Imagens 3D do coração não são mais um sonho

Uma imagem 3D de um coração batendo exige o uso da computação de alto desempenho, para reunir, armazenar e processar quantidades massivas de dados nos poucos minutos que o paciente fica deitado na maca. O scanner Revolution CT da GE Healthcare transforma esse recurso avançadíssimo em uma realidade, com um dos melhores mecanismos para produção de imagens em sequência, criado em parceria com a HPE. O scanner Revolution CT é tão rápido e poderoso, que ele pode congelar uma imagem 3D de um coração humano batendo com um detalhamento impressionante, ao mesmo tempo que reduz em 82% a exposição dos pacientes à radiação. Isso tudo é parte da transformação digital na área de saúde empreendida pela GE, para melhorar o atendimento aos pacientes—e salvar vidas—por um custo acessível.

Logotipo da GE Healthcare

A GE Healthcare oferece soluções avançadas de diagnóstico por imagem

A divisão de sistemas para área de Saúde oferece soluções de diagnóstico por imagem, incluindo tomografia computadorizada com baixa dosagem de contraste.

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A GE Healthcare oferece tecnologias e serviços médicos transformacionais para atender à demanda mundial por mais acesso, maior qualidade e serviços de saúde mais acessíveis. A GE Healthcare, uma unidade da General Electric Co., tem três divisões de negócios: sistemas para área de saúde, ciências biológicas e área de saúde digital.

A divisão de sistemas para área de saúde GE oferece uma vasta gama de tecnologias e serviços, incluindo sistemas de diagnóstico por imagem, como Raio-X, mamografia digital, ressonância magnética e tomografia computadorizada (CT) com baixa dosagem de contraste. Isso permite que os médicos vejam o interior do corpo humano, para detectar anomalias, diagnosticar doenças e planejar tratamentos, inclusive cirurgias minimamente invasivas.

140+

Países atendidos no mundo todo

54K

Funcionários

$18,3B

Receita (2016)
  • "Os provedores de serviços de saúde estão usando dados e análises nos países atendidos para melhorar os resultados clínicos, o desempenho operacional e os resultados financeiros."

    Dr. Jiang Hsieh, Cientista-chefe da GE Healthcare

Pioneirismo dos avanços nos exames de CT

A GE Healthcare respondeu ao crescimento das necessidades globais com uma iniciativa para introduzir uma nova geração de scanners de CT de alta precisão e baixa dosagem de contraste.

Para atender ao crescimento da demanda mundial por mais e melhores scanners de CT, a GE Healthcare visou o avanço da tecnologia de ponta em várias frentes.

Para proteger os pacientes e lidar com as preocupações do setor sobre exposição dos pacientes à radiação, a GE Healthcare queria reduzir drasticamente a dosagem de radiação do scanner. Isso é importante para todos os pacientes, mas em especial para crianças e bebês, cuja exposição à radiação deve ser a menor possível.

A GE Healthcare também enfrentou o maior desafio da CT cardíaca: a imagem de um coração batendo. As doenças cardíacas são uma das principais causas de morte, e a CT é uma ferramenta importante para diagnosticar anomalias e doenças cardíacas. Entretanto, produzir imagens da anatomia e da fisiologia do coração exige resoluções maiores para tempo, espaço e contraste do que para os outros sistemas do organismo. Esse era um problema que se arrastava há décadas, mas a GE Healthcare decidiu resolvê-lo.

Além disso, reconhecendo que custo e eficiência estavam sempre entre as principais preocupações, a GE Healthcare queria que a solução oferecesse a velocidade, a simplicidade e a produtividade da computação de alto desempenho.

$7,2B

Projeção do mercado de exames de CT, no mundo todo, até 2021

4,5%

Projeção da taxa de crescimento anual composta do mercado de CT global, de 2016 a 2021

16K

Scans feitos por minuto, usando equipamentos da GE Healthcare
  • "O portfólio de scanners Revolution CT da GE Healthcare nasceu da nossa paixão em oferecer, aos médicos, tecnologias extraordinárias para conseguir o diagnóstico certo, sem esforço."

    Dr. Jiang Hsieh, Cientista-chefe da GE Healthcare

A imagem do coração humano batendo

O scanner Revolution CT precisa capturar, armazenar, transferir e transformar quantidades massivas de dados em imagens 3D rapidamente.

 

Para entrar em um scanner CT, o paciente deita em uma maca e é transportado através de uma área na forma de uma rosquinha, chamada de pórtico, que contém um tubo de raio-X e detectores que giram ao redor do paciente. Como o seu obturador fica aberto durante toda a rotação, para se produzir uma imagem nítida, o pórtico—que pesa mais de 450 kg—precisa se movimentar rapidamente.

Para melhorar os resultados com os pacientes, a GE Healthcare queria fazer algo que ninguém tinha feito antes: conseguir uma imagem de um coração batendo, capturando uma única batida e com detalhes 3D sem precedentes, ao mesmo tempo que diminuía radicalmente a exposição dos pacientes à radiação. Todas as gerações anteriores de scanners sempre tinham que sacrificar algo para conseguir resultados. Para oferecer uma boa qualidade de imagem, o pórtico tinha que girar várias vezes, em vários ciclos cardíacos—o que sacrificava a resolução temporal ou a precisão da medição em relação ao tempo. Com menos giros, a resolução temporal aumentava, mas a qualidade da imagem ou a cobertura anatômica eram reduzidas.

