Nešiojamasis endoskopo vaizdo procesorius

Nešiojamasis endoskopų vaizdų apdorojimo įrenginys yra revoliucinis įrenginys šiuolaikinėse minimaliai invazinėse medicinos sistemose. Jis integruoja pagrindines tradicinių didelio masto endoskopų vaizdų apdorojimo sistemų funkcijas į nešiojamus terminalus. Būdamas endoskopų sistemos „smegenimis“, įrenginys daugiausia atsakingas už:

Vaizdo signalo gavimas ir apdorojimas

Pažangus optinių parametrų reguliavimas

Medicininių duomenų valdymas

Kooperatyvus apdorojimo įrangos valdymas

II. Išsami aparatinės įrangos architektūros analizė

Pagrindinis apdorojimo modulis

Heterogeninės skaičiavimo architektūros taikymas:

Pagrindinis valdymo lustas: ARM Cortex-A78@2.8GHz (medicininės klasės)

Vaizdo procesorius: specialus interneto paslaugų teikėjas (pvz., „Sony IMX6“ serija)

Dirbtinio intelekto greitintuvas: NPU 4TOPS skaičiavimo galia

Atminties konfigūracija: LPDDR5 8 GB + UFS3.1 128 GB

Vaizdo gavimo sistema

Palaiko kelias sąsajos įvestis:

HDMI 2.0b (4K @ 60 kadrų per sekundę)

3G-SDI (1080p@120 kadrų per sekundę)

USB3.1 Vision (pramoninės kameros protokolas)

ADC diskretizavimo tikslumas: 12 bitų 4 kanalai

Ekrano išvesties sistema

Pagrindinis ekranas: 7 colių AMOLED

Raiška 2560 × 1600

Ryškumas 1000 nitų (matomas lauke)

Spalvų gama DCI-P3 95%

Išplėstinė išvestis: palaiko 4K HDR išorinį ekraną

Energijos valdymo sistema

Išmanusis maitinimo sprendimas:

Integruota baterija: 100 Wh (baterijos veikimo laikas 6–8 valandos)

Greito įkrovimo protokolas: PD3.0 65W

Atsarginis maitinimo šaltinis: palaiko karštojo keitimo pakeitimą

III. Pagrindiniai techniniai rodikliai

Vaizdų apdorojimo našumas

Realaus laiko apdorojimo galimybės:

4K@30fps viso proceso apdorojimo vėlavimas <80ms

Palaiko HDR (dinaminis diapazonas > 90 dB)

Triukšmo mažinimo efektyvumas:

3DNR + AI triukšmo mažinimas, SNR > 42dB esant silpnam apšvietimui

Optinio valdymo tikslumas

Šviesos šaltinio valdymas:

LED pavaros srovės tikslumas ±1%

Spalvos temperatūros reguliavimo diapazonas 3000K–7000K

Automatinė ekspozicija:

Reakcijos laikas <50 ms

1024 zonų matricinis matavimas

DI apdorojimo galimybės

Tipinis algoritmo našumas:

Polipų atpažinimas: >95 % tikslumas (ResNet-18 optimizuota versija)

Kraujavimo aptikimas: <100 ms atsako laikas

Modelio atnaujinimas:

Palaikykite OTA nuotolinio modelio atnaujinimą

IV. Programinės įrangos sistemos architektūra

Realaus laiko operacinė sistema

Remiantis „Linux 5.10“ branduolio pritaikymu

Realaus laiko garantija:

Vaizdo apdorojimo gijos prioritetas 99

Pertraukimo vėlavimas <10μs

Vaizdų apdorojimo srautas

DI išvadų sistema

Naudojant „TensorRT 8.2“ greitėjimą

Tipinė modelio kvantavimo schema:

FP16 tikslumas

INT8 kvantavimas

Modelio genėjimo dažnis 30%

V. Klinikinio pritaikymo efektyvumas

Pagerintas diagnostikos našumas

Ankstyvo skrandžio vėžio nustatymo rodiklio palyginimas:

Įrenginio tipas Aptikimo dažnis Klaidingai neigiamų rezultatų dažnis

Tradicinė 1080p sistema 68 % 22 %

Šis įrenginys 4K+DI 89% 8%

Chirurgijos efektyvumo rodikliai

ESD operacijos laiko sutrumpinimas:

Vidutinis sutrumpėjimas 23 minutėmis (tradicinis 156 min. → 133 min.)

