Academic literature on the topic 'Gate/Geant4'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the lists of relevant articles, books, theses, conference reports, and other scholarly sources on the topic 'Gate/Geant4.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Journal articles on the topic "Gate/Geant4"
1
Resch, Andreas F., Hermann Fuchs, and Dietmar Georg. "Benchmarking GATE/Geant4 for16O ion beam therapy." Physics in Medicine & Biology 62, no. 18 (2017): N474—N484. http://dx.doi.org/10.1088/1361-6560/aa807e.
Full text
2
Zioga, M., J. Menis, S. Apostolopoulou, et al. "GEANT4/GATE Simulation Studies in the Emission Tomography." HNPS Proceedings 19 (January 1, 2020): 50. http://dx.doi.org/10.12681/hnps.2515.
Full textAbstract:
Radiotracer imaging studies for a small field, high resolution ∞-Camera system and a clinical system for Positron Emission Tomography (PET) by means of GATE (GEANT4 Application for Tomographic Emission) simulations are presented in this work. In a validation phase, which preceded the main study, experimentally obtained results for planar images with the existing ∞-Camera system were directly compared to simulated data. A simple phantom structure, consisting of four parallel capillaries filled with 99mTc water solution, was imaged by the γ-Camera system for several phantom-collimator distances and the measured and Monte-Carlo calculated spatial projections were compared. The major objective of this validation study was the optimal description of the most important components, the hexagonal, parallel-hole Pb-collimator and the pixelated CsI scintillation crystal of the γ-imaging system in terms of GATE components. In the main study, a GATE simulation setup for this ∞-Camera detector is used and Monte-Carlo data are accumulated for simple geometrical phantoms with different monophotonic radiotracer energies and relative intensities. In parallel, a commercially available cylindrical shaped PET scanner ring, consisting of 32 sectors with 4 x 6 x 6 LSO scintillation crystals, has been constructed in the GATE environment. Simulation data are obtained for the most usual positron emitters (18F, 11C and 15O) and for several phantom geometries. The spatial resolution of both systems and their overall performance is presented and discussed in this study.
3
Ton, N. D. Ton, B. D. Linh Linh, and Q. T. Pham Pham. "Dosimetric characteristics of 6 MV photons from TrueBeam STx medical linear accelerator: simulation and experimental data." Nuclear Science and Technology 9, no. 2 (2019): 37–44. http://dx.doi.org/10.53747/jnst.v9i2.51.
Full textAbstract:
A TrueBeam STx is one of the most technologically advanced linear accelerators forradiotherapy and radiosurgery. The Monte Carlo simulation widely used in many applications in various fields such as nuclear physics, astrophysics, particle physics, and medicine. The Geant4/GATE Monte Carlo toolkit is developed for the simulation in imaging diagnostics, nuclear medicine, radiotherapy, and radiation biology to more accurately predict beam radiation dosimetry. In this work, we present the simulation results of the dosimetric characteristics of a 6 MV photon beam of TrueBeam STx medical LINAC using Monte Carlo Geant4/GATE. The percentage depth dose (PDD), central axis depth dose (Profile) have been simulated and compared with those measured in a water phantom for field sizes 10×10 cm2 via the gamma-index method. These results will permit to check calculation data given by the treatment planning system.
4
van der Laan, D. J. (Jan), Dennis R. Schaart, Marnix C. Maas, Freek J. Beekman, Peter Bruyndonckx, and Carel W. E. van Eijk. "Optical simulation of monolithic scintillator detectors using GATE/GEANT4." Physics in Medicine and Biology 55, no. 6 (2010): 1659–75. http://dx.doi.org/10.1088/0031-9155/55/6/009.
Full text
5
Zarifi, Shiva, Hadi Taleshi Ahangari, Sayyed Bijan Jia, and Mohammad Ali Tajik-Mansoury. "Validation of GATE Monte Carlo code for simulation of proton therapy using National Institute of Standards and Technology library data." Journal of Radiotherapy in Practice 18, no. 1 (2018): 38–45. http://dx.doi.org/10.1017/s1460396918000493.
Full textAbstract:
AbstractAimTo validate the Geant4 Application for Tomographic Emission (GATE) Monte Carlo simulation code by calculating the proton beam range in the therapeutic energy range.Materials and methodsIn this study, the GATE code which is based on Geant4 was used for simulation. The proton beams in the therapeutic energy range (5–250 MeV) were simulated in a water medium, and then compared with the data from National Institute of Standards and Technology (NIST) in order to investigate the accuracy of different physics list available in the GATE code. In addition, the optimal value of SetCut was assessed.ResultsIn all energy ranges, the QBBC physics had a greater deviation in the ranges relative to the NIST data. With respect to the range calculation accuracy, the QGSP_BIC_EMY and QGSP_BERT_HP_EMY physics were in the range of statistical uncertainty; however, QGSP_BIC_EMY produced better results using the least squares. Based on an investigation into the range calculation precision and simulation efficiency, the optimal SetCut was set at 0·1 mm.FindingsBased on an investigation into the range calculation precision and simulation yield, the QGSP_BIC_EMY physics and the optimal SetCut was recommended to be 0·1 mm.
