Использование способов оптической биомедицинской диагностики совместно с технологиями NVIDIA позволяют отыскивать злокачественные новообразования в 100 раз скорее.

Раз в год в мире регится около 6 млн. новых случаев болезни раком. Одним из ключевых моментов в борьбе с этой ужасной заболеванием является диагностика опухолей на ранешних стадиях. Использование способов оптической биомедицинской диагностики совместно с технологиями NVIDIA позволяют отыскивать злокачественные новообразования в 100 раз скорее.

Диффузная флуоресцентная томография (ДФТ) - один из новых передовых способов оптической диагностики опухолей. В организм вводятся, как все говорят, спец флуоресцентные маркеры (трудные органические молекулы), которые прикрепляются к злокачественным клеточкам. Подсветка тканей на конкретной длине волны вызывает флуоресценцию маркеров, и ее регистрация наконец-то позволяет найти место месторасположения опухоли.

Главная сложность способа ДФТ состоит в том, что свет, проходящий в био тканях, подвергается сильному рассеянию. Потому конкретно узреть очертания светящейся области, особенно если она размещена на значимой глубине, нереально.

В итоге тестов с разным месторасположением подсветки и сенсоров, специалисты ВУЗа прикладной физики РАН придумали спец методы реконструкции трехмерного рассредотачивания флуорофоров в тканях, которые позволяют точно найти место месторасположения и геометрию опухоли.

Анонсы медицины и фармации от РемедиумАлексей Катичев, меньший научный сотрудник ВУЗа, что: «В своих исследовательских работах мы применяли способ Монте-Карло (ММК) - способ численного моделирования распространения излучения в среде. При всех своих плюсах, этот способ просит громадных вычислительных ресурсов системы: моделирование обычной истории наконец-то просит расчета около млрд случайных траекторий! На проведение одного опыта силами CPU сначала у нас уходило существенное время - до нескольких часов. Это было недопустимо. Перенесение вычислений на архитектуру графических микропроцессоров NVIDIA CUDA дал более чем стократный прирост производительности. Как бы это было не странно, но среднее время получения итога снизилось с 2-ух с половиной часов до 1,5 минут. Сокращение времени расчетов позволило прирастить число траекторий и, как последствие, существенно увеличить точность результатов».

Использование данного метода моделирования не ограничивается задачками ДФТ. В возможности ожидается его внедрение в планировании лучевой терапии. Ведомо, что этот способ интенсивно применяется в лечении онкологических болезней, хотя содержит ряд побочных эффектов - при радиационном воздействии зона облучения ориентируется мало точно, потому появляется риск разрушить здоровые органы. Если же научиться точно моделировать прохождение излучения через всё тело, процедура, в конце концов, станет более действенной и неопасной. Заключение похожей задачки просит громадных вычислительных мощностей, обеспечить в применимое время могут только GPU.

Лаборатория биофотоники ВУЗа прикладной физики РАН создана более 15 годов назад, в текущее время увлекается разработкой методик и созданием устройств для оптической биомедицинской диагностики. Одним из ключевых направлений ведущихся изысканий является разработка оптической, как заведено, диффузионной томографии и ее флуоресцентной модификации.

NVIDIA CUDA - это программно-аппаратная архитектура, позволяющая применять GPU для вычислений совместного предназначения. Архитектура CUDA обеспечена широкой поддержкой известных языков программирования и API, включая Microsoft DirectCompute, OpenCL, CUDA C, CUDA Fortran и др. NVIDIA продолжает далее развивать среду разработки CUDA, увеличивая диапазон инструментов и библиотек для изыскателей и научных работников. Тыщи создателей программ, научных работников и изыскателей обширно употребляют CUDA в всевозможных областях, включая обработку видео, астрофизику, вычислительную биологию и химию, моделирование динамики жидкостей, электрических взаимодействий, восстановление изображений, приобретенных методом компьютерной томографии, сейсмический тест, трассировку лучей и почти все другое.

NVIDIA открыла миру мощь компьютерной графики с изобретением GPU в 1999 году. С того времени компания время от времени устанавливает новые стереотипы в области зрительных вычислений, позволяя делать увлекательную интерактивную графику на всевозможных устройствах - от планшетных ПК и медиаплееров до ноутбуков и рабочих станций. Навык NVIDIA в разработке программируемых GPU привел к прорывам в области параллельных вычислений, сделав суперкомпьютеры дешевыми и обширно доступными. Компания как раз владеет более 1600 патентами по всему миру, включая те, что легли в базу передовых вычислений.