Streamer de baixíssima latência em aplicações de cirurgia e imagiologia médica

A comunicação em tempo real e a transferência de dados se tornaram indispensáveis na área da saúde, especialmente em cirurgias e aplicações de imagens médicas. A capacidade de capturar, compartilhar e analisar imagens ao vivo de alta resolução durante procedimentos como a endoscopia transformou a forma como os profissionais médicos diagnosticam doenças, planejam cirurgias e treinam futuros especialistas. Os recentes avanços tecnológicos permitem agora o streaming de latência baixíssima, possibilitando a troca de dados ao vivo e de alta qualidade, interativa e imersiva com uma rapidez inigualável, criando avanços significativos nos cuidados de saúde dos pacientes.

Em linha com esses avanços, a iWave introduziu o Gravador e Streamer de baixíssima latência (ULL), uma solução de ponta que integra comunicação em tempo real e transferência de dados com o mínimo de atraso. Projetado para lidar com a crescente necessidade de fluxo de dados instantâneo, o ULL Streamer permite o streaming de vídeo com uma latência excecionalmente baixa, desde a lente à tela, possibilitando que os provedores de serviços de saúde monitorem, avaliem e colaborem com uma sincronização perfeita durante procedimentos médicos complexos.

(Fonte da imagem: iWave)

Os métodos tradicionais de imagiologia, incluindo os raios X, a tomografia computorizada (TC), a tomografia por emissão de pósitrons (PET) e a imagiologia por ressonância magnética (MRI), têm normalmente um atraso de várias centenas de milissegundos durante a transmissão de vídeo. Essa latência pode ser uma barreira crítica em procedimentos que exigem tomada de decisão em frações de segundo. Em contrapartida, o ULL Streamer da iWave reduz a latência de ponta a ponta para apenas 66 milissegundos em Wi-Fi 5, tornando-o ideal para aplicações interativas. O vídeo de alta definição (HD) pode agora ser transmitido em tempo real, permitindo que os especialistas, tanto a nível local como remoto, monitorizem e tomem decisões imediatas. Para visualização e análise, o ULL Streamer se integra ao Apple Vision Pro, um fone de ouvido de realidade mista que combina as funcionalidades de realidade aumentada (AR) e realidade virtual (VR), oferecendo aos usuários uma experiência totalmente imersiva e aprimorando a colaboração entre várias equipes médicas.

Principais caraterísticas do gravador e ULL Streamer

• Vídeo de altíssima resolução: Suporta vídeo 4K UHD a 60 Hz, com compressão e descompressão simultâneas para manter a alta qualidade
• Entrada e saída versáteis: Equipado com entradas/saídas 12G-SDI e HDMI 2.0, permitindo uma integração flexível com vários dispositivos de imagem
• Codificação eficiente em tempo real: O vídeo da entrada 12G-SDI/HDMI 2.0 é codificado para transmissão ao vivo ou gravação direta em SSD M.2, ou armazenamento USB, assegurando uma visualização em tempo real e um armazenamento eficiente
• Capacidades de streaming Wi-Fi 5: Permite streaming confiável e de baixa latência em redes Wi-Fi, reduzindo a dependência de conexões cabeadas e aprimorando a mobilidade
• Transmissão segura de dados: Incorpora criptografia AES para proteger dados médicos confidenciais, proporcionando um canal seguro para o streaming de vídeo
• Passagem por latência zero: Suporta um modo de loop com latência zero, tornando-o adequado tanto para streaming como para visualização em tempo real em dispositivos locais

O ULL Streamer é alimentado por uma FPGA de alto desempenho que inclui a funcionalidade HDMI de receção (RX) e transmissão (TX), bem como capacidades Wi-Fi 5, tornando-o ideal para lidar com a receção e transmissão simultâneas de dados. Em sua essência, o ULL Streamer utiliza o Zynq UltraScale+ MPSoC, que inclui uma unidade de codec de vídeo H.264/H.265 integrada. Esse recurso garante codificação e decodificação de vídeo aceleradas por hardware, otimizando o desempenho de aplicações de streaming de vídeo de alta definição e minimizando o impacto nos recursos do sistema.

Integração avançada de codecs de vídeo em ambientes médicos

A integração avançada de codecs do ULL Streamer traz benefícios significativos em ambientes médicos, permitindo um pipeline de processamento de vídeo mais eficiente e eficaz, começando diretamente do dispositivo de geração de imagens. Uma vez que o vídeo bruto é capturado de dispositivos como endoscópios, ele é processado dentro da lógica programável do FPGA, onde são aplicados aprimoramentos essenciais de imagem. Melhorias como a redução de ruído garantem uma imagem nítida e de alta resolução, enquanto a correção de cor e a estabilização de imagem proporcionam uma visualização mais precisa e consistente. Essas otimizações são essenciais, pois melhoram a clareza da transmissão ao vivo, permitindo que cirurgiões e profissionais médicos visualizem imagens precisas e em tempo real, cruciais para os procedimentos. O codec H.264/H.265 integrado comprime de forma eficiente estes fluxos de vídeo de alta qualidade, preservando a fidelidade visual e reduzindo os requisitos de largura de banda, permitindo a transmissão de dados sem problemas através de redes complexas de assistência a saúde.