6
Retif, Paul, Thierry Bastogne, and Muriel Barberi-Heyob. "Robustness Analysis of a Geant4-GATE Simulator for Nanoradiosensitizers Characterization." IEEE Transactions on NanoBioscience 15, no. 3 (2016): 209–17. http://dx.doi.org/10.1109/tnb.2016.2527720.
Full text
7
Hu, Yang Sheng, Jun Zhang, Rui Cui, et al. "An Initial Study for PET Imaging Simulation." Applied Mechanics and Materials 513-517 (February 2014): 612–15. http://dx.doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.513-517.612.
Full textAbstract:
Simulation play an important role in the research of PET/CT imaging technology. In this paper, GATE (Geant4 Application Tomography Emission) software packages and NCAT(dynamic NURBS-based cardiac-torso phantom) were used to simulate GE ST PET/CT imaging. GATE provides abundant of functions to simulate both PET/CT imaging procedure and geometric phantom generation. NCAT can generate voxlised body torso phantom. Three different kinds of digital phantoms were designed and generated for PET/CT imaging simulation. The simulation output of GATE was converted to the data format that the STIR (Software for Tomographic Image Reconstruction) requires to reconstruct image by the OSEM (ordered subsets expectation-maximization) algorithm. The experiment results validate that GATE and NCAT are able to simulate PET/CT imaging.
8
Kaddouch, S., and N. El Khayati. "Geant4/GATE Monte Carlo Code for Internal Dosimetry Using Voxelized Phantom." Moscow University Physics Bulletin 72, no. 6 (2017): 658–62. http://dx.doi.org/10.3103/s0027134918660062.
Full text
9
KUDAY, Sinan. "Dose Calculations of SPECT Simulations on Dynamical Targets with GATE / GEANT4." Cumhuriyet Science Journal 40, no. 2 (2019): 347–54. http://dx.doi.org/10.17776/csj.534489.
Full text
10
Perrot, Y., V. Breton, D. Donnarieix, and L. Maigne. "VALIDATION OF ELECTRON RADIOTHERAPY BEAMS USING GATE/GEANT4 IN VOXELISED PHANTOMS." Radiotherapy and Oncology 92 (August 2009): S71. http://dx.doi.org/10.1016/s0167-8140(12)72777-9.
Full textDissertations / Theses on the topic "Gate/Geant4"
1
Pham, Quang Trung. "Couplage et validation de l'extension GeantA-DNA dans la plateforme de simulation Monte Carlo GATE pour l'irradiation de molécules d'ADN dans un environnement de grille de calcul." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22456/document.
Full textAbstract:
Les méthodes de simulation Monte-Carlo s’étendent avec succès à différents domaines de la physique médicale mais aussi à différentes échelles, par exemple de la planification des traitements de radiothérapie jusqu’à une prévision des effets des rayonnements au niveau des cellules cancéreuses. La plateforme de simulation Monte-Carlo GATE, basée sur l’outil Geant4, propose des fonctionnalités dédiées aux simulations en physique médicale (médecine nucléaire et radiothérapie). Pour les applications en radiobiologie, les modèles physiques Geant4-DNA implémentés jusqu’à très basse énergie (eV) permettent d’estimer des quantités micro-dosimétriques d’intérêt. Dans le but d’implémenter une plateforme de simulation Monte-Carlo multi-échelles, nous nous sommes d’abord intéressés à la validation des modèles physiques de Geant4-DNA, puis à leur intégration dans la plateforme de simulation GATE et enfin à une validation de cette implémentation dans un contexte de radiothérapie et protonthérapie. De manière à valider les modèles physiques de Geant4-DNA, des points kernels de dose en électrons mono-énergétiques (de 10 keV à 100 keV) ont été simulés en utilisant les modèles physiques de Geant4 et de Geant4-DNA et ils ont comparés au code Monte-Carlo EGSnrc. Les parcours et pouvoirs d’arrêts des électrons (de 7,4 eV à 1 MeV) et des protons (de 1 keV à 100 MeV) calculés avec Geant4-DNA (processus et modèles préalablement intégrés dans GATE) ont ensuite été validés. Nous avons alors proposé de simuler avec la plateforme GATE l’impact de faisceaux cliniques et pré-cliniques sur l’ADN cellulaire. Nous avons ainsi modélisé un faisceau de protonthérapie de 193,1 MeV, un accélérateur linéaire en mode électrons de 6 MeV et un irradiateur RX de 250 kV. Ces simulations ont d’abord été validées en milieu aqueux par une comparaison de la dose macroscopique avec des mesures expérimentales. Les faisceaux ont ensuite été utilisés pour calculer, pour chacun d’entre eux, les fréquences de dépôts d’énergie à l’ADN. La molécule d’ADN a été simulée tout d’abord grâce à des cylindres équivalents en dimension à 10 paires de base (2 nm x 2 nm), équivalents à la taille d’un nucléosome (10 nm x 5 nm) et équivalents à la taille d’une fibre de chromatine (25 nm x 25 nm). Tous ces cylindres ont été placés aléatoirement dans un volume d’eau liquide (de rayon 500 nm). Nous avons ensuite reconstruit la molécule d’ADN dans Geant4 à partir de la lecture de fichiers PDB (Protein Data Bank) représentant douze paires de base de la molécule d’ADN et un dinucléosome (347 paires de base). Enfin, nous avons développé un outil permettant de corréler les positions de dépôts d’énergie directs dans l’eau liquide avec les coordonnées des paires de base de l’ADN, afin de calculer les nombres de cassures simple et double brin de l’ADN. Tous les calculs réalisés au cours de ce travail, ont été déployés sur l’Infrastructure de Grille Européenne ; des tests de performance sont proposés pour mesurer l’intérêt de ce type d’architecture pour les calculs Monte-Carlo<br>The Monte Carlo simulation methods are successfully being used in various areas of medical physics but also at different scales, for example, from the radiation therapy treatment planning systems to the prediction of the effects of radiation in cancer cells. The Monte Carlo simulation platform GATE based on the Geant4 toolkit offers features dedicated to simulations in medical physics (nuclear medicine and radiotherapy). For radiobiology applications, the Geant4-DNA physical models are implemented to track particles till very low energy (eV) and are adapted for estimation of micro-dosimetric quantities. In order to implement a multi-scale Monte Carlo platform, we first validated the physical models of Geant4-DNA, and integrated them into GATE. Finally, we validated this implementation in the context of radiation therapy and proton therapy. In order to validate the Geant4-DNA physical models, dose point kernels for monoenergetic electrons (10 keV to 100 keV) were simulated using the physical models of Geant4-DNA and were compared to those simulated with Geant4 Standard physical models and another Monte Carlo code EGSnrc. The range and the stopping powers of electrons (7.4 eV to 1 MeV) and protons (1 keV to 100 MeV) calculated with GATE/Geant4-DNA were then compared with literature. We proposed to simulate with the GATE platform the impact of clinical and preclinical beams on cellular DNA. We modeled a clinical proton beam of 193.1 MeV, 6 MeV clinical electron beam and a X-ray irradiator beam. The beams models were validated by comparing absorbed dose computed and measured in liquid water. Then, the beams were used to calculate the frequency of energy deposits in DNA represented by different geometries. First, the DNA molecule was represented by small cylinders : 2 nm x 2 nm ( 10 bp), 5 nm x 10 nm ( nucleosome) and 25 nm x 25 nm ( chromatin fiber). All these cylinders were placed randomly in a sphere of liquid water (500 nm radius). Then we reconstructed the DNA molecule in Geant4 by reading PDB (Protein Data Bank) files representing twelve base pairs of the DNA molecule and a dinucleosome (347 base pairs). Finally, we developed a tool to correlate the positions of direct energy deposit in liquid water with the coordinates of the base pairs of DNA to calculate the number of single and double strand breaks in DNA. All calculations in this work were perfomed on the European Grid Infrastructure; performance tests are available to estimate the utility of this type of architecture for Monte Carlo calculations
2
Aguwa, Kasarachi. "Radiation Dose Study in Nuclear Medicine Using GATE." Thesis, The University of Arizona, 2015. http://hdl.handle.net/10150/593601.
Full textAbstract:
Dose as a result of radiation exposure is the notion generally used to disclose the imparted energy in a volume of tissue to a potential biological effect. The basic unit defined by the international system of units (SI system) is the radiation absorbed dose, which is expressed as the mean imparted energy in a mass element of the tissue known as "gray" (Gy) or J/kg. The procedure for ascertaining the absorbed dose is complicated since it involves the radiation transport of numerous types of charged particles and coupled photon interactions. The most precise method is to perform a full 3D Monte Carlo simulation of the radiation transport. There are various Monte Carlo toolkits that have tool compartments for dose calculations and measurements. The dose studies in this thesis were performed using the GEANT4 Application for Emission Tomography (GATE) software (Janet al., 2011) GATE simulation toolkit has been used extensively in the medical imaging community, due to the fact that it uses the full capabilities of GEANT4. It also utilizes an easy to-learn GATE macro language, which is more accessible than learning the GEANT4/C++ programming language. This work combines GATE with digital phantoms generated using the NCAT (NURBS-based cardiac-torso phantom) toolkit (Segars et al., 2004) to allow efficient and effective estimation of 3D radiation dose maps. The GATE simulation tool has developed into a beneficial tool for Monte Carlo simulations involving both radiotherapy and imaging experiments. This work will present an overview of absorbed dose of common radionuclides used in nuclear medicine and serve as a guide to a user who is setting up a GATE simulation for a PET and SPECT study.
