Mathworks beschleunigt mit NVIDIA die Entwicklung von Software-definierten Workflows in der Medizintechnik

Mathworks, der führende Entwickler von Software für mathematische Berechnungen, gibt die Integration von Matlab in die NVIDIA Holoscan-Plattform bekannt. In Matlab können Entwickler ihre bestehende Algorithmen-Codebasis nutzen, um mithilfe der NVIDIA Holoscan-Plattform innovative KI-Anwendungen zu entwickeln und bereitzustellen.

Ein Beitrag der Firma Mathworks
Redaktionelle Bearbeitung: Technik und Wissen

Ingenieure von Medizinprodukten können ab sofort die Entwicklung und Bereitstellung von Anwendungen zur Analyse und Visualisierung von Streaming-Daten beschleunigen, indem sie bestehende Matlab-Algorithmen und -Funktionen in GPU-beschleunigte NVIDIA Holoscan-Operatoren für Echtzeit-Datenverarbeitung und -Inferenz einbinden.

Medizinprodukthersteller müssen sich mit komplexen, sich ständig weiterentwickelnden globalen Vorschriften auseinandersetzen und dabei gleichzeitig mit rasant auf den Markt drängenden technologischen Innovationen sowie dem Einsatz modernster Materialien und Elektronik Schritt halten. Diese kollidierenden Faktoren führen dazu, dass viele Geräte kurz nach ihrer Markteinführung schon fast wieder veraltet und überholt sind. Dies hat die Verbreitung von Software as a Medical Device (SaMD) begünstigt. Das International Medical Device Regulators Forum definiert SaMD als «Software, die für einen oder mehrere medizinische Zwecke bestimmt ist und diese Zwecke erfüllt, ohne Teil eines Hardware-Medizinprodukts zu sein.»

Medizintechnikbranche erfährt durch KI einen bedeutenden Wandel

Um nach der Einführung auf dem Markt weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen SaMD-Produkte im Laufe der Zeit zusätzliche Softwarefunktionen integrieren können, weshalb Ingenieure einen Software-definierten Workflow für ihre Entwicklung konzipieren müssen.

«Die Medizintechnikbranche erfährt durch künstliche Intelligenz einen bedeutenden Wandel», erklärt David Niewolny, Director of Business Development für MedTech bei NVIDIA. «Durch die Bereitstellung einer nahtlosen Entwicklungserfahrung für die wachsende Matlab-Entwicklergemeinschaft innerhalb der medizinischen Holoscan-Plattform von NVIDIA beschleunigen NVIDIA und Mathworks die KI-gestützte Innovation im Bereich MedTech.»

Neuesten KI-Anwendungen in klinische Umgebungen bringen

NVIDIA Holoscan ist eine Sensorverarbeitungsplattform, die die Entwicklung und Bereitstellung von KI- und High-Performance-Computing-Anwendungen für Echtzeit-Erkenntnisse optimiert. Die Plattform ermöglicht es, die neuesten KI-Anwendungen in klinische Umgebungen zu bringen, indem sie eine umfassende Infrastruktur zur skalierbaren, Software-definierten Streaming-Datenverarbeitung am Endgerät bereitstellt. Die Matlab-Integration in Holoscan erleichtert es Ingenieuren von Medizinprodukten, die vorhandenen integrierten Matrixoperationen und komplexen Toolbox-Funktionen für Bild- und Signalverarbeitung, Filterung, Transformationen und Deep-Learning-Algorithmen zu nutzen.

Die Implementierung einer Holoscan-Pipeline mit Matlab erfordert vier Schritte: die Erstellung einer Matlab-Funktion, die Generierung von beschleunigtem CUDA-Code mithilfe des GPU Coder, die Erstellung eines Holoscan-Operator-Wrappers und der erneuten Kompilierung der Holoscan-Anwendung mit einem neuen Matlab-Operator. Auf diese Weise kann ein vollständig funktionsfähiger, Software-definierter Workflow für Medizinprodukte geschaffen werden. Zusätzliche integrierte Verifikations- und Validierungsfunktionen in Matlab und Holoscan ermöglichen es, dass die entwickelten Software-definierten Workflows den gesetzlichen Bestimmungen und Normen wie der IEC 62304 entsprechen.

Matlab-Funktionen tausendmal schneller ausführen

«Mit NVIDIA Holoscan können Ingenieure von nun an Matlab-Funktionen schreiben und tausendmal schneller ausführen», betont David Rich, Director of Product Marketing bei Mathworks. «Unsere Zusammenarbeit mit Branchenführern wie NVIDIA wird die Innovation im Medizinproduktebereich weiter vorantreiben, da Millionen unserer Kunden versuchen, ihre Produkte zu entwerfen, zu entwickeln und zu testen, während sie gleichzeitig die branchenspezifischen Vorschriften und Standards einhalten.»

Weitere Informationen über die Vorteile der Matlab-Integration in Holoscan finden Sie unter den folgenden Links: https://github.com/nvidia-holoscan/holohub/tree/main/applications/matlab_gpu_coder