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.



[1] Az IKTA5 program támogatásával készül