Ускорение точной медицины с помощью мощных технологий

Точная медицина нуждается в технологической базе для перемещения, хранения и обработки массивных объемов данных.

Технологии в поддержку точной медицины:

  • Точная медицина дает врачам возможность разрабатывать индивидуальные методы лечения, основанные на биологическом профиле конкретного пациента.

  • Многие рабочие задачи, связанные с точной медициной, требуют значительной мощности для обработки данных и управления ими.

  • Корпорация Intel располагает полным ассортиментом технологий перемещения, хранения и обработки массивных объемов данных, обеспечивающих необходимую производительность для выполнения задач в области точной медицины.

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

Организации в области здравоохранения и биологических наук используют различные данные о пациентах, чтобы персонализировать медицинское обслуживание и улучшить результаты. Благодаря своим технологиям, инструментам и партнерским решениям корпорация Intel поддерживает выполнение ключевых рабочих задач в области точной медицины, в том числе анализ генома, молекулярную визуализацию и молекулярную динамику.

Intel совместно с Институтом геномных исследований Броуда ускоряет ресурсоемкие биомедицинские исследования, лежащие в основе точной медицины и открытий на основе ИИ. Узнайте, как сотрудник Intel Брайс Олсон (Bryce Olson) использовал эти исследования для борьбы с собственным раком.

Индивидуализация лечения благодаря точной медицине

Каждый человек уникален. Уникальна и его биология. Вероятность развития у человека заболевания и возможность его лечения зависят от индивидуальных особенностей.

Благодаря технологиям точной медицины медицинские работники могут использовать сочетание геномных данных, медицинских записей, лабораторных анализов и других данных для выработки индивидуальной стратегии лечения. Так врачи могут предложить правильное лечение в нужное время.

Точная медицина также может выявить склонность человека к тому или иному заболеванию, что дает врачу и пациенту возможность заранее начать мониторинг и профилактику. В новую эпоху действительно персонализированной медицины пациенты могут пользоваться более точными результатами диагностики, лечением на ранних этапах развития заболевания, более эффективными фармацевтическими препаратами и индивидуальными планами лечения.

Методы точной медицины уже применяются для лечения диабета и рака, в первую очередь рака груди, легких, кожи, толстой кишки, простаты и поджелудочной железы. Другие перспективные сферы применения включают кардиологию, процессы, связанные со старением, редкие детские заболевания, муковисцидоз и ВИЧ. Врачи рассматривают возможности применения методов точной медицины в лечении ревматоидного артрита, болезни Альцгеймера и рассеянного склероза.

Инструменты и методы точной медицины

Для диагностирования болезни и выработки индивидуального лечения в точной медицине используются такие методы диагностики, как молекулярная диагностика (включает генетическое тестирование), молекулярное моделирование и молекулярная динамика.

Молекулярная диагностика и анализ генома

Молекулярная диагностика предполагает анализ биомаркеров пациента — в первую очередь его генетического кода и того, как клетки отражают гены. Эти тесты позволяют получить информацию, которая может быть полезна для выработки наиболее эффективного лечения или прогнозирования наиболее подходящих для пациента лекарств. Молекулярная диагностика часто требует секвенирования генома.

Молекулярная визуализация

Молекулярная визуализация играет важную роль в процессе открытия лекарств, помогая фиксировать биологические процессы на молекулярном и клеточном уровнях. Она дает возможность лучше понять структуры белка, функции клеток и молекулярные процессы в живых организмах. Поскольку она дает более полное представление о здоровые и больных тканях тела, она играет важную роль в точной медицине, в частности при лечении рака.1

Молекулярная динамика

Молекулярная динамика — это вычислительный метод, который позволяет прогнозировать эффективноcть взаимодействия лекарства с белковой целью, ответственной за конкретное заболевание. В сочетании с другими задачами в общем процессе открытия лекарств молекулярная динамика дает аналитические данные о связи лекарств с основным источником заболевания. Моделирование молекулярной динамики помогает отсевать неудачные варианты лекарств, чтобы не тратить на них время.

