GPU NVIDIA позволят проводить операции на работающем сердце

    Скоро для операции на сердце — не будет нужды его останавливать и вскрывать грудную клетку пациента. Операцию будет производить хирург с помощью манипуляторов, подведенных к сердцу через небольшие проколы в груди пациента. Микрокамеры в реальном времени оцифровывают бьющееся сердце, строя его трёхмерную модель, а специальные алгоритмы предсказывают следующее положение области интереса сердца, и манипулятор следует вслед за ней — хирург работает в сопровождающей системе координат, в которой сердце неподвижно. Такой огромный поток данных невозможно обработать на обычных процессорах, но по словам разработчиков — производительности видеокарт хватает для обеспечения нужной скорости обработки информации.

    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 58

      +2
      А кто хоть разрабатывает?
        +3
        группа исследователей Rogério Richa, Philippe Poignet, Chao Liu.
        Efficient 3D Tracking for Motion Compensation in Beating Heart Surgery — можно почитать подробнее об алгоритмах, на эту тему диссертации пишут
          +2
          А кто спонсирует работу? Могу предположить, что Philips, Siemens или General Electric?

          Проблему Motion Compensation в realtime уже давно более-менее эффективно решают с использованием вычислений на GPU для применения в субтракционной ангиографии и при шумоподавлении. Тут, как я понимаю, добавляется просто 3D реконструкция, поэтому потребовался новый подход?
        +2
        Т.е. в реальном режиме времени манипуляторы не могут следовать за движением сердца и движение мышцы нужно предугадывать, но выживет ли пациент если мозг решит подать не стандартную серию эл. импульсов на сердце, а манипуляторы будут в опасной зоне в этот момент?
        Больше похоже на рекламу NVidia нежели на рекламу мед технологии.
          +5
          В иделе система сможет быстрее срегировать на нестандартные импульсы, чем хирург.
            +7
            Думаю, насчет «предугадывания» — это такое казуальное упрощение для неспециалистов. Скорее всего, просто точно и с минимальной задержкой (которой, соответственно, раньше нельзя было достичь) отслеживается движение мышц — а приводы соответственно повторяют движение с достаточной скоростью, чтобы ничего не повредить.
            Как ни крути, крутая технология — хоть и не суперинновационная по технической сути.
              0
              Ну почему же упрощение… Вот к примеру Фильтрация Калмана может выполнять предсказание на шаг интегрирования, на два и т.д. с увеличением ошибки предсказания. При этом шаг интегрирования может быть 1 — 10 мсек. Для человека это вроде и не предсказание вовсе, а для технического устройства — вполне себе предсказание. Вопрос только в динамических характеристиках манипуляторов — успеют ли они отработать такое предсказание?
              +2
              Вообще, сердце само генерирует импульсы своих сокращений и мозг/нервная система в этом не участвуют. Нервная система может лишь регулировать параметры работы сердца — частоту и силу сокращений. А вообще, изменение ритма работы сердца уж точно там должно быть учтено, ведь ритм на абсолютен.
                0
                Правильно… Вдохнули побольше воздуха — сердце замедлилось. Но изменение ритма происходит с задержкой в несколько секунд (по крайней мере у моего нетренированного сердца). Для микроконтроллера это достаточно большое время.
                +2
                Электроника в состоянии в реальном времени контролировать двигатели формулы-1 с частотой до 18000 оборотов в минуту, а вы из-за каких-то 1-2 Гц. переживаете :)
                  0
                  Это несколько разные процессы, в случае пациента это внешнее наблюдение без возможности 100% предсказать следующую секунду, в машине та же самая электроника контролирует двигатель.
                    0
                    Ну так кто мешает снимать потенциалы с самого миокарда? В этом случае распространение потенциала действия в мышце будет обнаружено электроникой раньше, чем начнет сокращаться само мышечное волокно.
                      0
                      Вам стоит связаться с разработчиками этого мед. устройства, вдруг Ваши знания им пригодяться :)
                        0
                        Это школьные знания.
                          0
                          Вот тут хорошо начальная теория описана: www.happydoctor.ru/info/461
                            0
                            Спасибо за ссылку, но мой ответ был адресован не Вам :-)
                              0
                              Да я тоже не для вас писал.
                +5
                Это очень круто! Ну, то есть это реально огромный шаг вперед. Постоперационный период должен в результате проходить намного лучше. Ну и вообще преимуществ море.

