意法半導體 x Kernel：隨時隨地做神經掃描，開啟便攜醫療新時代

設想一下：所有患者都能定期接受腦部預防性掃描。理論上非常美好，但至今仍有問題待解決。例如美國即使投入全部MRI力量，都不足以完成對癡呆癥的定期預防性掃描，更遑論其他病癥。Kernel已然著手解決這一問題。

Kernel Flow是一款形似頭盔的神經成像可穿戴裝備，能收集醫學所需規模的高分辨率數據。Kernel Flow掃描僅觸及大腦皮層，即大腦編碼多數認知能力的進化部分。

挑戰

■ 設計非侵入性解決方案，確保患者在掃描過程中感到舒適， 同時便于操作者操作

■ 實現高性能圖像處理與低功耗的完美結合

■ 提供結合高水平片上處理的強大實用性和便攜性

■ 最小化數據傳輸帶寬，實現數據豐富的系統級功能

解決方案

■ 時域近紅外光譜技術，確保任何情況下都能進行穩健的掃描，同時提供豐富的信息

■ 提升計算能力，將自定義算法硬編碼至傳感器中，以有效降低數據傳輸速率

■ 意法半導體的技術節點，可確保高性能，同時滿足Kernel在功耗管理方面的閾值

影響

■ 可隨時隨地進行醫療掃描

■ 得益于新一代的計算能力， 只需2%的成本，即可掃描大腦80%的區域

■ 無論患者身在何處，該技術都可滿足其需求，從而簡化患者的就醫過程

讓非侵入式掃描成為現實

Kernel實現Kernel Flow便攜性和易用性之間的平衡，方便醫療專業人員使用。對于難以親臨診所或接受MRI掃描的患者而言，這一點意義重大。為保證掃描過程的舒適度和醫學準確性，Kernel必須找到高性能與功耗之間的完美平衡，而意法半導體的代工服務可幫助其實現這一目標。

Ryan Field博士，Kernel首席執行官兼首席技術官當我們著手構建非侵入式、基于光學的神經成像系統時，我們甚至不知道我們的愿景是否可能實現。經過嚴格的技術探索，我們發現了意法半導體成像代工的一大技術節點，這讓事情出現轉機。

只需2%的成本，即可掃描大腦80%的區域

回想2016年Kernel成立之初，除非出現醫療狀況，否則沒有人會考慮進行大腦測量。當時面臨兩種情況，一是不適用于廣大人群的高侵入性技術，二是運營成本高昂的穩健醫療技術。

Kernel在這兩種極端情況中發現良機，但若要吸引消費者，Kernel首先必須證明Flow幾乎可實現醫療級的準確性， 才能與fMRI（功能性MRI）和 EEG（腦電圖）相媲美。

任何情況下都能進行穩健的掃描，同時提供豐富的信息

借助時域近紅外光譜技術（NIR），Kernel所提供的神經成像服務不僅靈活性高，可在患者既往接受治療的地方使用，其服務水平還與臨床解決方案的水平相若。然而，實現這一目標也遭遇過一些挑戰。Kernel的首個設計包含312個傳感器， 每個傳感器的使用功率都超過100毫瓦。

Ryan Field博士，Kernel首席執行官兼首席技術官——MPW項目顯著著降低了風險和成本，凸顯出意法半導體在Kernel突破性創新技術方面的推動者作用。

意法半導體的多項目晶圓（MPW）計劃帶來何種改變

為解決這些挑戰，Kernel與意法半導體合作，利用其尖端處理節點和多項目晶圓（MPW）計劃。通過與意法半導體的合作，Kernel將強大的計算能力和自定義算法嵌入每一傳感器中，以有效降低數據傳輸速率。這一轉變不僅極大減少了 Flow對外部電源的依賴，還提高了患者的舒適度。借助意法半導體的技術，Kernel成功地將數據帶寬需求降低了100萬倍，同時簡化了單一步驟中的數據壓縮和加密。

Kernel將繼續與意法半導體合作，不斷探索更多的節能選項。Flow成為世界各地醫療院所的新檢測手段指日可待。