AI 컴퓨팅 기술 분야의 선두주자인 엔비디아(www.nvidia.co.kr, CEO 젠슨 황)가 전세계 스타트업들이 클라라 AGX 개발자 키트(Clara AGX Development Kit)를 의료 영상, 수술, 전자현미경 분야의 AI 솔루션에 도입하고 있다고 밝혔다. 현재 상용화된 엔비디아 클라라 AGX 개발자 키트는 현미경, 초음파 및 내시경과 같은 소프트웨어 정의 기기 개발을 가속화한다.

엔비디아 클라라 AGX 개발자 키트

의료 영상 시스템 분야의 선도업체인 케어스트림 헬스(Carestream Health)는 단일 프레임 및 스트리밍 엑스레이 애플리케이션의 AI 기능 개발을 위해 의료 기기용 임베디드 AI 플랫폼인 엔비디아 클라라 AGX의 활용을 검토하고 있다. 미 보스턴 소재 엑티브 서지컬(Activ Surgical)은 최근 수술실에서 실시간 AI 통찰력을 활용하기 위해 하드웨어 이미징 모듈에 대한 FDA 허가를 받았다. 

이러한 차세대 의료기기는 스캔을 위한 환자 설정 자동화와 이미지 품질 개선은 물론 데이터 스트림 분석, 의료진에게 중요한 통찰력을 제공하는 등 의료 경험의 모든 단계를 지원하는 수십 개의 실시간 AI 애플리케이션을 갖추고 있다. 엔비디아 클라라 AGX는 고대역폭 신호 처리, 가속화 컴퓨팅 재구성, AI 프로세싱 및 고급 3D 시각화가 가능한 범용 플랫폼을 제공함으로써 새로운 의료기기 개발을 가속화하고 있다.

의료진의 실시간 감시 지원

내시경과 수술용 로봇과 같은 의료기기에는 카메라가 탑재되어 기기를 조작하는 의료진에 실시간 비디오 피드를 전송한다. 이러한 스트림을 캡처하고 컴퓨터 비전 AI를 비디오 콘텐츠에 적용함으로써 환자 치료 방법을 개선하고 적절한 의료 영상 자원이 부족한 병원의 역량을 강화할 수 있는 도구를 의료 전문가들에게 제공할 수 있다. 

엔비디아 젯슨 AGX 자비에(Jetson AGX Xavier), 엔비디아 RTX 6000 GPU, 엔비디아 멜라녹스 커텍트X-6(Mellanox ConnectX-6) SmartNIC로 구성된 클라라 AGX 개발자 키트는 개발자가 실시간 시스템 소프트웨어, 입출력 및 비디오 파이프라인용 라이브러리, 초음파 및 내시경용 AI 모델 생성을 위한 참조 애플리케이션을 쉽게 사용할 수 있게 하는 소프트웨어 개발 키트(SDK)를 함께 제공한다. 

플랫폼에는 병원 내 의료기기를 안전하게 배치해주는 엔비디아 플릿 커맨드(NVIDIA Fleet Command)를 포함한 클라우드 네이티브 컨테이너형 소프트웨어 및 마이크로서비스용 엔비디아 EGX 스택이 포함되어 일반 센서를 스마트 센서로 이용할 수 있게 해준다. 

이러한 스마트 센서는 소프트웨어 정의 센서로, 성능이 향상되는 AI 알고리즘의 정기적 업데이트가 가능하다. 이는 연구 성과와 실제 의료 현장과의 지속적인 연계를 가능하게 하는 중요한 기능이다.

지능형 기기 활용

케어스트림 헬스는 향상된 이미징 워크플로우와 보다 빠르고 효율적인 검사를 위한 AI 기능이 포함된 스마트 엑스레이실을 만들고 있다. 유사한 검사 유형에 대한 자동 위치 지정 및 노출 설정이 가능한 스마트 엑스레이 기기는 엑스레이 영상의 일관성을 향상시켜 진단 신뢰도를 높일 수 있다. 

