CUDAを用いた3次元膝関節情報取得の高速化

摘要

膝関節の治療や診断を行う際に，正確な膝の3次元情報を用いることでより的確な処置を行うことができるとされている．我々は、先行研究で2方向からの連続2次元のX線画像と3次元CT画像を2D/3Dレジストレーションを行うことで，動的な3次元膝関節情報の取得を可能にした．しかし、この2D/3Dレジストレーションには膨大な時間を必要とする．そこで、CUDA（Compute Unified Device Architecture）を用いることによってこれら処理の高速化を行った．本論文では，レジストレーション処理の中でも比較的計算時間が長く，処理回数の多い透視投影処理に対して高速化を試み，処理全体で処理時間を1/9にすることに成功した．%Acquisition of the precise three-dimensional information of knee joint is useful for the diagnosis and treatment. We have enabled the acquisition of dynamic three dimensional knee joint information by performing 2D/3D registration with the consecutive two-dimensional X-rays images and a three-dimensional CT image. However, it requires enormous time in this 2D/3D registration. In this paper, we propose to speed up these processing, mainly projection calculation, by using CUDA(Compute Unified Device Architecture) with GPU (graphical processing unit).