סטרימר עם שיהוי (Latency‏) אולטרה-קצר ביישומי דימות רפואי וניתוחים

תקשורת זמן-אמת והעברת נתונים הפכו להכרחיים בתחום הבריאות, במיוחד בניתוחים ויישומי תקשורת בזמן-אמת ודימות רפואי. היכולת לקלוט, לשתף ולנתח תמונות חיות ברזולוציה גבוהה במהלך הליכים כגון אנדוסקופיה, שינתה את האופן שבו אנשי מקצועות הרפואה מאבחנים מחלות, מתכננים ניתוחים ומלמדים מומחים עתידיים. פריצות דרך טכנולוגיות אחרונות מאפשרות כעת סטרימינג עם שיהוי אולטרה-קצר, המאפשר חילופי נתונים אינטראקטיביים בזמן-אמת ובאיכות גבוהה עם מיידיות שאין דומה לה, היוצרת פיתוחים משמעותיים בטיפול בחולים.

במקביל לפיתוחים אלו, iWave‏ הציגה את הסטרימר ורשם הנתונים עם שיהוי אולטרה-קצר (ULL), פתרון מתקדם-ביותר המשלב תקשורת בזמן-אמת והעברת נתונים עם שיהוי מינימלית. תוכנן להתמודד עם הצורך הגובר בזרימת נתונים מיידית, הסטרימר ULL מאפשר הזרמת וידאו עם זמן שיהוי קצר במיוחד של "זכוכית-לזכוכית", המאפשר לספקי שירותי בריאות לנטר, להעריך ולשתף פעולה עם סנכרון חלק בזמן הליכים רפואיים מורכבים.

(מקור התמונה: iWave)

שיטות דימות מסורתיות, כולל צילומי רנטגן, טומוגרפיה ממוחשבת (CT), טומוגרפיית פליטת פוזיטרונים (PET‏) ודימות תהודה מגנטית (MRI), סובלות לרוב משיהוי של כמה מאות מילי-שניות במהלך הזרמת וידאו. שיהוי זה יכול להוות מחסום קריטי בהליכים הדורשים קבלת החלטות של שבריר-שנייה. לעומת זאת, הסטרימר ULL של iWave מפחית את זמן השיהוי מקצה-לקצה ל-66 מילי-שניות בלבד על פני Wi-Fi 5, והופך אותו לאידיאלי עבור יישומים אינטראקטיביים. כעת ניתן להעביר וידאו ברזולוציה גבוהה (HD) בזמן-אמת, ולאפשר למומחים במיקומים מקומיים ומרוחקים כאחד לנטר ולקבל החלטות מיידיות. עבור הצגה וניתוח, הסטרימר ULL משתלב עם Apple Vision Pro‏, אוזניות מציאות-מעורבת המשלבות פונקציונליות של מציאות רבודה (AR) עם מציאות מדומה (VR), ומציעות למשתמשים חוויה אימרסיבית במלואה המשפרת את שיתוף פעולה בין מספר צוותים רפואיים.

המאפיינים העיקריים של הסטרימר ורשם-הנתונים ULL

• וידאו ברזולוציה אולטרה-גבוהה: תמיכה בווידאו 4K UHD ב-60 הרץ, עם דחיסה ופריסה בו-זמנית לשמירה על איכות גבוהה
• כניסה ויציאה ורסאטיליות: מצויד בכניסות/יציאות 12G-SDI‏ ו-HDMI 2.0‏ המאפשרות שילוב גמיש עם התקני דימות שונים
• קידוד יעיל בזמן-אמת: וידאו מכניסת 12G-SDI/HDMI 2.0 מקודד להזרמה חיה או רישום ישיר לאחסון M.2 SSD או USB, המבטיח גם צפייה בזמן-אמת וגם אחסון יעיל
• יכולות סטרימינג Wi-Fi 5‏: מאפשר הזרמה אמינה עם זמן שיהוי קצר על רשתות Wi-Fi, הפחתת התלות בחיבורים קוויים ושיפור הניידות
• העברת נתונים מאובטחת: משלב הצפנת AES לשמירה על נתונים רפואיים רגישים, ומספק הצנרה מאובטחת עבור הזרמת וידאו
• מעבר-דרך עם שיהוי אפס: תמיכה באופן חוג עם שיהוי אפס, ההופך אותו למתאים הן עבור סטרימינג והן עבור תצוגה בזמן-אמת על התקנים מקומיים

