Duane Storti 得拾起一根骨头 — 其实是 20 根。

华盛顿大学教授 Storti 与退伍军人桑德健康照护系统的预防失去肢体与义肢工程设计中心(Center for Limb Loss Prevention and Prosthetic Engineering at VA Puget Sound)合作,研究人类行走时构成足部的 20 根骨头是如何相互配合运作。

处理资料旷日费时而拖慢了研究进度,不过 Storti 跟他的同事靠着速度更快的 GPU 来追踪和扫描患者下肢,改变了这个局面。

研究团队使用 2D 和 3D 的 X 光影像,研究足部每根骨头的形状,了解行走时骨头是如何配合运动。他们希望藉由这项新方法让医师更有效地比较退伍军人下肢治疗方法。

这项研究让这群研究员成为 NVIDIA 2017 全球影响力大奖五名决赛入围者之一。NVIDIA 每年颁发 15 万美元给运用 NVIDIA 技术,在解决社会、人道与环境问题方面有突破性进展的研究人员。

这些骨头为行走而生

足骨治疗的临床实验需要大量患者比对最适合其症状的疗法,不过要是得花不少时间来处理病患的影像资料,就会更晚才能获得最佳配对结果。参与患者人数不足的情况下,就导致临床实验无法进行。

在对评估治疗方式有着极高重要性的影像还原过程里,数字飞快地增加。

“(足部)的骨头有 20 根,每根都要在 100 个不同的设定里进行扫描,再建立影像,直到最后拿到合理的配对结果,那时也会产生出由数百张照片组成的影片。”Storti 说。

记录一整组的行走资料得花上一周半的时间,而研究需要数十名患者的配合,以评估各种治疗方式,而医师则通常会比较两到三种可能的治疗方式。

Storti 采用 CUDA 架构的方法将运算时间从一周半减少到一天,而能顺利在临床上研究治疗方法。

“将骨头形状配合 X 光影像得用上大量数学运算,我们使用强大的 GPU 来增进所需的运算能力,在合理的时间量里完成这些数学运算作业。”Storti 说。

将 GPU 用在医疗产业一事,又向前迈进一步

Storti 目前的研究和新的算法是用在研究足疾治疗方式上,他也预见自己的研究成果有助于日后研究膝盖和脊椎等其他肢体疾病。

人工智能推动多个产业的发展面貌,Storti 希望他的研究只是将 GPU 用于医疗产业的开端。

“要将 CUDA 规模的并行计算能力用在(医疗产业),不必得有一座国家级的实验室,有部够水平的笔记型计算机,就能做出有意义的事情。”Storti 说。