3
Perrot, Yann. "Evaluation de la dose déposée par des faisceaux d'électrons en radiothérapie dans des fantômes voxelisés en utilisant la plateforme de simulation Monte Carlo GATE fondée sur GEANT4 dans un environnement de grille." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00721940.
Full textAbstract:
La planification de traitement en radiothérapie nécessite un calcul précis de la dose délivrée au patient. La méthode la plus fiable pour y parvenir est la simulation du transport des particules par technique Monte Carlo. Cette thèse constitue la première étude concernant la validation de la plateforme de simulation Monte Carlo GATE (GEANT4 Application for Tomographic Emission), basée sur les librairies de GEANT4 (GEometry ANd Tracking), pour le calcul de la dose absorbée déposée par des faisceaux d'électrons. L'objectif de cette thèse est de montrer que GATE/GEANT4 est capable d'atteindre le niveau d'exigences requis pour le calcul de la dose absorbée lors d'une planification de traitement, dans des situations où les algorithmes analytiques, actuellement utilisés dans les services de radiothérapie, n'atteignent pas un niveau de précision satisfaisant. L'enjeu est de prouver que GATE/GEANT4 est adapté pour la planification de traitement utilisant des électrons et capable de rivaliser avec d'autres codes Monte Carlo reconnus. Cet enjeu a été démontré par la simulation avec GATE/GEANT4 de faisceaux et des sources d'électrons réalistes utilisées en radiothérapie externe ou en radiothérapie moléculaire et la production de distributions de dose absorbée en accord avec les mesures expérimentales et avec d'autres codes Monte Carlo de référence pour la physique médicale. Par ailleurs, des recommandations quant à l'utilisation des paramètres de simulation à fixer, assurant un calcul de la distribution de dose absorbée satisfaisant les spécifications en radiothérapie, sont proposées.
4
Grevillot, Loïc. "Monte Carlo simulation of active scanning proton therapy system with Gate/Geant4 : Towards a better patient dose quality assurance." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00735746.
Full textAbstract:
Hadron Therapy is an advanced radiotherapy technique for cancer treatment. It offers a better irradiation ballistic than conventional techniques and therefore requires appropriate quality assurance procedures. In this work, we upgraded the GEANT4-based GATE Monte Carlo platform in order to recalculate the TPS dose distributions in view of further benchmarking. In a first step, we selected an appropriate simulation environment (physics models and parameters) in order to produce accurate and efficient simulations. GATE simulations were validated using measurements and other Monte Carlo codes for depth-dose and transverse profiles. While a good agreement was found for depth-dose profiles, larger discrepancies were pointed out for transverse profiles. In a second step, we developed a modeling method to simulate active scanning beam delivery systems, which does not require to simulate the components of the treatment nozzle. The method has been successfully applied to an IBA proton therapy system and validated against measurements for complex treatment plans. Interfaces have also been developed in order to link DICOM RT ION PLAN and DICOM RT DOSE with GATE. Finally, we compared in a third step the TPS and Monte Carlo dose distributions in homogeneous and heterogeneous configurations. The beam models of both dose engines were in satisfactory agreement, allowing further evaluation of clinical treatment plans. A two-field prostate plan has been evaluated, showing a satisfactory agreement between the TPS and Monte Carlo, and demonstrating the novel capabilities of the platform for the evaluation of the TPS. To summarize, we selected an appropriate simulation environment for proton therapy, proposed a modeling method for active scanning systems and presented a method to compare the TPS and Monte Carlo dose distributions. All tools developed in GATE were or will be publicly released. A detailed validation stage of the system including absolute dosimetry is still necessary, in order to quantitatively evaluate its accuracy in various homogeneous and heterogeneous configurations. In this thesis, we have demonstrated that the GATE Monte Carlo platform is a good candidate for the simulation of active scanning delivery systems, allowing further TPS benchmarking. Moreover, the GATE platform also handles imaging applications, such as PET or prompt-gamma imaging towards online treatment monitoring and paves the way of interdisciplinary research advances.
5
Zahra, Nabil. "Mesure de la dose physique par lms radiochromiques et simulation Monte Carlo pour l'hadronthérapie." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10088/document.
