AIとロボットが手術時間を短縮
背景
Grand View Researchのレポートによると、2022~2030年での手術用ロボット市場規模は、年平均成長率「19.3％」拡大すると予測されています。手術ナビゲーション・定位技術・医用画像・ロボット・AIの技術が進歩したことで、機械的エラーの削減や、手術時間の短縮が実現し、合併症を最小限に抑えることに成功しました。このように、医療アプリケーションにおける精密手術診断をより高品質で行えるようになりました。
課題
脳神経外科は、最新の手術ロボットによって大きく変化しており、手術プラン・ナビゲーションを行うAIソフトウェアを組み合わせた統合ロボットプラットフォームと、ハイレベルな技術のあるロボットアームを用いています。そうした機能を持つ脳神経外科ロボットは、高精度・適時性が求められる多くのタスクを実行するだけでなく、データ転送の待ち時間や不具合を発生させず長時間動作する必要があります。
このように、パフォーマンスや安定性を確保、そしてレイテンシーを最小限に抑えるため、パワフルなコンピューティング処理性能、電磁波による損傷をガードする耐性、予期せぬBIOS更新によるシステムクラッシュを防止する能力が必要です。
ソリューション
外科手術ロボットの設計・開発・販売を取り扱っている某企業では、最新の脳外科手術AIロボットへアドバンテックの組込みPC「EPC-B5587」を採用しました。
AI搭載の手術ロボットでは、CTやMRIスキャンで撮影された画像を基に手術プランを正確に作成し、手術中にケアする必要がある重要な血管や神経構造をマークできます。手術室では、ロボットアームに搭載された光学デバイスの案内に従い、患者の位置決めやレジストレーションを正確に行うことができます。さらに、術中画像を融合して、精度をさらに高めることも可能です。こうしたロボットプラットフォームは手術器具の動きを実行・計画することができ、外科医はロボットアームと連携した器具をナビゲート・ガイドすることができます。
術前・術中のタスクを複数実行するため、ロボットシステムには複雑なアルゴリズムに対応したパワフルなコンピューティングプラットフォームと広帯域な高速データ伝送が必要です。
EPC-B5587は、第10世代Intel® Xeon® CPUとNVIDIA® RTX® GPUを統合し、強力なコンピューティングとグラフィック性能を実現しています。手術室で大きな医療画像をキャプチャしたりAIアルゴリズムの実行を操作することができます。 また、2x 10GbEポートによる高速データ伝送により、プライベートクラウドからAI搭載ロボットプラットフォームをローレイテンシーで伝送することができます。
EPC-B5587は、マルチタスク・高精度・テンポの速い環境で数時間にわたって手術室で動作できるように、IEC Level 4（接触型8kv、空気型15kv）というESD対策をクリアし、手術環境でプラットフォームを保護するだけでなく、2x BIOS設計により予期せぬOTAアップデートによるシステムクラッシュを防止しています。
このように、AIを搭載したロボットプラットフォームは、外科医の診断精度の向上・意思決定の迅速化・身体的制約の克服・手術時間と合併症の低減を実現し、臨床結果と医療サービスに最適なソリューションです。