                Единственное что меня тут смущает это то, что похоже это (по крайней мере частично) работает под управлением винды (судя по видео). А винде, я бы, по возможности, свою жизнь не стал доверять.
                  +1
                  Ага, винда поймает BSOD, а пациент поймает белый тоннель смерти…
                    –7
                    Странно, и где вы берёте такую винду. Или такое кривое железо. Последний раз bsod я видел на windows'98.
                      +2
                      Не хочу гнать на винду, тут вина, скорее, не майкрософта. Но вы просто не сталкивались, видимо, со специфичной периферией. Простейший пример: электронные лицензионные ключи и USB-COM программаторы одного российского производителя нахорошо валят любую винду в синий экран от 2000 до 8.1 с завидным постоянством:)
                        0
                        В принципе, да. Так и есть. Основные вылеты в синий экран давно уже связаны с проблемами железа. Лично у меня были такие вылеты из-за некачественно припаянного провода питания sata-винтов и из-за перегнутого IDE-шлейфа (и то это я сам виноват — слишком сильно его согнул). Чисто программных сбоев в винде я не видел уже давно.
                          0
                          Автор коммента, на который вы отвечаете, скорее, на драйвера намекал, а не на само железо. Но проблемы с системным диском будут приводить к «синему экрану» почти наверняка, в этом вы правы.
                          0
                          Нет, ну у меня тоже бывало зависал при чтении неудачного диска оптический привод.
                          Но я надеюсь никто во время операции не будет вставлять в комп диски или usb-флэшки…
                      +3
                      Да, это круто! Однако, очень критичная к надежности система.
                        +2
                        Подозреваю что винда там используется, максимум, для некритичной части фронтэнда.
                        Сама же система работает на ОСРВ.
                          +9
                          Покопался чуть чуть.
                          Робот Da Vinci компании Intuitive Surgical, который фигурирует в ролике, работает под управлением QNX.
                            0
                            Гм. А куда собственно железка от nvidia подключена? Ужель ради этого проекта они драйвер с поддержкой CUDA под QNX написали?
                              0
                              Ну, например, для Tegra K1 VCS драйверы написаны не только для Android и Windows, но и для QNX.
                                0
                                Ну, тут всё же не Tegra. Надо поковыряться, вдруг есть публичная информация о технологической составляющей.
                                  +1
                                  Я к тому, что если есть запрос и деньги, то NVIDIA для чего угодно драйвера напишет, и в драйверах для QNX ничего удивительного нет. К тому же у Tegra микроархитектура GPU совпадает со «взрослыми» видеокартами.
                        +1
                        Драйверам NVidia под Linux я бы тоже не стал доверять.
                        +8
                        — Мама, играя в игры я помогаю прогрессу в области медицины, какие ещё уроки?!
                          +6
                          Это уже не анекдот. Тут геймеры не так давно за пару дней навертели белков на 15 лет исследований.
                            0
                            Именно геймеры? О чём речь?
                              0
                              Это про fold.it/portal/, игру, в которой геймплеем идёт решение задачи о сворачивании белков. Геймофикация исследований очень интересная вещь, любимый проект про это наверное www.zooniverse.org.
                                0
                                Игра Fold It как то так называется.
                                Упс — не обновил коммент :)
                            +18
                            Действительно похоже на рекламу nVidia. Не думаю что, например, у Ati карты принципиально не способны на подобное.

                            Вспомнился анекдот, очень в тему. Не знаю как под спойлер спрятать, извините, но он на самом деле в тему.

                            Приехал как-то один знаменитый хирург в автосервис. Попросил механика посмотреть чего у него там с двигателем не так и что за шумы появились. Ну и вот, когда приходит время расплачиваться за работу, между ними происходит примерно следующий диалог:
                            — Ну что, сколько с меня?
                            — Да я его перебрал, пару деталей сменил… всего десятка в общем получается за всё.
                            — Отлично. Вот держи!
                            Механик деньги взял и, улыбаясь, изрёк:
                            — Слушай, смотри как иронично получается — вроде мы с тобой оба движки ремонтируем, а зарплаты такие разные!
                            Хирург посмотрел на него и говорит:
                            — А хочешь, объясню в чём разница?
                            — Конечно хочу, давай!
                            Хирург открывает капот, затем садится за руль, заводит мотор и говорит:
                            — Ну чё, давай! Перебирай!
                            • UFO just landed and posted this here
                                +1
                                Почему же? ATI карты работают в десятки раз быстрее при генерации биткоина, например. Самая топовая Nvidia карточка будет работать в таком случае как самая дешевая из ATI ассортимента.

