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Un chip de la videoconsola PS3 acelera el procesado de imágenes médicas

Un chip de la videoconsola PS3 acelera el procesado de imágenes médicas

Informáticos de IBM y de la Clínica Mayo han usado un chip ideado por la propia IBM, usado también en la famosa videoconsola PlayStation 3 (PS3), para crear una estructura informática paralela capaz de acelerar hasta cincuenta veces el procesado de imágenes médicas en tres dimensiones. Esta estructura informática ayuda al registro de imágenes, mejorando el alineamiento a través del ordenador de dos imágenes médicas tomadas en días o con técnicas diferentes. Con las imágenes perfectamente alineadas, los radiólogos pueden detectar más fácilmente cambios estructurales en tumores, por ejemplo. Por Raúl Morales.

Un chip de la videoconsola PS3 acelera el procesado de imágenes médicas

IBM y la Clínica Mayo han presentado un nuevo sistema informático capaz de acelerar hasta cincuenta veces el procesado de imágenes médicas en tres dimensiones. Este sistema utiliza un chip que incorpora la famosa videoconsola PlayStation 3 de Sony.

No es la primera vez que este mismo chip se aplica en proyectos médicos, ya que también se está usando en el proyecto de informática distributiva Folding@Home, que estudia el plegamiento de las proteínas.

Los resultados de este avance serán presentados por ambas empresas esta semana en el Internacional Symposium on Biomedical Imaging, organizado por el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica.

Un chip con mucho juego

“Este alineamiento de imágenes mejora la precisión de la interpretación de las imágenes y la eficiencia en el tratamiento radiológico, particularmente en enfermedades como el cáncer”, afirma el radiólogo de la Clínica Mayo Bradley Erickson en un comunicado hecho público por IBM.

Mediante este sistema el procesado de imágenes es hasta cincuenta veces más rápida que con las técnicas informáticas usadas tradicionalmente, aseguran sus creadores.

Este chip es el mismo utilizado en la popular videoconsola PS3, que a su vez IBM usó también en un superordenador construido para el Departamento de Energía de los Estados Unidos. Se espera que ese ordenador alcance velocidades de un petaflop (un trillón de operaciones por segundo)

Tarea difícil

Una de las vías por la que las imágenes médicas han mejorado es mediante la utilización de imágenes procedentes de más de una fuente (resonancia magnética y tomografía, por ejemplo). La mejora de imágenes médicas mediante ordenador a partir de varias fuentes debe comenzar con un alineamiento lo más preciso posible de los datos visuales. Cuando en este proceso están involucradas imágenes en tres dimensiones y millones de pixels la tarea es complicada y requiere una gran velocidad de procesado de datos.

Para este proyecto, la Clínica Mayo e IBM usaron 98 grupos de fotografías y las procesaron con la nueva la aplicación en el IBM BladeCenter QS20. Después hicieron lo mismo pero con la aplicación original. El resultado fue que en el segundo caso el procesado de los 98 grupos se demoró unas siete horas, mientras que con la aplicación optimizada se demoró 516 segundos.

El algoritmo linear tridimensional encuentra el mejor posicionamiento espacial para maximizar la cantidad de información almacenada en dos imágenes. Esta mayor eficiencia se consigue “atrapando” datos de tal manera que el muestreo de la imagen no pierde pixels en el proceso.

Este proyecto permitirá a los médicos hacer un diagnóstico de una manera mucho más rápida, reduciendo el tiempo de espera y la ansiedad de los pacientes, que podrán empezar antes con el tratamiento más adecuado, asegura en su comunicado IBM

Vigilar proteínas

El chip usado por IBM y la Clínica Mayo también ha sido aplicado a otro proyecto médico. Sony, la creadora de la PS3, trabajó junto a la Universidad de Standford para aprovechar dicha tecnología en el proyecto Folding@Home.

Folding@Home es un proyecto de computación distribuida, que estudia el plegamiento proteico normal y anormal, la agregación proteica y las enfermedades relacionadas. El plegamiento anormal de las proteínas produce enfermedades como el Alzheimer o el Parkinson.

El proyecto requiere técnicas computacionales avanzadas y computación distribuida capaz de simular escalas de tiempo miles a millones de veces mayores que las previamente obtenidas. Gracias a ello ha sido posible simular el plegado de las proteínas por primera vez.

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