ハードウェアによるモンテカルロ線量分布計算の高速化

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19790887
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 放射線科学
• 研究機関: 首都大学東京
• 研究代表者: 明上山 温 首都大学東京, 人間健康科学研究科, 准教授 (90347279)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 放射線治療物理学

研究概要

本研究では医療用に用いられる直線加速装置を対象とし,モンテカルロ法による3次元線量分布計算をCPUの持つSIMD機能、GPUのプログラム機能を積極的に用いて,計算精度を損なうことなく1PC当たりの計算速度を従来の20倍に高速化するシステムを開発した。本手法により1シミュレーションにかかる時間が8時間から20分程度とすることが可能となった。また,階層型可逆圧縮アルゴリズムをGPU内で行うことにより6台以上の並列計算においてもほぼ直線的に計算速度を向上させることを可能とした。

研究成果

• [雑誌論文] Reference dosimetry condition and beam quality correction factor for CyberKnife beam (2008)
  • 著者名/発表者名: Toru Kawachi, Hidetoshi Saitoh, Mitsuhiro Inoue, Tetsurou Katayose, Atsushi Myojoyama, Kazuo Hatano
  • 雑誌名: Med. Phys. 35(10) ページ: 4591-4598
  • 査読あり
• [雑誌論文] 放射線治療の高度化のための超並列シミュレーションシステム (2007)
  • 著者名/発表者名: 斎藤公明,齋藤秀敏,国枝悦夫,成田雄一郎,明上山温,他18名
  • 雑誌名: 情報処理 Vol.48, No.10, 通巻512号 ページ: 1081-1088
  • 査読あり
• [学会発表] 高速モンテカルロ計算の精度に関する検討 (2008)
  • 著者名/発表者名: 明上山温,齋藤秀敏
  • 学会等名: The Journal of JASTRO
  • 発表場所: 札幌(北海道)
  • 年月日: 2008-10-17
• [学会発表] GPU-Based Monte Carlo Calculation for Accurate 3D Dose Distribution (2008)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Myojoyama, Hidetoshi Saitoh
  • 学会等名: The 5th Korean-Japan Joint Meeting on Medical Physics
  • 発表場所: 済州島(韓国)
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] ハードウェア高速化によるモンテカルロ線量分布計算システム (2008)
  • 著者名/発表者名: 明上山温,齋藤秀敏
  • 学会等名: 医学物理Sup.2
  • 発表場所: 横浜(神奈川)
  • 年月日: 2008-04-06
• [学会発表] ハードウェア並列処理による高精度三次元線量分布計算 (2007)
  • 著者名/発表者名: 明上山温,齋藤秀敏
  • 学会等名: 日本腫瘍学会第20回学術大会報文集
  • 発表場所: 福岡市(福岡県)
  • 年月日: 2007-12-14
• [学会発表] 高精度線量分布のためのハードウェアによる高速モンテカルロ計算 (2007)
  • 著者名/発表者名: 明上山温,齋藤秀敏
  • 学会等名: FIT2007 第6回情報科学技術フォーラム講演論文集
  • 発表場所: 豊田市(愛知県)
  • 年月日: 2007-09-07