Mayo Clinic e IBM logran importante avance en imágenes médicas de tiempo real

18 de diciembre de 2007

ROCHESTER, Minnesota y ARMONK, Nueva York: La colaboración entre Mayo Clinic e IBM aprovechó la arquitectura paralela de computación y el ancho de banda de la memoria para acelerar enormemente el procesamiento de imágenes médicas tridimensionales. El avance sirve mucho en el registro de imágenes; es decir, en la alineación en espacio tridimensional mejorada por computador de dos imágenes médicas obtenidas en fechas diferentes o mediante diversos aparatos para imágenes. Contar con imágenes alineadas adecuadamente una sobre la otra le permite al radiólogo detectar con facilidad cambios en las estructuras, tales como crecimiento o reducción de los tumores.

Mayo Clinic e IBM presentarán conjuntamente la totalidad de los resultados durante el Simposio Internacional en Imaginología Biomédica del IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos) en Washington, D.C., a realizarse entre el 12 y el 15 de abril.

"Esta alineación de imágenes permite interpretar las imágenes con mayor exactitud, además de mejorar la eficacia del radiólogo, especialmente en enfermedades como el cáncer", comenta el Dr. Bradley Erickson, investigador radiológico de Mayo Clinic.

Mediante la adaptación (porting) y optimización de la Aplicación para Registro de Imágenes de Mayo Clinic en el IBM BladeCenter® QS20 o "Cell Blade" (procesador Cell), la aplicación produjo el resultado de imágenes con una velocidad cincuenta veces mayor que la aplicación que opera en la configuración del procesador tradicional.

Actualmente, las imágenes médicas pueden mejorarse mediante el uso de imágenes visuales de más de una fuente, como por ejemplo, imágenes de resonancia magnética (IRM) y tomografía computarizada (TC). Para generar imágenes mejoradas por computador de varias fuentes, se debe empezar con una alineación precisa de los datos visuales; pero cuando en el proceso participan tres dimensiones y millones de píxeles, la tarea se torna exponencialmente compleja. Por ello, dentro de este ámbito, es fundamental contar con mayor velocidad de procesamiento.

Para este proyecto de imaginología, Mayo Clinic e IBM emplearon 98 juegos de imágenes y operaron la aplicación para registro optimizada en el IBM BladeCenter QS20, para comparar con la aplicación original operada en una configuración de procesador normal. La aplicación operada en la configuración del procesador tradicional terminó el registro de los 98 juegos de imágenes en aproximadamente siete horas. El equipo adaptó una aplicación algorítmica de registro linear tridimensional "basada en información mutua" y optimizada para el procesador Cell B.E., la cual terminó el registro de los 98 juegos de imágenes en tan sólo 516 segundos, sin que ninguno de ellos tardase más de 20 segundos.

El algoritmo linear tridimensional encuentra la mejor posición espacial para optimizar la cantidad de información recopilada de dos imágenes; y por tanto, aprovecha al máximo la calidad del muestreo, al mismo tiempo que reduce su tiempo. Se logró mayor eficacia con el almacenamiento en caché con formas cuboides o "bloques", a fin de que el muestreo de imágenes no desperdiciase píxeles. Cuando la razón del muestreo era comparativamente baja, el equipo compactó los píxeles de las imágenes en movimiento del muestreo en forma contigua (en una "tira de imágenes") para acelerar la recuperación, cuando se la necesite.

Al operar la aplicación con mayor rapidez, un médico podrá diagnosticar más rápido e iniciar en forma oportuna el tratamiento adecuado para los pacientes.

"Se trata de tomar las innovaciones tecnológicas, y en colaboración con nuestros clientes, aplicarlas con el fin de permitirles beneficiar a sus pacientes en forma directa", señala Shahrokh Daijavad, de la próxima generación en computación, sistemas y tecnología de IBM. "Esta mejora lograda al operar la aplicación en el procesador Cell alcanzará dos cosas: permitir que los médicos y radiólogos de Mayo logren en segundos lo que antes tardaba horas, lo que a su vez disminuirá bastante el tiempo de espera y la ansiedad del paciente que aguarda para recibir noticias del médico".

Información sobre IBM

Muchas compañías médicas, de productos electrónicos y de defensa aeroespacial colaboran con IBM para incorporar la tecnología del procesador Cell al desarrollo de aparatos electrónicos ricos en medios de comunicación, sistemas de procesamiento de imágenes y video, así como de varias otras aplicaciones nacientes. IBM, Sony y Toshiba originalmente desarrollaron el procesador Cell B.E., fundamentado en la arquitectura Power de IBM, para usarlo en la consola de juegos de la próxima generación de Sony, conocida como PLAYSTATION®3. La arquitectura multi-núcleo de vanguardia y las capacidades de comunicación de alta velocidad del procesador Cell B.E. alcanzaron respuestas en tiempo real ampliamente mejores, al eficazmente facilitar un rendimiento "similar al de un supercomputador".

Información sobre Mayo Clinic

Mayo Clinic, un centro médico sin fines de lucro, ofrece excepcional diagnóstico y tratamiento para problemas médicos complejos dentro de todas las especialidades, en sus instalaciones de Rochester en Minnesota, Jacksonville en Florida y Phoenix y Scottsdale en Arizona. Además, Mayo Clinic conduce investigaciones médicas interdisciplinarias de amplia variedad cuyo único objetivo es mejorar la atención al paciente.

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