플랫폼으로 기존의 레거시 의료기기 기능 개선…AI 기반 의료기기의 미래 열어

사진은 3D 초음파는 Tesla V100 GPU에서 실행되는 컨볼루션 3D 신경망 인 V-Net으로 분할된 심장의 좌심실을 묘사하는 이미지로 딥러닝과 AI는 고급 이미지 분석 및 정량화를 위한 ​​흥미로운 기회를 만들어낸다. V-Net이라는 최근 알고리즘은 3D 체적 분할을 사용하고 심장을 통과하는 혈액의 양을 자동으로 측정할 수 있다. 15년 전에 이 알고리즘은 1000 만 달러의 비용과 500㎾의 전력을 소비하는 컴퓨터가 필요했지만 오늘날 Tesla V100 GPU는 몇 가지 제품에서 실행될 수 있는 것이다.(자료:엔비디아)
사진은 3D 초음파는 Tesla V100 GPU에서 실행되는 컨볼루션 3D 신경망 인 V-Net으로 분할된 심장의 좌심실을 묘사하는 이미지로 딥러닝과 AI는 고급 이미지 분석 및 정량화를 위한 ​​흥미로운 기회를 만들어낸다. V-Net이라는 최근 알고리즘은 3D 체적 분할을 사용하고 심장을 통과하는 혈액의 양을 자동으로 측정할 수 있다. 15년 전에 이 알고리즘은 1000 만 달러의 비용과 500㎾의 전력을 소비하는 컴퓨터가 필요했지만 오늘날 Tesla V100 GPU는 몇 가지 제품에서 실행될 수 있는 것이다.(자료:엔비디아)

이제 인공지능(AI)은 자연어 처리, 음성인식 등 관련 기술을 넘어 각종 산업에서 괄목할만한 성과를 나타내고 있다. 특히, 인공지능은 의료와 영상 및 이미지 기술이 혁명적으로 진화하여 우리들의 일상 속 한 부분으로 빠르게 다가가고 있다. 

의료계 역시 질병의 정확한 분류 및 환자 카테고리 재분류를 비롯한 종합적 분자 정보와 의료 데이터 등을 통합적으로 분석하고 세포 단위의 입도로 조직의 팽창과 색상을 표시할 수 있으며, 육안으로 발견하지 못한 작은 종양, 전이, 병변 등도 AI가 검출하기 시작했으며, 센서, 웨어러블 등 다양한 디바이스에서 수집된 정보와 다양한 알고리즘을 구현할 수 있는 인공지능 의료 통합 플랫폼이 속속 등장하고 있다.

의료기기용 플랫폼인 엔비디아 클라라(NVIDIA Clara)(사진:엔비디아)
AI 의료기기용 플랫폼인 엔비디아 클라라(NVIDIA Clara)(사진:엔비디아)

이 가운데 엔비디아가 지난 12일 도쿄에서 개최된 'GTC 재팬 2018'에서 차세대 인공지능(AI) 기반 의료기기용 플랫폼인 엔비디아 클라라(NVIDIA Clara)를 공개했다. 이 신규 플랫폼은 하드웨어 및 소프트웨어의 조합을 통해, AI가 질병을 조기에 감지하고 진단 및 치료하는 데 강력한 툴로 활용되도록 한다. 특히 클라라 플랫폼은 의료기기 분야가 직면한 최대 과제, 즉 실시간으로 생성되는 수천 기가바이트(GB)의 방대한 데이터를 처리하여 의료진과 과학자들의 데이터 활용을 돕는다.

발표된 클라라 플랫폼의 핵심에는 두 가지가 있다. 그 중 하나는 엔비디아 클라라 AGX로, 이는 엔비디아 자비에(NVIDIA Xavier) AI 컴퓨팅 모듈과 엔비디아 튜링(Turing) GPU를 기반으로 하는 혁신적인 컴퓨팅 아키텍처이다. 또 다른 핵심 구성요소는 개발자들이 기존 시스템에서 데이터 처리를 위해 다양한 AI 기반 애플리케이션을 구축하도록 지원하는 클라라 소프트웨어 개발 키트이다.

클라라 AGX는 이를 GPU 기반의 단일 아키텍처로 간소화시킨 것이 특징으로 이 단일 아키텍처는 엔비디아 텐서(Tensor) 코어를 통한 업계 최고수준의 AI 추론 성능, 세계에서 가장 널리 채택된 가속 컴퓨팅 플랫폼인 쿠다(CUDA)를 통한 가속, 그리고 최신 엔비디아 RTX 그래픽을 제공한다. 또한, 유연한 설계로 보급형 디바이스부터 가장 까다로운 3D 기기에 이르기까지 다양한 범위에 적용할 수 있다. 현재 클라라 AGX는 엔비디아 젯슨 AGX 자비에 개발자 키트를 통해 이용이 가능하다.

또한 클라라는 수명이 10년 이상 된 의료기기들은 10년 전과 대비해 약 1천배가 빨라진 GPU 컴퓨팅의 혜택을 누리고 있는 최신 애플리케이션을 실행하지 못한다는 점을 해결해준다. 즉, 설치된 기본 계측기가 원시 계측기 데이터 처리 기능을 통해 최신 엔비디아 GPU 서버에 연결되도록 함으로써 이를 구현한다. 이를 통해, CT 및 X선 반복 재구성, 초음파용 빔포밍(beamforming) 및 MRI용 압축 센싱과 같은 최신 영상 애플리케이션을 10년 된 계측기에서도 실행할 수 있는 것이다.

클라라 SDK를 사용하면 개발자가 차세대 의료 응용 프로그램 및 장치에 사용할 수있는 유연한 AI 향상 워크 플로를 만들 수 있다.
클라라 SDK를 사용하면 개발자가 차세대 의료 응용 프로그램 및 장치에 사용할 수있는 유연한 AI 향상 워크 플로를 만들 수 있다.

한편 클라라 SDK는 의료 애플리케이션 개발자들에게 컴퓨팅, 그래픽 및 AI를 위한 일련의 GPU 가속 라이브러리와 재구성, 영상처리 및 렌더링용 예시 애플리케이션, 그리고, CT, MRI 및 초음파용 컴퓨팅 워크플로우를 제공한다. 이들은 모두 컨테이너와 쿠버네티스(Kubernetes)를 통해 어떤 기기에서든 의료기기 애플리케이션을 가상화하고 확장할 수 있다. 엔비디아 클라라 플랫폼은 현재 초기 액세스 파트너를 대상으로 제공 중이며, 2019년 2분기 베타 버전 출시가 계획되어 있다. 

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