Hiện đại hoá hệ thống chụp cắt lớp quang học (OCT) với nền tảng Advantech MicroATX AIMB-588 B1

Chụp cắt lớp quang học (OCT) là một công nghệ hình ảnh không xâm lấn sử dụng ánh sáng để tạo ra các hình ảnh mặt cắt ngang có độ phân giải cao của các cấu trúc bên trong mắt, cung cấp chi tiết ở mức micromet vượt xa khả năng của các phương pháp hình ảnh thông thường. OCT đóng vai trò quan trọng trong việc chẩn đoán các rối loạn võng mạc, theo dõi sự tiến triển của bệnh tăng nhãn áp và hỗ trợ phát hiện bệnh sớm.

Thách thức & Yêu cầu

Khi các hệ thống OCT phát triển, chúng phải thu thập và xử lý nhiều dữ liệu hơn với tốc độ cao hơn trong khi vẫn duy trì độ chính xác hình ảnh không bị ảnh hưởng. Các nền tảng OCT hiện đại phải đối mặt với một số thách thức:

• Chụp ảnh Full HD tốc độ cao: Tốc độ quét A-scan ngày càng tăng và trường nhìn rộng hơn, đòi hỏi thông lượng dữ liệu và độ ổn định cao hơn
• Nhu cầu về hình ảnh 3D: Điều này làm tăng đáng kể yêu cầu về tính toán và bộ nhớ cho việc tái tạo thể tích
• Xử lý độ trễ thấp: Giảm thiểu hiện tượng nhiễu ảnh do chuyển động và hỗ trợ phản hồi thời gian thực cho bác sĩ

Giải pháp: Bo mạch chủ MicroATX AIMB-588 B1

Để cung cấp sức mạnh cho các hệ thống OCT thế hệ tiếp theo, khách hàng đã chọn bo mạch chủ công nghiệp Advantech AIMB-588 B1 làm nền tảng xử lý. Với CPU hiệu năng cao, bộ nhớ DDR5 dồi dào và nhiều tùy chọn I/O, AIMB-588 B1 xử lý dữ liệu tín hiệu quang học hiệu quả, hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao và thực hiện các tác vụ tái tạo đòi hỏi khả năng tính toán cao.

1. Quy trình xử lý được tối ưu hóa cho việc thu thập dữ liệu A-scan tốc độ cao

Hình ảnh OCT dựa trên tốc độ quét A-scan, quyết định số lượng hồ sơ độ sâu có thể được thu thập mỗi giây. AIMB-588 B1 tối ưu hóa hiệu quả thu thập bằng cách tận dụng:

• Bộ xử lý Intel® Core™ thế hệ 12, 13 và 14 & Core™ 200S để xử lý tín hiệu và dữ liệu nhanh chóng
• Kiến trúc đa lõi cho phép xử lý đồng thời nhiều luồng tín hiệu
• Khả năng tính toán đáng tin cậy và hiệu quả để hỗ trợ xử lý dữ liệu kịp thời

2. Đường dẫn băng thông cao cho thông lượng dữ liệu quang học

Hệ thống OCT yêu cầu truyền dữ liệu tốc độ cao và dung lượng bộ nhớ lớn để xử lý khối lượng công việc tín hiệu quang học cường độ cao. AIMB-588 B1 cung cấp hỗ trợ phần cứng sau:

• Khe cắm mở rộng PCIe x16 Gen5/Gen4 cho các card mở rộng băng thông cao.
• Bộ nhớ DDR5 lên đến 192GB để đệm và quản lý các tập dữ liệu lớn.
• Xử lý dữ liệu tốc độ cao cho phép xử lý và truyền tải tín hiệu quang học hiệu quả.

3. Tài nguyên tính toán chuyên dụng cho tái tạo thể tích 3D

Hình ảnh OCT 3D yêu cầu chuyển đổi hàng triệu ảnh quét A thành tập dữ liệu thể tích. AIMB-588 B1 cải thiện quy trình này bằng cách cho phép:

• Mở rộng PCIe để xử lý và hiển thị dữ liệu thể tích bằng GPU
• Tính toán CPU hiệu quả cao cho nội suy, khử nhiễu và phân đoạn
• Phối hợp thời gian thực giữa các hệ thống con CPU, GPU và bộ nhớ

4. Hiển thị đa màn hình cho quy trình làm việc lâm sàng và phân tích

Hệ thống OCT thường hiển thị kết quả hình ảnh trên nhiều chế độ xem hình ảnh trực tiếp, bản đồ độ dày võng mạc, phân đoạn lớp và hình ảnh 3D. AIMB-588 B1 hỗ trợ điều này với:

• Tối đa bốn màn hình 4K độc lập
• Nhiều cổng USB 3.2 tốc độ cao cho các cảm biến ngoại vi
• Ba cổng LAN 2.5GbE để điều khiển thiết bị nhanh và truyền dữ liệu

Kết luận

Bằng cách tận dụng bo mạch chủ công nghiệp MicroATX AIMB-588 B1, với bộ xử lý Intel® Core™ hiệu năng cao, bộ nhớ DDR5 lên đến 192GB và khả năng tính toán tăng tốc bằng GPU, các nhà sáng tạo đã phát triển thành công nền tảng OCT thế hệ tiếp theo, mang đến khả năng thu thập dữ liệu quang học tốc độ cao, tái tạo 3D thời gian thực và xử lý hình ảnh độ trễ cực thấp, thiết lập một tiêu chuẩn mới về độ chính xác, tốc độ và độ tin cậy trong chẩn đoán nhãn khoa.