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将 GATE 蒙特卡罗模拟包扩展到生物发光和荧光成像模型中。

Extension of the GATE Monte-Carlo simulation package to model bioluminescence and fluorescence imaging.

机构信息

Service Hospitalier Frédéric Joliot, Commissariat à l'Energie Atomique, 91401 Orsay, France.

Laboratoire Imagerie et Modélisation en Neurobiologie et Cancérologie, UMR 8165 CNRS-Université Paris 7-Université Paris 11, France.

出版信息

J Biomed Opt. 2014 Feb;19(2):026004. doi: 10.1117/1.JBO.19.2.026004.

DOI:10.1117/1.JBO.19.2.026004
PMID:24522804
Abstract

The Geant4 Application for Emission Tomography (GATE) is an advanced open-source software dedicated to Monte-Carlo (MC) simulations in medical imaging involving photon transportation (Positron emission tomography, single photon emission computed tomography, computed tomography) and in particle therapy. In this work, we extend the GATE to support simulations of optical imaging, such as bioluminescence or fluorescence imaging, and validate it against the MC for multilayered media standard simulation tool for biomedical optics in simple geometries. A full simulation set-up for molecular optical imaging (bioluminescence and fluorescence) is implemented in GATE, and images of the light distribution emitted from a phantom demonstrate the relevance of using GATE for optical imaging simulations.

摘要

Geant4 应用于发射断层成像(GATE)是一款专门用于医学成像中的蒙特卡罗(MC)模拟的高级开源软件,涉及光子传输(正电子发射断层成像、单光子发射计算机断层成像、计算机断层成像)和粒子治疗。在这项工作中,我们扩展了 GATE 以支持光学成像模拟,如生物发光或荧光成像,并针对简单几何形状的生物医学光学多层介质标准模拟工具对其进行 MC 验证。在 GATE 中实现了用于分子光学成像(生物发光和荧光)的完整模拟设置,从体模发出的光分布图像证明了使用 GATE 进行光学成像模拟的相关性。

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