הסטרימר ULL מוזן מ-FPGA בעל ביצועים גבוהים הכולל פונקציונליות קליטה (RX‏) ושידור (TX‏) HDMI כמו גם יכולות Wi-Fi 5, ההופכים אותו לאידיאלי עבור טיפול בקליטת ושידור נתונים בו-זמנית. בליבתו, הסטרימר ULL משתמש ב-Zynq UltraScale+ MPSoC, הכולל יחידת Codec‏ וידאו H.264/H.265‏ משולבת. מאפיין זה מבטיח קידוד ופענוח וידאו מואצים בחומרה, מיטוב ביצועים עבור יישומי הזרמת וידאו ברזולוציה גבוהה ומזעור ההשפעה על משאבי המערכת.

שילוב Codec‏ וידאו מתקדם בסביבות רפואיות

שילוב ה-Codec‏ המתקדם של הסטרימר ULL מביא יתרונות משמעותיים בסביבות רפואיות הודות לאפשרות להצנרת עיבוד וידאו יעיל ואפקטיבי יותר, ישירות ממכשיר הדימות. לאחר צילום וידאו גולמי מהתקנים כמו אנדוסקופים, הוא מעובד בתוך הלוגיקה הניתנת-לתכנות של ה-FPGA, שבו מיושמים שיפורים חיוניים לתמונה. שיפורים כגון הפחתת רעש מבטיחים תמונה ברורה ברזולוציה גבוהה, בעוד שתיקון צבעים וייצוב תמונה מספקים תצוגה מדויקת ועקבית יותר. אופטימיזציות אלו הן חיוניות, מכיוון שהן משפרות את בהירות הסטרים החי, ומאפשרות למנתחים ולאנשי מקצוע הרפואה לצפות בדימות מדויק בזמן-אמת החיוני עבור ההליכים. ה-Codec‏ המשולב H.264/H.265 דוחס ביעילות את זרמי הווידאו האיכותיים הללו, שומר על נאמנות ויזואלית תוך הפחתת דרישות רוחב-הפס, ומאפשר העברת נתונים חלקה על פני רשתות טיפולי בריאות מורכבות.

הסטרימר ULL מותאם לשמירה על איכות וידאו עם שיהויים קצרים ביותר, ומבטיח שהווידאו מעובד ומשודר בזמן-אמת לצגים, למערכות מרוחקות או לאחסון ללא עיכובים. תהליך עבודה יעיל זה לא רק משפר את היעילות התפעולית במסגרות רפואיות, אלא גם מאפשר לאנשי מקצוע בתחום הבריאות לצפות, לנתח ולפעול לפי עדכוני וידאו חי ממספר מקורות במקביל. בנוסף, ניתן להעביר את הסרטון הדחוס למומחים או יועצים מרוחקים ללא פיגור, המעניק שיתוף פעולה חלק וקבלת החלטות בתרחישים רפואיים בעלי סיכון גבוה. יכולת זו בזמן-אמת, בשילוב עם דימות באיכות גבוהה ושיהוי קצר, מבטיחים שהסטרימר ULL‏ עומד בדרישות המחמירות של דימות רפואי מודרני ותמיכה פרוצדורלית, שבה הדיוק והתזמון הם בעלי חשיבות עליונה.