Full textAbstract:
En raison des forts gradients de dose générés par les interactions des particules avec la matière, les traitements par hadronthérapie nécessitent un contrôle très précis de la dose délivrée au patient. Les codes Monte Carlo représentent des outils indispensables dans la validation des systèmes de planification de traitement utilisé en clinique. Nous nous intéressons dans cette thèse au calcul de la dose physique à l'aide des simulations Monte Carlo Geant4/Gate. Nous étudions l'ajustement de plusieurs paramètres qui peuvent influencer la précision du calcul de dose requise en clinique (2%, 2mm) pour un faisceau d'ions carbone de 300 MeV/u dans l'eau. Ces paramètres sont : le seuil de production des particules secondaires et la taille maximale d'un segment de la trace de particule. Les critères de tolérance sur la valeur et la localisation de la dose sont fixés de manière à avoir le meilleur compromis en termes de distribution spatiale et de temps de calcul. Nous proposons ici des paramètres permettant d'atteindre ces critères de précision. Dans la deuxième partie du travail, nous étudions la réponse des films radiochromiques MDv2-55 pour le contrôle qualité des faisceaux d'ions carbone et protons. Nous avons en particulier observé et étudié l'effet de saturation de ces films dosimétriques pour les irradiations à TEL élevés (≥ 20 KeV/µm) dans des milieux homogènes et hétérogènes. Cet effet est dû à la forte densité d'ionisation autour de la trace de particule. Nous avons proposé et développé un modèle appelé « RADIS RAdiochromic films Dosimetry for Ions using Simulations » qui permet de prédire la réponse de ces films avec la prise en compte de cet effet de saturation. Ce modèle est basé sur la réponse des films en photons et la saturation des films à des dépôts d'énergies linéïques élevés calculée par Monte Carlo. Plusieurs types de faisceaux ont été étudiés : ions carbone, protons et photons à différentes énergies. Ces expérimentations ont été menées au Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL), au Centre de protonthérapie d'Orsay (CPO), au Centre A. Lacassagne (CAL) et au Centre Léon Bérard (CLB). A l'aide du modèle, nous pouvons ainsi reproduire la densité optique des films le long du profil de Bragg pour tous les faisceaux avec une précision meilleure que 2%<br>Because of the increase in dose at the end of the range of ions, dose delivery during patient treatment with hadrontherapy should be controlled with high precision. Monte Carlo codes are now considered mandatory for validation of clinical treatment planing and as a new tool for dosimetry of ion beams. In this work, we aimed to calculate the absorbed dose using Monte Carlo simulation Geant4/Gate. The ejffect on the dose calculation accuracy of dierent Geant4 parameters has been studied for mono-energetic carbon ion beams of 300 MeV/u in water. The parameters are : the production threshold of secandary particules and the maximum step limiter of the particle track. Tolerated criterion were choosen to meet the precision required in radiotherapy (2%, 2mm) and to obtain the best compromise on dose distribution and computational time.We propose here the values of parameters in order to satisfy the precision required. In the second part of this work, we will study the response of radiochromic lms MD-v2-55 for quality control in proton and carbon ion beams. We have particularly observed and studie the quenching effect of dosimetric lms for high LET (20 KeV/m) irradiations in homogeneous and heterogeneous medium. This eject is due to the high ionization density around the track of the particule. We have developped a method to predict the response of radiochromic lms taking into account the saturation effect. This model is called the RADIS model forRAdiochromic films. Dosimetry for Ions using Simulations". It is based on the response of lms under photon irradiations and the saturation of lms due to high linear energy deposit calculated by Monte Carlo. Four beams were used in this study and aimed to validate the model for hadrontherapy applications : carbon ions, protons and photons at different energies. Experiments were performed at Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL), Proton therpay center of Orsay (CPO), A. Lacassagne proton center (CAL) and Leon Berard cancer center (CLB). The model showed very good agreement between the measured and calculated optical density with an error less than 2%
6
Mohamad, Hadi Abdul Fattah. "Simulation de l'imagerie à 3γ avec un télescope Compton au xénon liquide". Phd thesis, Ecole des Mines de Nantes, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00847425.
