Graphics chips speed up medical imaging
http://www.physorg.com/news171278830.html
By Steve Johnson, September 4th, 2009
除了使電玩更活潑生動之外，強大的繪圖導向晶片還被發現一種成長中的系列應用：Nvidia 與 Advanced Micro Devices（AMD）正加速醫療成像方面的銷售，那可以是一種拯救生命的優勢。
根據 Jim Hardwick 表示，利用這類在絕大多數 PC 與許多醫療機件上運作的微處理器，一張由 TechniScan 開發的超音波成像裝置所掃描而成的三維乳房圖像，需要花一個小時來產生。他是這家位於鹽湖城的公司的軟體工程師。
但利用一種由 Nvidia（位於 Santa Clara）製造的先進繪圖晶片，他說，那只要花大約一半的時間。
Hardwick（他上週在 Nvidia 總部準備展示數種由繪圖晶片所強化的應用），表示，能盡快獲得這樣的掃描結果對於醫師與他們的病患而言很重要。
"他們想要在離開診療室之前能夠觀看及討論影像，" 他說。
在傳統上，絕大部份二進位的運算任務由微處理完成，那又稱為中央處理單元（CPU），那大部分由 Santa Clara 的 Intel 所銷售。繪圖晶片被視為一種附屬品，提供漂亮的圖像。
不過在過去十年間，一種新的繪圖晶片類型 -- 稱為繪圖處理單元（GPU）-- 已被開發來挑戰 CPU，以及 Intel 在高效能晶片市場中的優勢地位。
在 Nvidia 與 Advanced Micro Devices（位於 Sunnyvale）佔優勢的銷售下，GPU 已經比 CPU 有更多的個別運算引擎，或核心（cores）。這讓 GPUs 能同時處理多重的資料流，那使得它們在處理某些任務上快過 CPUs。
的確，Pittsburgh 大學研究者在去年所完成的一項研究發現，Nvidia GPU 產生比 CPU 所能辦到的還快上許多的肺癌電腦斷層（CT）影像。結果，研究者們下結論："在醫學成像裝置與診斷中，利用 GPU 處理力量的優勢能獲得廣泛地讚賞。"
Sanford Russell （Nvidia 業務單位總經理，正探索 GPUs 的新用途）表示，這些晶片已在市面上銷售的數種醫療成像裝置中了。他拒絕指出製造商，並補充 Nvidia 不會揭露他們在這方面的獲益。不過他表示，他公司對其在醫療領域的進展感到滿意。
在過去幾年間，Nvidia GPUs 的速度已使得它們從天氣預測與商業化食物開發到分析化學有害物質與潛在石油沈積層的每一件事上愈來愈有用。這樣的迅捷也吸引到保健專家，他們已倚賴醫學成像機器來提供疾病及其他病痛的詳細圖像。
專家表示，提供 3D 視野的機器格外有用，因為它們有時能讓醫師聚焦在其他設備所看不到的疾病上。不過要產生 3D 影像得處理大量的資料。根據 Lynda Domogalla，位於（比利時）Brussels 的 Barco 產品行銷經理表示，這就是為何 AMD 的 GPUs 被用於銷售給放射學家、具有 3D 能力的機器上。
然而利用 GPU 操縱這種圖像，其密集的影像處理 "非 CPU 的處理能力所及，" 她表示，"由於那在螢幕上非常快速，所以放射學家不需要花時間等待顯示。"
