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Computertomographie <>
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DTXT_TITLE: Computertomographie eines Rückenwirbelknochens (2008) DOC_TYPE: Image ARCHIV: 1000 FIL_ID: 50877992 FIL_ORG: 88844.tif FIL_EXT: tif FIL_WIDTH: 1176 FIL_HEIGHT: 910 FIL_RES: 300 FIL_SIZE: 4634096 FIL_COLOR: RGB FIL_ROTATE: FIL_CLIP: FIL_CROP: FIL_IMG: FIL_PATH: DOC_SPERRVERMERK: DOC_INPUT: 07-07-2008 11:46:52 DOC_UPDATE: 12-09-2008 10:30:38 DOC_STATUS: 1 DOC_KATALOG: 1 DOC_SPERR: 1 BESCHREIBUNG: Forscher der ETH Zürich und des IBM Forschungslabors in Rüschlikon bei Zürich haben mit Hilfe eines Blue-Gene-Supercomputers von IBM die bisher umfassendste Simulation von menschlichen Knochenstrukturen durchgeführt. Die Simulation ist wichtig für die Entwicklung von besseren medizinischen Geräten zur Früherkennung und Behandlung von Osteoporose. Damit man das Fortschreiten von Osteoporose so gut wie möglich vorbeugen kann, ist eine frühzeitige Diagnose entscheidend. Forscher der ETH Zürich und von IBM haben nun ein Verfahren entwickelt, bei dem die Knochendichte gemessen und gleichzeitig die Belastbarkeit der Mikrostrukturen simuliert wird. Im Ergebnis erhalten die Forscher eine genaue Abbildung der Knochenstärke in Abhängigkeit der Belastung. So lässt sich erkennen, an welcher Stelle und mit welcher Belastung der Knochen mit hoher Wahrscheinlichkeit bricht. Für die Simulationen haben die Forscher ein 8-Rack-System eines IBM Blue Gene/L Supercomputers genutzt. Durch dessen Leistungsfähigkeit und hohe Skalierbarkeit konnten die Berechnungen für eine 5 x 5 x 5 mm große Knochenprobe in nur 20 Minuten durchgeführt werden. Dabei wurden 90 Gigabyte an Daten generiert. In der nächsten Projektphase geht es für die Forschenden von ETH Zürich und IBM darum, das Verfahren zu erweitern und so die tatsächliche Entstehung von Frakturen in individuellen Fällen simulieren zu können - ein weiterer Schritt in der Entwicklung von zuverlässigen und präzisen Methoden zur Früherkennung von Osteoporose in der Praxis. Die Arbeit mit dem Titel 'Extreme Scalability Challenges in Analyses of Human Bone Structures' von Peter Arbenz, Cyril Flaig, Harry van Lenthe, Ralph Müller und Andreas Wirth von der ETH Zürich, sowie Costas Bekas and Alessandro Curioni vom IBM Forschungslabor Zürich, wurde am 2. Juli im Rahmen der Fachkonferenz IACM/ECCOMAS 2008 in Venedig, Italien, präsentiert. Zu diesem Bild: Die vorliegende Abbildung zeigt einen 5 x 5 x 5 mm großen Ausschnitt eines Rückenwirbelknochens unter einer Belastung, die dem Gewicht der Person im Stehen entspricht. Die in grün und blau dargestellten Regionen entsprechen Ästärkeren' Knochen. Die rötlichen Regionen Äschwächeren' Knochen. Basierend auf einer speziellen, hochauflösenden Computertomografie-Aufnahme (bis zu 6 Mikrometer) der Probe haben die Forscher ein komplexes mathematisches Modell entwickelt mit mehr als 400 Millionen Elementen, so genannten ÄVoxel', um auch die feine Mikrostruktur des Knochens präzise simulieren zu können. In einem weiteren Schritt wurde die Belastbarkeit für viele verschiedene Situationen simuliert. Die Abbildung zeigt einen gesunden Knochen. http://www.zurich.ibm.com/news/08/osteoporosis_d.html BU: RUBRIK: Forschung Technologie Fertigung PRODUKTFAMILIE: IBM System Blue Gene BILDART: Sachaufnahme IBM_NUMMER: 88844 FARBE: farbig FORMAT: Quer ORIGINAL: Digital BILDRECHTE: IBM BILDQUELLE: IBM Research: http://www.zurich.ibm.com/news/08/osteoporosis_d.html EINGABE: Dentz STICHWORTE: Tomographie, CT EXPORTPATH: 33/images/50877992.tif |
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