AI-powered thyroid nodule detection using KFBIO digital pathology and Intel OpenVINO

KFBIO Descripción general de la solución de IA para la detección de nódulos tiroideos

By Published On: 03/16/2022

Descripción general

El desafío: acelerar el diagnóstico con IA para la práctica clínica

A medida que los casos de cáncer de tiroides continúan aumentando en todo el mundo, también crece la demanda de un diagnóstico más rápido y preciso. KFBIO desarrolló unSolución de detección de nódulos tiroideos impulsada por IApara apoyar a los patólogos y mejorar la eficiencia del diagnóstico.Sin embargo,Antes de que la solución pudiera adoptarse ampliamente en la práctica clínica, su rendimiento de inferencia necesitaba una mejora significativa.

Para adaptarse a los flujos de trabajo de patología de rutina, el sistema tuvo que completar el análisis de portaobjetos en menos de 180 segundos.Al mismo tiempo,el equipo de ingeniería necesitaba reducir los costos de hardware sin sacrificar la precisión del diagnóstico.

Para lograr estos objetivos, KFBIO se centró en tres desafíos técnicos clave:

  • Encontrar una alternativa rentable a la inferencia basada en GPU
  • Optimización del rendimiento de la IA en arquitecturas basadas en CPU
  • Aprovechar al máximo las últimas tecnologías de procesador para lograr una mayor eficiencia

    La solución: optimización de la inferencia de IA con Intel OpenVINO™

    Para superar estos desafíos,KFBIO ingenieros integraron el kit de herramientas Intel Distribution of OpenVINO™ en el flujo de trabajo de inferencia de IA.

    En lugar de depender de un costoso procesamiento basado en GPU,El equipo optimizó la solución para la inferencia basada en CPU utilizando procesadores escalables Intel® Xeon® de tercera generación.Como resultado,el modelo de IA proporcionó una inferencia mucho más rápida y al mismo tiempo mantuvo una alta precisión diagnóstica.

    OpenVINO™ también permitió que el software hiciera un mejor uso de los recursos del procesador Intel.Como consecuencia,la solución logró mejoras sustanciales en el rendimiento sin aumentar los costos de hardware.

    Resultados de rendimiento

    La solución optimizada proporcionó mejoras mensurables en múltiples indicadores de rendimiento:

    • Inferencia 15,17 veces más rápidaque cargas de trabajo no optimizadas en procesadores Intel® Xeon® Gold 6252
    • Rendimiento general 21,38 veces mayoren procesadores Intel® Xeon® 6330
    • Menos de 180 segundospara completar el análisis, cumpliendo con los requisitos de los flujos de trabajo clínicos de rutina

    Estas mejoras hacen que la solución sea práctica para aplicaciones de patología del mundo real, donde tanto la velocidad como la precisión son esenciales.

    Mejora de la detección de nódulos tiroideos con IA

    Los nódulos tiroideos se han convertido en un problema sanitario cada vez más común en todo el mundo.A pesar deMuchos nódulos son benignos y algunos pueden convertirse en cáncer de tiroides si no se identifican y tratan a tiempo.Por lo tanto,El diagnóstico oportuno y preciso juega un papel fundamental en la mejora de los resultados de los pacientes.

    La solución de inteligencia artificial de KFBIO ayuda a los patólogos a detectar nódulos tiroideos de manera más eficiente y, al mismo tiempo, mantiene una calidad de diagnóstico constante.

    Tecnología avanzada de IA

    La solución combina inteligencia artificial avanzada con tecnologías de patología digital, que incluyen:

    • Redes neuronales convolucionales (CNN) entrenadas en miles de imágenes médicas
    • Integración perfecta con escáneres de patología digitales y dispositivos OEM de atención médica
    • Una tasa de detección positiva de más de95%durante las pruebas de validación

    Además,El modelo de IA ofrece continuamente un rendimiento estable y confiable en diferentes escenarios clínicos, lo que ayuda a los patólogos a mejorar tanto la eficiencia como la confianza en el diagnóstico.

    Beneficios de la patología digital

    Más allá de la detección asistida por IA, la solución también admite flujos de trabajo de patología digital modernos.

    Por ejemplo,permite a los patólogos revisar casos de forma remota y colaborar con especialistas independientemente de su ubicación.Como resultado,Los proveedores de atención médica pueden responder más rápidamente a casos complejos y al mismo tiempo mejorar la coherencia del diagnóstico.