AMD 在 2006 年遇到了大型財務風險，當時它以 56 億美元的價碼買下繪圖晶片製造者 ATI Technologies，從而跳入 GPU 市場。不過 AMD 的 GPU 無疑在其他市場，例如醫療成像，中提供了它們的價值，Patti Harrell 表示，該公司的串流運算（stream computing）主管。甚至就連 Intel 都在開發它自己的 GPU。
"十年了，" Harrell 表示，"我認為你將會在幾乎是所有中型與大型規模的掃描與篩檢類型裝置中找到它們。"
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國研院3D醫療影像處理軟體 將開放下載
中央社 2009.10.01
國研院國家高速網路與計算中心今天發表新研發的「醫療影像處理軟體」，提供多樣影像處理及3D即時呈現，支援所有醫療影像格式，且可客製化開發，將開放醫療研究人員免費下載。
國研院表示，「醫療影像處理軟體」（MedicalImage Illustrator，通稱MiiL）是國研院國網中心專為醫療研究人員設計開發的醫療影像處理軟體。
這套軟體可針對不同情況的醫療影像特性與觀測目的，提供多樣影像處理及3D即時呈現功能，並可支援所有醫療影像格式、巨量資料處理、4D資料處理及立體播放等領先業界。
為造福全民，國研院宣布，MiiL醫療影像處理軟體近日將在科學視算服務網址（viml.nchc.org.tw）公開推出，供醫療研究人員免費下載使用。
國研院舉例，台大醫院核磁共振實驗室擁有全球最先進的水分子擴散磁振造影技術，能擷取最細緻精微的腦神經束影像，但無法與其他各種不同核磁共振攝影（MRI）影像，如頭顱骨、腦灰白質、腫瘤等，做有效地整合與即時的3D顯示。
這些瓶頸，經國網中心運用MiiL處理，不僅標記出腦灰白質、頭顱外型、腫瘤、腦神經束等資訊，還能融合所有的資料、校正對位、正確顯示這些腦部結構，同時將腦神經束及腦灰白質的容積資料做混合交錯的3D呈現，有助醫療人員觀測病人腦內構造，讓醫師加速診斷，也有協助病理診斷分析、術前規劃等潛在價值。
國研院表示，MiiL可大幅降低醫療與研究成本，使用MiiL醫療影像軟體，可比使用一套商業軟體節省新台幣35到50萬元及每年約 8到11萬元的維護成本；同時可針對台灣在地的醫療特別研究需求，提供客製化開發，再省下等待商業軟體更新的時間。
◆ Nvidia發表新一代GPU運算架構Fermi
文/范眠 2009-10-01 iThome online
Nvidia表示，這是業界首創專為超級運算設計的PC GPU架構。我們將能以十分之一的成本以及二十分之一的功率，提供與前一代技術相同的特性與效能。
在週三(9/30)於矽谷舉行的Nvidia GPU技術研討會上，該公司揭示了代號為Fermi的新一代GPU運算架構；同時還宣佈，Oak Ridge國家實驗室將會採用Fermi設計超級電腦。
Fermi將會是CUDA的下一代技術。CUDA是Nvidia於2006年開發的可程式架構，其中結合了運算處理器與GeForce 8800架構，可用來執行繪圖處理或是透過C語言編程來進行一般的運算工作。由於此架構在執行電腦繪圖等特定任務時，非常快速且具效益，因此，已獲得許多科學應用的廣泛採用。
現在，Fermi新增了多項特性，包括C++語言、錯誤修正編碼(ECC)、以及平行數據快取(Parallel DataCache)。這是一種最佳化的快取架構，透過共享L1記憶體和L2快取，可加速物理運算。此外，它的記憶體位址空間從4GB擴充到1 TB，可透過六個64位元介面存取外部DRAM。
