M t C l Sl s tt ff kti t kt Monte-Carlo: Slumpen som ett effektivt verktyg
inom radiofysiken
Michael Ljungberg
Introduktion Introduktion
l d
Monte Carlo metoden löser olika typer av stokastiska problem p genom att välja ett slumptal från en lämplig
lämplig
sannolikhetsfördelning
Används för att studera
strålningens transport i
st å ge s t a spo t
bl a vävnad
Monte Carlo kurs 1979 Monte Carlo kurs 1979
Initierad av Bertil Persson
Per Nilsson Tommy Knöös Tommy Knöös Thomas Grönberg ...
...
Program för djupdosbestämning (Nilsson) Program för djupdosbestämning (Nilsson)
äl k d i fö /
Väl kommenterade program i Fortran för PDP 11/45
CEMOCA – Cellcykelprogram CEMOCA Cellcykelprogram
T Knöös et al 1981
A MedLine search
Monte Carlo kurs 1984 Monte Carlo kurs 1984
Initierad av Bertil Persson
Michael Ljungbergs Monte Carlo verksamhet började med
program för kalibrering av helkroppsräknare.
Monte Carlo publikationer Monte Carlo publikationer
1800
Monte Carlo publications (PubMed)
1400 1600 1800
s
800 1000 1200
lic a ti o n s
200 400
Pu b 600
0 200
1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 Publication year
Publication year
Utveckling inom Monte Carlo program Utveckling inom Monte Carlo program
”Public domain” program EGS4
Smådjurs PET simulerat med GATE
EGS4
EGSnrc (beam) MCNP4
MCNP4 Geant4 Peneople Peneople SIMIND SIMSET
GATE (Geant4 baserat)
Idag finns realistiska
Idag finns realistiska dynamiska dynamiska fantom för fantom för noggranna Monte Carlo simuleringar
noggranna Monte Carlo simuleringar
noggranna Monte Carlo simuleringar
noggranna Monte Carlo simuleringar
Monte Carlo i Lund – Nuklearmedicin Monte Carlo i Lund Nuklearmedicin
SIMIND programmet
(21 års utveckling av MLJ sedan BP’s kurs 84) Applikationer:
S i till ti k SPECT Scintillationskamera, SPECT
Bildkarakteristik, attenuering,s pridning ..
Radionuklidterapi ( 131 I 111 In/ 90 Y ) Radionuklidterapi ( 131 I, 111 In/ 90 Y..) Hjärta ( 99m Tc)
Hjärna ( 123 I)
Hjärna ( I)
Studier av nuklearmedicinska bilder med MC Studier av nuklearmedicinska bilder med MC
A B C D E F A. ‘Död’ patient med perfekt kamerasystem
B. Normala patientrörelser med perfekt kamerasystem C. Typiskt kamerasystem utan attenuering och spridning D. Typiskt kamerasystem med attenuering
E Typiskt kamerasystem med attenuering och spridning E. Typiskt kamerasystem med attenuering och spridning
F. Typiskt kamerasystem med attenuering och spridning och med
en realistisk brusnivå
Monte Carlo inom nuklearmedicin Monte Carlo inom nuklearmedicin
H ik H i El Ali Henrik Hussein El-Ali Disputation 7 oktober Disputation 7 oktober Utvärdering av kliniska Utvärdering av kliniska program för
hjärtdiagnostik med
Monte Carlo simulerade
SPECT bilder
Monte Carlo i Lund - Radioterapi Monte Carlo i Lund Radioterapi
1996 TK i Philadelphia – Peter Bloch – lärde sig ITS
Björk P, Knöös T and Nilsson P: Dosimetry of an applicator system for intraoperative radiation therapy verified by Monte Carlo calculations. Radiother Oncol. 51 (Suppl. 1):S30, 1999.
EGS4
2.5 cm Mini-phantom with 7 voxels for scoring 10 MV
1.00 1.05 1.10
x(z)
x=20cm x=40cm
D (z)
1998 TK EGS-kurs på NPL
40 cm water1 cm
2 cm
0.90 0.95
0 2 4 6 8 10 12
Depth in mini-phantom, z [cm]
cx
"
"
KP,0 x KP, 0(z) D
x(z) D
x(z) c
air in
p
300 cm 100 cm
20 cm water
14 cm
X-ray source
Ø=2 cm @ isocenter
Bertil Persson seminarium, 2/9 2005
300 cm
Johnsson SA, Ceberg CP, Knöös T and Nilsson P, Measurements of primary kerma using a mini-
BEAM modelling – Virtual Linac BEAM modelling Virtual Linac
Dosplaneringssystem Monte Carlo
Knöös T, Wieslander E, Clinical benchmarking of radiotherapy treatment planning systems using a Monte Carlo approach, 14th Int Conf Med Physics, Nuremberg, 2005
