多倫多大學醫學院成功以 FPGA 計算出皮膚的光行進路徑

光動力療法（Photodynamic Therapy，PDT）是利用光動力效應進行疾病診斷和治療的一種微創治療新技術。其基礎是藉由光動力效應 – 一種有氧分子參與伴隨光敏化的反應。其過程是特定波長的鐳射照射，使組織吸收的光敏劑受到激發，而激發態的光敏劑再把能量傳遞給周圍的氧，生成活性很強的 單態氧。單態氧和相鄰生物大分子發生氧化反應，產生細胞毒性作用，進而導致細胞受損乃至死亡。

光動力療法治療惡性腫瘤的主要三個主要工具包含注射進人體之藥物(光敏劑)、藉由光源設備輸出特定波長的光，以及細胞組織中的氧，這三者缺一不可。這種療 法最大的挑戰在於每一種人體組織都需要計算出其特性，因為這會影響到光動力治療中光劑量的計算，如此一來才能確定身體組織能有效吸收。治療劑量若不足，會 使治療不徹底，提高復發的可能性；而劑量過量則會造成正常組織的灼傷。

光動力治療中真正有效的光劑量需要精密計算，也因此在計算時，需要透過大量的取樣、量測、與 Simulation 工具，計算工具成了左右成功的重要因素。此次多倫多大學的研發團隊採用友晶科技所設計、製造的 DE3 FPGA 開發平台突破了過去的計算速度限制，並藉由創造硬體流水線設計，增加未來在設計、修改上的彈性。
 

多倫多大學醫學院成功 用 FPGA 計算出皮膚的光行進路徑，速度提升為原先的 42 倍！