• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

OpenGATE 生态系统在医学物理中的蒙特卡罗模拟。

The OpenGATE ecosystem for Monte Carlo simulation in medical physics.

机构信息

Université de Lyon; CREATIS; CNRS UMR5220; Inserm U1294; INSA-Lyon; Université Lyon 1, Léon Bérard cancer center, Lyon, France.

Université de Strasbourg, IPHC, CNRS, UMR7178, F-67037 Strasbourg, France.

出版信息

Phys Med Biol. 2022 Sep 8;67(18). doi: 10.1088/1361-6560/ac8c83.

DOI:10.1088/1361-6560/ac8c83
PMID:36001985
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11149651/
Abstract

This paper reviews the ecosystem of GATE, an open-source Monte Carlo toolkit for medical physics. Based on the shoulders of Geant4, the principal modules (geometry, physics, scorers) are described with brief descriptions of some key concepts (Volume, Actors, Digitizer). The main source code repositories are detailed together with the automated compilation and tests processes (Continuous Integration). We then described how the OpenGATE collaboration managed the collaborative development of about one hundred developers during almost 20 years. The impact of GATE on medical physics and cancer research is then summarized, and examples of a few key applications are given. Finally, future development perspectives are indicated.

摘要

本文回顾了 GATE 的生态系统,这是一个用于医学物理的开源蒙特卡罗工具包。基于 Geant4 的肩膀,本文描述了主要模块(几何、物理、评分器),并简要描述了一些关键概念(体积、演员、数字化仪)。详细介绍了主要源代码存储库以及自动化编译和测试过程(持续集成)。然后,我们描述了 OpenGATE 协作如何在近 20 年的时间里管理大约一百名开发人员的协作开发。接着总结了 GATE 对医学物理和癌症研究的影响,并给出了一些关键应用的示例。最后,指出了未来的发展方向。

相似文献

1
The OpenGATE ecosystem for Monte Carlo simulation in medical physics.OpenGATE 生态系统在医学物理中的蒙特卡罗模拟。
Phys Med Biol. 2022 Sep 8;67(18). doi: 10.1088/1361-6560/ac8c83.
2
Validation of GEANT4, an object-oriented Monte Carlo toolkit, for simulations in medical physics.用于医学物理模拟的面向对象蒙特卡罗工具包GEANT4的验证。
Med Phys. 2004 Mar;31(3):484-92. doi: 10.1118/1.1644532.
3
Monte Carlo dosimetry of a novel Yttrium-90 disc source for episcleral brachytherapy.新型钇-90 盘源的眼部巩膜近距离放疗的蒙特卡罗剂量学研究。
J Appl Clin Med Phys. 2023 Dec;24(12):e14140. doi: 10.1002/acm2.14140. Epub 2023 Sep 14.
4
A dose point kernel database using GATE Monte Carlo simulation toolkit for nuclear medicine applications: comparison with other Monte Carlo codes.使用GATE蒙特卡罗模拟工具包的核医学应用剂量点核数据库:与其他蒙特卡罗代码的比较。
Med Phys. 2012 Aug;39(8):5238-47. doi: 10.1118/1.4737096.
5
Report on G4-Med, a Geant4 benchmarking system for medical physics applications developed by the Geant4 Medical Simulation Benchmarking Group.G4-Med 报告,这是一个由 Geant4 医疗模拟基准测试组开发的用于医学物理应用的 Geant4 基准测试系统。
Med Phys. 2021 Jan;48(1):19-56. doi: 10.1002/mp.14226. Epub 2020 Dec 12.
6
MPEXS-DNA, a new GPU-based Monte Carlo simulator for track structures and radiation chemistry at subcellular scale.MPEXS-DNA,一种新的基于 GPU 的蒙特卡罗模拟程序,用于亚细胞尺度的径迹结构和辐射化学。
Med Phys. 2019 Mar;46(3):1483-1500. doi: 10.1002/mp.13370. Epub 2019 Jan 22.
7
CPOP: An open source C++ cell POPulation modeler for radiation biology applications.CPOP:用于辐射生物学应用的开源 C++ 细胞群体建模器。
Phys Med. 2021 Sep;89:41-50. doi: 10.1016/j.ejmp.2021.07.016. Epub 2021 Jul 31.
8
GATE: a simulation toolkit for PET and SPECT.GATE:正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射计算机断层扫描(SPECT)的模拟工具包。
Phys Med Biol. 2004 Oct 7;49(19):4543-61. doi: 10.1088/0031-9155/49/19/007.
9
Monte Carlo modeling of gamma cameras for I-131 imaging in targeted radiotherapy.用于靶向放疗中碘-131成像的γ相机的蒙特卡罗建模
Cancer Biother Radiopharm. 2005 Feb;20(1):77-84. doi: 10.1089/cbr.2005.20.77.
10
A GATE/Geant4 Monte Carlo toolkit for surface dose calculation in VMAT breast cancer radiotherapy.用于 VMAT 乳腺癌放射治疗中表面剂量计算的 GATE/Geant4 蒙特卡罗工具包。
Phys Med. 2019 May;61:112-117. doi: 10.1016/j.ejmp.2019.04.012. Epub 2019 Apr 26.

