医疗保健供应商都在不断寻求图像生成的增强功能,以帮助他们提高患者的诊断和预后水平。 在过去的 20 年里,超声、磁共振、X 线、放射肿瘤学、乳房 X 线、介入 X 线、透视以及 分子成像系统等增强功能已经改变了现代医疗保健,实现了更快发现和更准确诊断(图 1)。
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1.医疗成像增强功能已经改变了现代医疗保健,实现了更快发现和更准确诊断。
为了寻求性能的提高,一家领先的医疗/手术模拟系统原始设备制造商 (OEM) 找到为医疗保健和其他市场的 OEM 提供嵌入式解决方案的设计和生产商 EmbedTek。 这家 OEM 与当前供应商分享了其一直面临的挑战——他们经常要改变配置,这种情况使 OEM 一直要重新调整。 这些调整打乱了生产计划,而且要高成本的重新验证。 EmbedTek 设计了一个平台可满足其当前需求,并可以升级——按照 OEM 的安排。
经验证的产品实现流程
EmbedTek 具有自己的产品实现流程,旨在为客户提供可扩展的服务和功能。 这可以帮助客户以适合其业务需求或特定项目的方式利用 EmbedTek。 EmbedTek 可以作为客户团队的一部分,长期帮助其达成目标,确定如何采购、制造和支持终端产品,并一直承担所有方面责任。 从概念、研发、设计、原型、验证、发布到生产,EmbedTek 在产品生命周期各个阶段都可以为客户提供帮助。 EmbedTek 和 OEM 之间的通力合作就是该流程运作良好示例。 对 EmbedTek 来说,最大的挑战就是在管理系统设计以满足 OEM 的严格要求的同时,管理供应链设计以使组件可用性符合客户预定的项目升级。 在设计阶段,EmbedTek 确定图像生成器需要高性能处理器、专用 I/O 卡和容量以支持多达两个高端视频卡。因为有些配置可能要求在便携式购物车中隐藏该系统,因此散热管理非常重要。 为了满足散热要求,EmbedTek 选择了第 6 代 Intel® Core™ i7 处理器产品系列。 在设计阶段最新引入了嵌入式的处理器,相比以前产品,其在采用标准散热封装的情况下,性能具有大幅提升。 该处理器具有较长的生命周期支持,以保护开发投资。 为了完成这一图像生产器任务,EmbedTek 的新系统 Burke 1040 图像生成器为多个内部驱动器和视频卡提供了空间。 它还包括多种板载 I/O 插槽,以适应不同卡型,其中包括多达两个传统 PCI 板卡的原生支持(避免通过 PCI Express* 转换)。 Burke 1040 还提供 10 个 USB 端口,其中包括六个 USB 3.0 端口。 为了容纳处理器及其主板,EmbedTek 设计了定制底盘以提供所需的气流和外型尺寸。 全铝底 盘使得整个成品系统比以往的系统轻得多,这也使得最终产品更具适应性(图 2)。
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2.Burke 1040 图像生成器具有全铝底盘的轻型设计。
至于原型和验证,通过应用定制设计工具到商业现货 (COT) 组件,EmbedTek 在该项目开始四周内就将原型系统交付给客户。 EmbedTek 也使程序里程碑与主程序更新一致,包括一个新的独立显卡,并为发布修改了软件。 由于以前的系统就已经淘汰,这使得发布日期至关重要。 EmbedTek 的产品实现流程确保了发布日期确定。 该解决方案目前已在满负荷生产,EmbedTek 正在管理的所有组件供应链,包括客户指定的 I/O 卡。 其结果是,OEM 只需要跟踪一个 SKU,而非几个。 EmbedTek 与 OEM 实时沟通组件的可用性,并主动让他们知道什么时候供应情况要求产品末期采购。 其结果是未来的系统升级按照程序升级实现安排好,不是基于突然的组件变化。
选择最新处理器的优势
医疗图像生成器开发的一大优势是适时推出第 6 代 Intel® Core™ 处理器产品系列(图 3)。作为白金级 Intel® 技术供应商,EmbedTek 可以较早将 Intel 在处理器实现方面的路线图和 设计帮助用于其设计。
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3.第 6 代 Intel® Core™ 处理器芯片图。 第 6 代 Intel Core 处理器能够发挥 Intel 领先的 14nm 工艺和最新的 3D 晶体管的强大效能。
其结果是,这些处理器可以实现更低功耗情况下增加更多晶体管,提供新的功能和增强性能。 例如,与前代 Intel® Core™ i5 处理器相比,第 6 代 Intel® Core™ i5 处理器可以实现高达 60% 的计算性能提升。另外,加上 Intel® 变速技术,系统响应性有了 20-45% 的提升。 对于医疗图像生成应用,这种性能提升转化为更快的结果。 对 DDR4 RAM 的支持也有益于性能提升,比 DDR3 多提供了高达 64GB RAM 的容量和更高的传输速度。第 6 代 Intel® Core™ i7 和 i5 处理器还包含 Intel® 睿频加速 2.0 技术,它能使周期性频率升高的任务获得额外性能提升。 Intel® Core™ i7 处理器还具有 Intel® 超线程技术的额外优势,这可以使每个处理器内核同时处理两个任务。 这提高了多任务处理能力,加快了工作流,可在更短时间处理更多工作。 该处理器的集成图形功能还支持图形编程功能,如 OpenCL 2.0。这让程序员能轻松利用图形单元增加计算能力。 对于成像任务,Intel® 高级矢量扩展 2.02 (Intel®AVX2) 也助力性能提升。 Intel AVX2 的 256 位整数指令和新 FMA(熔融乘加)指令帮助实现更好的媒体和浮点计算(包括成像和压缩)性能。 医疗机构当然担心安全,特别是当设备连接到网络,并可访问电子健康记录 (EHR)。 第 6 代 Intel Core 处理器提供通过硬件级安全特性的强大保护。这些特性包括:
  • Intel® 软件防护扩展 (Intel® SGX),它让应用程序能够为应用程序的敏感例程和数据创建硬件强化的可信执行保护
  • Intel® 内存保护扩展,可帮助保护应用程序运行时完整性
  • Intel® 带 BIOS 防护2.0的设备保护技术,这有助于引导期间保护系统
使用新一代处理器改善成像
如果您希望增强您的成像系统,您可以使用 EmbedTek Burke 1040 图像生成器,以及其他搭载第 6 代 Intel Core 处理器的系统和主板,这些尽在我们的解决方案目录
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EmbedTek为联盟General级成员。 Mark Scantlebury 流动记者(英特尔合约记者),英特尔®物联网解决方案联盟 Embedded Innovator杂志总编辑