Embedded ekspansion er genvej til medicotekniske opgraderinger

Det er overraskende let at udnytte de fremskridt, der sker inden for medicoelektronik som eksempelvis endoskopi, hvis man bruger integrerede, fleksible boards med mulighed for ekspansion på board-niveau. Advantech giver et bud på mulighederne med deres MIOe-UMXM og MIOe-TCPD udvidelsesmoduler

Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 1 – 2026 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)

AI er i øjeblikket ved at transformere medicinsk diagnostik og effektiviteten af de efterfølgende behandlinger. Ifølge USA’s medicinske nationalbibliotek kan ”en forbedring i opdagelsen af godartede svulster på bare en procent (ADR = Adenom Detektions Rate) reducere risici for, at patienter udvikler tyktarms- og endetarmskræft med tre procent”. Det understreger i høj grad betydningen af AI inden for den endoskopiske diagnostik, hvor en tidlig og præcis detektion af spirende symptomer i høj grad kan forbedre behandlingsresultaterne for patienterne.
Samtidigt introducerer flere af de globale regulatoriske bodies – som FDA (Food & Drug Administration) i USA – stadigt strengere krav til medicoelektronik, der er baseret på AI-løsninger. Disse regulativer peger også klart i retning af et behov for at opnå en højere præcision, følsomhed og specifikationer for at forbedre den overordnede sikkerhed, robusthed og effektivitet af applikationen. Det er derfor afgørende, at den computerplatform, der er embedded i den medicotekniske applikation, vil være i stand til at supportere den løbende opgradering af AI-funktionaliteten, så de medicotekniske instrumenter forbliver effektive og kompatible med nye krav og regler gennem hele instrumentets livscyklus.

Udfordringen
Til at accelerere udvikling af AI-løsninger i edgen spiller diskrete grafikkort med vertikalt specifikke software-stacks en vigtig rolle gennem produkternes forskellige iterationer. Et udgangspunkt vil typisk være motherboards i fuld størrelse med standard PCIe ekspansionskort, hvilket samlet giver et større system-footprint, end man normalt ville forvente i kompakt eller mobilt medicoteknisk udstyr.
På den anden side vil boards med en mindre formfaktor ofte mangle de high-speed interfaces, der er nødvendige til support af eksterne AI-acceleratorer, hvilket begrænser disse mindre systemers evne til at håndtere avancerede AI-belastninger i de mere pladstrange medicinske applikationer. Desuden skal medicinsk elektronik ofte udføre flere opgaver samtidigt – som billedfangst, real-time analyse, efterbehandling af data, AI-inferens samt multiskærmvisninger – hvilket kan føre til komplekse systemarkitekturer med en omfattende intern fortrådning. Denne kompleksitet øger problemer i implementeringen af udstyret og medfører risici for fejlbetjening i det kliniske miljø.

Løsningen
For at imødekomme de nævnte begrænsninger har én af Advantechs kunder valgt at bruge virksomhedens avancerede embeddede single-board computere (SBCs), der er i stand til at supportere MIOe-UMXM og MIOe-TCPD udvidelsesmoduler.
Advantechs MIO-5379 single-board computer understøtter USB4-teknologi og dermed high-speed transmission via USB, display-port og PCI Express Gen.3 x4, hvad der giver båndbredder op til 40Gb/s gennem ét enkelt kabel.
Det integrerede, højtydende interface hjælper designere til at reducere den samlede systemstørrelse og alligevel kunne levere robuste AI-egenskaber. Parret med USB4-interfacet i MIOe-UMXM udvidelsesmodulet kan MIO-5379 supportere eksterne GPU’er og AI accelerator-kort inden for et kompakt footprint, hvilket eliminerer behovet for et fuldt system-redesign. Denne fleksible, kabelbaserede udvidelsesmetode forøger alsidigheden i konfigurationen og er ideel til kompakte AI-baserede medicinske endoskopi-produkter.

Forenklet klinisk systemdesign med USB Type-C
Advantechs kunde ønskede at reducere fortrådnings-/ledningskompleksiteten i pladstrange kliniske miljøer og ledte derfor efter en strømlinet konnektivitetsløsning uden at gå på kompromis med systemydelsen. Advantechs svar på opgaven var at integrere sit MIOe-TCPD udvidelsesmodul med USB Type-C i MIO-5379 single-board computeren.
Det gjorde display-signaltransmission via en alternativ tilstand eller USB-kommunikation til touchscreens samt op til 100W effektfremføring (Power Delivery) mulig gennem ét enkelt, standardiseret kabel. Det har i høj grad forenklet systemdesignet, mindsket installationsomkostningerne og pladsbehovet og desuden øget pålideligheden for at opfylde kravene i moderne kliniske omgivelser.
Advantechs kunde valgte ultimativt MIO-5379 parret med MIOe-UMXM og MIOe-TCPD udvidelsesmodulerne. Denne kombination har sikret en kompakt, men alligevel meget ydedygtig løsning til support af ekstern GPU-ekspansion og brug af Type-C PD til at strømline brugen i medicinsk anvendelse. Resultatet er et næste-generations mobilt endoskopisystem, der kan AI-opgraderes på en pladseffektiv måde og med mulighed for let og enkelt at imødekomme såvel kommende kliniske krav som fremtidige regulatoriske standarder.
RSH

FAKTABOKS:
Om Advantech
Med sine globalt mere end 8600 ansatte og mere end 40 års historik er Advantech en verdensførende leverandør af innovative produkter, systemer, services og løsninger til det embeddede A-IoT-miljø. Styrkerne inkluderer en omfattende systemintegration af embedded hardware og software samt kundespecifikke design-in services til blandt andet industri 4.0-applikationer, elbilladere, grønne energiløsninger, medicinsk elektronik, digital signage og gaming-platforme. Der er også fokus på Advantechs lokale Design & Manufacturing Services (DMS), der inkluderer en lang række muligheder til skræddersyet anvendelse af standardprodukter – eller en komplet nyudvikling af produkter fra scratch, af boards eller systemer i henhold til kundespecifikationer.
Advantech Embedded-IoT Group leverer ikke kun mange embeddede produkter, løsninger og design-in services, men har 25 års tilstedeværelse i Europa, hvor virksomheden også tilbyder integrerede embeddede modulære løsninger og kundespecifikke tilpasninger og nyudviklinger af A-IoT-løsninger. Det spænder lige fra sensornoder over embeddede pc’er og gateways til IoT-cloudplatforme. Over 550 Advantech-medarbejdere i Europa tilbyder lokal R&D-, teknisk-, projekt-, RMA- & forretnings-support (http://www.advantech.com/en-eu/).
FAKTABOKS SLUT

Billedtekst:
Advantechs avancerede embeddede single-board computere (SBC) er i stand til at supportere MIOe-UMXM og MIOe-TCPD udvidelsesmoduler. Det er en perfekt løsning til at give kompakt medicoelektronik med AI i edgen og enkle opgraderinger til nye funktioner og regulativer gennem hele medicoproduktets livscyklus.