Streamer met ultralage latentie voor chirurgie en medische beeldvormingstoepassingen

Realtime communicatie en gegevensoverdracht zijn onmisbaar geworden in de gezondheidszorg, vooral bij operaties en medische beeldvormingstoepassingen. De mogelijkheid om live beelden met hoge resolutie vast te leggen, te delen en te analyseren tijdens procedures zoals endoscopie heeft de manier veranderd waarop medische professionals ziekten diagnosticeren, operaties plannen en toekomstige specialisten opleiden. Recente technologische doorbraken maken streaming met ultralage latentie mogelijk, waardoor hoogwaardige, interactieve en meeslepende live gegevensuitwisseling met ongeëvenaarde directheid mogelijk wordt, wat aanzienlijke vooruitgang in de patiëntenzorg oplevert.

In lijn met deze vooruitgang heeft iWave de ultra-low latency (ULL) Streamer en Recorder geïntroduceerd, een geavanceerde oplossing die real-time communicatie en gegevensoverdracht met minimale vertraging integreert. De ULL Streamer is ontworpen om te voldoen aan de toenemende behoefte aan directe gegevensstroom en maakt videostreaming mogelijk met een uitzonderlijk lage "glas-op-glas" latentie, waardoor zorgverleners kunnen monitoren, evalueren en samenwerken met naadloze synchronisatie tijdens complexe medische procedures.

(Bron afbeelding: iWave)

Traditionele beeldvormingsmethoden, waaronder röntgenstralen, computertomografie (CT), positronemissietomografie (PET) en beeldvorming door middel van magnetische resonantie (MRI), hebben meestal een vertraging van enkele honderden milliseconden tijdens het streamen van video. Deze vertraging kan een kritieke barrière vormen bij procedures waarbij beslissingen in een fractie van een seconde moeten worden genomen. Daarentegen verlaagt iWave's ULL Streamer de end-to-end latentie tot slechts 66 milliseconden via Wi-Fi 5, waardoor het ideaal is voor interactieve toepassingen. High-definition (HD) video kan nu in realtime worden verzonden, zodat specialisten op zowel lokale als externe locaties kunnen controleren en onmiddellijk beslissingen kunnen nemen. Voor visualisatie en analyse integreert de ULL Streamer met de Apple Vision Pro, een mixed reality headset die augmented reality (AR) en virtual reality (VR) functionaliteiten combineert, gebruikers een volledig meeslepende ervaring biedt en de samenwerking tussen meerdere medische teams verbetert.

Belangrijkste kenmerken van de ULL Streamer en Recorder

• Video met ultrahoge resolutie: Ondersteunt 4K UHD-video bij 60 Hz, met gelijktijdige compressie en decompressie om hoge kwaliteit te behouden
• Veelzijdige in- en uitvoer: Uitgerust met 12G-SDI en HDMI 2.0 in-/uitgangen, waardoor flexibele integratie met verschillende beeldverwerkingsapparaten mogelijk is.
• Efficiënte codering in realtime: Video van 12G-SDI/HDMI 2.0 ingang wordt gecodeerd voor live streaming of directe opname naar M.2 SSD of USB-opslag, voor zowel real-time weergave als efficiënte opslag.
• Wi-Fi 5 streamingmogelijkheden: Maakt betrouwbare streaming met lage latentie mogelijk via Wi-Fi-netwerken, waardoor de afhankelijkheid van bekabelde verbindingen wordt verminderd en de mobiliteit wordt verbeterd.
• Veilige gegevensoverdracht: Bevat AES-encryptie om gevoelige medische gegevens te beschermen en biedt een veilige pijplijn voor videostreaming.
• Doorvoer zonder latentie: Ondersteunt een doorlusmodus zonder latentie, waardoor het geschikt is voor zowel streaming als realtime weergave op lokale apparaten

De ULL Streamer wordt aangedreven door een krachtige FPGA die HDMI ontvangst- (RX) en zendfunctionaliteit (TX) bevat, evenals Wi-Fi 5-mogelijkheden, waardoor hij ideaal is voor het gelijktijdig ontvangen en verzenden van gegevens. In de kern maakt de ULL Streamer gebruik van de Zynq UltraScale+ MPSoC, die een geïntegreerde H.264/H.265 videocodec-eenheid bevat. Deze functie zorgt voor hardwarematig versneld coderen en decoderen van video, waardoor de prestaties voor high-definition videostreamingtoepassingen worden geoptimaliseerd en de impact op systeembronnen wordt geminimaliseerd.

Geavanceerde integratie van videocodecs in medische omgevingen

De geavanceerde codec-integratie van de ULL Streamer biedt aanzienlijke voordelen in medische omgevingen door een efficiëntere en effectievere videoverwerkingspijplijn mogelijk te maken, die direct vanaf het beeldvormingsapparaat begint. Zodra ruwe video is opgenomen van apparaten zoals endoscopen, wordt deze verwerkt in de programmeerbare logica van de FPGA, waar essentiële beeldverbeteringen worden toegepast. Verbeteringen zoals ruisonderdrukking zorgen voor een helder beeld met een hoge resolutie, terwijl kleurcorrectie en beeldstabilisatie zorgen voor een nauwkeuriger en consistenter beeld. Deze optimalisaties zijn essentieel omdat ze de helderheid van de livestream verbeteren, waardoor chirurgen en medische professionals nauwkeurige, realtime beelden kunnen bekijken die cruciaal zijn voor procedures. De geïntegreerde H.264/H.265-codec comprimeert deze hoogwaardige videostreams efficiënt, waardoor de visuele getrouwheid behouden blijft en er minder bandbreedte nodig is, zodat gegevens naadloos kunnen worden verzonden via complexe netwerken in de gezondheidszorg.

