Các công ty trong lĩnh vực y tế và chăm sóc sức khỏe trên thế giới đang hợp tác với NVIDIA để phát triển các giải pháp AI được tăng tốc, giúp phát hiện bệnh sớm từ hình ảnh y tế, cung cấp thông tin cần thiết cho đội ngũ chăm sóc và cải tiến quy trình tìm kiếm thuốc mới.

NVIDIA Clara là gì?

NVIDIA Clara là nền tảng gồm các ứng dụng AI và nền tảng tăng tốc dành cho các nhà phát triển, nhà nghiên cứu và nhà sản xuất thiết bị y tế nhằm tạo ra các giải pháp AI để cải thiện việc cung cấp dịch vụ y tế và đẩy nhanh quá trình khám phá thuốc. Các công cụ dành riêng cho ngành của Clara, các mô hình AI được đào tạo trước và các ứng dụng tăng tốc đang tạo điều kiện cho AI có những đột phá trong nhiều lĩnh vực, bao gồm thiết bị y tế, hình ảnh, khám phá thuốc và nghiên cứu gen.

Bộ phần mềm và dịch vụ NVIDIA Clara AI Healthcare đang cho phép thay đổi ngành công nghiệp này. Hệ sinh thái Clara bao gồm BioNeMo cho phát hiện thuốc mới, Holoscan cho các thiết bị y tế, Parabricks cho nghiên cứu gen và MONAI cho hình ảnh y tế.

Sử dụng NVIDIA Clara, các nhà nghiên cứu và công ty y tế đã đạt được các mốc quan trọng, bao gồm việc tạo ra các bản thiết kế cho hai protein mới với BioNeMo, thực hiện phẫu thuật đầu tiên của loại với Holoscan và triển khai các giải pháp được cấp sức mạnh bởi MONAI trong các phòng chụp X-quang.

BioNeMo mở đường cho Generative AI thúc đẩy nghiên cứu thuốc mới

Khám phá thuốc theo cách thức truyền thống là một quá trình tốn nhiều thời gian và nguồn lực với tỷ lệ thành công thấp. Tuy nhiên, Generative AI, sử dụng các mô hình ngôn ngữ lớn, có thể tăng cơ hội thành công trong thời gian ngắn hơn và ít chi phí hơn.

Bằng cách đào tạo các mô hình Generative AI trên dữ liệu phân tử sinh học, họ có thể tạo ra bản thiết kế cho các phân tử và protein mới, một bước thiết yếu trong khám phá thuốc. NVIDIA BioNeMo là dịch vụ đám mây dành cho Generative AI trong sinh học, cung cấp một loạt mô hình AI cho các phân tử và protein nhỏ. Nó cho phép các chuyên gia trong ngành và nghiên cứu dược phẩm đẩy nhanh việc xác định và tối ưu hóa các loại thuốc tiềm năng mới.

Bằng cách sử dụng NVIDIA BioNeMo, công ty khởi nghiệp Evozyne đã xác định các protein mới với chức năng được cải thiện để sử dụng tiềm năng trong điều trị bệnh và tiêu thụ carbon. Ngoài ra, Deloitte đang sử dụng các mô hình AI của BioNeMo là ESM và OpenFold cho nền tảng khám phá thuốc AI của mình để dự đoán cấu trúc protein 3D và các vùng có thể dùng được. Innophore, một thành viên của NVIDIA Inception, sử dụng BioNeMo với sản phẩm Cavitomix của họ để phân tích các hốc protein từ bất kỳ cấu trúc đầu vào nào. Mô hình AI OpenFold dựa trên PyTorch cũng được tăng tốc lên tới 6 lần trong BioNeMo, dẫn đến dự đoán cấu trúc protein 3D nhanh như chớp của các axit amin tuyến tính.

Nền tảng Holoscan hỗ trợ cho AI thời gian thực trong các thiết bị y tế

Việc sử dụng các thiết bị y tế để phẫu thuật, xạ trị và chụp ảnh đóng vai trò quan trọng trong y tế hiện đại. Tuy nhiên, quá trình này đòi hỏi xử lý dữ liệu theo thời gian thực, vì vậy NVIDIA Holoscan đã xuất hiện để giải quyết vấn đề này. Đây là nền tảng điện toán AI có khả năng xử lý suy luận có độ trễ thấp, điều này là cần thiết cho AI trong môi trường lâm sàng và làm cho nó trở nên lý tưởng để tăng tốc các thiết bị y tế.