Full textAbstract:
L'imagerie 3γ est une technique innovante d'imagerie médicale nucléaire qui est étudiée au laboratoire SUBATECH. Elle repose sur la localisation tridimensionnelle d'un radioisotope émetteur (β+, γ), le 44Sc, à l'aide d'un télescope Compton au xénon liquide. Le lieu de désintégration de ce radioisotope est obtenu par l'intersection de la ligne de réponse, construite à partir de la détection des deux photons de 511 keV issus de l'annihilation d'un positron, et du cône déterminé à partir du troisième photon. Un prototype de petite dimension XEMIS1 (XEnon Medical Imaging System) a été développé afin de faire la preuve expérimentale de la faisabilité de l'imagerie à 3γ. Les résultats de ce prototype sont très promoteurs en terme de résolution en énergie, de pureté du xénon liquide et de faible bruit électronique. La simulation Monte Carlo est un outil indispensable pour accompagner la R&D et évaluer les performances de la nouvelle technique d'imagerie proposée. Les travaux rapportés dans cette thèse concernent le développement de la simulation du système d'imagerie 3γ avec GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission). De nouvelles fonctionnalités ont été implémentées dans GATE afin de simuler un détecteur de type TPC (Time Projection Chamber). Nous avons effectué une simulation du prototype XEMIS1 et obtenu des résultats en bon accord avec nos données expérimentales. La prochaine étape du projet consiste à construire une caméra cylindrique au xénon liquide pour l'imagerie du petit animal. Les résultats des simulations de cette caméra présentés dans cette thèse montrent la possibilité de localiser chaque désintégration le long de la ligne de réponse avec une très bonne précision et une bonne sensibilité de détection. Des premières images de fantômes simples, réalisées évènements par événements, et après reconstruction tomographiques ont également présentées.
7
Zahra, Mohamad Nabil. "Mesure de la dose physique par lms radiochromiques et simulation Monte Carlo pour l'hadronthérapie." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00520876.
Full textAbstract:
En raison des forts gradients de dose générés par les interactions des particules avec la matière, les traitements par hadronthérapie nécessitent un contrôle très précis de la dose délivrée au patient. Les codes Monte Carlo représentent des outils indispensables dans la validation des systèmes de planification de traitement utilisé en clinique. Nous nous intéressons dans cette thèse au calcul de la dose physique à l'aide des simulations Monte Carlo Geant4/Gate. Nous étudions l'ajustement de plusieurs paramètres qui peuvent influencer la précision du calcul de dose requise en clinique (2%, 2mm) pour un faisceau d'ions carbone de 300 MeV/u dans l'eau. Ces paramètres sont : le seuil de production des particules secondaires et la taille maximale d'un segment de la trace de particule. Les critères de tolérance sur la valeur et la localisation de la dose sont fixés de manière à avoir le meilleur compromis en termes de distribution spatiale et de temps de calcul. Nous proposons ici des paramètres permettant d'atteindre ces critères de précision. Dans la deuxième partie du travail, nous étudions la réponse des films radiochromiques MDv2-55 pour le contrôle qualité des faisceaux d'ions carbone et protons. Nous avons en particulier observé et étudié l'effet de saturation de ces films dosimétriques pour les irradiations à TEL élevés (≥ 20 KeV/µm) dans des milieux homogènes et hétérogènes. Cet effet est dû à la forte densité d'ionisation autour de la trace de particule. Nous avons proposé et développé un modèle appelé " RADIS RAdiochromic films Dosimetry for Ions using Simulations " qui permet de prédire la réponse de ces films avec la prise en compte de cet effet de saturation. Ce modèle est basé sur la réponse des films en photons et la saturation des films à des dépôts d'énergies linéïques élevés calculée par Monte Carlo. Plusieurs types de faisceaux ont été étudiés : ions carbone, protons et photons à différentes énergies. Ces expérimentations ont été menées au Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL), au Centre de protonthérapie d'Orsay (CPO), au Centre A. Lacassagne (CAL) et au Centre Léon Bérard (CLB). A l'aide du modèle, nous pouvons ainsi reproduire la densité optique des films le long du profil de Bragg pour tous les faisceaux avec une précision meilleure que 2%.
8
Thiam, C. O. "Dosimétrie en radiothérapie et curiethérapie par simulation Monte-Carlo GATE sur grille informatique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00196405.
