GTC23 | 百余家合作伙伴将 NVIDIA Clara AI 医疗平台带向全球

领先的公司和研究人员正在构建、整合和采用 NVIDIA Clara 软件与服务来加速药物研发、医疗设备、基因组学和医疗影像。

全球医疗企业正在与 NVIDIA 一起推动 AI 加速的解决方案，实现从医疗影像中及早发现疾病、为治疗团队提供关键洞察并彻底改变药物研发流程。

NVIDIA Clara 是一套驱动 AI 医疗解决方案的软件和服务，它正在为整个医疗行业的转型提供支持。Clara 系统包括用于药物研发的 BioNeMo、用于医疗设备的 Holoscan、用于基因组学的 Parabricks 以及用于医学影像的 MONAI。

医疗研究人员和企业最近使用 NVIDIA Clara 取得了一些里程碑式的成果，包括使用 BioNeMo 生成两种新型蛋白质的蓝图、使用 Holoscan 进行开创性的手术以及在放射科部署 MONAI 驱动的解决方案。

BioNeMo 帮助构建用于药物研发的生成式 AI

传统的药物研发是一个时间和资源密集型流程。许多药物需要十多年才能上市，而候选药物的平均成功率只有 10%。使用大型语言模型的生成式 AI 可以帮助在更短的时间内以更低的成本提高成功率。

正如 ChatGPT 等服务背后的大型语言模型可以生成文本一样，在生物分子数据上训练的生成式 AI 模型可以生成新分子和蛋白质的蓝图，而这是药物研发过程中的关键一步。

NVIDIA BioNeMo 是一项助力生物学构建生成式 AI 的云服务，可提供各种小分子和蛋白质的 AI 模型。通过 BioNeMo，医药研究和行业专业人士可以使用生成式 AI 加快识别和优化新的候选药物。

初创企业 Evozyne 使用 NVIDIA BioNeMo 识别 AI 蛋白质，设计出功能更强大的新蛋白质。一篇联合论文对这些工程蛋白进行了描述，其中一种蛋白质用于治疗疾病，另一种用于碳消耗。

德勤公司正在将 BioNeMo 上的 AI 模型 ESM 和 OpenFold 用于其 AI 药物研发平台的 3D 蛋白质结构预测、模型等级分类和可靶向区域预测。

NVIDIA 初创加速计划成员 Innophore 在其产品 Cavitomix 中使用了 BioNeMo，使用户能够分析任何输入结构中的蛋白空穴。基于 PyTorch 的 AI 模型 OpenFold 在 BioNeMo 上实现了 6 倍加速，能够瞬间对线性氨基酸进行三维蛋白质结构预测。

Holoscan 驱动医疗设备中的实时 AI 应用

医院每天都在使用数百万医疗设备进行机器人辅助手术、放射治疗、CT 扫描等。NVIDIA Holoscan 是一个可供医疗设备行业在边缘处理实时数据的可扩展、软件定义的 AI 计算平台，通过加速这些设备，提供临床环境中的 AI 所要求的低时延推理。

比利时外科培训中心 ORSI 学院的医生首次将 NVIDIA Holoscan 带入到手术室中，为机器人辅助临床手术提供支持，迈出了标志性的一步。

在 Onze-Lieve-Vrouw 医院，经过 ORSI 培训的泌尿科医生使用 Intuitive 的达芬奇机器人辅助手术系统成功操作了肾脏切除术。该系统在 CT 扫描得到的患者解剖结构上叠加了一层增强现实并使用 Holoscan 进行实时渲染和 AI 增强。通过视频中的叠加层，外科医生能够清楚地看到可能在手术过程中被手术器械挡住的病人血管和组织结构。

Parabricks 加速基因组学研究，

推动精准医疗的发展

基因组测序用于确定特定生物体或细胞类型的基因构成。加速基因组测序对于充分释放精准医疗的潜力至关重要。

NVIDIA Parabricks 是一套 AI 加速的基因组分析应用，可以提高从收集基因数据到分析和报告等整个测序过程的速度和准确性。它可以在 16 分钟内完成对一个全基因组的分析，而这项工作在 CPU 上需要 24 小时左右，这意味着 NVIDIA Parabricks 在一台服务器上一年可以分析约 32000 个基因组。

无论是在基因组学仪器上使用，还是通过云服务访问，Parabricks 都可以进行灵活、可扩展、高效率的基因组学分析，提供更加精准的诊断和量身定制的治疗。

Form Bio 近期将 NVIDIA Parabricks 集成到其计算生命科学平台中，使整体成本降低了 52%，速度加快了 80 多倍，帮助生命科学专业人士加快全基因组序列分析。

PacBio 推出的 Revio 系统是一款以高通量提供准确、完整基因组的长读测序仪。凭借板载 NVIDIA GPU，Revio 的算力比之前的 PacBio 系统高 20 倍。该算力用于处理所增加的规模和使用先进的 AI 模型进行碱基识别和甲基化分析。在空间生物学领域，Nanostring 正在其 CosMx 仪器中使用 NVIDIA 技术将细胞分割速度提高 5-20 倍。

MONAI 帮助构建和部署医学 AI

准确、详细的处理医疗影像对于精准诊断至关重要。使用 NVIDIA 技术加速的医疗影像 AI 框架 MONAI 简化了能够标记和分析医疗影像的医疗 AI 应用的创建。

MONAI 的下载量最近突破了 100 万次，巩固了其作为医疗 AI 开发者的 行业标准工具的地位。MONAI MAPs 将使用该框架创建的 AI 模型转换成能够集成在医疗工作流程和医疗软件生态中的应用，简化并提高了这些模型的部署效率。

生物医学研究数据平台 Flywheel 正在将 MONAI 整合到其产品中。在与威斯康星大学放射科的合作中，Flywheel 使用 MONAI 开发了一个基于模型的影像分类器来预测并标注医疗影像中的人体区域。该 AI 应用将数据准备时间从 8 个月缩短到仅一天。

辛辛那提儿童医院通过机器学习运维（MLOps）平台 Weights & Biases 获得了 MONAI，该院的 AI 研究人员获得了一整套工具来训练和调整用于 AI 辅助物体检测的计算机视觉算法，为诊断提供帮助。

随时随地使用 AI

随着 AI 在医疗领域的应用和影响力日益广泛，这项技术的战略实施已变得至关重要。开发人员可随时随地通过全球系统集成商、原始设计制造商、云平台等使用 NVIDIA Clara。

• 将 AI 加入到全球网络中：全球系统集成商德勤（Deloitte）正在帮助世界各地的解决方案提供商将 NVIDIA Clara 加入到医疗生态中。通过访问 Clara，德勤的专业人员使用用于医学影像的 MONAI、用于联邦学习的 NVIDIA FLARE 以及用于药物研发的 BioNeMo，为整个行业的客户开发创新解决方案。

• AI 解决方案专家：服务交付伙伴 Quantiphi 运用其在 NVIDIA 医疗软件方面的专业知识，为客户提供 Clara Discovery、MONAI、BioMegatron、BioNeMoAI 等方面的 AI 解决方案咨询。

• 云端管理数据：MONAI 已经与所有主要的超大规模云提供商集成，可在一个环境中实现优化处理和数据共享。NVIDIA Parabricks 可用于所有公有云和基因组学专用云平台，其中包括 Terra 云平台，该平台由麻省理工学院博德研究所和哈佛大学、微软以及 Verily 共同开发，拥有超过 25000 个用户。

• 软件定义设备：系统制造商研华正在使用工业级边缘 AI 平台 NVIDIA IGX 在其一体式医疗级计算机中实现低延迟的实时医疗应用。

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