Monte Carlo. David Minarik Strålningsfysik SUS, Malmö

Relevanta dokument
SVENSK FÖRENING FÖR NUKLEARMEDICIN

Equalis. Nuklearmedicin. Vårt arbete

Svarsskrivning. Elin Trägårdh Klinisk fysiologi och nuklearmedicin, SUS Malmö

Demonstration av laboration 2, SF1901

Utvärdering av lungscintigrafi i Huddinge

1. Utbildningens titel Monte Carlo metoder inom nuklearmedicinsk diagnostik och terapi

Hur stor blir fosterdosen om en medvetslös gravid kvinna genomgår datortomografiundersökningar av huvud, thorax och buk?

SPECT Fysik. Sigrid Leide-Svegborn Strålningsfysik Skånes universitetssjukhus SVENSK FÖRENING FÖR NUKLEARMEDICIN SWEDISH SOCIETY OF NUCLEAR MEDICINE

Tidiga erfarenheter: bildkvalitet och diagnostik. Elin Trägårdh, klinisk fysiologi och nuklearmedicin SUS Jenny Oddstig, sjukhusfysik SUS

Svarsskrivning. Elin Trägårdh Klinisk fysiologi, SUS Malmö

Nuklearmedicin, 7,5 hp, Biomedicinska Analytiker inriktning fysiologi Schema HT Klinisk Fysiologi & Nuklearmedicin, DS

Historiskt moment i Numerisk analys 1 Monte Carlo-metoden

PROGRAMMERING I MATEMATIK. Ämnets dag 2017 Göteborgs universitet, Matematiska Vetenskaper Åse Fahlander och Laura Fainsilber

Bone Scan Index (BSI) med skelettscintigrafi. Mariana Reza, MD, PhD Klinisk fysiologi och nuklearmedicin, SUS Malmö och LU Lund

Nuklearmedicin, 7,5 hp, Biomedicinska Analytiker inriktning fysiologi Schema HT Klinisk Fysiologi & Nuklearmedicin, DS

Stora talens lag eller det jämnar ut sig

Tema: Kvalitet, säkerhet och kompetens

Nuklearmedicinsk fysik på Sahlgrenska Jakob Himmelman

Nuklearmedicinsk fysik på Sahlgrenska Jakob Himmelman

Strålning och teknik II 2015 Nuklearmedicin

Simulering av Poissonprocesser Olle Nerman, Grupprojekt i MSG110,GU HT 2015 (max 5 personer/grupp)

Specialisering Beräkning och simulering Computation and Simulation

Utbildningsplan och utbildningsbok för Nuklearmedicin

ST-utbildning i nuklearmedicin för läkare

SF1901 Sannolikhetsteori och statistik: HT 2014 Lab 1 för CSAMHS, CINEKI, och CL

Stokastisk geometri. Lennart Råde. Chalmers Tekniska Högskola och Göteborgs Universitet

Specialiteten har ett ansvar för forskning, metodutveckling, kvalitetsutveckling och utbildning inom kompetensområdet.

Flervariabelanalys och Matlab Kapitel 3

En samling fårskallar

Program. Bilddiagnostik vid prostatacancer PSMA PET for staging and restaging of. Validering av Bone Scan Index Bone Scan Index med skelettscintigrafi

Nuklearmedicin, 7,5 hp, Biomedicinska Analytiker inriktning fysiologi Schema HT Klinisk Fysiologi & Nuklearmedicin, DS

Marie Sydoff, Helsingborgs lasarett, SUS Lund

Rekommendation för mätning av vänster och höger kammares dimension och systoliska funktion

Simulering. Introduktion. Exempel: Antag att någon kastar tärning

Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp,

Examensarbete våren 2015 Sektionen För Lärande Och Miljö Biomedicinsk laboratorievetenskap Högskolan Kristianstad

Flervariabelanlys och Matlab Kapitel 3

Slump och statistik med Scratch

4.1 Grundläggande sannolikhetslära

CTO-PCI. Evidens, indikation, teknik. Regionmöte Kalmar, Georgios Panayi, Kardiologiska Kliniken, US Linköping

F9 SAMPLINGFÖRDELNINGAR (NCT

Slump och statistik med Scratch. Se video

Laboration 4: Integration på olika sätt

En introduktion till och första övning for Excel

Poolbygge. fredag 11 april 14

Lärare 4. Lärare 1 Binomial och normalfördelning Fel i statistiska undersökningar Att tolka undersökningar Falska samband Jämföra i tid och rum

Uppgift 1. Minimeringsproblemet löses med en Monte Carlo algoritm:

Rekommendationer för mätning av vänster och höger kammares dimension och systoliska funktion

Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp, Del A

4.2.1 Binomialfördelning

Strålbehandling och radiologi i samverkan

Skelettscintigrafi Sörmland. Ann-Sofi Johansson, BMA Emil Johansson, Sjukhusfysiker

Statistikens grunder HT, dagtid Statistiska institutionen

Modularitet och tillstånd. Stora system kräver en uppdelning. En lösning: modularitet. Basera programmets struktur på den fysiska systemets struktur:

Kursanalys MSFM21 Medicinsk strålningsfysik - sjukhusfysik

Målet för D3 är att studenterna ska kunna följande: Dra slumptal från olika sannolikhetsfördelningar med hjälp av SAS

Vi antar att f och g ar begränsade och integrerbara funktioner på givna mätbara ( kvadrerbara) områden och att a, b ar konstanter.

Handskrift 109 Professor Håkan Linderholms arkiv ( )

Föreläsning 6. Slumptal Testa slumptal Slumptal för olika fördelningar Grafer Datastrukturen graf

NUKLEARMEDICIN. Rimma Axelsson Professor, överläkare Karolinska, Huddinge 2013

Nuklearmedicin. Definition av kompetensområdet...6 Kompetenskrav...6

Centrala och perifera nervsystemet. Fråga 1 7, 16p. Endokrina, kardiovaskulära och respirationssystemet. Urinorganens fysiologi. Fråga 8 19, 54p.

Sannolikhetsbegreppet

Kapitel 4 Sannolikhetsfördelningar Sid Föreläsningsunderlagen är baserade på underlag skrivna av Karl Wahlin

Känguru 2016 Student gymnasieserien

Tentamen i EDAF oktober Skrivtid: Skriv bara på ena sidan av pappret tentorna kommer att scannas in, och endast framsidorna rättas.

Equalis höstutskick 2016

HYDROIMPACTS 2.0 Föroreningstransporten i den omättade markzonen. Magnus Persson. Magnus Persson, Lund University, Sweden

Matematisk statistik 9hp för: C,D,I, Pi

Preliminär elmarknadsstatistik per månad för Sverige 2014

Optimering av röntgenundersökningar med hjälp av datorsimulering av det bildgivande systemet

Analys av medelvärden. Jenny Selander , plan 3, Norrbacka, ingång via den Samhällsmedicinska kliniken

TAIU07 Matematiska beräkningar med Matlab

Trepoängsproblem. Kängurutävlingen 2014 Junior. 1 Bilden visar tre kurvor med längderna a, b respektive c. Vilket av följande påståenden är korrekt?

Gemensam kunskapsbas för medicinsk radiologi och klinisk fysiologi - riktlinje och viljeyttring Mattias Bjarnegård

FÅ FRAM INDATA. När inga data finns!? Beslutsfattarens dilemma är att det är svårt att spå! Särskilt om framtiden!

SF1544 LABORATION 2 INTEGRATION, MONTE-CARLO OCH BLACK-SCHOLES EKVATION FÖR OPTIONER

Konsten att bestämma arean

Målet för D2 är att studenterna ska kunna följande: Dra slumptal från olika sannolikhetsfördelningar med hjälp av SAS

1. Utbildningens titel Verktyg för bearbetning och analys av bilder inom sjukhusfysiken

Tentamen i Beräkningsvetenskap II, 5.0 hp,

Jordbävningar en enkel modell

SF1920/SF1921 Sannolikhetsteori och statistik, VT 2018 Laboration 1 för CELTE2/CMATD3

FÖRELÄSNING 3:

Pool - bygge. Alicia Åbrink. /

Avdelning 1, trepoängsproblem

SF1910 Tillämpad statistik, HT 2016 Laboration 1 för CSAMHS, CLGYM-TEMI

Föreläsning 7 FK2002

Monte Carlo-metoder. Bild från Monte Carlo

Aktiviteter Del 4. h succesivt anta mindre värden, som till exempel π. , och låta programmet summera sekanternas längder från x = a till x = b.

Välkomna till SFfRs första Radiofysikdag!

Första sidan är ett försättsblad (laddas ned från kurshemsidan) Alla frågor som nns i uppgiftstexten är besvarade

Svensk Förening för Klinisk Fysiologi

Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Sannolikhet och statistik. Utfall, Utfallsrummet, Händelse. Utfall, Utfallsrummet, Händelse

Vägledning för upprättande av. metodbeskrivning inom nuklearmedicin. Tillämpningsområde: Bild- och Funktionsmedicin. xxxxxx

Medical Engineering 120 hp Info för D-teknologer

A: måndag B: onsdag C: torsdag D: lördag E: söndag Grekland 2. Vilket av följande uttryck har högst värde?

