医用画像向けビデオI/O

概要

医用画像処理ワークフローでは、精度、即時性、そして信頼性の高いビデオ性能が求められます。 AJAビデオI/Oは、超低遅延かつ高忠実度の信号処理を実現し、NVIDIAと共同開発した実績のある信頼性と長期サポートを提供します。 手術システム、画像プラットフォーム、および各国の法規制に準拠する医療機器への組み込みに最適化して設計しています。

手術システムおよび医用画像処理向け低遅延ビデオ入出力

最大4K60の非圧縮SDIおよびHDMIキャプチャ、サブフレームレイテンシ、GPUへのDMA転送に対応した、規制に準拠した医療プラットフォームを設計します。 NVIDIAとの共同開発により誕生したこれらのプロフェッショナルグレードのビデオI/Oカードは、Clara、IGX、およびその他のプラットフォームをサポートします。 長期サポートが提供され、組み込み型手術・診断システムに関するIEC 60601-1-2規格の要件を満たすようテスト済みです。

外科ロボティクス、診断プラットフォーム、リアルタイム画像処理システムで使用

医用画像システムには、リアルタイムで応答する高精度かつ高解像度のビデオが求められます。 手術ナビゲーション、ロボットの誘導、AIによる診断など、これらのアプリケーションは非圧縮フォーマット、一貫したタイミング、そしてGPUへの低遅延転送に依存しています。

サブフレーム遅延とGPUへのDMAを備えた非圧縮HDおよび4K60ビデオのサポート

12G-SDIおよびHDMI 2.0インターフェースを介して、最大10ビットの非圧縮4:2:2および4:4:4ビデオをキャプチャおよび出力し、4K60およびマルチチャンネルHDをサポートします。 PCIe Gen 3 x8インターフェースは、連続負荷時でも安定した高スループット性能を保証します。これらのシステムは、16ミリ秒という低遅延のサブフレームレイテンシを維持し、一貫したフレーム配信、フォーマットの忠実度、およびタイミングを実現します。

Holoscan、Clara AGX、IGX Orin、およびGPU駆動型イメージングプラットフォーム向けに、NVIDIAと共同開発

これらのビデオI/Oカードは、NVIDIAと共同開発され、Clara AGX、IGX Orin、その他のGPUベースシステムを含むHoloscan対応プラットフォーム上で、リアルタイム画像処理とAIワークフローをサポートします。 GPUDirect RDMAにより、非圧縮ビデオがI/OカードからGPUメモリに直接転送されるため、CPUのボトルネックが解消され、超低遅延かつ高スループットの処理が可能になります。 その結果、外科手術や診断プラットフォームにおける推論、可視化、およびクローズドループ制御のための、緊密に統合されたアーキテクチャが実現します。

AR支援型遠隔手術

このワークフロー例では、ロボット手術装置と遠隔操作可能なPTZカメラからのビデオ信号が、医用コンピュータシステム内のKONA XMに入力されます。これらの信号はコンピューティングプラットフォームによって処理され、AI/AR機能を強化したビデオ出力が生成されます。このビデオ出力は、表示およびオペレーターの操作のために、リアルタイムで遠隔手術ワークステーションに送信されます。

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AR支援画像誘導手術

このワークフロー例では、外科医は手術室内で、ライブ映像を提供するヘッドマウントカメラを使用して手術室を直接操作します。医用コンピュータシステム内のKONA XMは、手術器具とヘッドマウントカメラの両方から映像を受信し、信号を処理してAI/ARオーバーレイを適用し、合成結果をサブフレーム遅延でリアルタイムにHDMIディスプレイに出力します。

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OS・API・GPUプラットフォームを問わず、さまざまな環境に対応

医用画像システムは、LinuxやWindowsからGStreamerやV4L2を使用したGPUアクセラレーション推論パイプラインまで、幅広いプラットフォーム上に構築されています。これらの環境では、スムーズに統合され、予測可能なパフォーマンスを発揮するI/Oが求められます。AJAカードは、Ubuntu、Rocky Linux、Windows、macOSオペレーティングシステムで検証済みです（OSバージョンのサポートについてはリリースノートを参照）。長期的なドライバサポートと完全なSDKドキュメントが提供されます。NVIDIA Clara AGX / Jetson、IGX Orin、GPUDirect RDMAがサポートされています。互換性は確立されており、実運用で実証済みです。