O ULL Streamer é otimizado para manter a qualidade do vídeo em latências muito baixas, garantindo que o vídeo seja processado e transmitido em tempo real para displays, sistemas remotos ou armazenamento sem atrasos. Este fluxo de trabalho simplificado não só melhora a eficiência operacional em ambientes médicos, como também permite que os profissionais de saúde visualizem, analisem e atuem sobre feeds de vídeo ao vivo de várias fontes simultaneamente. Além disso, o vídeo compactado pode ser transmitido para especialistas ou consultores remotos sem atrasos, proporcionando colaboração e tomada de decisões contínuas em situações clínicas de alto risco. Essa capacidade em tempo real, combinada com baixa latência e imagens de alta qualidade, garante que o ULL Streamer atenda às rigorosas demandas de imagens médicas modernas e suporte a procedimentos, onde a precisão e o tempo são fundamentais.

Fluxo de trabalho do ULL Streamer em aplicações médicas

O processo de codificação do ULL Streamer começa com a captura de vídeo de alta qualidade de fontes 12G-SDI ou HDMI 2.0 com resolução de até 4K e 60 quadros por segundo (fps). Durante um procedimento cirúrgico, o feed de vídeo é codificado em pacotes de dados menores e eficientes e transmitido por Wi-Fi 5. Protocolos compatíveis, como UDP, SRP, RTMP e RTSP, facilitam a compatibilidade com uma variedade de plataformas de streaming. Os dados codificados são recebidos por um decodificador, onde são exibidos em monitores e dispositivos de alta velocidade, como o Apple Vision Pro. Para maior flexibilidade, o vídeo também pode ser transmitido para plataformas baseadas na Web, como o YouTube e o Wowza, e personalizado para satisfazer as demandas específicas do usuário final. Para garantir a segurança dos dados, o ULL Streamer fornece criptografia e descriptografia para dados de vídeo e áudio capturados de fontes 12G-SDI ou HDMI 2.0, preservando a confidencialidade do paciente durante o streaming de uso médico.

Casos de uso do ULL Streamer na área da saúde

1. Integração de dados em tempo real na cirurgia: O ULL Streamer permite uma integração perfeita de dados em tempo real, fornecendo aos cirurgiões acesso imediato a informações vitais, melhorando a consciência situacional e apoiando a tomada de decisões.
2. Telemedicina e cirurgia remota: Os especialistas remotos podem participar de cirurgias por meio de streaming de baixíssima latência, obtendo comunicação sincronizada entre equipes locais e remotas, essencial em procedimentos complexos e especializados.
3. Treinamento médico e simulação: a transmissão ao vivo de procedimentos cirúrgicos ou simulações médicas para estudantes ou estagiários oferece um ambiente de aprendizado imersivo e interativo, permitindo um retorno de ideias imediato e maior conhecimento das técnicas.
4. Monitoramento de UTI: O ULL Streamer transmite vídeo em tempo real e dados essenciais de Unidades de Terapia Intensiva (UTIs) para centros de monitoramento remoto, apoiando decisões rápidas e informadas sobre os cuidados com o paciente.
5. Diagnóstico ao vivo: A transmissão em tempo real de imagens de diagnóstico, como ultrassons ou imagens endoscópicas, permite uma consulta rápida com especialistas que podem interpretar os resultados e oferecer orientação instantaneamente, reduzindo o tempo de diagnóstico.
6. Coordenação de Resposta de Emergência: Durante situações de cuidados críticos, o ULL Streamer pode fornecer feeds de vídeo ao vivo de cenas de emergência para equipes de resposta ou hospitais, facilitando uma intervenção médica imediata e bem coordenada.

Com a implementação bem-sucedida do streaming de baixíssima latência por Wi-Fi, o ULL Streamer oferece o potencial de melhorar significativamente os resultados cirúrgicos, aprimorar o treinamento e expandir o acesso a procedimentos que salvam vidas em todo o mundo.

iWave: Inovação em sistemas embarcados

Com décadas de experiência, a equipe de engenharia da iWave é proficiente em projetar soluções que atendam aos mais rigorosos requisitos mecânicos, ambientais e regulatórios, fornecendo produtos certificados e escaláveis, personalizados para desempenho, confiabilidade e implantação a longo prazo. Ao estabelecer uma parceria com a iWave, as empresas se beneficiam de soluções flexíveis e personalizadas, de acesso antecipado às mais recentes tecnologias i.MX e da capacidade de liderar os seus mercados com produtos da próxima geração.

Para mais informações ou para discutir requisitos personalizados, contacte-nos via mktg@iwave-global.com.