فریم‌ورک GATE (Geant4 Application for Tomographic Emission) یکی از پیشرفته‌ترین و قدرتمندترین ابزارهای شبیه‌سازی در حوزه پزشکی هسته‌ای و تصویربرداری مولکولی محسوب می‌شود. این فریم‌ورک که بر پایه کتابخانه Geant4 توسعه یافته است، امکان شبیه‌سازی دقیق و واقع‌گرایانه سیستم‌های تصویربرداری مانند PET، SPECT و CT را فراهم می‌کند. با توجه به پیچیدگی‌های موجود در یادگیری و استفاده از این فریم‌ورک، دوره آموزشی حاضر در 10 جلسه جامع طراحی شده است تا علاقه‌مندان و متخصصان این حوزه را به صورت گام‌به‌گام با مفاهیم و کاربردهای GATE آشنا سازد.
در این جلسه به معرفی جامع فریم‌ورک GATE و معماری آن پرداخته می‌شود. شرکت‌کنندگان با مفاهیم پایه شبیه‌سازی مونت کارلو در پزشکی هسته‌ای آشنا شده و جایگاه GATE در این حوزه مورد بررسی قرار می‌گیرد. مقایسه دقیق بین GATE و Geant4 از دو جنبه قابلیت‌ها و سهولت کدنویسی ارائه می‌شود. همچنین، معماری داخلی فریم‌ورک، ماژول‌های اصلی و روش تعامل بین آن‌ها به تفصیل شرح داده می‌شود. در بخش پایانی این جلسه، روش‌های مختلف نصب فریم‌ورک، مسیریابی صحیح و پیش‌نیازهای سخت‌افزاری ضروری برای راه‌اندازی GATE آموزش داده می‌شود.
این جلسه به صورت عملی به نصب و راه‌اندازی فریم‌ورک GATE می‌پردازد. دو روش نصب مستقیم و غیرمستقیم با جزئیات کامل آموزش داده می‌شود. شرکت‌کنندگان یاد می‌گیرند چگونه آخرین نسخه پایدار GATE را از منابع معتبر دریافت کرده و بر روی سیستم‌های عامل مختلف نصب کنند. عیب‌یابی مشکلات رایج در حین نصب و راه‌اندازی اولیه نیز بخش مهمی از این جلسه را تشکیل می‌دهد. در پایان این جلسه، اولین پروژه شبیه‌سازی ساده اجرا شده و خروجی آن مورد تحلیل قرار می‌گیرد.
با توجه به اینکه بسیاری از شبیه‌سازی‌های پیشرفته GATE در محیط لینوکس انجام می‌شود، این جلسه به روش‌های مختلف انتقال داده بین ویندوز و لینوکس اختصاص یافته است. شرکت‌کنندگان با ابزارهایی مانند Samba، SSH و FTP آشنا شده و یاد می‌گیرند چگونه فایل‌های شبیه‌سازی را بین دو سیستم عامل منتقل کنند. همچنین، روش‌های بهینه برای مدیریت پروژه‌های حجیم شبیه‌سازی آموزش داده می‌شود.
این جلسه به روش‌های مختلف اجرای شبیه‌سازی‌ها در GATE می‌پردازد. شرکت‌کنندگان یاد می‌گیرند چگونه پارامترهای اجرایی را تنظیم کرده و شبیه‌سازی‌های خود را بهینه اجرا کنند. یک مثال عملی و کامل از شبیه‌سازی سیستم SPECT ارائه شده و تمام مراحل از تعریف هندسه تا تحلیل نتایج به صورت گام‌به‌گام آموزش داده می‌شود. این مثال به درک بهتر مفاهیم تئوری کمک شایانی می‌کند.
مصورسازی هندسه‌های تعریف شده از مهم‌ترین بخش‌های شبیه‌سازی است. در این جلسه، ابزارهای مختلف مصورسازی در GATE معرفی شده و روش کار با آن‌ها آموزش داده می‌شود. شرکت‌کنندگان یاد می‌گیرند چگونه هندسه‌های پیچیده را بررسی کرده و از صحت تعریف آن‌ها اطمینان حاصل کنند. همچنین، روش‌های عیب‌یابی هندسه‌های اشتباه نیز آموزش داده می‌شود.
این جلسه به صورت تخصصی به مبحث تعریف هندسه در GATE می‌پردازد. شرکت‌کنندگان با ساختار دستورات تعریف هندسه آشنا شده و یاد می‌گیرند چگونه هندسه‌های پیچیده را با استفاده از اشکال اولیه ایجاد کنند. روش‌های بهینه برای تعریف هندسه‌های سلسله مراتبی و مدیریت اشیای پیچیده به تفصیل شرح داده می‌شود.
