Multiprocesszoros és Grid
technológia
alkalmazása az orvosi
képfeldolgozásban[1]
Ecsedi Kornél, Gál Zoltán {ecsedi, zgal}@cis.unideb.hu
Debreceni Egyetem Informatikai Szolgáltató Központ
Emri Miklós, emri@pet.dote.hu
Debreceni Egyetem Pozitron Emissziós Tomográfiai Centrum
Molnár József, <jmolnar@atomki.hu
Magyar Tudományos Akadémia Atommag Kutató Intézete
Farkas Attila, <a.farkas@mediso.hu
MEDISO Kft.
Abstract
Az orvosi képfeldolgozás
számára kifejlesztett tomográfiás leképező eszközök és képfeldolgozó
programok hatékonyságának növelése központi helyet foglal el a
multiprocesszoros technológiák alkalmazásának területén. A kutatási téma tanulmányozására létrehozott
konzorcium egyetemi- és akadémiai intézetekből, valamint egy - az orvosi
képfeldolgozás területén hardver- és szoftverfejlesztésekkel foglalkozó -
cégből állt össze Debrecenben.
A kutatási- és
fejlesztési feladatok infrastrukturális hátterét két, egyetemi intézményben
felállított klaszter biztosítja. Az akadémiai hálózaton belüli telepítés teszi
lehetővé azt, hogy a klasztereken végzett alkalmazott kutatási és
fejlesztési feladatokkal párhuzamosan alapkutatási projekteket is el lehessen
indítani. Így vizsgálhatóvá válik a metaklaszter- és GRID technológia
alkalmazhatósága az orvosi képfeldolgozás területén. Ez jelenleg ugyan még
túlmutat a rutin diagnosztika határain, viszont az orvosbiológiai alkalmazott-
és alapkutatások (pl. gyógyszer hatásmechanizmus vizsgálatok vagy agykutatás)
számára rendkívül ígéretes terület lehet. A klaszterek beszerzése, üzembe
helyezése és tesztelése után három párhuzamosan futó kutatási- fejlesztési projekt
indul el: tomográfiás detektorrendszerek nagy sebességgel érkező
digitalizált jeleinek párhuzamos feldolgozása, képrekonstrukciós- és korrekciós
algoritmusok adaptálása multiprocesszoros környezetre, valamint egy
valósidejű, interaktív 3D grafikus diagnosztikai tesztprogram kidolgozása.
Ez utóbbi megfelelő sebességparaméterek esetében rövid időn belül
beépíthető a cég tomográfiás diagnosztikai programtermékeibe. Az
adatgyűjtés és rekonstrukciós fejlesztések tapasztalatai alapot biztosítanak
új termékcsalád kifejlesztésére.
Az ipari partner
középtávú termékfejlesztési stratégiája új technológiák, részben a
multiprocesszoros rendszerek alkalmazására épül. Ez utóbbi ipari alkalmazása
felgyorsítható a kutatóhelyek klaszterekkel kapcsolatos fejlesztési tapasztalataival.
A klaszterek közvetlenül a termékek számolási és adattárolási kapacitását
növelik, a GRID technológia viszont hosszabbtávon a szervizelés
korszerűsítését teszik lehetővé.
A teljesítés során
szerzett ismeretanyag hasznosítása három szinten realizálódik: az ipari partner
termékskálájának bővítése a hatékonyabb adatgyűjtő eszközök és
képfeldolgozó szoftverek irányába, a kutatóhelyek pályázati lehetőségeinek
növelése, valamint lehetőség nyílik e technológia oktatásának bővítésére.
Ez utóbbi két eredmény közvetett módon biztosítja a folyamatos piaci jelenlétet
a cég számára az újabb fejlesztési eredmények adaptálása, valamint a fiatal
fejlesztőmérnökök esetleges alkalmazása révén. A kialakított rendszerek a
projekt futamidején túli fejlesztése az alapkutatási feladatok folytatásaként
Ph.D. és egyetemi hallgatók bevonásával folyamatosan biztosítható, ami az
eredményekkel együtt lehetőséget teremt a tudás- és technológia központok
további együttműködésére is.