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Tesla Grafikprozessoren unterstützen die Früherkennung gefährlicher arterieller Plaque
Heartplaque

Herzinfarkte sind weltweit die häufigste Todesursache. Alleine in den USA sterben jedes Jahr 500.000 Menschen an einem Herzinfarkt. Bei ca. 80 % dieser Fälle kommt es zum Herzinfarkt, weil sich Plaqueablagerungen von den Arterienwänden lösen, die durch konventionelle Verfahren der medizinischen Bildgebung nicht erkannt wurden. Das Vorhersagen der genauen Position von Plaque kann die medizinische Patientenversorgung deutlich verbessern und viele Menschenleben retten.

Die Herausforderung


Die derzeitigen endoskopischen Verfahren erfordern das Einführen von Schläuchen in den Körper des Patienten, um Bilder von Plaqueablagerungen und den Ablagerungsregionen aufzunehmen. Bei diesem recht unpräzisen Verfahren bleibt die exakte Position der möglicherweise tödlichen Plaque häufig unklar. Bisher konnten Herzspezialisten oft nur raten, ob und wo bei Patienten mit Arterienblockaden der Einsatz von Arterienstents sinnvoll war.

Die Lösung


Ein Team von Wissenschaftlern von Harvard Engineering, der Harvard Medical School und des Brigham & Women’s Hospital in Boston hat ein nicht-invasives Verfahren zur Feststellung gefährlicher Plaque in den Arterien von Patienten entwickelt, um das Herzinfarktrisiko zu senken. Mithilfe fortschrittlicher Berechnungen wird eine Strömungssimulation des Blutflusses in den Arterien des Patienten durchgeführt, um Bereiche zu identifizieren, an denen die endotheliale Scherbelastung der Arterienwand herabgesetzt ist.

Mithilfe der massiven Rechenleistung von Grafikprozessoren beginnen Wissenschaftler mit der Erstellung von Modellen des Blutflusses zum Herzen, um Stresspunkte in den Arterien zu identifizieren. Das Endergebnis der Simulation ist eine atherosklerotische Risikokarte, auf der die Position versteckter Plaque ersichtlich ist, bei der eine Stentplatzierung sinnvoll sein kann. Diese präventiven Erkenntnisse werden gänzlich ohne invasive Bildgebungsverfahren oder explorative chirurgische Eingriffe gewonnen.

Die Auswirkungen


Grafikprozessoren sind eine besonders rentable Investition in den Bereichen Bildrekonstruktion und Blutflusssimulation. Sie liefern 20x mehr Rechenleistung und ermöglichen den Einsatz fortschrittlicher Simulationsverfahren in der klinischen Praxis.

Ohne Grafikprozessoren wäre der hämodynamische Ansatz nicht durchführbar, da riesige, teure Computersysteme dafür erforderlich wären. Mit diesem innovativen Verfahren kann gefährliche arterielle Plaque früher als mit jedem anderen Verfahren erkannt werden, und es wird davon ausgegangen, dass es zahlreiche Leben retten wird, wenn es für den regulären Einsatz in Kliniken und Forschungszentren auf der ganzen Welt zugelassen wird.