Assim, a GE Healthcare teve que enfrentar desafios técnicos formidáveis. Para congelar o movimento de um coração batendo, o pórtico deve dar uma volta inteira ao redor do paciente em apenas 0,28 segundo. Isso alimenta o sistema com dados da varredura que precisam ser transferidos e armazenados sem que se perca um só byte. Traduzir os dados em imagens 3D também iria exigir enormes cálculos matemáticos.

Tudo isso precisa acontecer muito rapidamente, porque o operador do CT precisa garantir que as varreduras sejam concluídas antes de o paciente se levantar da maca.

  • "Conseguir imagens do coração era um sonho, porque o coração está sempre se mexendo. Nós queríamos transformar isso em realidade, mas também queríamos acelerar a rotação do scanner, aumentar a cobertura do scanner e vencer o desafio de transformar enormes quantidades de dados de imagem em algo instantaneamente acessível."

    Dr. Jiang Hsieh, Cientista-chefe da GE Healthcare

A parceria com a HPE traz uma nova geração de mecanismos para a cadeia de geração de imagens

Coleta, armazenamento, transformação e processamento integrado de dados permitem uma transformação muito rápida deles em imagens 3D, para um diagnóstico mais rápido e preciso, além de uma menor exposição do paciente à radiação.

A GE Healthcare fez uma parceria com a Hewlett Packard Enterprise, para criar um mecanismo de cadeia de geração de imagens para o Revolution CT, seu scanner topo de linha, que mostra ossos e órgãos em detalhes 3D impressionantes e também diminui a exposição dos pacientes à radiação. Quanto mais rápido um scanner gira, mais dados ele coleta.

O Revolution CT completa uma volta em 0,28 segundo, com 250.000 células detectoras fazendo amostragens a sete quilohertz—rápido o suficiente para capturar o movimento de um coração batendo. E o seu detector de 16 cm pode cobrir um órgão inteiro de uma vez, podendo até capturar o coração inteiro em alta definição, com imagens congeladas das artérias coronárias, em qualquer batimento.

A GE também desenvolveu algoritmos poderosos para processar os dados brutos enviados pelo scanner e gerar imagens 3D que possam ser lidas por humanos. A GE juntou o scanner a uma solução de TI personalizada, arquitetada pela HPE. Sendo uma plataforma no local de computação de alto desempenho (HPC) implantada na borda, a solução HPE evita problemas de latência que poderiam ocorrer se os dados estivessem sido transmitidos por uma rede. E ela tem o poder e a capacidade para ingerir, armazenar e processar o grande volume de dados enviados pelo scanner Revolution CT, sem perder um só byte.

O sistema pode ser expandido até 12 GPUs trabalhando juntas, para reconstruir imagens 3D para análise instantânea. Assim que o processo de CT é concluído, as imagens são armazenadas no arquivo de imagens e comunicações (PACs) do hospital, para referência futura, completando o loop da borda até o núcleo.

  • "A beleza da solução de computação de alto desempenho da HPE é que ela é integrada para oferecer transferência, computação e armazenamento extremamente rápidos de grandes quantidades de dados, além de ser completamente expansível."

    Dr. Jiang Hsieh, Cientista-chefe da GE Healthcare

A transformação da área de saúde digital salva vidas

As aplicações clínicas do Revolution CT abrangem especialidades médicas, para oferecer imagens 3D altamente valiosas com muito menos exposição do paciente à radiação.

 

Uma varredura de 5 segundos no corpo inteiro feito pelo Revolution CT, o mais avançado da GE Healthcare, ajuda a salvar a vida de uma vítima de um acidente automobilístico. Uma réplica impressa em 3D a partir de dados de varredura ajudam os médicos a planejar uma cirurgia no pequeno coração de um bebê. As varreduras do fígado de um paciente com câncer oferecem informações vitais para o planejamento do tratamento.

A solução integrada oferece imagens e recursos clínicos completos, por meio da convergência de cobertura, resoluções espacial e temporal e imagens espectrais, tudo em um só sistema. E o Revolution CT reduz em até 82% a exposição do paciente à radiação.

As aplicações clínicas do Revolution CT abrangem várias especialidades clínicas, aumentando a confiança dos diagnósticos feitos pelos médicos e ajudam a melhorar o tratamento dos pacientes. O seu design inteligente também melhora o desempenho financeiro dos hospitais, por meio da maior eficiência.

A GE Healthcare vê o Revolution CT como parte da transformação digital da área de saúde. A companhia fez a parceria da HPE também para criar dispositivos e redes para monitorar os pacientes, tecnologias para diagnósticos móveis e soluções PACs prontas para usar, incluindo serviços de instalação e manutenção—tudo isso para melhorar o tratamento dos pacientes a custos acessíveis.

>2.500

Fotos em alta definição de pacientes feitas em cada rotação do CT

Até 82%

Redução da exposição do paciente à radiação

Menor

Custo total do atendimento aos pacientes que dão entrada no pronto-socorro com dores no peito
  • "A tecnologia digital tem o potencial para revolucionar a área da saúde. Estamos interessados em computação em nuvem, Big Data, inteligência artificial, aprendizagem profunda—e a HPE está ao nosso lado, para explorar esse incrível futuro."

    Dr. Jiang Hsieh, Cientista-chefe da GE Healthcare

A receita da solução

Os servidores HPE ProLiant oferecem potência para a computação de alto desempenho.

 

Os servidores HPE ProLiant ML350 recebem dados do scanner Revolution CT e os enviam aos servidores HPE ProLiant SL270, que oferecem a potência de computação para transformar esses dados em imagens 3D dos pacientes. A HPE personalizou os servidores HPE SL270 com as melhores unidades de processamento gráfico do setor. A solução ML350 é otimizada com firmware especializado para a unidade de disco, oferecendo desempenho e capacidade de expansão.

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