Reconstrucción de PET mediante CUDA: una aproximación paralela

Abstract

La Tomografía por Emisión de Positrones (PET /Positron Emission Tomography/)) es una técnica de imagen médica perteneciente a la categoría de medicina nuclear. Al paciente se le inyecta un radioisótopo y se le introduce en la máquina PET. El aparato recoge la radiación emitida por el radioisótopo y la guarda en un fichero. Este fichero es procesado por un algoritmo informático para obtener una imagen tridimensional. El algoritmo que realiza la reconstrucción es computacionalmente costoso por lo tanto el tiempo necesario para obtener una imagen reconstruida es elevado. Con el fin de acelerar el proceso de reconstrucción se va a hacer uso de tarjetas gráficas de NVIDIA y de su arquitectura de cómputo paralelo, CUDA. El algoritmo básico que realiza el proceso de reconstrucción es muy paralelizable, y es ¶esta paralelización la que va a ser aprovechada para acelerar este proceso. El objetivo principal del proyecto es generar una solución paralela y válida, que genere reconstrucciones lo más parecidas posible a las soluciones generadas por el algoritmo de referencia. Adicionalmente se busca obtener un factor de mejora en tiempo de ejecución lo mas alto posible con respecto al algoritmo de referencia. En el momento actual los procesadores est¶an alcanzando su límite de velocidad, y la solución por la que se opta para continuar aumentando el rendimiento sin necesidad de aumentar la velocidad es aprovechar el paralelismo. Los resultados del proyecto demuestran que se puede obtener, con un algoritmo en paralelo, una imagen de calidad similar a la generada por el algoritmo en serie, en un tiempo muy inferior.