Superpočítačové simulace mohou odhalit osteoporózu kostí

Vědci z ETH (Spolkového vysokého učení technického v Curychu) využívají ve spolupráci s IBM superpočítačové simulace k dokonalejší diagnostice osteoporózy. Počítačové simulace struktur lidských kostí pomohou lékařům analyzovat křehké kosti a riziko zlomenin

Pomocí superpočítače Blue Gene vědci vytvořili dosud nejpodrobnější simulaci struktur lidských kostí. Poskytli tak lékařům vysoce detailní pohled na pevnost a křehkost kostí, který nikdy předtím neměli k dispozici. Tento úspěch by mohl pomoci vytvořit lepší klinické nástroje pro diagnostiku a léčbu osteoporózy, se kterou se potýká každá třetí žena a každý pátý muž ve věku nad 50 let.

Včasné zjištění osteoporózy je klíčem k zastavení jejího rozvoje. Tato simulace pomůže lékařům podstatně lépe léčit zlomeniny, analyzovat a zjišťovat osteoporózní křehkost a přijímat preventivní opatření předtím, než se onemocnění rozvine.

Dnes se osteoporóza diagnostikuje měřením hmoty a hustoty kostí pomocí specializovaných rentgenových metod nebo počítačové tomografie – což je vysoce empirický proces. Studie však ukázaly, že měření hmoty kostí je pouze středně přesným způsobem určení síly kostí, protože kosti ve skutečnosti netvoří plná hmota. Uvnitř kompaktní vnější skořepiny mají houbovité jádro. Díky této komplexní mikrostruktuře jsou kosti schopny unést značnou zátěž, a proto je i lepším indikátorem jejich skutečné pevnosti.

Nenechte si ujít: Superpočítač za 30 mil. dolarů s 15 744 procesory ožil v Texasu Amálka, nejvýkonnější počítač v ČR, využívá 326 procesorů SGI sestavila největší FPGA superpočítač na světě Galéra – nejvýkonnější superpočítač střední a východní Evropy

Ve snaze vytvořit přesnou, účinnou a rychlou metodu automatické analýzy pevnosti kostí spolupracovali vědci kateder mechanického a procesního inženýrství a počítačových věd na ETH Curych se superpočítačovými experty Výzkumné laboratoře IBM v Curychu. Nová metoda, kterou společně vyvinuli, spojuje měření hustoty s rozsáhlou mechanickou analýzou nitrokostní mikrostruktury.

Zdroj: IBM Bulletin