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La plateforme GATE et l'imagerie optique


La plateforme de simulation Monte-Carlo GATE peut désormais être utilisée pour la modélisation en imagerie de bioluminescence et fluorescence : des opportunités pour l'imagerie optique.

Publié le 1 mai 2014

​La plateforme de simulation Monte-Carlo GATE (Geant4 Application for Emission Tomography), joue un rôle de plus en plus important dans les recherches associées aux technologies pour l'imagerie médicale. Développée depuis 2002 par la collaboration OpenGate, cette plateforme librement accessible est utilisée pour la conception de nouveaux systèmes d'imagerie, ainsi que pour l'optimisation des protocoles d'acquisition et de traitement des données.

Initialement développée pour la Tomographie par émission de positons TEP et la par Tomographie par émission de monophotonique TEMP, elle a été étendue en 2011 pour permettre la simulation d'acquisitions de tomodensitométrie et de traitements et calculs dosimétriques en radiothérapie.

Sous la conduite du groupe Physique Biomédicale du CEA-SHFJ, elle vient d'être généralisée et autorise désormais la simulation d'expériences d'imagerie optique, en particulier d'imagerie en bioluminescence et de fluorescence.

La simulation Monte-Carlo est une méthode de calcul qui utilise des nombres aléatoires pour modéliser des lois de probabilité. Le programme GATE s'appuie sur cette technique pour décrire la physique des interactions des photons dans la matière dans des objets 3D ou 4D (variant dans le temps) complexes. Les modèles physiques de l’absorption et de la diffusion de la lumière dans les tissus biologiques ont donc été intégrés au code GATE. Cette extension de GATE offre désormais une interface complète pour la modélisation réaliste d'examens d'imagerie optique, en imagerie préclinique notamment. Elle a été validée par comparaison au logiciel de référence MCML pour des configurations simples modélisables dans MCML. Cette généralisation offre de nouvelles opportunités dans le domaine de l'imagerie optique actuellement en plein essor, en particulier pour explorer les problématiques de quantification associées à cette modalité d'imagerie.

Contact : sebastian.jan@cea.fr

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