Trong một cột mốc quan trọng, các bác sĩ tại Học viện ORSI ở Bỉ đã sử dụng NVIDIA Holoscan để hỗ trợ phẫu thuật có sự hỗ trợ của rô-bốt trong phòng mổ ở thực tế. Nhờ sử dụng lớp phủ thực tế tăng cường do Holoscan tạo ra, bác sĩ phẫu thuật có thể xem giải phẫu của bệnh nhân trong thời gian thực trong quá trình phẫu thuật. Điều này rất quan trọng để cắt bỏ thành công quả thận của bệnh nhân bằng hệ thống phẫu thuật có sự hỗ trợ của rô bốt da Vinci của Intuitive. Lớp phủ cung cấp một cái nhìn rõ ràng về cấu trúc mô và mạch máu của bệnh nhân, điều mà có thể đã bị các dụng cụ phẫu thuật che khuất tầm nhìn nếu không có sự trợ giúp của Holoscan.

ORSI Academy surgeons interact with NVIDIA Holoscan in a real surgery. — ORSI Academy surgeons interact with NVIDIA Holoscan in the operating room. Image courtesy of ORSI Academy.

Parabricks tăng tốc nghiên cứu bộ gen cho lĩnh vực y dược chính xác

Để khám phá hết tiềm năng của y học chính xác, việc giải mã chuỗi gen là rất quan trọng. Tuy nhiên, các phương pháp truyền thống để giải mã này rất tốn kém về thời gian và chi phí. May mắn thay, NVIDIA Parabricks đang đổi mới điều này. Parabricks là một bộ ứng dụng phân tích chuỗi gen được tăng tốc bằng trí tuệ nhân tạo giúp giảm thiểu thời gian phân tích từ việc thu thập dữ liệu di truyền đến phân tích và báo cáo. Với Parabricks, việc phân tích toàn bộ chuỗi gen có thể hoàn thành chỉ trong 16 phút, so với 24 giờ trên CPU. Điều này có nghĩa là một máy chủ có thể phân tích tới 32.000 chuỗi gen trong một năm. Nền tảng này rất linh hoạt, có thể mở rộng và hiệu quả, và có thể được truy cập thông qua các công cụ hoặc các dịch vụ đám mây, giúp chẩn đoán chính xác hơn và điều trị hiệu quả hơn.

Form Bio đã tích hợp thành công Parabricks vào nền tảng tính toán khoa học đời sống của mình, giúp tăng tốc 80 lần và giảm 52% tổng chi phí, cho thấy sức mạnh của công nghệ này trong việc đẩy nhanh quá trình phân tích toàn bộ chuỗi gen. Các công ty khác cũng đang sử dụng công nghệ NVIDIA để tăng tốc khả năng giải mã chuỗi gen của mình. Ví dụ, hệ thống Revio của PacBio sử dụng GPU NVIDIA để xử lý quy mô gia tăng và sử dụng các mô hình trí tuệ nhân tạo tiên tiến để phân tích cơ sở và methyl hóa. Trong khi đó, Nanostring đang sử dụng công nghệ NVIDIA trong thiết bị CosMx của mình để cung cấp năng lượng cho quá trình phân đoạn tế bào nhanh hơn 5-20 lần cho các quy trình sinh học không gian. Việc giải mã chuỗi gen được tăng tốc sẽ mang lại lợi ích tiềm năng rất lớn, và NVIDIA Parabricks là một trong những công nghệ dẫn đầu trong việc biến chúng thành hiện thực.

MONAI giúp xây dựng và triển khai AI cho ngành y dược

Việc xử lý chính xác và chi tiết các hình ảnh y tế là rất quan trọng để chẩn đoán bệnh chính xác. MONAI của NVIDIA là một framework AI chuyên dụng cho hình ảnh y tế, giúp đơn giản hóa quá trình phát triển các ứng dụng AI trong lĩnh vực y tế, cho phép dán nhãn và phân tích hình ảnh y tế một cách dễ dàng và chính xác. Hiện tại, MONAI đã vượt qua mốc một triệu lượt tải xuống và trở thành công cụ tiêu chuẩn trong ngành cho các nhà phát triển AI trong lĩnh vực y tế.

