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Les GPU Tesla accélèrent la détection des plaques artérielles
Heartplaque

Les crises cardiaques sont la première cause de décès dans le monde : elles tuent 500 000 personnes par an aux États-Unis. On estime que 80% de ces personnes meurent de crises cardiaques causées par des plaques cachées dans les artères, non détectées par la technologie d'imagerie médicale conventionnelle. Connaître rapidement la localisation exacte des plaques artérielles pourrait contribuer à améliorer la prise en charge des patients et, à terme, sauver des vies humaines.

Défi


Les procédures endoscopiques actuelles nécessitent l'insertion de tubes dans les veines du patient pour prendre des photos de la plaque artérielle et des zones d'accumulation. Cette méthode de visualisation limitée laisse des incertitudes quant à l'emplacement exact de la plaque potentiellement fatale, se transformant ainsi en véritable devinette pour les spécialistes de la cardiologie, qui doivent déterminer si et quand il faut placer des endoprothèses vasculaires chez les patients présentant des blocages.

Solution


Les établissements Harvard Engineering, Harvard Medical School, et l'hôpital Brigham & Women’s de Boston se sont regroupés pour prévenir les accidents cardiaques à l'aide d'un système non invasif qui évalue la localisation des plaques artérielles mortelles. Grâce à ce modèle de calcul avancé, les chercheurs peuvent réaliser une simulation avancée de mécanique des fluides numérique du flux sanguin ; ceci afin d’identifier les zones artérielles où la contrainte de cisaillement endothéliale est la moins forte.

En s'appuyant sur la puissance de calcul des GPU, les médecins peuvent commencer à visualiser la façon dont le sang circule à travers le cœur, pour identifier ainsi les points de contrainte dans les artères. Le résultat global de la simulation offre aux médecins la carte des risques d’athérosclérose indiquant l'emplacement des plaques cachées, et celui où les endoprothèses peuvent éventuellement être placées. Toutes ces données sont obtenues via des techniques non invasives.

Impact


Les GPU NVIDIA fournissent des performances accrues et jusqu’à 20 fois plus de puissance de calcul pour toutes les opérations de reconstruction d’images et de simulation de flux sanguins, en rapprochant chaque jour un peu plus les techniques de simulation avancées non invasives d’une véritable mise en place opérationnelle.

Sans les GPU, les exigences matérielles (aussi bien en termes de volume que de coût) condamneraient toute approche hémodynamique. La nouvelle approche accélérée par les GPU permettant de détecter les plaques artérielles bien plus rapidement qu’auparavant, son déploiement dans les hôpitaux et les centres de recherche devrait permettre de sauver de nombreuses vies.