Στην Πυρηνική Ιατρική, κατά τη διαδικασία ιατρικής απεικόνισης, η κίνηση των οργάνων λόγω της αναπνευστικής λειτουργίας και της σύσπασης του μυοκαρδίου αλλά και των υπόλοιπων κινούμενων οργάνων, δημιουργεί αλλοιώσεις στη διαγνωστική πληροφορία. Η σημαντικότερη αλλοίωση παρατηρείται στον καθορισμό των ορίων συγκεκριμένων οργάνων. Η μελέτη και η ποσοτικοποίηση του φαινομένου καθίσταται αναγκαία στα ευρέως χρησιμοποιούμενα κλινικά πρωτόκολλα πυρηνικής απεικόνισης (SPECT, PET). Το πακέτο προσομοιώσεων Gate είναι ένα πολύ δυνατό εργαλείο που παρέχει τη δυνατότητα ρεαλιστικής μοντελοποίησης συστημάτων πυρηνικής ιατρικής και χρήσης διακριτοποιημένων ομοιωμάτων. Με τη βοήθεια αυτού του εργαλείου και κάνοντας χρήση διακριτοποιημένων ομοιωμάτων XCAT και ITIS μπορούν να προσομοιωθούν ρεαλιστικά κλινικές εξετάσεις που επηρεάζονται από την κίνηση οργάνων. Τα XCAT και ITIS είναι ρεαλιστικά και ευέλικτα μοντέλα ανθρώπινης ανατομίας και φυσιολογίας. Τα XCAT παρέχουν την επιπλέον δυνατότητα της εισαγωγής κίνησης. Αυτή η μελέτη είναι σημαντική, καθώς πολλές ομάδες της επιστημονικής κοινότητας ασχολούνται με την παραγωγή αλγορίθμων διόρθωσης της κίνησης των πνευμόνων και της καρδιάς, κάνοντας χρήση προσομοιώσεων Monte Carlo, με σκοπό τη βελτίωση της απεικόνισης σημαντικών ιατρικών πληροφοριών που αλλοιώνονται λόγω της κίνησης. Οι προσομοιώσεις κλινικών εξετάσεων με το GATE, εισάγοντας ρεαλιστικά ανθρώπινα ομοιώματα, είναι μια μεθοδολογία αιχμής η οποία ανοίγει το δρόμο στη βελτιστοποίηση των διαγνωστικών και θεραπευτικών προσεγγίσεων, παρέχοντας ένα ισχυρό εργαλείο για το σχεδιασμό κλινικών πρωτοκόλλων, την ανάπτυξη διορθωτικών αλγορίθμων και τη μοντελοποίηση παραμέτρων όπως η κίνηση του σώματος εξαιτίας της λειτουργίας της καρδιάς καθώς και του αναπνευστικού συστήματος. / In nuclear medicine, during medical imaging procedures, organs' motion creates artifacts and loss in the diagnostic information, due to respiratory motion and myocardial contraction. The most significant challenge is to define the limits of specific organs and quantify the blurring caused by this motion. The study and quantification of this phenomenon is necessary for clinical protocols used in nuclear imaging (SPECT, PET), so as to achieve accurate diagnosis. GATE is a powerful Monte Carlo simulation toolkit, which enables the realistic modeling of a nuclear imaging system, using voxelized phantoms as input. Using this tool and computational anthropomorphic phantoms such as XCAT and ITIS phantom series can simulate realistically clinical tests. XCAT and ITIS are realistic and flexible models of human anatomy and physiology. XCAT provide the additional capability of importing motion. In the present thesis the XCAT and the ITIS anthropomorphic computational phantoms are used in a series of simulations modeling several clinical cases. Several groups in the scientific community are dealing with the development of motion correction algorithms in order to decrease the blurring in specific organs of interest and to increase the diagnostic value of nuclear imaging. Monte Carlo techniques combined with realistic human models can provide the ground truth for such applications. This is a cutting edge methodology that paves the way for optimization of diagnostic and therapeutic approaches, providing a powerful tool for the design of clinical protocols, developing algorithms and modeling parameters such as body movement due to pulmonary and heart motion.