Fermi將包括512個支援IEEE 754-2008浮點準確度的核心，速度可較現有的GPU快了8倍。此外，Fermi架構還可透過Nexus開發環境與微軟的Visual Studio 2008 SP1整合。
Nvidia表示，這是業界首創專為超級運算設計的PC GPU架構。我們將能以十分之一的成本以及二十分之一的功率，提供與前一代技術相同的特性與效能。
In-Stat分析師表示，儘管超微的Radeon HD 5800廣受好評，但從運算效能的角度來看，Nvidia的Fermi則是更勝一籌。目前，大概只有英特爾預計明年推出的Larrabee可與Fermi 相互競爭。但Larrabee是從x86架構出發，意圖結合運算與3D繪圖功能，這與Nvidia的做法剛好相反。不過，這得等到Larrabee產品正式上市之後，才能知道x86架構是否真能勝任密集的繪圖處理任務。(編譯/范眠)
3D擬真齒模系統 牙齒治療有一套
中央社 2009.11.26
台灣研發「牙科臨床技術電腦化評估系統」，透過3D擬真數位齒模系統，讓牙醫師在執業前就能熟悉各項操作技巧，提升患者牙齒治療效果。
中華牙醫學會牙科器材委員會醫師黃大可今天在「3D擬真系統教學，患者不再當白老鼠」記者會表示，不少民眾都有牙疾經驗，要裝牙套或植牙解決，耗費時間，品質也參差不齊，且國內牙醫師執照考試仍停留在只考筆試，不考術科。
為提升牙科醫療技術，國內自行研發「牙科臨床技術電腦化評估系統」。黃大可表示，這套系統整合空間定位系統、互動式模擬實境系統以及教學評分系統，藉由3D擬真數位齒模系統，讓牙醫系學生使用起來更有真實感。
黃大可指出，未來還將開發臨床植牙3D互動式模擬系統，以及口腔外科手術的臨床訓練系統，讓牙醫師在執業前就能熟悉各項操作技巧。
患者接受蛀牙治療時，牙醫師會先在牙齒上磨洞。黃大可表示，牙醫師在幫患者磨洞時，要看牙齒的角度、平整度、深度，若能運用這套軟硬體系統，精密度高，幾乎可以做出和真牙一樣的角度、平整度。
黃大可表示，目前這套軟硬體會先運用在牙科學生臨床教學及考試訓練，未來還將進一步推廣到業界，實際運用於牙科治療。
虛擬解剖 驗屍免破壞遺體
自由時報 2009.11.29
編譯管淑平／特譯
結合3D光學掃描、電腦斷層和磁振攝影進行的「虛擬解剖術」（Virtopsy），讓解剖驗屍不再需要開腸破肚。瑞士伯恩大學法醫學教授泰利自2006年起已經以他的團隊開發出來的這套系統，調查伯恩地區一年約100件的猝死、非自然死亡案例，有八成的死因都可透過這種方式鑑定出來。
3D透視 可網路分享
泰利說：「我們可以鑑定出60％到80％的傷處或死因而不需要剖開遺體。」虛擬解剖術的好處是，檢驗時產生的數位、永久性紀錄可以透過網路分享。
進行一次虛擬解剖約30分鐘，死者遺體置於檢驗台上，由一個約比鞋盒略大、懸於機械手臂的表層掃描器掃描遺體輪廓，再配合多切面電腦斷層掃描拍下骨骼和腦部損傷情況、磁振攝影得出軟組織更精細的影像，血管內部情況則靠血管攝影法呈現，然後由兩名技術人員用電腦診斷掃描結果。
泰利說，「這就是一大優勢，因為你不用破壞遺體，就能看到用3D呈現的影像，然後進行分析。」
這整套系統售價200多萬瑞士法郎（約6400多萬台幣），他說，目前伯恩是全世界唯一將這些掃描法結合起來用於驗屍的地區，這套系統初期並未引起太多人的興趣，但是現在從澳洲到北歐都有人前來探詢。
不過泰利也說，虛擬解剖尚無法完全取代手術刀，這種古老的解剖程序仍是「黃金準則」。（取材自路透）
美研究：電腦斷層掃瞄可能提高致癌率
中央社 2009.12.15