                                Насколько я знаю, у ATI высокая работоспособность при работе с целочисленными вычислениями, а у Nvidia — с плавающей запятой.
                                Возможно это преимущество и помогает работать быстрее остальных.
                                  0
                                  у ати сха256 аппаратный на скриптовых валютах нвидия отстаёт граздо меньше.
                                +1
                                Подождите, я не понял, если хирург сделает надрез на мышце не остановленного сердца, это не вызовет разрыва под давлением при его работе?
                                  0
                                  А зачем резать мышцу? Там может быть много всего, что надо отрезать, не трогая само сердце. Какие-нибудь лишние спайки, наросты, опухоли, тромбы.
                                    0
                                    Но ведь те же тромбы находятся внутри сосудов.
                                    Ну и сердце само по себе — агрегат нереальной сложности. Думаю, для подобных технологий там есть необходимое применение.
                                      0
                                      Да, спасибо за пояснение, подумал слишком примитивно.
                                      +3
                                      Я думаю что хирурги и авторы проекта несколько более осведомлены, нежели мы все :) Так что все учитывается.
                                      +4
                                      Так. Стоп. А «новость» то аж 2010 года! То есть за прошедшие 3 года явно должны были уже внедрить в производство. Ну, или как это водится в медицине, начать клинические исследования, и глядишь еще лет через 6-7 этот дивайс будет допущен к операциям.
                                        +1
                                        >>Такой огромный поток данных невозможно обработать на обычных процессорах
                                        ORLY? А что мешает? Просто добавь /~воды~/ процессоров…

                                        А что будет, если драйвер nVidia внезапно вылетит? Как у меня периодически происходит с предварительным подвисанием или полным зависанием восьмой венды, и если даже драйвер автоматически восстановился, то до перезагрузки работает с жуткими тормозами… Никакие обновления не спасают, никто и не собирается это исправлять, а тем более открывать исходники…
                                          0
                                          >>А что мешает?
                                          архитектура, количество операций за такт
                                            0
                                            Выше шины все равно не прыгнешь…
                                              +1
                                              Как там на диване размышляется? В этих карточках большое количеством потоковых процессоров, она более чем удобна для параллельных операций с большим количеством матриц с вещественными числами (что вобщем-то во многом и используется для координат точек в евклидовом пространстве), несколько уровней памяти: локальная для потоков, общая, константная и прочее, у всех своя скорость доступа. По шине передавать можно только окончательные результаты вычислений на хост с видеокарты и обратно. Сейчас даже суперкомпьютеры используют GPU, т.к. плавающая точка быстро считается. А про драйвера, я думаю, там предусмотрены методы для отказоустойчивости и т.д, со здоровьем людей все же работают, а не домашнюю страничку коту делают.
                                                0
                                                Да я и не спорю, что GPU в плане параллельной обработки плавающей точки лучше. Но в тексте говорится об "_огромном_потоке_данных_", поэтому я и говорю про узкое горлышко в виде пропускной способности шины, но если основная проблема в производительности вычислений, то конечно GPU предпочтительней…
                                                //млин, не могу быстро отвечать, надеюсь, что пока жду, у меня не вылетит драйвер… :DDD
                                            0
                                            я выключил поддержку аппаратного ускорения у браузера — кол-во провисаний сократилось на порядок, попробуйте. GF 560GTX
                                            0
                                            Кстати, всем, кому интересно как становилась кардиохирургия и какие сложности возникают в процессе операций на сердце, рекомендую посмотреть отличный фильм BBC на эту тему. К сожалению, встроить не могу, поэтому вот ссылка: www.youtube.com/watch?v=nVrX96KGZOA
                                            Гарантирую, это очень интересный и познавательный фильм и думаю даже полезный!..
                                              0
                                              Встроил:
                                              –1
                                              Эдакая динамическая компенсация. Крутое внедрение.
                                                0
                                                Главное чтоб отвал видеочипа во время опрации не произошел, нвидиа славилась одно время этим, придётся экстренно прогревать плату установки в духовке автоклаве.

                                                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.