Imagerie cardiaque en 3D : enfin une réalité

L’image 3D d’un cœur battant requiert un HPC pour recueillir, stocker et traiter des quantités massives de données durant les quelques minutes d’exposition du patient. Le scanner Revolution CT de GE Healthcare fait de cette capacité de pointe une réalité avec un moteur de chaîne d’imagerie clé développé en partenariat avec HPE. Revolution CT est si rapide et puissant qu’il peut figer les détails saisissants de l’image 3D d’un cœur humain battant— tout en réduisant jusqu’à 82 % l’exposition du patient aux radiations. Tout ceci fait partie de la transformation numérique des services de santé GE visant à améliorer les soins prodigués aux patients, et à sauver des vies, pour un moindre coût.

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GE Healthcare fournit des solutions d’imagerie diagnostique avancée

Le département Healthcare Systems offre des solutions d’imagerie diagnostique incluant une tomographie informatisée à faible dose.

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2:05

GE Healthcare fournit des technologies médicales transformatrices et des services destinés à répondre à la demande mondiale en services de santé plus accessibles, de meilleure qualité et plus abordables. Unité de General Electric Co, GE Healthcare gère trois branches d’activité : Healthcare Systems, Life Sciences et Healthcare Digital.

Le département GE Healthcare Systems fournit une vaste gamme de technologies et de services, notamment des systèmes d’imagerie diagnostique tels que la radiographie, la mammographie numérique, la résonance magnétique et la tomographie informatisée à faible dose. Ces solutions permettent aux cliniciens de visionner l’intérieur du corps humain afin de détecter des anomalies, de diagnostiquer des maladies et de planifier des traitements, notamment une intervention chirurgicale mini-invasive.

140+

Pays couverts par le programme

54 000

Employés

18,3 mds $

Revenus en 2016
  • "Les prestataires de services de santé utilisent des données et des analyses de pays du monde entier afin d’améliorer leurs résultats cliniques, performances opérationnelles et bilans financiers."

    Dr. Jiang Hsieh, Directeur scientifique, GE Healthcare

Un progrès révolutionnaire dans le domaine des scanners

GE Healthcare a répondu aux besoins mondiaux croissants par une initiative introduisant un nouveau type de scanner de TDM à faible dose et haute précision.

Afin de répondre à la demande internationale croissante, en nombre et en qualité, de scanners de TDM, GE Healthcare a concentré ses efforts sur les technologies de pointe dans plusieurs domaines.

Afin de protéger les patients et d’anticiper les préoccupations professionnelles en matière d’exposition des patients aux radiations, GE Healthcare a souhaité réduire considérablement la dose de radiation générée par les scanners. Ce sujet est crucial pour tous les patients, mais particulièrement pour les nouveau-nés et enfants, dont l’exposition totale sur toute une vie doit être minimisée.

GE Healthcare s’est également attaqué au plus grand défi en matière de tomodensitométrie cardiaque : l’imagerie du cœur humain battant. Les maladies cardiaques représentent une cause majeure de décès, et la TMD cardiaque est un outil essentiel dans le diagnostic des anomalies et pathologies cardiaques. Cependant, l’imagerie anatomique et physiologique cardiaque requiert une résolution temporelle, spatiale et un contraste plus élevés que l’imagerie d’autres systèmes d’organes. GE Healthcare a relevé haut la main ce défi datant de plusieurs décennies.

Par ailleurs, reconnaissant que l’efficacité et la rentabilité constituaient des objectifs prioritaires, GE Healthcare a souhaité fournir une solution de calcul haute performance rapide, simple et productive.

7,2 mds de dollars

Évaluation du marché mondial des scanners de TDM d’ici 2021

4,5 %

Taux de croissance annuel composé projeté sur le marché mondial des scanners de TDM de 2016 à 2021

16 K 

Scans générés chaque minute sur un équipement GE Healthcare
  • "La gamme de scanners Revolution de GE Healthcare est le fruit de notre volonté intensive de mettre à la disposition des cliniciens des technologies exceptionnelles leur permettant d’effectuer le bon diagnostic avec un moindre effort."

    Dr. Jiang Hsieh, Directeur scientifique, GE Healthcare

Capturer les images du cœur humain battant

Le scanner Revolution doit rapidement capturer, stocker, transférer et transformer des quantités considérables de données en images 3D.

 

Pour entrer dans un scanner TDM, le patient est allongé sur une table de traitement, laquelle est introduite dans une zone en forme d’anneau appelée portique, qui renferme un tube à rayons X et des détecteurs tournant autour du patient. Comme l’obturateur reste ouvert durant un tour complet afin de prendre un cliché net, le portique — qui pèse plus d’une demi-tonne — doit se déplacer rapidement.

Afin d’améliorer les résultats cliniques, GE Healthcare souhaitait réaliser une image inédite : celle de la pulsation d’un cœur avec des détails 3D sans précédent, et ce tout en minimisant l’exposition du patient aux radiations. Les générations précédentes de scanners exigeaient toutes des compromis. Afin de fournir une image de bonne qualité, le portique devait effectuer plusieurs tours sur plusieurs cycles cardiaques— au détriment de la résolution temporelle ou de la précision de mesure en fonction du temps. En effet, réduire le nombre de tours améliorait la résolution temporelle mais réduisait la qualité de l’image ou la couverture anatomique.

GE Healthcare a donc dû gérer de formidables défis technologiques. Afin de figer des clichés de mouvement du cœur battant, le portique doit tourner tout autour du patient en seulement 0,28 secondes. Le système est ainsi approvisionné en données de scanner, qui doivent être transmises et stockées intégralement jusqu’au moindre octet. Traduire ces données en images 3D implique également des calculs mathématiques intensifs.

