Новости медицины портала Remedium.ru - самая актуальная информация о рынке лекарств и медицинского обеспечения
Главная / Новости медицины и фармации

07.02.2011 16:21

Новые технологии в диагностике опухолей

Ежегодно в мире регистрируется порядка 6 миллионов новых случаев заболевания раком. Одним из ключевых факторов в борьбе с  этой страшной болезнью является  диагностика опухолей на ранних стадиях. Применение методов оптической биомедицинской диагностики в сочетании с технологиями NVIDIA позволяют находить злокачественные новообразования  в 100 раз быстрее.

Диффузная флуоресцентная томография (ДФТ) – один из новых современных методов оптической диагностики опухолей. В организм вводятся специальные флуоресцентные маркеры (сложные органические молекулы), которые прикрепляются к злокачественным клеткам. Подсветка тканей на определенной длине волны вызывает флуоресценцию маркеров, и ее регистрация позволяет определить место расположения опухоли.

Основная сложность метода ДФТ заключается в том, что свет, проходящий в биологических тканях, подвергается сильному рассеянию. Поэтому непосредственно увидеть очертания светящейся области, особенно если она расположена на значительной глубине, невозможно.

В результате экспериментов с различным расположением подсветки и детекторов, специалисты Института прикладной физики РАН разработали специальные алгоритмы реконструкции трехмерного распределения флуорофоров в тканях, которые позволяют точно определить место расположения и геометрию опухоли.

Новости медицины и фармации от Ремедиум Алексей Катичев, младший научный сотрудник Института,  отмечает: «В своих исследованиях мы использовали метод Монте-Карло (ММК) - метод численного моделирования распространения излучения в среде. При всех своих достоинствах, этот метод требует огромных вычислительных ресурсов системы:  моделирование типичной ситуации требует расчета порядка миллиарда случайных траекторий! На проведение одного эксперимента силами CPU первоначально у нас уходило значительное время – до нескольких часов. Это было неприемлемо. Перенос вычислений на архитектуру графических процессоров NVIDIA CUDA дал более чем стократный прирост производительности. Среднее время получения результата уменьшилось с двух с половиной часов до 1,5 минут. Сокращение времени расчетов позволило увеличить число траекторий и, как следствие, значительно повысить точность результатов».

Применение данного алгоритма моделирования не ограничивается задачами ДФТ. В перспективе предполагается  его использование в планировании лучевой терапии. Известно, что этот метод активно применяется в лечении онкологических заболеваний, но имеет ряд побочных эффектов – при радиационном воздействии зона облучения определяется недостаточно точно, поэтому возникает риск повредить  здоровые органы. Если же научиться точно моделировать прохождение излучения через всё тело, процедура станет более эффективной и безопасной. Решение подобной задачи требует огромных вычислительных мощностей, обеспечить в приемлемое время могут только GPU.

Лаборатория биофотоники Института прикладной физики РАН создана более 15 лет назад, в настоящее время занимается разработкой методик и созданием приборов для оптической биомедицинской диагностики. Одним из ключевых направлений ведущихся исследований является разработка оптической диффузионной томографии и ее флуоресцентной модификации.

NVIDIA CUDA - это программно-аппаратная архитектура, позволяющая использовать GPU для вычислений общего назначения. Архитектура CUDA обеспечена широкой поддержкой популярных языков программирования и API, включая Microsoft DirectCompute, OpenCL, CUDA C, CUDA Fortran и др. NVIDIA продолжает дальше развивать среду разработки CUDA, увеличивая спектр инструментов и библиотек для исследователей и ученых. Тысячи разработчиков программного обеспечения, ученых и исследователей широко используют CUDA в различных областях, включая обработку видео, астрофизику, вычислительную биологию и химию, моделирование динамики жидкостей, электромагнитных взаимодействий, восстановление изображений, полученных путем компьютерной томографии, сейсмический анализ, трассировку лучей и многое другое.

NVIDIA открыла миру мощь компьютерной графики с изобретением GPU в 1999 году. С тех пор компания периодически устанавливает новые стандарты в области визуальных вычислений, позволяя создавать захватывающую интерактивную графику на различных устройствах – от планшетных ПК и медиаплееров до ноутбуков и рабочих станций. Опыт NVIDIA в создании программируемых GPU привел к прорывам в области параллельных вычислений, сделав суперкомпьютеры недорогими и широко доступными. Компания обладает более 1600 патентами по всему миру, включая те, что легли в основу современных вычислений.








Ключевые слова: Новые, технологии, диагностика, опухоли


Последние новости

Датская компания Bavarian Nordic получила убедительные данные клинических исследований II фазы вакцины против респираторно-синцитиального вируса человека: вакцина способна вызывать значимый иммунный ответ вскоре после иммунизации.
Компания «Фабрика радиотерапевтической техники» запустила строительство завода в Дубне по производству медицинских ускорителей для лучевой терапии. Запуск предприятия запланирован на 2018 год.
Минздрав на критику Счетной палаты заявил, что при оценке тех или иных показателей не может применяться исключительно инвентаризационный подход без анализа сущности вопроса.
Исследование американских ученых продемонстрировало высокую зависимость назначения антибиотиков при остром конъюнктивите от социально-экономического статуса пациента. Также ученые выявили, что терапевты и врачи общей практики значительно чаще назначают антибиотикосодержащие капли в глаза, чем офтальмологи.
Ежедневный прием аспирина с 11-14 недели беременности снижает риск преэклампсии, развивающейся до 37 недели на 62%, а ранней преэклампсии (до 34 недели) – на 82%.  Результаты соответствующего исследования опубликованы в New England Journal of Medicine.

Мероприятия

     2017
Пред. год | След. год →

Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
29 30 31 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 1 2


Подписка

Реклама



Для смартфона