Full textAbstract:
Les traitements de radiothérapie nécessitent la délivrance d'une dose précise au niveau de la tumeur et une bonne connaissance de la dose dans les zones avoisinantes. Ce calcul, habituellement réalisé par les TPS, exige des outils précis et rapides. La plate-forme de simulation Monte-Carlo GATE, basée sur le code GEANT4, offre un outil performant pour les applications de la médecine nucléaire mais aussi des fonctionnalités permettant de faire des calculs dosimétriques de façon fiable et rapide. Dans cette thèse, deux études ont été menées en parallèle: la validation de la plate-forme GATE pour la modélisation de sources d'électrons et de photons de basse énergie et l'exploitation optimisée des infrastructures de grille informatique pour réduire les temps de calculs des simulations. GATE a été validé pour le calcul de points kernels de dose d'électrons mono-énergétiques et comparé avec les résultats d'autres études Monte-Carlo. Une étude détaillée a été faite sur la gestion du dépôt d'énergie au cours du transport des électrons dans GEANT4. Nous nous sommes intéressés aussi à la validation de GATE concernant le dépôt de dose de photons de très basse énergie ( < 35 keV). Pour cela, trois modèles de sources radioactives utilisés en curiethérapie et contenant de l'iode 125 (modèle 2301 de Best Medical International ; Symmetra de UroMed/Bebig et 6711 d'Amersham) ont été simulés. Plusieurs caractéristiques dosimétriques ont été étudiées selon les recommandations du groupe de travail N°43 de l'AAPM (American Association of Physicists in Medecine). Les résultats obtenus montrent une bonne concordance entre GATE et les études prises comme référence et recommandées par l'AAPM. L'utilisation de simulations Monte-Carlo dans les applications médicales pour une meilleure définition de la dose déposée dans un volume tumoral, nécessite des temps de calculs longs. Afin de réduire ces temps, nous avons exploité l'infrastructure de la grille EGEE sur laquelle nos simulations sont distribuées en utilisant des techniques novatrices pour la prise en compte de l'état de la grille de calcul. Les temps nécessaires pour la simulation d'une radiothérapie utilisant des électrons ont été réduits jusqu'à un facteur 30. Une plate-forme web basée sur le portail GENIUS a été développée pour rendre accessible de façon simple toutes les modalités de soumission et de gestion des simulations ainsi que la gestion de données médicales (informations sur les patients, images CT, IRM...) sur les ressources de la grille. L'objectif final visé est de faire de GATE un outil fiable et utilisé en clinique pour des planifications de traitements de radiothérapie avec des temps de calculs acceptables (pas plus de 12 heures de calcul).
9
Lazaro, Delphine. "Validation de la plate-forme de simulation GATE en Tomographie d'Emission Monophotonique et application au développement d'un algorithme de reconstruction 3D complète." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005443.
Full textAbstract:
Les simulations Monte-Carlo représentent actuellement en imagerie médicale nucléaire un outil puissant d'aide à la conception et à l'optimisation des détecteurs, et à l'évaluation des algorithmes de reconstruction et des méthodes de corrections des effets physiques. Parmi les nombreux simulateurs disponibles aujourd'hui, aucun n'est considéré comme standard en imagerie nucléaire, ce qui a motivé le développement d'une nouvelle plate-forme de simulation Monte-Carlo générique (GATE), basée sur GEANT4 et dédiée aux applications SPECT/PET. Au cours de cette thèse, nous avons participé au développement de la plate-forme GATE dans le cadre d'une collaboration internationale. Nous avons validé GATE en SPECT en modélisant deux gamma-caméras de conception différente, l'une dédiée à l'imagerie du petit animal et l'autre utilisée en routine clinique (Philips AXIS), et en comparant les résultats issus des simulations GATE avec les données acquises expérimentalement. Les résultats des simulations reproduisent avec précision les performances des deux gamma-caméras mesurées. La plate-forme GATE a ensuite été employée pour développer une nouvelle méthode de reconstruction 3D (F3DMC), consistant à calculer par simulation Monte-Carlo la matrice de transition utilisée dans un algorithme de reconstruction itératif (ici, ML-EM), en y incluant les principaux effets physiques perturbant le processus de formation de l'image. Les résultats de F3DMC sont comparés aux résultats obtenus avec trois autres méthodes de reconstruction plus classiques (FBP, MLEM, MLEMC) pour différents fantômes simulés. Les résultats de cette étude montrent que F3DMC permet d'améliorer l'efficacité de reconstruction, la résolution spatiale et le rapport signal-sur-bruit avec une quantification satisfaisante des images. Ces résultats devront être confirmés par des études cliniques et ouvrent la voie vers une méthode de reconstruction unifiée, pouvant être appliquée aussi bien en SPECT qu'en PET.
10
Maigne, Lydia. "Dosimétrie personnalisée par simulation Monte Carlo GATE sur grille de calcul. Application à la curiethérapie oculaire." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011404.