תהליך העבודה של סטרימר ULL‏ ביישומים רפואיים

תהליך הקידוד של הסטרימר ULL‏ מתחיל בקליטת וידאו באיכות גבוהה ממקור 12G-SDI או HDMI 2.0 ברזולוציה של עד 4K ו-60 פריימים-לשנייה (fps‏). במהלך הליך כירורגי, הזנת הווידאו מקודדת למנות (Packets‏) נתונים קטנות יותר ויעילות המוזרמות על-גבי Wi-Fi 5‏. פרוטוקולים נתמכים כמו UDP‏, SRP‏, RTMP‏ ו-RTSP‏ מקלים על התאימות עם מגוון של פלטפורמות סטרימינג. הנתונים המקודדים נקלטים על ידי מפענח, שם הם מוצגים על צגים והתקנים במהירות גבוהה כגון Apple Vision Pro‏. עבור גמישות משופרת ניתן להזרים את הווידאו גם לפלטפורמות מבוססות-אינטרנט כמו YouTube‏ ו-Wowza‏, ולהתאים אותו במיוחד עבור צרכים ספציפיים של משתמש-קצה. כדי את להבטיח את אבטחת הנתונים, הסטרימר ULL מספק הצפנה ופענוח עבור נתוני וידאו ואודיו שנקלטו ממקורות 12G-SDI או HDMI 2.0, תוך שמירה על סודיות המטופל במהלך סטרימינג רפואי.

מקרי שימוש של סטרימר ULL‏ בטיפולי בריאות

1. אינטגרציית נתונים בזמן-אמת במהלך ניתוחים: הסטרימר ULL‏ מאפשר אינטגרציה חלקה של נתונים בזמן-אמת, מספק למנתחים גישה מיידית למידע חיוני, משפר את המודעות המצבית ותומך בקבלת החלטות.
2. רפואה-מרחוק וניתוחים-מרחוק: מומחים מרוחקים יכולים להצטרף לניתוחים באמצעות סטרימינג עם שיהוי אולטרה-קצר תוך השגת תקשורת מסונכרנת בין הצוותים באתר עצמו ואלו המרוחקים - יכולת חיונית בהליכים מורכבים ומיוחדים.
3. הדרכה וסימולציה רפואית: שידור חי של פרוצדורות כירורגיות או סימולציות רפואיות לסטודנטים או מתמחים מציע סביבת למידה אינטראקטיבית אימרסיבית המאפשרת משוב מיידי ותובנה עמוקה יותר על הטכניקות.
4. ניטור ICU‏: הסטרימר ULL משדר וידאו בזמן-אמת ונתונים חיוניים מיחידות טיפול נמרץ (ICUs‏) למרכזי ניטור מרוחקים, ותומך בהחלטות מהירות ומושכלות לגבי הטיפול בחולים.
5. דיאגנוסטיקה חיה: שידור בזמן-אמת של דימות דיאגנוסטית - כגון אולטרסאונד או צילומים אנדוסקופיים - מאפשר התייעצות מהירה עם מומחים היכולים לפענח תוצאות ולהציע הנחיות באופן מיידי, תוך קיצור זמן האבחון.
6. תיאום תגובה בחירום: במהלך מצבי טיפול קריטיים, הסטרימר ULL יכול לספק הזנות וידאו חיות מזירות החירום לצוותי היענות או בתי חולים, ולאפשר התערבות רפואית מיידית מתואמת היטב.

עם פריסה מוצלחת של סטרימינג עם שיהוי אולטרה-קצר על-גבי Wi-Fi, הסטרימר ULL מציע את הפוטנציאל לשפר משמעותית את תוצאות ניתוחים, לשפר את ההדרכה ולהרחיב את הגישה להליכים מצילי חיים ברחבי העולם.

iWave: חדשנות במערכות משובצות

עם עשרות שנות ניסיון, צוות ההנדסה של iWave מיומן בתכנון פתרונות העומדים בדרישות המכניות, סביבתיות ורגולטוריות המחמירות ביותר, ומספק מוצרים מורשים ומידרגיים המותאמים עבור ביצועים, אמינות ופריסה לטווח-ארוך. הודות לשיתוף הפעולה עם iWave, הלקוחות נהנים מפתרונות גמישים ומותאמים-במיוחד, גישה מוקדמת לטכנולוגיות i.MX העדכניות ביותר והיכולת להוביל בשווקים שלהם עם מוצרי הדור-הבא.

לפרטים נוספים או לדיון בדרישות התאמה-מיוחדת, אנא פנו אלינו ב-mktg@iwave-global.com‏.