引用本文的文献

1
Deep learning based localisation and classification of gamma photon interactions in thick nanocomposite and ceramic monolithic scintillators.基于深度学习的厚纳米复合材料和陶瓷整体闪烁体中伽马光子相互作用的定位与分类
Sci Rep. 2025 Aug 5;15(1):28607. doi: 10.1038/s41598-025-13339-y.
2
Advances in radiation protection related to pediatric chest computed tomography examinations.与儿童胸部计算机断层扫描检查相关的辐射防护进展。
World J Radiol. 2025 Jul 28;17(7):107486. doi: 10.4329/wjr.v17.i7.107486.
3
Design and Evaluation of a Portable Pinhole SPECT System for Lu Imaging: Monte Carlo Simulations and Experimental Study.用于镥成像的便携式针孔单光子发射计算机断层扫描系统的设计与评估:蒙特卡罗模拟与实验研究
Diagnostics (Basel). 2025 May 30;15(11):1387. doi: 10.3390/diagnostics15111387.
4
Experimental validation of Geant4 nuclear interaction models in dose calculations of therapeutic carbon ion beams.用于治疗性碳离子束剂量计算的Geant4核相互作用模型的实验验证
Med Phys. 2025 Jul;52(7):e17906. doi: 10.1002/mp.17906. Epub 2025 May 29.
5
A digital twin of the Biograph Vision Quadra long axial field of view PET/CT: Monte Carlo simulation and image reconstruction framework.Biograph Vision Quadra长轴视野PET/CT的数字孪生:蒙特卡罗模拟与图像重建框架
EJNMMI Phys. 2025 Mar 31;12(1):31. doi: 10.1186/s40658-025-00738-3.
6
Realistic total-body J-PET geometry optimization: Monte Carlo study.现实的全身J-PET几何优化:蒙特卡罗研究
Med Phys. 2025 May;52(5):2961-2975. doi: 10.1002/mp.17627. Epub 2025 Jan 24.
7
Combining PET and Compton imaging with edge-on CZT detectors for enhanced diagnostic capabilities.将正电子发射断层扫描(PET)和康普顿成像与边缘入射碲锌镉(CZT)探测器相结合以增强诊断能力。
Adv Radiother Nucl Med. 2024 Jun 28;2(2). doi: 10.36922/arnm.3330. Epub 2024 Jun 14.
8
Monte Carlo methods for medical imaging research.用于医学成像研究的蒙特卡罗方法。
Biomed Eng Lett. 2024 Sep 5;14(6):1195-1205. doi: 10.1007/s13534-024-00423-x. eCollection 2024 Nov.
9
An International Study of Factors Affecting Variability of Dosimetry Calculations, Part 3: Contribution from Calculating Absorbed Dose from Time-Integrated Activity.一项关于影响剂量计算变异性因素的国际研究,第3部分:从时间积分活度计算吸收剂量的贡献。
J Nucl Med. 2024 Aug 1;65(8):1166-1172. doi: 10.2967/jnumed.123.267293.
10
Theranostics and artificial intelligence: new frontiers in personalized medicine.治疗诊断学与人工智能:个性化医疗的新前沿。
Theranostics. 2024 Mar 25;14(6):2367-2378. doi: 10.7150/thno.94788. eCollection 2024.

本文引用的文献

1
GPU accelerated Monte Carlo scoring of positron emitting isotopes produced during proton therapy for PET verification.用于正电子发射同位素的 GPU 加速蒙特卡罗评分质子治疗的 PET 验证期间产生。
Phys Med Biol. 2022 Dec 12;67(24). doi: 10.1088/1361-6560/aca515.
2
ProTheRaMon - a GATE simulation framework for proton therapy range monitoring using PET imaging.ProTheRaMon——一种用于质子治疗射程监测的PET成像GATE模拟框架。
Phys Med Biol. 2022 Sep 22. doi: 10.1088/1361-6560/ac944c.
3
Quantification of Nanoscale Dose Enhancement in Gold Nanoparticle-Aided External Photon Beam Radiotherapy.金纳米颗粒辅助外照射光子束放射治疗中纳米级剂量增强的量化
Cancers (Basel). 2022 Apr 26;14(9):2167. doi: 10.3390/cancers14092167.
4
Validation of a computational chain from PET Monte Carlo simulations to reconstructed images.从PET蒙特卡罗模拟到重建图像的计算链验证
Heliyon. 2022 Apr 21;8(4):e09316. doi: 10.1016/j.heliyon.2022.e09316. eCollection 2022 Apr.
5
Technical note: Impact of beamline-specific particle energy spectra on clinical plans in carbon ion beam therapy.技术说明:线谱特定粒子能量谱对碳离子束治疗临床计划的影响。
Med Phys. 2022 Jun;49(6):4092-4098. doi: 10.1002/mp.15652. Epub 2022 Apr 27.
6
Estimate of the Biological Dose in Hadrontherapy Using GATE.使用GATE估算强子治疗中的生物剂量。
Cancers (Basel). 2022 Mar 25;14(7):1667. doi: 10.3390/cancers14071667.
7
Implications of physics, chemistry and biology for dosimetry calculations using theranostic pairs.应用治疗诊断偶联物进行放射剂量计算时的物理、化学和生物学意义。
Theranostics. 2022 Jan 1;12(1):232-259. doi: 10.7150/thno.62851. eCollection 2022.
8
A Monte Carlo study of different LET definitions and calculation parameters for proton beam therapy.一种用于质子束治疗的不同线性能量传递(LET)定义和计算参数的蒙特卡罗研究。
Biomed Phys Eng Express. 2021 Dec 17;8(1). doi: 10.1088/2057-1976/ac3f50.
9
Standardization and Validation of Brachytherapy Seeds' Modelling Using GATE and GGEMS Monte Carlo Toolkits.使用GATE和GGEMS蒙特卡罗工具包对近距离放射治疗种子模型进行标准化和验证
Cancers (Basel). 2021 Oct 22;13(21):5315. doi: 10.3390/cancers13215315.
10
Positronium imaging with the novel multiphoton PET scanner.使用新型多光子正电子发射断层扫描仪进行正电子素成像。
Sci Adv. 2021 Oct 15;7(42):eabh4394. doi: 10.1126/sciadv.abh4394. Epub 2021 Oct 13.