IBM baut Computernetz für Brustkrebsdiagnose

Grid-Netzwerk soll bei Diagnose von Krebs helfen

IBM und die Universität von Pennsylvania richten ein leistungsstarkes Computer-Grid-Netzwerk zur Brustkrebsfrüherkennung und -diagnose ein. Das Grid-Netz ermöglicht es Medizinern in den Vereinigten Staaten, fortschrittlichste medizinische Methoden über das Netz zu nutzen und gleichzeitig Kosten zu sparen.

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Das Grid der University of Pennsylvania besteht aus einem riesigen, verteilten Computersystem und wurde auf Basis von offenen Softwarestandards entwickelt. Es stellt Computer-Ressourcen über das Internet zur Verfügung, vergleichbar mit der elektrischen Stromversorgung eines Haushalts. Über das Grid werden Tausende von Kliniken in den USA die Möglichkeit haben, Mammographien digital zu speichern. Darüber hinaus stellt das Grid Analyse-Werkzeuge zur Verfügung, die es Ärzten ermöglichen, sowohl Einzeldiagnosen zu erstellen als auch Häufungen von Krebserkrankungen in unterschiedlichen Bereichen der Bevölkerung zu identifizieren. Zudem gewährt das Grid dem behandelnden medizinischen Personal praktisch sofortigen Zugriff auf Patientendaten und reduziert die Kosten für teure Röntgenaufnahmen.

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"Wenn die Mammographien einer Patientin einmal im Grid-System verfügbar sind, können sie mit leistungsstarken medizinischen Software-Programmen ausgewertet werden: Diese Programme können körperliche Veränderungen sehr schnell durch einen Vergleich aktueller Röntgenaufnahmen mit Aufnahmen aus den Vorjahren erkennen", so Robert Hollebeek, Direktor des National Scalable Cluster Lab der Universität.

"Die Röntgenaufnahmen einer Patientin liegen oft in unterschiedlichen medizinischen Einrichtungen vor. Dadurch sind sie im Bedarfsfall schwer zu finden. Dieses Grid wird dabei helfen, dass alle medizinischen Daten einer Patientin den behandelnden Ärzten schnell, effektiv und sicher zur Verfügung stehen."

Die Kliniken sind mit dem Grid über sichere Internet-Portale verbunden, die es autorisierten Ärzten erlauben, digitales Röntgenmaterial sowohl in das System einzuspeisen als auch Material herunterzuladen und zu analysieren. Zu den Vorteilen des Grids zählt der schnelle Datenzugriff, bei dem autorisierte Ärzte sofortigen Zugriff auf die vollständige Mammographie-Geschichte einer Patientin haben, unabhängig davon, wann oder wo die Röntgenaufnahmen gemacht wurden.

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Durch die Computer-unterstützte Diagnose soll das Röntgenmaterial mit medizinischen Hilfsprogrammen eingescannt werden, Tumore und andere Problemstellen erkannt und somit dem Arzt bei der Diagnose geholfen werden.

Durch bestimmte Algorithmen sollen Krankheitsmuster in verschiedenen Bevölkerungsschichten aufgedeckt werden können, wie beispielsweise Häufungen von Krebserkrankungen oder abweichend häufige Krankheiten in bestimmten Bevölkerungsgruppen.

Nach ersten Schätzungen spart die Nutzung eines Grid im Jahresdurchschnitt Kosten in Millionenhöhe. Eine normale US-Klinik gibt jährlich vier Millionen US-Dollar für die Entwicklung von Röntgenfilmen aus.

In dieser frühen Phase der Entwicklung verbindet das Grid der Universität von Pennsylvania in Zusammenarbeit mit einer Gruppe des Oak Ridge National Laboratory Kliniken in Pennsylvania, der Universität von Chicago, der Universität von North Carolina sowie die Sunnybrook Frauenklinik in Toronto. Das Projekt wurde von der National Library of Medicine ins Leben gerufen.

Für die Zukunft arbeitet die Universität von Pennsylvania daran, das Grid auf weitere medizinische Institutionen auszuweiten. Die Konstruktion des Systems ist darauf ausgelegt, Tausende von Kliniken zu unterstützen.

Das Grid besteht aus einer Three-Tier-Architektur aus IBM eServern und offenen Protokollen von Globus. Zurzeit wird jedes teilnehmende Krankenhaus mit zwei IBM eServer xSeries Systemen ausgestattet, wobei ein Gerät als temporärer Datenspeicher dient und das andere mit dem Internet2 verbunden wird. Die Daten des Gesamtsystems werden in einem IBM eServer Cluster 1600 UNIX System gespeichert. In der vollen Ausbaustufe sollen mehrere städtische Datencenter aufgebaut werden, die miteinander verbunden werden. Prototypisch wird dies mit einem IBM eServer 1300 Linux System erprobt.

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