產業化合作伙伴以及政府成為合作伙伴，共同推進醫療人工智能的發展。