完全契合需求: 更智能的系統建構出AI輔助放射科診療環境

作者 Abdul Hamid Halabi

全球首部Volta AI超級電腦架構的NVIDIA DGX系統運抵波士頓,協助當地醫師提高診斷準確度

我們正著手升級醫療用AI技術。臨床資料科學中心 (CCDS)的研究團隊今日收到全球首部特定用途AI超級電腦,開始部署這款搭載Volta架構的全新NVIDIA DGX系統。

由麻省綜合醫院創立的CCDS後來與布萊根婦女醫院合併,兩家醫院都屬於哈佛醫學院附屬教學醫院,而且也是群醫照護系統(Partners Healthcare)的創始會員。該機構旗下包含醫生、研究員、資料科學家、產品研發與翻譯專家在內的組織成員,合力追求一項重要目標: 亦即運用人工智慧促進醫藥進步。


CCDS的Mark Michalski、Thomas Schultz、以及Katherine
Andriole拆箱取出首球首部搭載Volta架構的NVIDIA
DGX-1系統。CCDS將運用該系統進一步發展AI醫療技術

CCDS在短時間內即累積重大進展

在僅八個月的時間內-從12月開始,當時該中心收到NVIDIA第一代 DGX-1 AI 超級電腦— CCDS的資料科學家隨即訓練該系統,使它能夠“看到”醫療影像中的各種異常徵狀與模式

CCDS的資料科學家至今已開發出數十種醫學訓練演算法。除了放射線醫學外,還涵蓋包括心臟、眼科、皮膚科、以及精神科等領域。

CCDS最近剛收到全球首部採用Volta超級電腦架構的NVIDIA DGX-1系統以及一部全新DGX Systems,DGX Systems是預計在本月稍後上市的全球首款個人AI超級電腦,CCDS以其突破性研究成果為基礎,除了開發出各種全新訓練演算法,更將AI的力量直接送到醫生手上。

從資料中心實驗室到診所

CCDS執行主任Mark Michalski博士表示,在我們談話的同時,CCDS正著手將我們各項突破成果直接從資料中心實驗室轉移到醫生的診所。


CCDS執行主任Mark Michalski 與全球首款採Volta架構的
NVIDIA DGX-1系統

波士頓地區的醫事放射師不久後都會有一位AI助理,這項輔助功能完全融入到其日常工作流程,能協助放射師們更快且更準確地從包括MRI核磁共振影像、CAT斷層掃瞄、X光片等各種醫學影像中診斷出疾病。CCDS資料中心內部DGX-1系統運行著許多經過訓練的類神經網路,持續保持學習狀態,並不斷匯入全球各地傳來為數龐大的醫學影像。

經過訓練的類神經網路擁有超越人類的閱片審視能力,不僅不會漏看任何一個像素,還能以驚人的速度分析其他資料的計分(score),讓醫生能做出更準確的診斷以及擬定治療計畫。舉例來說,醫事放射師以往通常會依收件時間依序審閱醫學影像。現在透過AI輔助的成像系統,即可先對影像進行篩選分類,把病徵最嚴重的影像排到最優先處理的次序再送給放射師。

Michalski指出,現在的執業醫生必須閱覽龐大的資料-包括實驗室報告、核磁共振(MRI)照片、電腦輔助斷層掃瞄(CAT)影像、家族病史、以及其他諸多類型資料-使診療判斷變得極為困難。因此開發出適合技術協助醫生汲取龐大訊息,其顛覆效應將超乎想像。


以Volta架構打造的NVIDIA DGX-1具備比前一代
DGX系統高三倍的AI運算性能

我們才剛起步

自行創業的醫事放射師Michalski,他和CCDS的其他同事已記不清何時開始投入這方面的工作,當時也沒想到能發展到多大的規模。

他指出當初我們建構類神經網路時,並沒料想到現在大家對我們研究成果的需求會如此之高。我們資料中心每次擴增運算資源,我們就知道一定又會被用光。而我們訓練出的類神經網路則持續不斷精進。

採用Volta架構的全新DGX-1擁有突破性的AI運算性能,速度比前一代DGX系統快三倍,光是一部系統最高就配備等同800顆CPU的效能。DGX Station是全球首款AI研發專用的個人超級電腦,不僅提供等同400顆CPU的運算性能,耗電量甚至還縮減40倍,機身體積也微縮到能放置在桌旁的尺吋。

 


NVIDIA DGX系統協助CCDS資料科學家執行各種AI研究計畫,
包括各種類型的中風對人腦造成的影響。

兩款DXG系統都配備了完全整合的深度學習軟體堆疊,讓它們適合用來推動全球最具挑戰性的AI研究工作。

Michalski指出,研究人員激發出許多想法,希望運用機器學習或深度學習投入到醫療領域,這些計畫都還處於萌芽階段,離尖峰期還相去甚遠,因此各界對這類產品的需求只會有增無減。

他表示,CCDS的所有同仁深感榮幸能參與其中。每天我都聽到新的想法,設想要如何運用AI來改變病患的治療經驗,至今獲得的成效確實斐然。

在下週登場的魁北克省醫學影像運算與電腦輔助介入診療會議上,CCDS與NVIDIA將聯手展出尖端醫學成像的研究成果。想進一步瞭解醫學成像方面的最新進展,歡迎追蹤我們部落格 以及推特上@NVIDIAAI 訊息。


CCDS 執行主任Mark Michalski和他的團隊著手匯集分散世界各地的史上首款Volta架構DGX-1 AI超級電腦。圖中人物由左至右分別為: Thomas Schultz、Sean Doyle、Stefano Pedemonte、Julia Reyes、Bernardo Bizzo、Neil Tenenholtz、Mark Michalski、Adam McCarthy、Katherine Andriole、Winston Larson、Mark Walters、Lisa Burke、Bradley Wright、Jen-Tang Lu、Christopher Bridge、以及Mansoor Pervaiz。