RenderMED
Gianluca Arcidiacono
Primo Workshop Trigrid VL
Catania – 13 Marzo 2006
IR&T Engineering srl
Premessa

Obiettivo: diagnostica assistita dal computer

Visualizzazione tridimensionale di dati medici: Risonanza
Magnetica (MR), Tomografia Computerizzata (CT)


Rappresentazione dettagliata degli organi interni
Sequenza di immagini bidimensionali

13 Marzo 2006
Problema: difficile percezione delle forme
IR&T Engineering srl
Volume Rendering

Una rappresentazione tridimensionale delle sezioni
migliora la percezione degli oggetti in esame: algoritmi di
Volume Rendering
13 Marzo 2006
IR&T Engineering srl
Stato dell’arte

Sistemi hardware dedicati basati su acceleratori grafici

Garantiscono un rendering in tempo reale

Importante perché risultati visivamente significativi necessitano di un
frequente tuning dei parametri di visualizzazione e di classificazione

Permettono di effettuare il rendering di volumi fino ad una risoluzione
di 5123 voxel (unità di discretizzazione volumetrica)

Tempi di rendering compresi tra 0,06 e 0,25 secondi (4 - 16 fps)
13 Marzo 2006
IR&T Engineering srl
Esempio
13 Marzo 2006
IR&T Engineering srl
Limiti attuali

Sistema dedicato e ristretto a personale altamente specializzato

Grandi aziende ospedaliere e cliniche private

Collaborazione remota tra medici non possibile

Volumi limitati a risoluzione medie (5123 voxels)

Livello di dettaglio non sempre sufficiente per l’esigenza in campo diagnostico
(ricerca di piccole masse tumorali o piccole lesioni)

Complessità O(N3)
N
Quantità di voxel
del volume (N3)
Bits per
voxel
Memoria
RAM
Tempi di rendering
(secondi per fotogramma)
SW
HW
512
5123 = 128 Milioni
16
256 Mb
13 - 20 sec.
0,06 - 0,25 sec.
1024
10243 = 1 Miliardo
16
2 Gb
68 - 150 sec.
-
2048
20483 = 8 Miliardi
16
16 Gb
-
-
13 Marzo 2006
IR&T Engineering srl
Soluzione: GRID Computing
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Sistema aperto basato su modelli cooperativi sicuri
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Organizzazioni virtuali

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
Medici specialisti
Gruppi di ricerca
Condivisione di archivi distribuiti
Accesso a cartelle mediche controllato con ruoli dettati
dall’organizzazione virtuale di appartenenza
Sistema di rendering distribuito

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Rendering distribuito su M processori (ogni unità genera una
porzione dell’immagine)
Suddivisione e trasmissione del volume: modello Rendering Tree
13 Marzo 2006
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Modello Rendering Tree
•
Il Rendering Tree è costituito da 2 tipologie di nodi:
• I compositori (nodi interni)
• I renderizzatori (foglie)
•
Parametri: branching factor (b), tree depth (n)
• Aggiustabili in base alle risorse disponibili (processori e larghezza di
banda)
13 Marzo 2006
IR&T Engineering srl
Grazie per l’attenzione
13 Marzo 2006
IR&T Engineering srl