    El flujo de trabajo digital también ofrece varios beneficios adicionales:

    • Apoya el diagnóstico remoto y la colaboración multidisciplinaria
    • Ayuda a abordar la escasez global de patólogos experimentados
    • Amplía el acceso a servicios de patología de alta calidad en regiones rurales y desatendidas

    Juntas, estas ventajas ayudan a mejorar tanto la eficiencia de la atención sanitaria como el acceso de los pacientes a servicios de diagnóstico expertos.

    Implementación técnica

    Para maximizar el rendimiento de la inferencia, KFBIO completó una serie de pasos de optimización.

    Primero,El equipo de ingeniería hizo la transición de la arquitectura de inferencia de IA de la computación dependiente de la GPU al procesamiento optimizado por la CPU.

    Próximo,integraron el kit de herramientas Intel Distribution of OpenVINO™. Este kit de herramientas incluye kernels preoptimizados y bibliotecas de rendimiento que aceleran la inferencia de IA en hardware Intel.

    Finalmente,La solución se implementó en procesadores escalables Intel® Xeon® de tercera generación. Estos procesadores proporcionan capacidades mejoradas de aceleración de IA y ofrecen una mayor eficiencia informática general.

    Al combinar estas tres estrategias de optimización, KFBIO mejoró significativamente la velocidad de inferencia y al mismo tiempo mantuvo una precisión de diagnóstico confiable.Como resultado,la solución resultó muy adecuada para la implementación clínica de rutina en laboratorios de patología digital.

    Impacto en la industria y aplicaciones futuras

    La implementación exitosa de la solución de inteligencia artificial de KFBIO demuestra cómo las tecnologías informáticas optimizadas pueden acelerar la patología digital.

    “Los patólogos desempeñan un papel fundamental en las decisiones médicas que salvan vidas, pero la escasez global limita el acceso al diagnóstico de expertos”, afirmó Vito Wang, director de desarrollo empresarial global del KFBIO.

    “Nuestra solución de IA, acelerada por la tecnología Intel, ayuda a cerrar esta brecha al permitir una detección rápida y precisa de nódulos tiroideos. Como resultado, se puede implementar incluso en entornos de atención médica con recursos limitados”.

    Más importante aún, esta colaboración destaca cómo la IA y las arquitecturas informáticas optimizadas pueden mejorar tanto la eficiencia clínica como la accesibilidad a la atención médica.

    La solución ofrece varios beneficios clave:

    • Reduce los costos de diagnóstico mediante una inferencia de IA más eficiente
    • Extiende los servicios de patología experta a regiones desatendidas
    • Proporciona a los médicos un soporte de diagnóstico rápido, confiable y consistente.
    • Mejora la eficiencia del flujo de trabajo sin aumentar la inversión en hardware

    Además, el proyecto demuestra que la inferencia de IA optimizada para CPU puede ser una alternativa práctica a las implementaciones tradicionales basadas en GPU para muchas aplicaciones patológicas.

    Conclusión

    La colaboración de KFBIO con Intel ha dado como resultado una solución de IA escalable y altamente eficiente para la detección de nódulos tiroideos.

    Al integrar el kit de herramientas Intel Distribution of OpenVINO™ con procesadores escalables Intel® Xeon® de tercera generación, KFBIO logró hastaInferencia 21,38 veces más rápidamanteniendo una alta precisión diagnóstica.

    Como resultado, la solución ahora cumple con los requisitos de rendimiento de los flujos de trabajo clínicos de rutina y respalda una adopción más amplia del diagnóstico patológico asistido por IA.

    Además, este proyecto demuestra cómo la optimización del software y las tecnologías de procesadores modernas pueden mejorar significativamente el rendimiento de la IA y al mismo tiempo reducir los costos de implementación.

    De cara al futuro, la misma estrategia de optimización se puede aplicar a otras aplicaciones de patología digital e inteligencia artificial médica. Este enfoque proporciona un marco escalable para acelerar la adopción de la IA en todos los sistemas sanitarios.

    Detalles de configuración: Pruebas realizadas en procesadores Intel Xeon Gold 6330. Resultados de rendimiento basados ​​en evaluaciones comparativas internas KFBIO. Los resultados reales pueden variar según la configuración del sistema y las características de la carga de trabajo.

    Información del contacto:

     

    Written by : sibowang7963

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