De ULL Streamer is geoptimaliseerd om videokwaliteit te behouden bij zeer lage latenties, zodat video in realtime wordt verwerkt en verzonden naar beeldschermen, systemen op afstand of opslag zonder vertragingen. Deze gestroomlijnde workflow verbetert niet alleen de operationele efficiëntie binnen medische omgevingen, maar stelt professionals in de gezondheidszorg ook in staat om live videofeeds van meerdere bronnen tegelijk te bekijken, analyseren en er actie op te ondernemen. Bovendien kan de gecomprimeerde video zonder vertraging worden verzonden naar externe experts of consultants, waardoor naadloze samenwerking en besluitvorming mogelijk is in medische scenario's waar veel op het spel staat. Deze realtime mogelijkheid, gecombineerd met een lage latentie en beeldvorming van hoge kwaliteit, zorgt ervoor dat de ULL Streamer voldoet aan de strenge eisen van moderne medische beeldvorming en procedurele ondersteuning, waar precisie en timing van het grootste belang zijn.

ULL Streamer-workflow in medische toepassingen

Het codeerproces van de ULL Streamer begint met het vastleggen van hoogwaardige video van 12G-SDI of HDMI 2.0 bronnen met een resolutie tot 4K en 60 frames per seconde (fps). Tijdens een chirurgische ingreep wordt de videofeed gecodeerd in kleinere, efficiënte gegevenspakketten en gestreamd via Wi-Fi 5. Ondersteunde protocollen zoals UDP, SRP, RTMP en RTSP maken compatibiliteit met een reeks streamingplatforms mogelijk. De gecodeerde gegevens worden ontvangen door een decoder, waar ze worden weergegeven op snelle monitoren en apparaten zoals de Apple Vision Pro. Voor nog meer flexibiliteit kan de video ook worden gestreamd naar webplatforms zoals YouTube en Wowza en worden aangepast aan specifieke behoeften van eindgebruikers. Om de veiligheid van de gegevens te garanderen, biedt de ULL Streamer encryptie en decryptie voor video- en audiogegevens die zijn vastgelegd van 12G-SDI of HDMI 2.0 bronnen, zodat de vertrouwelijkheid van de patiënt tijdens medische streaming behouden blijft.

Gebruik van ULL Streamer in de gezondheidszorg

1. Realtime gegevensintegratie in de chirurgie: De ULL Streamer maakt naadloze real-time gegevensintegratie mogelijk, waardoor chirurgen direct toegang hebben tot belangrijke informatie, het situationeel bewustzijn wordt verbeterd en de besluitvorming wordt ondersteund.
2. Telegeneeskunde en chirurgie op afstand: Specialisten op afstand kunnen deelnemen aan operaties via streaming met ultralage latentie, waardoor gesynchroniseerde communicatie ontstaat tussen teams ter plaatse en teams op afstand, wat essentieel is bij complexe en gespecialiseerde procedures.
3. Medische training en simulatie: Live streaming van chirurgische procedures of medische simulaties aan studenten of stagiairs biedt een meeslepende, interactieve leeromgeving, die onmiddellijke feedback en meer inzicht in technieken mogelijk maakt.
4. ICU-bewaking: De ULL Streamer zendt real-time video en essentiële gegevens van Intensive Care Units (ICU's) naar externe monitoringcentra, waardoor snelle, geïnformeerde beslissingen over patiëntenzorg mogelijk zijn.
5. Live diagnostiek: Real-time transmissie van diagnostische beelden, zoals echo's of endoscopische beelden, maakt snelle consultatie mogelijk met specialisten die de resultaten kunnen interpreteren en direct advies kunnen geven, waardoor de diagnosetijd wordt verkort.
6. Coördinatie van noodhulp: Tijdens kritieke zorgsituaties kan de ULL Streamer live videobeelden van de plaats van de noodsituatie doorgeven aan hulpteams of ziekenhuizen, zodat goed gecoördineerde, onmiddellijke medische interventie mogelijk is.

Met de succesvolle implementatie van ultra-low latency streaming via Wi-Fi biedt de ULL Streamer de mogelijkheid om chirurgische resultaten aanzienlijk te verbeteren, trainingen te verbeteren en de toegang tot levensreddende procedures wereldwijd uit te breiden.

iWave: Innovatie in ingebedde systemen

Met tientallen jaren ervaring is het technische team van iWave bedreven in het ontwerpen van oplossingen die voldoen aan de strengste mechanische, milieu- en regelgevingsvereisten, en het leveren van gecertificeerde, schaalbare producten die zijn afgestemd op prestaties, betrouwbaarheid en langdurige inzetbaarheid. Door samen te werken met iWave profiteren bedrijven van flexibele, op maat gemaakte oplossingen, vroegtijdige toegang tot de nieuwste i.MX-technologieën en de mogelijkheid om voorop te lopen in hun markten met producten van de volgende generatie.

Neem voor meer informatie of om aangepaste vereisten te bespreken contact met ons op via mktg@iwave-global.com.