엔비디아 인셉션(Inception) 스타트업 액셀러레이터 프로그램의 회원사인 액티브 서지컬은 엔비디아 GPU로 가속화된 AI를 활용해 실시간 수술 가이드를 제공한다. 최근 FDA 승인을 받은 액티브 서지컬의 액티브사이트(ActivSight) 모듈이 적용된 액티브인사이트(ActivINSIGHT) 제품은 염료를 주입할 필요 없이 혈류 및 관류를 포함해 이전에는 사용할 수 없었던 시각적 오버레이를 외과의에 제공한다. 

케어스트림 헬스와 액티브 서지컬를 포함해 다음과 같은 전세계 수많은 기업이 지능형 의료기기에 엔비디아 AGX 시스템을 도입했다.

·  캘리포니아 골드카운티에 소재한 AJA 비디오 시스템즈(AJA Video Systems)는 고대역폭 스트리밍용 고급 비디오 및 오디오 PCIe 카드를 개발 중이다. 2개의 PCIe 슬롯과 고속 네트워크 포트가 포함된 엔비디아 클라라 AGX 개발자 키트를 사용해 AJA 비디오 시스템즈의 카드를 내시경 및 수술 시각화 애플리케이션에 활용한다.

·  엔비디아 인셉션 회원인 칼리버 랩스(Kaliber Labs)는 관절경 및 최소침습수술을 시행하는 외과의를 지원하는 실시간 AI 기반 소프트웨어 솔루션을 구축 중이다. 칼리버는 엔비디아 클라라 AGX를 사용해 자사의 수술 소프트웨어 제품군을 구축하며, 이 제품군은 외과 의사들이 가장 높은 수준의 수술을 시행하고 수술 가변성을 줄일 수 있도록 돕는 최초의 상황별 맞춤 수술 툴킷을 제공한다.

·  엔비디아 인셉션 회원인 카야 인스트루먼트(KAYA Instruments)는 전자 현미경, 초음파 기계, MRI 장비 등 영상 기기와 함께 사용할 수 있는 컴퓨터 비전 제품을 개발 중이다. 이스라엘에 본사를 둔 카야 인스트루먼트의 영상 획득 카드와 카메라는 실시간 처리와 AI 가속 분석을 위해 의료 영상 콘텐츠를 엔비디아 GPU로 전송한다.

·  엔비디아 인셉션 회원인 서틀 메디컬(Subtle Medical)은 PET 및 MRI 프로토콜을 위한 FDA 승인 및 CE 마크를 받은 딥러닝 기반 이미지 향상 소프트웨어 솔루션을 배포했다. 이 회사는 중재 영상 절차의 속도와 품질을 향상시키는 AI 기반 소프트웨어인 SubtleIR에 엔비디아 클라라 AGX를 활용할 예정이다.

·  엔비디아 인셉션 회원인 시어터(Theator)는 엔비디아 클라라 AGX를 사용해 수술 분석 플랫폼을 개발할 예정이다. 팔로알토에 소재한 스타트업 시어터는 수술실 영상에 주석을 달 수 있는 엣지 GPU로 가속화된 AI 시스템을 개발하고 있어, 외과의들이 수술 후에 수술의 일부 절차를 이전의 동일한 절차와 비교 검토할 수 있게 해준다.

·  폴란드의 초음파 연구 시스템 제조업체인 us4us는 실시간 디지털 빔포밍을 지원하는 휴대용 초음파 플랫폼에 엔비디아 AGX 시스템을 활용하고 있다. 빔포밍은 양질의 초음파 이미지를 캡처하는 데 필수적인 컴퓨팅 집약적인 기술이다. 소프트웨어 정의 시스템은 임베디드 GPU 모듈을 사용하여 의료 연구진이 초음파 스캔 중 이미지 처리를 위한 맞춤형 AI 모델을 개발하고 배치할 수 있다.