Nowe narzędzie zmniejsza liczbę niewiadomych w obrazowaniu medycznym
Nawet najbardziej nowoczesny sprzęt wymaga nakładu czasu i pracy podczas badania płodu metodą MRI. Artefakty ruchowe utrudniają przetwarzanie obrazu, co powoduje nakładanie się na siebie sąsiadujących w przestrzeni warstw docelowej objętości. Poza nielicznymi wyjątkami, dotychczasowe badania nad oprogramowaniem do obrazowania medycznego nie dotyczyły reprezentacji wizualnej błędów i niewiadomych. W ramach projektu F.A.U.S.T. (Flexible application of uncertainty for scanning and tracking), naukowcy zaproponowali rozwiązanie w postaci przyspieszenia sprzętowego, aby umożliwić pomiar i wizualizację w czasie rzeczywistym wszelkich niewiadomych, przy jednoczesnym skróceniu czasu obliczeniowego. To nowe oprogramowanie daje szansę na wczesne wykrycie wad wrodzonych oraz nieprawidłowości w rozwoju wcześniaków. Naukowcy przedstawili metody rekonstrukcji slice-to-volume do otrzymywania obrazów 3D o wysokiej jakości, stosując przyspieszenie sprzętowe w postaci procesora graficznego. Kluczową cechą nowo opracowanego programu jest możliwość wykorzystania elastycznych funkcji rozmycia punktu, co zapewnia dużą dokładność rekonstrukcji nakładających się na siebie stosów obrazów uszkodzonych przez ruch obiektu. Zintegrowano również metody szacowania ilości ruchu w stosach obrazów uszkodzonych przez ruch obiektu z automatyczną funkcją wyboru stosu, w którym ilość ruchu jest najmniejsza. Ta metoda eliminuje potrzebę ręcznej obróbki danych. Podczas projektowania oprogramowania wiele uwagi poświęcono skalowalności procesora graficznego po to, aby znacząco skrócić czas obliczeniowy w porównaniu do aktualnie dostępnych metod. To pozwoli uporać się z problemem długotrwałej analizy danych, szczególnie podczas badania metodą MRI płodu poruszającego się w macicy. Prawidłowa interpretacja rezonansu magnetycznego płodu może dostarczyć cennych informacji w opiece prenatalnej, determinować formy terapii oraz przyczynić się do rozwoju badań naukowych. Działania podejmowane w ramach projektu i jego wyniki zostały opublikowane w licznych czasopismach naukowych.
