デジタル X 線装置の出現以来、放射線科の運営方法は変化しました。この最新の X 線装置は、デジタルX線画像をコンピュータ上で瞬時に生成します。デジタル X 線装置は、X 線感応板とも呼ばれるフラット パネル検出器で構成されており、被写体を検査しながらデータを取得し、中間カセットを使用せずに情報をコンピュータに直接転送します。
従来の X 線システムと比較して、デジタル X 線装置は診断画像の品質を向上させると同時に、患者の放射線被ばくを減らし、化学処理コストを削減します。
医療診断機器の大手サプライヤーは、PCIe インターフェース、ギガビット イーサネット、USB 3.0 などの多様な周辺機器セットによって実証される普遍的な適用性を備え、FPGA との容易な統合を可能にする既製のシステム オン モジュールを探していました。ハードウェア設計では、複数のセンサー構成をサポートし、開発時間を短縮できる柔軟でスケーラブルなプラットフォームの設計など、複数の分野にまたがる技術的課題を克服する必要がありました。
主な課題
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幅広い周辺機器をサポートするスケーラブルなプラットフォーム
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複数のセンサー構成をサポートする機能
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複数の高速インターフェースをサポート
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高速信号を正確に変換
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起動時間の短縮
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製品開発の時間と労力を改善する
上記の課題と要件を考慮して、iWave は NXP i.MX 8QuadMax SMARCに基づくシステム オン モジュールを提案しました。
i.MX 8QuadMax SMARC SoM の機能
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マルチコア ARM プロセッサ
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ギガビット イーサネット、USB3.0、SATA3.0、マルチ GPIO インターフェース
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デュアル PCIe v3.0 インターフェース対応
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強化された視覚機能
チームは、そのスケーラビリティとパフォーマンスを考慮してi.MX 8QM SMARC システム オン モジュールを使用することを決定し、設計で使用されている FPGA と簡単に統合できました。 iWave が提供した開発ボードとリファレンス デザインは、チームが設計リスクを軽減しながらプロジェクトを活性化するのに役立ちました。
フラットパネル ディスプレイは、高解像度の画像を作成するために連携する複数のセンサーで構成されています。したがって、システム設計者は、高速デジタル処理機能を備えた非常に高感度のセンサーを薄型の筐体に統合する必要がありました。画像取得の最初のステップは、センサーから生データを取り込むことです。センサーの解像度と必要なフレームレートに応じて、最大 10 Gbps の読み出し速度が必要でした。
開発ボードは、生データをセンサーから FPGA に転送するためのデュアル PCIe インターフェースをサポートしています。 FPGA は生データを受け取り、受信ストリームをデコードして集約し、データのシリアル化を実行します。最後に、画像内のすべてのピクセルを並べ替え、FPGA が追加の画像処理演算を実行して画像の品質を向上させます。
このシステムは AI ツールを使用して検査技師の手作業の一部を自動化し、新しい意思決定支援リソースで放射線科医の読影を支援します。さらに、重大な症例に優先順位を付けて X 線画像内の微妙なパターンや複雑なパターンを検出するのに役立ち、効率、品質、臨床精度が向上します。
システム設計者は、医療機器メーカーの要件に合わせてi.MX 8QuadMax開発ボードを調整し、システム統合パラメータを満たすことができます。このモジュールは、ギガビット イーサネット、PCIe Gen3、USB3.0、SATA3.0、および複数の GPIO インターフェースなどの広範な高速インターフェースを提供し、幅広いシステム接続を可能にし、産業機器認定を簡素化します。
i.MX 8QuadMax 開発ボードの主な機能
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ギガビットイーサネット×2
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PCIe Gen3
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USB 3.0×1、USB 2.0×2
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M.2 Key-B コネクタ
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MIPI CSI および MIPI DSI コネクタ
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HDMI 2.0 および LVDS コネクタ
SoM プラス キャリア カードのアプローチは、単一プラットフォーム上にディスプレイ、有線および無線接続、GPIO、その他のサブシステムなどの複数の接続オプションを備えた完全な実稼働対応コンピューティング プラットフォームを提供し、コストを削減しながら製品開発時間を大幅に最適化します。
クライアントは、製品の寿命を延ばすことに尽力する SoM パートナーを必要としていました。 iWave は、今後数年間のシステム オン モジュールの供給需要を見据え、最低 10 年間の製品寿命を備えた強力なサプライ チェーンを顧客に保証します。したがって、製品設計者は、製品の寿命を心配することなく、設計に集中できます。
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