美國國家癌症研究所最新的研究指出，2007年，全美民眾使用電腦斷層掃瞄達7200萬次，估計導致2萬9000例癌症，其中近1萬5000個癌症病例具有致命風險。
電腦斷層掃瞄可以提供清楚的圖像，有助於醫師掌握病情。不過，國家癌症研究所（National CancerInstitute） 最新的研究卻提出警告，病患接受電腦斷層掃瞄時由於曝露於放射線之下，未來幾年可能因此發生成千上萬的癌症病例。
美國「國家公共電台」（National Public Radio）今天報導，國家癌症研究所最新的研究指出，光是在2007年一年內，美國民眾使用電腦斷層掃瞄的次數高達7200萬次，估計導致2萬9000 例癌症個案，其中將近1萬5000個癌症病例更具有致命的風險。
報導指出，除非美國醫學界能降低電腦斷層掃瞄的使用率，或者減少患者每次接受電腦斷層掃瞄時的放射線量，否則電腦斷層掃瞄所引發的致癌風險，每年在美國都會繼續發生。
國家癌症研究所這項研究將刊登於本週出刊的美國「內科醫學年鑑」（Annals of Internal Medicine）。
這項研究發現，兒童、年輕人以及婦女接受電腦斷層掃瞄的風險最高，因為電腦斷層掃瞄而引發的癌症病例當中，有2/3就是發生在婦女身上。
◆ 專家:健檢改用磁振造影 降低罹癌風險
中央社 2009.12.15
美國最新研究顯示，電腦斷層掃描 (CT) 可能提高致癌率。台北榮總癌病中心主任顏上惠建議健檢民眾，全身健檢可改用不具放射線的磁振造影 (MRI)，以免防癌篩檢反而增加罹癌風險。
外電報導，美國國家癌症研究所最新發表在「內科醫學年鑑」的研究顯示，電腦斷層掃描時的放射線暴露，會增加罹癌風險，全美民眾使用斷層掃描7200萬次，估計導致2萬9000例癌症，其中1萬5000例具有致命風險。
顏上惠說，民眾做1 次電腦斷層掃描所接受的放射線劑量，相當於照數10張的X光片，如果為了治療疾病而做的診斷，或是高危險群、癌症追蹤而需要檢查，且利大於弊，那麼該做的電腦斷層掃描還是要做，不要因噎廢食。
近年來，許多健檢中心推出菁英健檢，使用電腦斷層掃描篩檢心臟病、癌症，收費不貲。顏上惠提醒，已有研究顯示，一般人的全身健檢改做磁振造影也可達到類似效果，卻沒有放射線暴露之虞，因此最好不要使用全身電腦斷層掃描。
一次斷層掃描=照500次X光 醫：非必要別做
http://udn.com/NEWS/WORLD/WOR4/5311231.shtml
【聯合報╱記者詹建富／台北報導】2009.12.16
美國研究發現，接受電腦斷層掃描會增加罹癌的危險，台北國泰醫院高階醫學影像健檢中心主任鄭慶明指出，由於照電腦斷層比照Ｘ光的輻射曝露劑量高出百倍，國外屢有專家提出警告，但兩者的關聯性仍需時間驗證，民眾若要自保就是「非必要的斷層掃描不要做」。
鄭慶明表示，一般胸部Ｘ光的輻射劑量約為零點零二毫西弗（ｍＳｖ），電腦斷層的輻射劑量，依掃描部位不同，頭部電腦斷層的輻射曝露約二毫西弗，若是胸部、上腹部、骨盆腔或脊椎電腦斷層則各約十毫西弗，如果是心臟血管的電腦斷層則是15毫西弗左右。整體而言，照一次斷層掃描的輻射曝露量相當於照五百次胸部Ｘ光。
不過，他強調，雖然電腦斷層有輻射是眾所皆知，但它與引發癌症的關聯性，仍缺乏直接的證據，而且罹癌屬於多發性的因素，如果僅以電腦斷層的單一因素，似乎過於牽強。但要注意的是，除非是低劑量的肺癌篩檢電腦斷層，其輻射劑量較低。他認為，民眾仍要儘量減少不必要的斷層檢查，以策安全。 （相關報導詳見原站）
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