Full textAbstract:
Bien que souvent assez consommatrice en temps de calcul, la méthode Monte Carlo est l'algorithme de calcul qui modélise au plus près la physique liée aux processus de dépôts d'énergie. L'idée est d'utiliser les calculs Monte Carlo dans le traitement quotidien du cancer par rayonnement pour rivaliser avec les systèmes de planification de traitement (TPS) existants dans le but de délivrer une dose absorbée à la tumeur pour des traitements spécifiques. Pour atteindre cet objectif, deux points ont été particulièrement étudiés au cours de cette thèse : la validation de la plate-forme de simulation GATE pour des applications en dosimétrie utilisant des électrons, une étude particulière est faite concernant les traitements de curiethérapie oculaire utilisant des applicateurs ophtalmiques de 106Ru/106Rh, et le déploiement des simulations GATE dans un environnement de grille pour réduire les temps de calcul très élevés de ces simulations.<br />Des points kernels de dose d'électrons mono-énergétiques et poly-énergétiques ont été simulés en utilisant la plate-forme GATE et comparés à d'autres codes Monte Carlo. Trois versions des packages de librairies ont été utilisées pour les comparaisons (5.2, 6.2 et 7.0). Les résultats montrent que l'implémentation de la diffusion multiple est responsable des différences observées entre les codes. Les simulations de traitements de curiethérapie oculaire comparées avec d'autres Monte Carlo et des mesures montrent un bon accord. La transcription des unités Hounsfield, à partir des données scanner sur l'anatomie du patient, en paramètres tissulaires est l'autre étude présentée pour une utilisation prochaine de GATE sur des images voxélisées pour la dosimétrie personnalisée. Les infrastructures des projets DataGrid puis d'EGEE ont été utilisées pour déployer les simulations GATE afin de réduire leur temps de calcul dans le but de les utiliser en routine clinique.<br />La méthode utilisée pour paralléliser les simulations GATE est la division du générateur de nombres aléatoires (RNG) en séquences indépendantes. Des tests de temps de calcul réalisés sur des bancs tests de grille montrent qu'un gain significatif est obtenu. Les fonctionnalités pour diviser, lancer et contrôler les simulations GATE sur une infrastructure de grille ont été implémentées sur le portail web GENIUS. Un premier prototype de ce portail est accessible à partir d'un centre hospitalier pour l'utilisation de la précision des algorithmes Monte Carlo de manière transparente et sécurisée pour des traitements de cancer de l'œil.
Conference papers on the topic "Gate/Geant4"
1
Rannou, F., V. Kohli, D. Prout, and A. Chatziioannou. "Investigation of OPET performance using GATE, a Geant4-based simulation software." In 2003 IEEE Nuclear Science Symposium. Conference Record (IEEE Cat. No.03CH37515). IEEE, 2003. http://dx.doi.org/10.1109/nssmic.2003.1352283.
Full text
2
Aguiar, P., E. Casarejos, J. A. Vilan, and A. Iglesias. "Geant4-GATE simulation of a large plastic scintillator for muon radiography." In 2013 3rd International Conference on Advancements in Nuclear Instrumentation, Measurement Methods and their Applications (ANIMMA). IEEE, 2013. http://dx.doi.org/10.1109/animma.2013.6728082.
Full text
3
Perry, John, Shanjie Xiao, and Tatjana Jevremovic. "iMASS: Evolved NRF Simulations for More Accurate Detection of Nuclear Threats." In 17th International Conference on Nuclear Engineering. ASMEDC, 2009. http://dx.doi.org/10.1115/icone17-75907.
Full textAbstract:
The intelligent Model-Assisted Sensing System (iMASS) combines computer simulated nuclear resonance fluorescence (NRF), real-time Monte Carlo analysis, and signal data processing for the detection of nuclear materials hidden in cargo containers. There are on average nine million cargo containers entering the US every year. Fast and robust scanning for nuclear materials and explosives is of the outmost importance for a country’s security and safety. This paper presents the Geant4 platform development for direct application in nuclear material detections, including: an improved module to simulate the bremsstrahlung spectra, a model for NRF simulations addressing the Compton continuum background that would be found during an actual scan, and the improvements in output data interpretation. The dynamic flexibility of Geant4 and the ability to be sped up with field programmable gate array (FPGA) and parallelization is also described.
4
Nguyen, T. M. H., and Q. T. Pham. "Integration and validation of the Geant4-DNA physical models into GATE simulation platform." In 2016 International Conference on Biomedical Engineering (BME-HUST). IEEE, 2016. http://dx.doi.org/10.1109/bme-hust.2016.7782110.
Full text
5
Yavuzkanat, Nuray. "Modeling Geant4 based GATE simulation for total gamma efficiency of phoswich type detector system." In RAD Conference. RAD Centre, 2021. http://dx.doi.org/10.21175/rad.abstr.book.2021.28.5.
Full text
6
Solevi, P., J. F. Oliver, J. Gillam, and M. Rafecas. "Full modeling of AX-PET: a new PET device with axially oriented crystals based on Geant4 and GATE." In SPIE Medical Imaging, edited by Norbert J. Pelc, Ehsan Samei, and Robert M. Nishikawa. SPIE, 2011. http://dx.doi.org/10.1117/12.877766.
Full text
7
Bezoubiri, Fethi, Asma Alem-Bezoubiri, Saad Khoudri, and Mehenna Arib. "Monte Carlo modeling of the head of Varian Clinac 2100C linear accelerator operating in 18 MV utilizing GATE/GEANT4." In 1ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON RADIATIONS AND APPLICATIONS (ICRA-2017). Author(s), 2018. http://dx.doi.org/10.1063/1.5048162.
Full text