پزشکی هسته ای

شبیه سازی های مونت کارلو تبدیل به ابزار ضروری برای توسعه سیستم های پزشکی هسته ای شده است. طراحی سیستم های جدید تصویربرداری پزشکی، بهینه سازی پروتکل های اخذ داده، توسعه و ارزیابی الگوریتم های بازسازی تصویر و تکنیک های تصحیح، تنها بخشی از کاربردهای این روش در حوزه تصویربرداری پزشکی هستند.

در حال حاضر بسته های شبیه سازی زیادی براساس روش مونت کارلو نوشته شده اند که کاربرد آن ها در شبیه سازی سیستم های پزشکی هسته ای مانند: PET و SPECT با محدودیت ها و اشکالات زیادی برای مقوله ارزیابی و دقت همراه است. از این رو به یک کد مونت کارلویی که توانایی پشتیبانی از هندسه پیچیده اسکنر و پیکربندی تصویربرداری با حفظ توانایی مدل سازی فیزیکی جامع به گونه ای که قابلیت ارتباط آسان با کاربر هم در آن گنجانده شود، مورد نیاز است.

ابزار شبیه سازی مونت کارلویی GATE این نیازها را پوشش می دهد. GATE از کتابخانه Geant4 استفاده می کند و کاربرد اختصاصی در پزشکی هسته ای دارد. این ابزار همچنین قابلیت توصیف پدیده های وابسته به زمان مانند: حرکت چشمه، آشکارساز و کینتیک واپاشی چشمه را دارد. این برجسته ترین ویژگی و نوآوری ابزار شبیه سازی GATE است.

علاوه بر ویژگی های زمانی، یک ساز و کار اختصاصی اسکریپت برای ترجمه به Geant4 در نظر گرفته شده است که به کاربر اجازه می دهد کنترل شبیه سازی مونت کارلو را به طور بصری در اختیار داشته باشد، بدون این که به برنامه نویسی خاصی (زبان برنامه نویسی ++C) نیاز داشته باشد.