美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員正在研究采用電磁波短脈沖的新方法來檢測(cè)和治療早期乳腺癌。

挑戰(zhàn)

乳腺癌越早檢測(cè)出來，存活的幾率就越大。Susan Hagness博士以及一支多學(xué)科科學(xué)家隊(duì)伍正在研究利用低功率電磁波超短脈沖來生成乳房的三維診斷圖像，并利用更高功率的電磁波來將能量聚集到腫瘤上，從而達(dá)到治療癌癥的目的。該技術(shù)通過無傷害的乳房掃描所得到的診斷信息可作為乳房X光照相術(shù)的補(bǔ)充，可以用于檢測(cè)乳腺癌以及在不手術(shù)的情況下的乳腺癌治療。然而，該技術(shù)把所生成的數(shù)據(jù)構(gòu)建成圖像則需要大量反復(fù)、耗時(shí)的運(yùn)算。 

解決方案

用于檢測(cè)乳腺癌的乳房計(jì)算模型（頂部截面顯示了異形組織成份），周圍是一系列用來發(fā)送和接收電磁能短脈沖的天線。

美國(guó)威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的研究人員采用了Acceleware硬件加速平臺(tái)，該平臺(tái)利用NVIDIA GPU（圖形處理器）計(jì)算解決方案的計(jì)算能力極大地加快了該技術(shù)所要求的復(fù)雜計(jì)算的速度。Hagness博士表示：“我們?yōu)闄z測(cè)乳腺癌而研發(fā)的全新的乳房成像技術(shù)整合了逆向散射方案等算法，這些算法需要占用相當(dāng)大的計(jì)算機(jī)資源。Acceleware的解決方案為我們提供了更高數(shù)量級(jí)的運(yùn)算加速，使圖像的生成從數(shù)天變?yōu)槎潭淌菐讉€(gè)小時(shí)。”本技術(shù)可提供精細(xì)的乳房三維圖像，比傳統(tǒng)的二維乳房X光影像更易于解釋和定位潛在的問題。

影響

實(shí)際乳房?jī)?nèi)部數(shù)值影像的橫截面（左）以及采用威斯康星大學(xué)麥迪遜分校微波逆向散射技術(shù)、使用Acceleware硬件計(jì)算出來重建圖像（右）。最黑的區(qū)域代表腫塊。

對(duì)包括乳腺癌在內(nèi)的多種癌癥來說，發(fā)現(xiàn)的越早就越有利于癌癥的治療和治愈。1通過使用Acceleware/NVIDIA解決方案，完全掃描乳房之后生成微波影像的時(shí)間現(xiàn)在僅需幾個(gè)小時(shí)即可完成，從而快速地為醫(yī)師提供了更高質(zhì)量的三維圖像，讓他們能夠根據(jù)圖像做出診斷與治療決策而無需進(jìn)行不舒服或創(chuàng)傷性的手術(shù)。Hagness博士以及她在威斯康星大學(xué)麥迪遜分校的團(tuán)隊(duì)都希望這項(xiàng)技術(shù)將來能夠用來更輕松、舒適地治療病人。這些研究成果擁有良好的前景以及合理的價(jià)位，這項(xiàng)技術(shù)有望在將來得到推廣應(yīng)用。