Первоначально стоимость секвенирования генома превышала 2,7 млрд долларов, но сейчас она приближается к 1000 долларов США и продолжает снижаться.

Технологии Intel® в поддержку точной медицины

Многие десятилетия корпорация Intel сотрудничает с новаторами в области здравоохранения и биологических наук с целью ускорения исследований и повышения качества обслуживания пациентов. Благодаря богатству ассортимента собственных технологий и развитой экосистеме партнеров корпорация Intel предоставляет экспертные знания, инструменты и ресурсы для продвижения точной медицины.

Многие рабочие задачи, связанные с точной медициной, требуют значительной мощности для обработки данных и управления ими. Корпорация Intel предоставляет полный спектр технологий для перемещения, хранения и обработки массивных объемов данных с необходимой производительностью для сложной аналитики, высокопроизводительных вычислений (HPC) и моделей искусственного интеллекта (ИИ). Технологии Intel® оказывают поддержку в выполнении задач точной медицины в ЦОД, на распределенных кластерах HPC или на периферийных серверах, которые хранят данные на местах с целью соблюдения требований к локальному размещению данных.

Корпорация Intel также понимает, что исследователи и врачи нуждаются в надежных системах обеспечения безопасности. Они могут сотрудничать и получать доступ к данными, хранящимся на распределенных клинических и исследовательских площадках, только при условии надежной защиты. Не менее важно и обеспечение конфиденциальности пациентов и защита интеллектуальной собственности учреждений.

Производительность для ускорения секвенирования и анализа геномов

Первая расшифровка генома человека заняла 10 лет. Сегодня на это уходит нескольких часов. Хотя первоначальная стоимость секвенирования превышала 2,7 млрд долларов, она уже приближается к 1000 долларов США и продолжает сокращаться.2

Секвенирование всего генома дает около 350 ГБ необработанных данных на одного пациента. Однако в случае с раком множественные секвенирования опухоли могут произвести около 1 ПБ информации на 1000 пациентов.3 Объем данных для всего населения Земли может быстро достигнуть порядка эксабайтов.

Сегодня технологии Intel® обеспечивают мощности для секвенирования геномов, поддерживают аналитику и позволяют проводить исследования. Масштабируемые процессоры Intel® Xeon® Scalable обеспечивают высокую производительность вычислений, а технологии хранения данных поддерживают масштабируемые высокопроизводительные распределенные систы и эффективные базы данных. Мы продолжаем разрабатывать новые решения, чтобы сократить время секвенирования генома и обработки данных от нескольких дней до нескольких минут.

Модернизация кода для молекулярной визуализации

Модернизация кода важна для отрасли медико-биологических наук, где ученые, как правило, не программисты. Неэффективность в потоке высокопроизводительных вычислений может отсрочить открытия в таких областях, как молекулярная визуалиация. Корпорация Intel дает возможность исследователям использовать все преимущества своего программного обеспечения, предоставляя инструменты профилирования производительности и оптимизации, компиляторы и библиотеки алгоритмов для эффективного использования аппаратного обеспечения Intel®.

Более доступные модели молекулярной динамики

Исследователи заходят в тупик, когда не могут моделировать достаточно большие системы для имитации молекулярной динамики. Корпорация Intel продолжает развивать возможности молекулярной динамики с помощью быстрых и эффективных процессоров, средств взаимодействия, систем ввода-вывода и программных решений.

Оптимизация производительности посредством кода

С целью оптимизации отраслевого кода корпорация Intel сотрудничает с отраслевыми экспертами, а также авторами коммерческих продуктов и продуктов на основе открытого исходного кода. Это помогает обеспечить оптимальную производительность систем и кластеров на базе архитектуры Intel® при работе с геномами, молекулярной визуализацией и молекулярной динамикой. Изменения вносятся по основным каналам, чтобы все могли воспользоваться преимуществами оптимизации.