Le processus complet doit être très rapide, car l’opérateur de TDM doit s’assurer que les scans sont terminés avant de faire descendre le patient de la table de traitement.

  • "De fait, l’imagerie cardiaque demeurait un rêve, car le cœur est constamment en mouvement. Nous souhaitions en faire une réalité, mais nous devions tout d’abord accélérer la rotation et augmenter la couverture du scanner, tout en surmontant le défi que constituent les volumes immenses de données d’images rendus accessibles instantanément."

    Dr. Jiang Hsieh, Directeur scientifique, GE Healthcare

Partenariat avec HPE en vue de créer une nouvelle génération de machines destinées à la chaîne d’imagerie

Le recueil, le stockage, le transfert et le traitement de données intégrés permettent une transformation ultrarapide en images 3D pour un diagnostic plus rapide et précis, en réduisant l’exposition des patients aux radiations.

GE Healthcare a créé un partenariat avec Hewlett Packard Enterprise pour créer l’équipement de chaîne d’imagerie de Revolution CT, son scanner emblématique capable de révéler les os et organes avec des détails 3D époustouflants, tout en minimisant l’exposition du patient aux radiations. Plus un scanner tourne vite, plus il recueille de données.

Revolution CT effectue une rotation en 0,28 seconde, et il est doté de 250 000 cellules détectrices échantillonnant chacune à sept kilohertz—une vitesse assez rapide pour capturer le mouvement d’un cœur battant. Son détecteur de 16 cm peut couvrir un organe entier d’un coup, et notamment capturer un cœur entier en haute définition et produire des instantanés coronaires quelle que soit la fréquence cardiaque.

GE a également développé de puissants algorithmes permettant de traiter les données brutes sortant du scanner et de générer des images 3D interprétables par l’homme. GE a associé le scanner avec une solution informatique personnalisée dont l’architecture a été conçue par HPE. En tant que plateforme de calcul haute performance (HPC) sur site, déployée à la périphérie, la solution HPE évite les problèmes de latence potentiels liés à la transmission de données sur un réseau. Elle a la puissance et la capacité de contenir, de stocker et de traiter les gros volumes de données provenant du scanner Revolution CT sans perdre un seul octet.

Le système peut associer jusqu’à 12 GPU pour reconstruire des images 3D prêtes à être consultées. Une fois le processus de scan terminé, les images sont stockées dans le système d’archivage et de transmission d’images (PACS) de l’hôpital pour référence ultérieure, ce qui ferme la boucle entre la périphérie et le centre.

  • "La beauté de la solution de calcul haute performance HPE réside dans son intégration, qui lui permet d’assurer très rapidement le transfert, le calcul et le stockage d’énormes quantités de données, et dans son extensibilité complète."

    Dr. Jiang Hsieh, Directeur scientifique, GE Healthcare

La transformation numérique associée aux services de santé sauve des vies

Les applications cliniques du tomodensitomètre Revolution couvrent plusieurs spécialités médicales et peuvent ainsi fournir une imagerie 3D de haute valeur avec une moindre exposition du patient aux radiations.

 

Ainsi, un scan corporel complet réalisé en cinq secondes à peine sur le scanner Revolution de GE Healthcare peut suffire à sauver la vie d’une victime d’un accident de la route. Une réplique imprimée en 3D générée à partir des données de scanner aide les médecins à planifier une intervention chirurgicale sur le cœur d’un nouveau-né. Les scanners du foie d’un patient atteint du cancer génèrent des informations vitales pour la planification du traitement.

La solution intégrée offre une qualité d’images et des fonctionnalités cliniques sans compromis grâce à la convergence de la couverture anatomique, aux résolutions spatiale et temporelle et à l’imagerie spectrale, réunies au sein d’un système unique. Par ailleurs, le scanner Revolution CT réduit jusqu’à 82 % l’exposition du patient aux radiations.

Les applications cliniques du scanner Revolution CT s’étendent à de nombreuses spécialités médicales, venant renforcer la confiance des médecins dans leur diagnostic et améliorer la qualité des soins. Son design intelligent améliore également les performances financières de l’hôpital grâce à une efficacité accrue.

GE Healthcare voit le scanner Revolution CT comme la partie intégrante de la transformation numérique des services de santé. La société œuvre également en partenariat avec HPE pour créer des périphériques et des réseaux de surveillance des patients, des technologies de diagnostic mobiles et des solutions de PAC clé-en-main, y compris des services d’installation et de maintenance, afin d’améliorer la qualité des soins et de réduire les coûts.

> 2 500

clichés haute définition pris à chaque tour du TDM

Jusqu'à 82 %

de réduction de l’exposition du patient aux radiations

Baisse

du coût total des soins assurés en urgence aux patients ayant des douleurs thoraciques
  • "Le numérique a le potentiel pour révolutionner le secteur de la santé. Nous nous tournons résolument vers le cloud computing, le big data, l’intelligence artificielle, le deep learning. HPE se propose d’explorer avec nous cet avenir passionnant."

    Dr. Jiang Hsieh, Directeur scientifique, GE Healthcare

Composition de la solution

Les serveurs HPE ProLiant délivrent une puissance de calcul haute performance.

 

Les serveurs HPE ProLiant ML350 extraient les données générées par le scanner Revolution CT et les transmettent aux serveurs HPE ProLiant SL270, qui ont la puissance de calcul nécessaire pour transformer ces données en images cliniques 3D. HPE a personnalisé les serveurs HPE SL270 avec des processeurs graphiques de pointe. La solution HPE ML350 est optimisée avec un microprogramme de lecteur de disque spécialisé pour étendre les performances et l’extensibilité.

Matériel HPE

Serveurs HPE ProLiant 

HPE Transformation Solution

Consolidation et virtualisation de l’infrastructure

Partenaires HPE 

Intel 
AMD
NVIDIA