Кубанский государственный технологический университет

МРТ будут делать в три раза быстрее

22-05-2012
Магнитно-резонансная томография сканирует организм человека, позволяя врачам обнаружить самые ранние признаки рака и других аномалий. Но этот долгий процесс требует от пациента сохранять неподвижность внутри томографа до 45 минут. Теперь это время может быть сокращено до 15 минут благодаря алгоритму, разработанному в лаборатории электроники Массачусетского технологического университета.

Магнитно-резонансный томограф создает контрастные изображения органов, которые врачи изучают на наличие отклонений. Для получения образов устройство генерирует мощные магнитные и радиочастотные поля. Высококачественные контрастные изображения требуют многократного сканирования одной и той же части тела, что приводит к большим затратам времени.

Исследователи под руководством доцента Эльфара Адалстейнсона придумали, как ускорить этот процесс. Их идея основана на повторном использовании готовой информации. При первом сканировании аппарат получает информацию об органе, которая будет повторяться и на остальных сканах. Следовательно, эту информацию не нужно снимать повторно – ее можно заранее ввести в данные последующих сканирований, чтобы создать изображения.

При первом сканировании программа ищет общие участки, основываясь на анатомической структуре человеческого организма. Так, если машина сканирует мозг, она не будет каждый раз получать сканы головы. Кроме того, алгоритм предсказывает возможные границы между органами, которые будут видны на следующих сканах.

процесс Получения скана по новому алгоритму

Но алгоритм не навязывает слишком много предсказанной информации, поскольку это может противоречить действительному положению дел и создавать риск потери уникальных особенностей ткани. «Такие места, как яркие и темные участки, не будут автоматически переноситься на новые сканы, поскольку на самом деле они могут резко обрываться и дальше будет показана совершенно другая ткань», – говорит один из разработчиков Вивек Гойял.

Таким образом, алгоритм попиксельно вычисляет, какие новые сведения необходимы для изображения, и какая информация – например, о границах между органами – может быть взята из предыдущего сканирования.

В результате процедура МРТ проходит втрое быстрее: занимает 15 минут вместо 45. Быстрое сканирование оказывает незначительное влияние на качество изображения, но результат превосходит все альтернативные алгоритмы.

Сейчас команда работает над ускорением обработки данных при компоновке окончательного изображения. Обычные процессоры тратят на этот последний шаг больше времени, чем при использовании стандартных методов сканирования, но исследователи считают, что здесь им помогут достижения игровой индустрии, а именно мощные современные графические процессоры.

Читайте на CNews Беспилотный краудсорсинг: американцы создают военную технику всей страной Неудачный Mars Express: флеш-память подвела Новые АЭС: индийцы заменят уран на торий

Вре