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行業(yè)趨勢

人工智能（AI）正在改變醫(yī)療診斷和治療效率。美國國家醫(yī)學圖書館研究表明：“腺瘤檢出率（ADR）每提高1%，間隔期結直腸癌風險可降低多達3%。”這凸顯了AI在內窺鏡手術中的重要作用，早期準確檢測可顯著改善結果。與此同時，全球監(jiān)管機構如美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）正對AI醫(yī)療設備提出更嚴格的要求。強調必須提高算法的準確性、靈敏度和特異性，以保障臨床應用的安全性、穩(wěn)健性與有效性。因此，計算平臺支持AI模型的可升級性對于設備在整個生命周期內保持合規(guī)性和有效性至關重要。

應用挑戰(zhàn)

為了加快邊緣AI開發(fā)，配備垂直領域專用軟件堆棧的獨立顯卡在解決方案迭代中發(fā)揮著重要作用。然而，這些通常需要配備標準PCIe擴展卡的全尺寸主板，從而導致系統(tǒng)占用空間較大，不適合緊湊型或移動醫(yī)療設備。另一方面，較小尺寸的主板往往缺少支持外部AI加速器所需的高速接口，在空間受限的醫(yī)療場景中難以承載進階AI工作負載。此外，醫(yī)療設備通常需要同時執(zhí)行多項任務，例如圖像采集、實時分析、數(shù)據(jù)后處理、AI推理和多屏顯示等，導致系統(tǒng)架構復雜，布線密集。這種復雜性不僅增加了部署難度，更增加了臨床環(huán)境中操作錯誤的風險。

解決方案

為了解決這些限制，客戶選擇了研華高端嵌入式單板電腦（ESBC），它支持MIOe-UMXM和MIOe-TCPD擴展模塊。

標準化電纜擴展增強移動內窺鏡AI性能

研華MIO-5379嵌入式單板采用 USB4 技術，可通過USB、DisplayPort 及 PCI Express Gen.3 x4 實現(xiàn)高速傳輸，通過單根電纜提供高達40 Gb/s的帶寬。這種高度集成的高性能接口使開發(fā)者能在維持強大AI算力的同時壓縮系統(tǒng)體積。當搭配MIOe-UMXM擴展模塊的USB4接口時，MIO-5379可在緊湊空間內支持外接GPU與AI加速卡，無需重新設計整機架構。這種基于線纜的柔性擴展方案顯著提升配置靈活性，特別適合緊湊型AI醫(yī)療內窺鏡設備。

USB Type-C 簡化臨床系統(tǒng)設計

臨床環(huán)境空間有限，為了減少布線的復雜性，客戶需要一種簡單又不影響性能的連接方案。

研華通過將配備USB Type-C的MIOe-TCPD擴展模塊集成至MIO-5379單板電腦，實現(xiàn)單線融合顯示信號傳輸（Alternate Mode）、觸摸屏USB通信及高達100W電力傳輸。這種標準化單線集成設計大幅簡化系統(tǒng)架構，降低部署成本與空間占用，提升了可靠性，充分滿足現(xiàn)代臨床場景的嚴苛需求。

應用成果

客戶最終敲定采用MIO-5379單板電腦搭配MIOe-UMXM與MIOe-TCPD擴展模塊的組合方案。該配置成功打造出緊湊型高性能解決方案——既支持外置GPU擴展提升算力，又通過Type-C PD簡化醫(yī)療場景部署。最終打造出的下一代移動內窺鏡系統(tǒng)，不僅能升級AI功能，節(jié)省空間，還能滿足臨床需求，符合不斷更新的監(jiān)管標準。