Помощь в деле превращения точной медицины в реальность

Корпорация Intel занимается поиском партнеров и технологий для обработки быстро растущих объемов данных, получения ответов на сложные запросы и моделирования более сложных биомедицинских процессов. Благодаря собственной архитектуре и инструментам, а также решениям партнеров корпорация Intel стремится помогать отрасли здравоохранения и биологических наук использовать преимущества точной медицины для повышения уровня обслуживания на основе персонализированных услуг.

Мы готовы помочь


Вы готовы обсудить с Intel технологические запросы своего нового проекта?

Другие материалы

Найти дополнительные ресурсы на тему точной медицины и поддерживающих ее технологий Intel®.

Технологии и системы автоматизации лабораторий

Автоматизация лабораторий освобождает технических специалистов и ученых от выполнения ресурсоемких задач вручную.

Узнайте об автоматизации лабораторий

Периферийная аналитика способствует развитию здравоохранения

Периферийные вычисления и аналитика помогают медицинским центрам и поставщикам медицинских услуг превращать данные в ценные знания ближе к источнику.

Подробнее

Прогностическая аналитика в сфере здравоохранения

Узнайте, как прогностическая аналитика помогает медицинским центрам и поставщикам медицинских услуг улучшать обслуживание пациентов и снижать издержки.

Узнайте об этом подробнее

ИИ трансформирует рентгеновские исследования

Critical Care Suite компании GE Healthcare внедряет ИИ в рентгеновское устройство, чтобы помочь выявлять опасные для жизни состояние за секунды.

Читать историю

Создавая будущее здравоохранения

Узнайте, как такие инновации, как искусственный интеллект, меняют медицинское обслуживание на всех уровнях от лечения рака до рентгенографии.

Подробнее

Уведомления и отказ от ответственности

Уведомление об оптимизации: компиляторы Intel® могут обеспечивать или не обеспечивать для микропроцессоров других производителей такой же или отличный уровень оптимизации микропроцессоров Intel® для всех элементов оптимизации, которые не являются уникальными для микропроцессоров Intel®. В число этих оптимизаций входят наборы команд SSE2, SSE3 и SSSE3, а также другие оптимизации. Корпорация Intel не гарантирует наличие, функциональность или эффективность оптимизаций микропроцессоров других производителей. Оптимизации, зависимые от микропроцессора, в этой продукции предназначены для использования на микропроцессорах Intel®. Некоторые оптимизации, не относящиеся к микроархитектуре Intel®, предназначены для микропроцессоров Intel®. Более подробную информацию по конкретным наборам команд, рассматриваемых в настоящем уведомлении, см. руководства пользователя соответствующей продукции.

Редакция уведомления №20110804

Доступность функций и преимуществ технологий Intel® зависит от конфигурации системы, а для их работы может потребоваться оборудование, программное обеспечение или активация сервисов. Значения производительности могут изменяться в зависимости от конфигурации системы. Ни один продукт или компонент не может обеспечить абсолютную защиту. Проконсультируйтесь с производителем или продавцом системы. Подробная информация также представлена на веб-сайте intel.com.

Описанные сценарии сокращения затрат приведены в качестве примеров того, как данная продукция на базе архитектуры Intel® в указанных обстоятельствах и конфигурациях может повлиять на будущие затраты и обеспечить их снижение. Обстоятельства могут различаться. Корпорация Intel не дает гарантий относительно объемов затрат или их снижения.

Intel не контролирует и не проверяет сторонние данные. Для проверки точности данных, доступных по ссылкам, просмотрите этот контент и обратитесь к другим источникам.

Intel, логотип Intel и другие товарные знаки Intel являются товарными знаками корпорации Intel или ее подразделений.

Другие наименования и товарные знаки являются собственностью своих законных владельцев.

©Корпорация Intel

Информация о продукте и производительности

1"Precision medicine and molecular imaging: New targeted approaches toward cancer therapeutic and diagnosis, 2016: ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5218860/.
2"Accelerating Clinical Genomics to Transform Cancer Care, 2016: https://www.intel.ru/content/www/ru/ru/healthcare-it/healthcare-overview.html