利用 FPGA 推动医疗技术进步
探索 FPGA 在提高诊断准确性、加速医学成像过程以及助力开发尖端医疗设备以改善患者护理方面的变革性作用。
将 FPGA 融入医疗保健创新
现场可编程门阵列 (FPGA) 因其无与伦比的灵活性和成本效益，在医疗设备开发中越来越受到青睐。与专用集成电路 (ASIC) 不同，FPGA 避免了前期非经常性工程 NRE 成本和最低订货量，提供无风险的设计流程，能够重新编程以适应迭代改进和不断发展的标准。与专用标准产品 (ASSP) 相比，FPGA 提供卓越的设计灵活性和集成选项，让制造商能够使其产品差异化并迅速适应市场需求。关键是，FPGA 支持较长的产品生命周期，从而防止过时并能够根据需要进行现场升级。无论设计诊断成像系统还是患者监护设备，FPGA 都能提供可靠、适应性强的解决方案，确保关键的医疗保健应用拥有最佳的性能和使用寿命。
FPGA 在医疗保健领域的优势
实时数据处理
FPGA 能够实现实时图像处理，这对于磁共振成像 (MRI)、计算机断层扫描 (CT) 和超声等医学成像系统做出准确的诊断和及时的决策至关重要。
高度的可定制性和灵活性
FPGA 高度可定制，能够打造专为特定医疗应用定制的专用硬件。这种灵活性使医疗保健公司能够跨产品线扩展架构，从而获得更高的投资回报。
并行处理能力
从内窥镜和机器人手术系统到基因组学和生物信息学，FPGA 的并行处理能力使整个医疗保健行业能够实现更快的处理速度和实时诊断。
能效
低功耗和小尺寸 FPGA 比通用处理器更节能，这对于患者监护仪、输液泵和心脏起搏器等便携式或植入式医疗设备至关重要。
边缘医疗保健人工智能
人工智能 (AI) 正在通过实时影像分析、持续患者监控和个性化诊断等高级功能改变医疗保健行业。现场可编程逻辑门阵列 (FPGA) 特别适合直接在医疗点加速这些 AI 驱动的任务，提供较高的性能、适应能力和能源效率。在 FPGA 的帮助下，医疗服务机构可以充分发挥 AI 的全部潜力，打造出不仅更智能，而且更适应医疗保健行业不断演进需求的解决方案。
实时影像分析
借助 FPGA，AI 算法可以高速分析内窥镜程序、X 光、CT/PET 扫描、MRI 和其他医疗影像数据，为医护专业人员提供即时反馈。这种功能对于时间敏感的诊断至关重要，在该类型诊断中，快速、准确的洞察可以带来更好的治疗结果。
增强诊断和个性化治疗
FPGA 支持 AI 驱动的患者数据分析，从而增强诊断和定制治疗方案。通过直接在边缘处理数据，FPGA 可以根据对患者病情的实时洞察提供个性化的治疗建议。此项功能有助于医疗服务机构提供更精准、更有效的医疗服务，从而改善治疗结果。
基于边缘的持续监控
FPGA 方便本地化 AI 处理，允许持续监控生命体征，而无需依赖云端。这种设备上的处理方式降低了延迟，增强了隐私保护，即使在远程或家庭护理环境中，也可以及时检测心律失常或呼吸变化等异常情况。
应用
医疗视频和视觉
FPGA 在医疗视频和视觉应用中也十分重要，用于实时处理高分辨率图像和视频数据。它们在内窥镜和超声机等设备中用于增强图像质量、提取特征和压缩数据，帮助实现准确诊断和提高手术精度。它们的可重构性还允许对成像算法进行持续更新和优化，从而改善患者护理和治疗效果。
诊断成像
FPGA 是成像系统的核心，提供 MRI、CT 和 PET 扫描等先进诊断方式所需的高速、实时处理。它们可实现复杂的图像增强技术，如降噪和边缘检测，提高诊断图像的质量和准确性。它们对于高速信号处理、芯片到芯片数据传输和图像重建至关重要，确保提供最高质量的图像以进行正确的患者诊断和治疗。
临床系统
FPGA 由于能够提供实时数据处理和高性能计算，在增强临床系统方面也发挥着重要作用。它们是患者监护、呼吸健康和除颤器等临床设备的关键组件。FPGA 能够以低功耗和低成本实现快速数据分析、安全数据加密和连接。它们的可重构性使临床系统能够适应新的医疗协议并整合先进的算法以提供诊断和决策支持。
基因组学和实验室
FPGA 可大幅增强基因组学和实验室环境中的数据处理能力，实现对复杂遗传信息的快速高效分析。它们能够执行并行计算，因此非常适合处理下一代测序 (NGS) 技术产生的海量数据。FPGA 还可以执行细胞计数和质谱分析等复杂分析的数据处理。
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FPGA 设备
用于高级医疗成像/超声和实验室
用于医疗视频系统和高性能成像/超声
用于临床系统和患者监护