長期運用・安全性重視の環境向けに設計

これらのカードは、安定した電源供給、電気的安定性、および安全認証設計に適したEMI性能を必要とする医用システムへの統合をサポートします。 KONA XMはIEC 60601-1-2規格に適合するようにテストされており、医療機器メーカー様が最終製品として各国の安全規格認証を取得する際のプロセスを支援します。 すべてのカードは米国で設計および組み立てられており、製品寿命に関する予測値が公開されているほか、熱的に制約のある筐体や密閉型筐体向けにファンレス仕様もオプションで用意されています。

外科用ロボットおよび画像処理機器メーカーによって実証済み

外科用ロボットチーム、画像処理機器メーカー、AIシステムインテグレーターは既にAJAビデオI/Oを採用した設計を行っています。 複数のODM（オリジナルデザインメーカー）がNVIDIAおよびAJAベースの推論サーバーを提供しており、当社のSDKは医療機器メーカー（OEM）の厳格なシステム開発ワークフローに定着しています。 当社はプロフェッショナル開発者プログラムをサポートし、OEMの開発スケジュールを理解し、体系化された統合および検証プロセスに沿って業務を進めます。AJAは25年以上にわたるOEM実績を誇ります。

低レベル制御と柔軟なアクセスオプションを備えた高性能SDK

AJAは、キャプチャ、再生、信号処理、フォーマット管理といった主要機能を直接制御できる、堅牢なビデオI/O SDKを提供しています。開発者はGitHubで公開されているオープンソースのリソースを利用してすぐに開発を開始できます。また、規制対象システムや商用システムを構築するチームは、AJAのプロフェッショナル開発者プログラムに参加することで、より充実したサポートを受けることができます。このSDKは、Windows、Ubuntu、Rocky Linux、macOSに対応しており、オープンパスとサポートパスの両方に対応したドキュメント、統合ライブラリ、サンプルコードが提供されています。

開発者プログラム AJAのGitHubページ

手術および診断システム向け低遅延・高精度ビデオ入出力

医用画像処理ワークフローでは、低遅延かつフレーム単位の精度が求められます。NVIDIA GPUDirect RDMAを搭載したAJA I/Oカードは、決定論的なサブフレーム遅延とGPUへの直接転送を実現し、推論、可視化、手術制御におけるリアルタイム応答を保証します。SDIおよびHDMI入出力オプションは、非圧縮ビデオと埋め込みオーディオで、最大60pのHDから4K/UHD解像度をサポートします。その結果、手術システムや診断システムの安全かつ応答性の高い動作に不可欠な、正確なタイミングと信号の完全性が実現します。対応システムの詳細については、NVIDIA GPU Directを参照してください。

AJA KONA XMの概要

遅延：

サブフレーム、クローズドループシステムに適した決定論的遅延

ビデオインターフェース：

SDI（最大12G）、HDMI（1.4/2.0、該当する場合）

解像度：

HD、2K、4K/UHD

フレームレート：

最大60p

カラーサポート：

4:2:2、4:4:4クロマサブサンプリング

音声サポート：

組み込み音声パススルー（SDI/HDMI）

ホストインターフェース：

PCIe Gen3/Gen4 x8 (またはその他)

DMA：

GPUDirect RDMA互換（NVIDIAシステム対応）

ドライバーサポート：

Windows、Linux、macOS

SDKへのアクセス：

オープンソースおよびプロ開発者向けオプション

準拠規格：

IEC 60601-1-2に準拠するように設計されています。

その他のAJA低遅延I/Oカード

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※本ウェブサイトに掲載されている製品（映像コンバーター、ビデオI/Oカード、ルーター等）は、日本の医薬品医療機器等法（薬機法）に基づく医療機器としては登録・届出等を行っていない汎用映像機器です。 単独での診断、治療、予防などの医療行為を目的とした使用はできません。本製品は、医療従事者が映像を確認するための補助的な映像伝送・処理コンポーネント、または医療機器システムへの組み込み用部品としてご使用いただくことを想定しています。