Simulations of light propagation and thermal response in biological tissues accelerated by graphics processing unit
Identifikátory výsledku
Kód výsledku v IS VaVaI
<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F00179906%3A_____%2F16%3A10331607" target="_blank" >RIV/00179906:_____/16:10331607 - isvavai.cz</a>
Výsledek na webu
<a href="http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-45246-3_23" target="_blank" >http://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-319-45246-3_23</a>
DOI - Digital Object Identifier
<a href="http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-45246-3_23" target="_blank" >10.1007/978-3-319-45246-3_23</a>
Alternativní jazyky
Jazyk výsledku
angličtina
Název v původním jazyce
Simulations of light propagation and thermal response in biological tissues accelerated by graphics processing unit
Popis výsledku v původním jazyce
In this paper we report on a prototype program for laser-tissue interaction simulation accelerated by graphics processing unit (GPU). We developed a Monte Carlo (MC) model for photon migration in arbitrary shaped turbid media which simulates the light flux inside biological tissues to solve the thermal source term in Pennes' bioheat transfer equation (PBTE). Since both problems are highly parallelizable, we have transformed the underlying mathematical formalism into an OpenCL language code to reduce the computational time-costs. Comparing to sequential implementation, speedup of 210 was achieved in our simulation with GPU. Acceleration benefits are demonstrated separately for MC and PBTE and also for single simulation with both models. The simulation results were obtained in real-time allowing the effective usage in laser interstitial thermal therapy for thermal damage evaluation.
Název v anglickém jazyce
Simulations of light propagation and thermal response in biological tissues accelerated by graphics processing unit
Popis výsledku anglicky
In this paper we report on a prototype program for laser-tissue interaction simulation accelerated by graphics processing unit (GPU). We developed a Monte Carlo (MC) model for photon migration in arbitrary shaped turbid media which simulates the light flux inside biological tissues to solve the thermal source term in Pennes' bioheat transfer equation (PBTE). Since both problems are highly parallelizable, we have transformed the underlying mathematical formalism into an OpenCL language code to reduce the computational time-costs. Comparing to sequential implementation, speedup of 210 was achieved in our simulation with GPU. Acceleration benefits are demonstrated separately for MC and PBTE and also for single simulation with both models. The simulation results were obtained in real-time allowing the effective usage in laser interstitial thermal therapy for thermal damage evaluation.
Klasifikace
Druh
D - Stať ve sborníku
CEP obor
JA - Elektronika a optoelektronika, elektrotechnika
OECD FORD obor
—
Návaznosti výsledku
Projekt
<a href="/cs/project/GA16-13967S" target="_blank" >GA16-13967S: Plasmonické nanočástice pro teranostiku s laditelnými optotermálními parametry</a><br>
Návaznosti
P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)
Ostatní
Rok uplatnění
2016
Kód důvěrnosti údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Údaje specifické pro druh výsledku
Název statě ve sborníku
Computational Collective Intelligence: 8th International Conference, ICCCI 2016, Halkidiki, Greece, September 28-30, 2016. Proceedings, Part II
ISBN
978-3-319-45245-6
ISSN
0302-9743
e-ISSN
—
Počet stran výsledku
10
Strana od-do
242-251
Název nakladatele
Springer
Místo vydání
Berlin
Místo konání akce
Halkidiki
Datum konání akce
28. 9. 2016
Typ akce podle státní příslušnosti
WRD - Celosvětová akce
Kód UT WoS článku
000387734400023