美國威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員正在研究采用電磁波短脈沖的新方法來檢測和治療早期乳腺癌。

挑戰(zhàn)

乳腺癌越早檢測出來，存活的幾率就越大。Susan Hagness博士以及一支多學科科學家隊伍正在研究利用低功率電磁波超短脈沖來生成乳房的三維診斷圖像，并利用更高功率的電磁波來將能量聚集到腫瘤上，從而達到治療癌癥的目的。該技術通過無傷害的乳房掃描所得到的診斷信息可作為乳房X光照相術的補充，可以用于檢測乳腺癌以及在不手術的情況下的乳腺癌治療。然而，該技術把所生成的數(shù)據(jù)構(gòu)建成圖像則需要大量反復、耗時的運算。 

解決方案

用于檢測乳腺癌的乳房計算模型（頂部截面顯示了異形組織成份），周圍是一系列用來發(fā)送和接收電磁能短脈沖的天線。

美國威斯康星大學麥迪遜分校的研究人員采用了Acceleware硬件加速平臺，該平臺利用NVIDIA GPU（圖形處理器）計算解決方案的計算能力極大地加快了該技術所要求的復雜計算的速度。Hagness博士表示：“我們?yōu)闄z測乳腺癌而研發(fā)的全新的乳房成像技術整合了逆向散射方案等算法，這些算法需要占用相當大的計算機資源。Acceleware的解決方案為我們提供了更高數(shù)量級的運算加速，使圖像的生成從數(shù)天變?yōu)槎潭淌菐讉€小時。”本技術可提供精細的乳房三維圖像，比傳統(tǒng)的二維乳房X光影像更易于解釋和定位潛在的問題。

影響

實際乳房內(nèi)部數(shù)值影像的橫截面（左）以及采用威斯康星大學麥迪遜分校微波逆向散射技術、使用Acceleware硬件計算出來重建圖像（右）。最黑的區(qū)域代表腫塊。

對包括乳腺癌在內(nèi)的多種癌癥來說，發(fā)現(xiàn)的越早就越有利于癌癥的治療和治愈。1通過使用Acceleware/NVIDIA解決方案，完全掃描乳房之后生成微波影像的時間現(xiàn)在僅需幾個小時即可完成，從而快速地為醫(yī)師提供了更高質(zhì)量的三維圖像，讓他們能夠根據(jù)圖像做出診斷與治療決策而無需進行不舒服或創(chuàng)傷性的手術。Hagness博士以及她在威斯康星大學麥迪遜分校的團隊都希望這項技術將來能夠用來更輕松、舒適地治療病人。這些研究成果擁有良好的前景以及合理的價位，這項技術有望在將來得到推廣應用。