Mit der Playstation den Krebszellen auf der Spur

Was aussieht wie ein Spieleparadies, ist ein Cluster aus zehn Playstation-3-Konsolen – gedacht für Anwendungen in der Computergrafik. Forscher an der Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg wollen mit Hilfe des Clusters im Projekt Tracell untersuchen, wie sich die Prozessoren der Spielekonsolen für sogenannte Ray-Tracing-Verfahren nutzen lassen.

Eine Anwendung ist die realistische Simulation von Augenoperationen. Dabei soll – im Gegensatz zu herkömmlichen Visualisierungen – beispielsweise die Brechung der Lichtstrahlen im Auge berücksichtigt werden. Diese Art der Visualisierung kann künftig etwa im Simulator Eyesi des Projektpartners, der Mannheimer VRmagic GmbH, zum Einsatz kommen.

„Die Playstation 3 enthält den Cell-Chip, der für unsere Anwendungen eine hohe Leistung bietet“, erläutert Prof. André Hinkenjann, Leiter des Computergrafiklabors an der FH Bonn-Rhein-Sieg. Dieser Chip, eine Gemeinschaftsentwicklung von IBM, Sony und Toshiba, bietet eine Leistung von jeweils rund 250 Gigaflops, also 250 Milliarden Berechnungen pro Sekunde. „Unsere Aufgabe wird es sein, die Leistung einzelner Cell-Chips oder auch von Cell- Clustern für die Grafikanwendungen zur Verfügung zu stellen und in ein System für die Virtuelle Realität einzubinden“, so Hinkenjann. An dem Projekt sind auch das Fraunhofer IAO und IBM Deutschland beteiligt.

Zuvor hatte bereits das DFG-Forschungszentrum Matheon an der TU Berlin Algorithmen entwickelt, mit denen sich mittels einer Playstation Krebs schneller erkennen lässt. Projekt-Mitarbeiter Tim Conrad war es mit dem Spielecomputer gelungen, die Auswertezeiten für eine Blutprobe, bestehend aus einem einzigen Bluttropfen, erheblich zu verkürzen. „Mit unserer herkömmlichen Methode benötigt der Computer etwa zwei bis drei Stunden für die Untersuchung eines Datensatzes.“ Einer davon bestehe aus etwa 1500 Einzelspektren, das ergibt etwa fünf Sekunden für ein Spektrum“, so Conrad, der das Projekt gemeinsam mit Prof. Christof Schütte betreut. „Jetzt berechnen wir 20 Spektren pro Sekunde.“ Dieser „blutige Fingerabdruck“ ist billiger als ein Blutbild und lässt die Diagnose von mehr Parametern zu. Die Moleküle des Blutes werden dazu mit dem Laserstrahl beschossen, wodurch sich diese lösen und zu fliegen beginnen. Je schwerer die Moleküle sind, umso länger fliegen sie. Hieraus entwickeln die Berliner Tabellen, in denen die Verteilung der Moleküle nach Gewicht und Menge dargestellt ist. Bei krebserkrankten Patienten sind bestimmte Signale, sogenannte Peaks, erkennbar. Diese geben Hinweise auf gesunde und erkrankte Patientengruppen.