Клинические врачи в состоянии обнаружить даже самые ранние симптомы рака или других патологий посредством магнитно-резонансной томографии (MRI), просматривающей внутреннюю часть тела в запутанных деталях, однако, эти просмотры могут быть долгим и неудобным опытом для пациентов, поскольку это требует, чтобы они лежали неподвижно в машине в течение максимум 45 минут. При помощи алгоритма, развитого в Научно-исследовательской лаборатории MIT Электроники, просматривая времена, мог быть понижен ко всего 15 минутам.
Сканеры ЯМР используют сильные магнитные поля и радиоволны, чтобы получить несколько изображений одной и той же части тела, каждый разработанный, чтобы создать контраст между различными типами ткани. Радиологи в состоянии диагностировать тонкие патологии, такие как развивающаяся опухоль, путем сравнения изображений сети магазинов той же области и исследования изменений в отличие от различных типов ткани. Однако процедура того, чтобы делать многократный рентген тех же областей длительна, заканчиваясь у больных расходы длительных времен в машине.Победите автора Элфэра Адэлстейнссона, адъюнкт-профессора электротехники и информатики и медицинских наук и технологии, и Vivek Goyal, Адъюнкт-профессор профессионального развития Эстер и Гарольда Э. Эдджертона Электротехники и Информатики развили алгоритм, который может существенно ускорить процесс сканирования ЯМР.
Работа, подробно излагающая алгоритм, будет опубликована в журнале Magnetic Resonance in Medicine.При помощи информации, полученной из первого контрастного просмотра, алгоритм может произвести последующие изображения, не имея необходимость начинать сканер с нуля каждый раз, когда это производит различное изображение из исходных данных, поскольку это уже имеет основную схему, чтобы работать от. Это значительно сокращает время, требуемое получать каждый более поздний просмотр.?
Путем поиска особенностей, которые распространены во всех различных просмотрах, таковы как основная анатомическая структура, программное обеспечение в состоянии создать эту схему. Алгоритм особенно использует первый просмотр, чтобы предсказать вероятное положение границ между различными типами ткани в последующих контрастных просмотрах.Адэлстейнссон объясняет:«Если машина сделает рентген Вашего мозга, то Ваша голова не будет двигаться от одного изображения до следующего, поэтому если просмотр номер два уже будет знать, где Ваша голова, то тогда это не будет брать как долго, чтобы произвести изображение как тогда, когда данные должны были быть получены с нуля за первый просмотр.Учитывая данные от одного контраста, это дает Вам определенную вероятность, что определенный край, говорит периферия мозга или краев, ограничивающих различные компартементы в мозгу, будет в том же месте».
Согласно Goyal алгоритм не может передать слишком много информации от первого просмотра на последующие просмотры, потому что это рискнуло бы терять уникальные особенности ткани, показанные различными контрастами.Гоял объясняет:«Вы не хотите предполагать слишком много. Таким образом, Вы не предполагаете, например, что яркая-и-темная структура от одного изображения будет тиражирована в следующее изображение, потому что фактически те виды темных и легких структур часто полностью изменяются и могут показать абсолютно различные свойства ткани».
Первый автор Беркин Бильгик разъясняет, что алгоритм поэтому вычисляет для каждого отдельного пикселя, какая новая информация запрашивается для строительства изображения, и какую информацию, например края различных типов ткани это может взять от предыдущих просмотров. В результате просмотры ЯМР намного быстрее закончены и могут понизить время, когда пациенты должны потратить в машине от 45 всего до 15 минут. Билджик признает, что более быстрый просмотр оказывает небольшое влияние на качество изображения, но это далеко превосходит конкурирующие алгоритмы.?Исследователи в настоящее время работают над дальнейшим улучшением алгоритма так, чтобы сырые данные изображения могли быть обработаны намного быстрее в заключительное изображение, могущее проанализированным клиническими врачами, как только пациенты оставили сканер ЯМР.
Стандартные компьютерные процессоры берут значительно дольше для последнего шага преобразования исходных данных в заключительное изображение, чем обычные просмотры ЯМР, однако исследователи оптимистичны, что они в состоянии уменьшить время до того же времени, требуемого обычными просмотрами ЯМР путем использования недавних успехов в вычислительных аппаратных средствах от играющей промышленности.Адэлстейнссон комментирует:«Единицы обработки графики или GPUs, являются порядками величины быстрее в определенных вычислительных задачах, чем общие процессоры, как определенная вычислительная задача, в которой мы нуждаемся для этого алгоритма».
Он добавляет, что студент в лаборатории в настоящее время работает, чтобы осуществить алгоритм на специализированном GPU.Автор Петра Раттю