Kraujo netekimas sumažėjo 40 %

Sistemos stabilumas

MTBF (vidutinis laikas tarp gedimų):

Pagrindiniai komponentai> 10 000 valandų

Pilnai sukomplektuota mašina > 5000 darbo valandų

VI. Tipinių produktų lyginamoji analizė

Parametrai Stryker 1688 Olympus VISERA Mindray ME8 Pro

Procesorius Xilinx ZU7EV Renesas RZ/V2M HiSilicon Hi3559A

Dirbtinio intelekto skaičiavimo galia (TOPS) 4 2 6

Maksimali raiška 4K60 4K30 8K30

Belaidis perdavimas „Wi-Fi 6 5G“ dviejų režimų 5G

Tipinis energijos suvartojimas (W) 25 18 32

Medicininis sertifikatas FDA/CE CFDA/CE CFDA

7. Technologijų plėtros tendencija

Naujos kartos technologijų evoliucija

Kompiuterinės fotografijos technologija:

Daugiakadrė sintezė (10 kadrų suliejimas)

Skaičiavimo optika (bangos fronto jutimas)

Naujas ekranas:

Mikro OLED (0,5 colio 4K)

Šviesos lauko ekranas

Sistemos architektūros inovacijos

Paskirstytas apdorojimas:

Kraštinių skaičiavimų mazgas

Bendradarbiavimas debesyje

Naujas sujungimas:

Optinė ryšio sąsaja

60 GHz milimetrinė banga

Klinikinių funkcijų išplėtimas

Multimodalinė sintezė:

OCT + baltos šviesos sintezė

Ultragarsinė + fluorescencinė navigacija

Chirurginio roboto sąsaja:

Jėgos grįžtamojo ryšio signalo apdorojimas

Submilimetrinio delsos valdymas

8. Naudojimo ir priežiūros specifikacijos

Veikimo specifikacijos

Aplinkosaugos reikalavimai:

Temperatūra 10–40 ℃

Drėgmė 30–75 % santykinė drėgmė

Dezinfekcijos procesas:

Dezinfekavimo metodas Taikomos dalys Ciklas

Alkoholio servetėlė Shell Kiekvieną kartą

Sterilizavimas žemoje temperatūroje Sąsajos dalys Kas savaitę

Kokybės kontrolė

Kasdieniai bandymo elementai:

Baltos spalvos balanso tikslumas (ΔE<3)

Geometrinis iškraipymas (<1%)

Ryškumo vienodumas (>90%)

Priežiūros ciklas

Profilaktinės priežiūros planas:

Prekės ciklo standartas

Optinis kalibravimas 6 mėnesiai ISO 8600-4

Baterijos bandymas 3 mėnesiai Talpa > 80 % pradinės vertės

Aušinimo sistemos patikra kas 12 mėnesių Ventiliatoriaus triukšmas <45 dB

IX. Rinkos ir reguliavimo statusas

Visuotiniai sertifikavimo reikalavimai

Pagrindiniai standartai:

IEC 60601-1 (saugos taisyklės)

IEC 62304 (programinė įranga)

ISO 13485 (kokybės vadyba)

Tipiniai taikymo scenarijai

Avariniai scenarijai:

Egzamino pasiruošimo laikas <3 minutės

Teigiamų atvejų nustatymo rodiklis padidėjo 35 %

Pirminė medicininė priežiūra:

Įrangos investicijų atsipirkimo laikotarpis <18 mėnesių

Gydytojų rengimo laikotarpis sutrumpintas 60 proc.

Sąnaudų ir naudos analizė

Gyvavimo ciklo sąnaudų palyginimas:

Sąnaudų elementas Tradicinė sistema Nešiojama sistema

Pradinė investicija 120 tūkst. USD 45 tūkst. USD

Metinės priežiūros išlaidos 15 tūkst. USD 5 tūkst. USD

Vieno patikrinimo kaina 80 USD 35 USD

X. Ateities perspektyvos

Technologijų integracijos kryptis

Kartu su 5G/6G ryšiu:

Nuotolinės operacijos vėlavimas <20 ms

Daugiacentrės konsultacijos realiuoju laiku

Integruota su blokų grandine:

Medicininių duomenų teisių patvirtinimas

Patikrinimų įrašų saugojimas

Rinkos plėtros prognozė

Metinis augimo tempas (CAGR) nuo 2023 iki 2028 m.: 28,7 %

Svarbiausi technologiniai proveržiai:

Kvantinių taškų jutiklis

Neuromorfinis skaičiavimas

Skaidoma kūno medžiaga

Gilesnė klinikinė vertė

Diagnostikos ir gydymo integravimas:

Diagnozės ir gydymo uždaras ciklas

Protingas prognozės numatymas

Personalizuota medicina:

Pacientui pritaikytas modelis

Adaptyvus optinis reguliavimas

Šis produktas yra svarbi endoskopų technologijos plėtros kryptis siekiant išmanumo ir nešiojamumo. Jo techninės charakteristikos ir klinikinis pritaikymas visiškai atspindi šiuolaikinės medicinos įrangos „miniatiūrizacijos nemažinant našumo“ koncepciją. Nuolat tobulėjant technologijoms, tikimasi, kad jis atliks vis didesnį vaidmenį pirminės sveikatos priežiūros, skubios pagalbos ir kitose srityse.