Energy and Quality oriented modeling and control of REFiners

Enkäter om Kompetens och utbildning

Transkript:

Monte Carlo David Minarik Strålningsfysik SUS, Malmö

Hur beräkna värdet av Pi? Arean av kvadraten: A k = d^2 y Arean av cirkeln: Pi = A c /A k *4 Kasta ett par tärningar. A c = (d/2)^2*pi d Bestäm x- och y-koordinat m h a utfallet. Rita in en punkt i diagramet. Upprepa några tusen ggr eller mer. x Räkna förhållandet mellan antalet punkter i cirkeln och totalt antal punkter i kvadraten. Pi N c /N k *4

Monte Carlo-metoden Utvecklades på 1940-talet under Manhattanprojektet (1942-1946) av bla Stanislaw Ulam Var till en början hemligt och fick kodnamnet Monte Carlo, efter det berömda kasinot i Monte Carlo

Monte Carlo-metoden Samling av algoritmer som använder sig av upprepade statistiska samplingsförsök. Används vid problem som är svåra eller omöjliga att beräkna analytiskt, tex inom: Ekonomi Oljeprospektering Strålningsfysik Speciellt bra att använda för fysikaliska system med många frihetsgrader. Tex medicinsk bildinsamling, bla nuklearmedicin.

MC-metoden inom Nuklearmedicin Vi behöver veta vilka processer som kan ske Fotoelektrisk växelsverkan Compton-spridning osv Vi behöver veta sannolikheten för olika processer Vi behöver veta miljön där processerna sker Patientens anatomi Gammakamerans utformning Vi behöver slumptal som används för att välja mellan olika processer. Kasta tärning Pseudo-slumptal från en lång lista

SIMIND SIMIND använder statistisk sampling för att efterlikna de fysikaliska processerna som sker vid en undersökning Följer fotonens väg: 1. från emissionspunkt 2. genom patienten/fantomet 3. genom kollimatorn 4. till en eventuell händelse i detektorn För att generera en bild låter man processen ske millioner eller miljarder gånger Programmet kräver: Fantom (model av patienten) Aktivitetsfördelning En modell av gammakameran Ljungberg, M. and S. E. Strand (1989). "A Monte Carlo program for the simulation of scintillation camera characteristics." Comput.Methods Programs Biomed. 29(4): 257-272.

Fantom Man Kvinna Med Phys. 2010 Sep;37(9):4902-15. 4D XCAT phantom for multimodality imaging research. Segars WP1, Sturgeon G, Mendonca S, Grimes J, Tsui BM

Incorporation of a Left Ventricle Finite Element Model Defining Infarction Into the XCATImaging Phantom Alexander I. Veress*, W. Paul Segars, Member, IEEE, Benjamin M. W. Tsui, Fellow, IEEE, and Grant T. Gullberg, Fellow, IEEE

Huvud Torso Man Right Left Respiratory Motion Kvinna

Aktivitetsfördelning

Verkliga eller simulerade?

Kvalitetssäkring av Nuklearmedicinska metoder med virtuella patienter Vad kan vi undersöka Detekterbarhet, hur små defekter kan vi upptäcka. Noggrannheten på kvantitativa mått, tex: EDV, ESV och EF inom Myokardscint H/V-fördelning vid njurscint. BSI vid skelettscint Meningen är inte att ställa diagnos på patienten

Kvalitetssäkring av Nuklearmedicinska metoder med virtuella patienter Fördelen med simulerade bilder Vet exakt anatomi och fysiologi Fantom är alltid villiga försöksobjekt Inga etiska hinder gällande strålningsexponering Nackdelen: Kan vara svårt att få att se ut som riktiga undersökningar Få med alla degenerativa effekter, patientrörelse utöver hjärta och andning, NM/CT missmatch osv. Defektlokalisering Hur defekterna normalt ser ut

Exempel Njurscintigrafi Fördelning Höger/Vänster Phys Med Biol. 2013 May 21;58(10):3145-61. 2013 Apr 19. Dynamic (99m)Tc-MAG3 renography: images for quality control obtained by combining pharmacokinetic modelling, an anthropomorphic computer phantom and Monte Carlo simulated scintillation camera imaging. Brolin G, Gleisner KS, Ljungberg M.

Exempel Myokardscintigrafi Slut-systolisk volym (ESV) Slut-diastolisk volym (EDV) Ejektionsfraktion (EF) EJNMMI Phys. 2015 Dec;2(1):2, 2015 Jan 23. Evaluation of inter-departmental variability of ejection fraction and cardiac volumes in myocardial perfusion scintigraphy using simulated data. Trägårdh E, Ljungberg M, Edenbrandt L, Örndahl E, Johansson L, Gustafsson A, Jonsson C, Hagerman J, Riklund K, Minarik D.

Exempel Skelettscintigrafi BSI