MONAI MAP là một tính năng mới giúp việc triển khai các mô hình AI dễ dàng hơn, bằng cách tích hợp vào các quy trình y tế và hệ sinh thái phần mềm y tế. Flywheel, một nền tảng dữ liệu nghiên cứu y sinh, đã tích hợp MONAI vào dịch vụ của mình và phát triển một bộ phân loại hình ảnh dựa trên mô hình giúp dự đoán và gắn nhãn các vùng cơ thể có trong hình ảnh y tế. Sử dụng MONAI, Flywheel đã giảm thời gian chuẩn bị dữ liệu từ tám tháng xuống chỉ còn một ngày.

Ngoài ra, nền tảng MLOps Weights & Biases đang đưa MONAI đến Bệnh viện Nhi đồng Cincinnati để cung cấp cho các nhà nghiên cứu AI một bộ công cụ đầy đủ để đào tạo và điều chỉnh các thuật toán thị giác máy tính để phát hiện đối tượng được AI hỗ trợ, giúp hỗ trợ chẩn đoán. Nhờ sự tiện ích và hiệu quả của MONAI, đây là những bước tiến quan trọng đối với ngành y tế và nghiên cứu y sinh.

AI sẵn sàng, mọi lúc, mọi nơi

Triển khai trí tuệ nhân tạo (AI) trong lĩnh vực y tế đòi hỏi kế hoạch và thực hiện cẩn thận. NVIDIA Clara giúp các nhà phát triển áp dụng công nghệ này dễ dàng hơn thông qua nhiều kênh khác nhau, bao gồm các nhà tích hợp hệ thống toàn cầu, nhà sản xuất thiết kế gốc và nền tảng đám mây.

Deloitte là một trong những nhà tích hợp hệ thống toàn cầu hàng đầu trên thế giới, hỗ trợ các nhà cung cấp giải pháp tích hợp NVIDIA Clara vào các dịch vụ y tế của họ. Đội ngũ chuyên gia của Deloitte sử dụng MONAI, NVIDIA FLARE và BioNeMo để phát triển các giải pháp sáng tạo cho khách hàng trong toàn ngành. Quantiphi, một đối tác cung cấp dịch vụ, cung cấp dịch vụ tư vấn giải pháp AI bằng phần mềm y tế của NVIDIA, bao gồm Clara Discovery, MONAI, BioMegatron và BioNeMo.

MONAI được tích hợp với các siêu máy tính đám mây lớn, cho phép xử lý và chia sẻ dữ liệu được tối ưu hóa trong một môi trường duy nhất. NVIDIA Parabricks có sẵn trên tất cả các dịch vụ đám mây và các nền tảng đám mây dành riêng cho bộ gen, chẳng hạn như nền tảng đám mây Terra, có hơn 25.000 người dùng và được phát triển bởi The Broad Institute of MIT và Harvard, Microsoft và Verily.

Advantech, một nhà xây dựng hệ thống, đang sử dụng NVIDIA IGX – một nền tảng AI tiên tiến cấp công nghiệp dành cho các ứng dụng y tế theo thời gian thực và độ trễ thấp trong các máy tính cấp y tế, tất cả trong một, cho phép các thiết bị được xác định bằng phần mềm. Bằng cách truy cập NVIDIA Clara thông qua các kênh này, các nhà phát triển có thể tận dụng công nghệ để cải thiện kết quả y tế.

Nhất Tiến Chung (NTC) hiện là nhà cung cấp các giải pháp hạ tầng CNTT, Điện toán Hiệu năng cao (HPC) cho AI với kinh nghiệm kinh doanh phần cứng từ năm 2005. Chúng tôi là đối tác NPN cấp Elite (2022) chính thức của NVIDIA cho các hệ thống DGX (DGX A100, DGX Station A100) và hệ thống cụm siêu máy tính DGX SuperPOD với sức mạnh lưu trữ song song của DDN và kết nối mạng tốc độ cao từ hãng Mellanox (thuộc NVIDIA).

Bạn muốn trở thành đối tác bán hàng NVIDIA của NTC?

Đăng ký ngay

____
Bài viết liên quan