تعریف صحیح مواد از جنبه‌های حیاتی در شبیه‌سازی‌های GATE است. در این جلسه، کتابخانه مواد GATE معرفی شده و روش تعریف مواد جدید آموزش داده می‌شود. شرکت‌کنندگان یاد می‌گیرند چگونه خواص مواد مختلف را تنظیم کرده و از صحت تعریف آن‌ها اطمینان حاصل کنند. همچنین، روش‌های بهینه برای مدیریت مواد پیچیده ارائه می‌شود.
این جلسه به مبحث تعریف چشمه‌های پرتوزا اختصاص یافته است. انواع مختلف چشمه‌ها شامل چشمه‌های نقطهای، صفحهای، حجیم و آناتومیک معرفی شده و روش تعریف هر یک آموزش داده می‌شود. شرکت‌کنندگان یاد می‌گیرند چگونه پارامترهای فیزیکی چشمه‌ها را تنظیم کرده و شبیه‌سازی‌های واقع‌گرایانه ایجاد کنند.
کارت‌های فیزیکی از مهم‌ترین بخش‌های شبیه‌سازی در GATE هستند. در این جلسه، انواع کارت‌های فیزیکی و کاربرد هر یک به تفصیل شرح داده می‌شود. شرکت‌کنندگان یاد می‌گیرند چگونه مدل‌های فیزیکی مناسب را انتخاب کرده و پارامترهای آن‌ها را بهینه تنظیم کنند. همچنین، روش‌های اعتبارسنجی مدل‌های فیزیکی نیز آموزش داده می‌شود.
این جلسه پیشرفته به روش‌های کاهش واریانس و بهینه‌سازی شبیه‌سازی‌ها می‌پردازد. شرکت‌کنندگان با تکنیک‌های مختلفی مانند مهمانی ترجیحی، قطع کردن و روش‌های مشابه آشنا شده و یاد می‌گیرند چگونه این تکنیک‌ها را در شبیه‌سازی‌های خود به کار گیرند. همچنین، روش‌های بهینه برای مدیریت منابع محاسباتی و کاهش زمان شبیه‌سازی ارائه می‌شود.
در پایان دوره، یک پروژه عملی کامل طراحی شده است که شرکت‌کنندگان باید یک سیستم تصویربرداری واقعی را شبیه‌سازی کرده و نتایج را تحلیل کنند. این پروژه شامل تمام مراحل از تعریف هندسه و مواد تا تنظیم پارامترهای فیزیکی و تحلیل نتایج است.
این دوره برای دانشجویان و پژوهشگران رشته‌های فیزیک پزشکی، مهندسی پزشکی، مهندسی هسته‌ای و سایر رشته‌های مرتبط طراحی شده است. پیش‌نیاز این دوره آشنایی مقدماتی با مفاهیم فیزیک هسته‌ای و برنامه‌نویسی مقدماتی است.
در پایان این دوره، شرکت‌کنندگان قادر خواهند بود:
سیستم‌های تصویربرداری پزشکی را با GATE شبیه‌سازی کنند
هندسه‌های پیچیده تعریف کرده و مواد مختلف را تنظیم کنند
پارامترهای فیزیکی بهینه را انتخاب کنند
از تکنیک‌های کاهش واریانس استفاده کنند
نتایج شبیه‌سازی را تحلیل و اعتبارسنجی نمایند
این دوره به صورت عملی و پروژه‌محور طراحی شده است و شرکت‌کنندگان در پایان دوره، مهارت کافی برای انجام شبیه‌سازی‌های پیشرفته با GATE را کسب خواهند کرد.
دانلود آموزش گیت - جلسه اول پیش نیاز های نصب گیت
دانلود آموزش گیت- جلسه دوم. نحوه نصب GATE
دانلود آموزش گیت-جلسه سوم-تنظیم پوشه بین ویندوز و لینوکس
دانلود آموزش گیت-جلسه چهارم-اجرای برنامه SPECT
دانلود آموزش گیت-جلسه پنجم- کار با نمایشگرهاو مصورسازی هندسه
دانلود آموزش گیت-جلسه ششم-تعریف هندسه
دانلود آموزش گیت-جلسه هفتم- کار با مواد
دانلود آموزش گیت-جلسه هفتم- چشمه ها
دانلود آموزش گیت-جلسه نهم- کارت فیزیک
دانلود آموزش گیت-جلسه دهم- کاهش واریانس
فارسی
تمامی حقوق این وب سایت متعلق به آکادمی پرتویار است آکادمی پرتویار
0 بررسی:
نظر بدهید