x0z7blog01的部落格

德克薩斯大學西南醫療中心的醫用物理學傢正在研究如何利用運算速度越來越快的GPU大幅度縮短放療方案的計算時間。使用GPU計算後，不但時間縮短，計算精度也提高瞭。

帶頭采用這種新舉措的是史蒂夫·薑(音)博士，他是德克薩斯大學醫學物理和工程部門的主管。薑博士研究GPU在腫瘤領域的應用已經有好幾年瞭，最早可以追溯到他在加州大學擔任教授的時候。他斷定以今天的顯卡處理速度，以前需要70個小時才能完成的復雜質子放射療法計算隻需要短短10秒鐘。

質子放療使用一道質子光束對人體機型符合輻射劑量要求的特殊放射療法，拋棄瞭傳統的高能X射線療法。兩者的主要區別在於質子放療不會影響腫瘤細胞周邊的器官和健康組織，癌癥病灶部位能接受更多放射。所以照射范圍計算對準確度有非常高的需求，如果精度不夠高，目標區域無法接受足夠放射量，周圍的健康組織反而會超劑量照射。

對目標區域進行計算是一項復雜且耗時的工程，但是如果不進行快速治療，癌細胞很可能會擴散到其他區域，時間拖得太長的話，病人腫瘤的幾何形狀也會發生變化。

個人電腦和遊戲機裡的普通用途GPU提供瞭兩全其美的解決辦法，得益於遊戲市場對畫面無止盡的需求,GPU比以前具有更逼真的圖像處理和物理處理能力，更高的分辨率和更流暢的幀率，醫生們現在可以既快又好地進行計算。

目前的GPU可以做到同時以幾千條線程處理海量數據。同時，正是有瞭薑博士和其他科學傢的辛苦開拓，人們可以借助GPU的運算能力在常規治療中進行放療劑量計算、放療規劃、高空間/時間分辨率圖像處理、3D/4D斷層攝影重構。

諸如天文學和計算機生物學等科學領域可以依靠分佈式CPU獲得算力，但是在臨床環境中，需要尺寸更小成本更低的解決方案。而多線程的GPU無疑是理想的方案。