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行業趨勢

人工智能（AI）正在改變醫療診斷和治療效率。美國國家醫學圖書館研究表明：“腺瘤檢出率（ADR）每提高1%，間隔期結直腸癌風險可降低多達3%。”這凸顯了AI在內窺鏡手術中的重要作用，早期準確檢測可顯著改善結果。與此同時，全球監管機構如美國食品藥品監督管理局（FDA）正對AI醫療設備提出更嚴格的要求。強調必須提高算法的準確性、靈敏度和特異性，以保障臨床應用的安全性、穩健性與有效性。因此，計算平臺支持AI模型的可升級性對于設備在整個生命周期內保持合規性和有效性至關重要。

應用挑戰

為了加快邊緣AI開發，配備垂直領域專用軟件堆棧的獨立顯卡在解決方案迭代中發揮著重要作用。然而，這些通常需要配備標準PCIe擴展卡的全尺寸主板，從而導致系統占用空間較大，不適合緊湊型或移動醫療設備。另一方面，較小尺寸的主板往往缺少支持外部AI加速器所需的高速接口，在空間受限的醫療場景中難以承載進階AI工作負載。此外，醫療設備通常需要同時執行多項任務，例如圖像采集、實時分析、數據后處理、AI推理和多屏顯示等，導致系統架構復雜，布線密集。這種復雜性不僅增加了部署難度，更增加了臨床環境中操作錯誤的風險。

解決方案

為了解決這些限制，客戶選擇了研華高端嵌入式單板電腦（ESBC），它支持MIOe-UMXM和MIOe-TCPD擴展模塊。

標準化電纜擴展增強移動內窺鏡AI性能

研華MIO-5379嵌入式單板采用 USB4 技術，可通過USB、DisplayPort 及 PCI Express Gen.3 x4 實現高速傳輸，通過單根電纜提供高達40 Gb/s的帶寬。這種高度集成的高性能接口使開發者能在維持強大AI算力的同時壓縮系統體積。當搭配MIOe-UMXM擴展模塊的USB4接口時，MIO-5379可在緊湊空間內支持外接GPU與AI加速卡，無需重新設計整機架構。這種基于線纜的柔性擴展方案顯著提升配置靈活性，特別適合緊湊型AI醫療內窺鏡設備。

USB Type-C 簡化臨床系統設計

臨床環境空間有限，為了減少布線的復雜性，客戶需要一種簡單又不影響性能的連接方案。

研華通過將配備USB Type-C的MIOe-TCPD擴展模塊集成至MIO-5379單板電腦，實現單線融合顯示信號傳輸（Alternate Mode）、觸摸屏USB通信及高達100W電力傳輸。這種標準化單線集成設計大幅簡化系統架構，降低部署成本與空間占用，提升了可靠性，充分滿足現代臨床場景的嚴苛需求。

應用成果

客戶最終敲定采用MIO-5379單板電腦搭配MIOe-UMXM與MIOe-TCPD擴展模塊的組合方案。該配置成功打造出緊湊型高性能解決方案——既支持外置GPU擴展提升算力，又通過Type-C PD簡化醫療場景部署。最終打造出的下一代移動內窺鏡系統，不僅能升級AI功能，節省空間，還能滿足臨床需求，符合不斷更新的監管標準。