含有高階參量的生物組織漫反射模型.pdf

1、隨著光學(xué)診斷在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用發(fā)展，漫反射光譜技術(shù)對于生物組織快速和無創(chuàng)測量具有非常重要的意義。目前普遍采用的模型為漫射近似模型，但該模型在研究光源附近的微小區(qū)域內(nèi)的光傳輸問題是不準(zhǔn)確地，這限制了漫反射光譜技術(shù)有效的應(yīng)用。因此，急需建立能夠準(zhǔn)確描述光源附近區(qū)域內(nèi)光傳輸問題的光學(xué)模型，從而獲得生物組織的可靠的光學(xué)參量。
　　本文根據(jù)光子遷移理論和二階相似關(guān)系推導(dǎo)了半經(jīng)驗(yàn)公式，然后利用Monte Carlo方法研究了二階參量γ對半經(jīng)驗(yàn)

2、公式的影響。在該模型的基礎(chǔ)上，采用非線性最小二乘法，對組織的關(guān)學(xué)參量進(jìn)行反演，在理論和實(shí)驗(yàn)方面對漫反射進(jìn)行了研究。取得了以下進(jìn)展：
　　1、對指數(shù)模型、光子遷移模型、漫射近似模型和Monte Carlo數(shù)值模型進(jìn)行了總結(jié)，并在漫射近似模型下，推導(dǎo)出在半無限大介質(zhì)上的總漫反射率是的函數(shù)。αμ'/μs的函數(shù)。
　　2、本文從光子遷移理論和二階相似關(guān)系出發(fā)，基于MC模擬數(shù)據(jù)得到了含有高階參量γ的解析表達(dá)式。該模型具有簡單的數(shù)學(xué)形式

3、，并且適用于低反照率及光源附近輻射場的測量。研究表明，當(dāng)小孔徑收集漫反射光時，反射率與γ成二次函數(shù)關(guān)系。與其他含有高階參量γ的解析模型相比，本文提出的半經(jīng)驗(yàn)解析模型具有簡單的數(shù)學(xué)形式，這為生物組織光學(xué)參量測量和漫反射光譜應(yīng)用提供了新的理論和技術(shù)支持。
　　3、采用非線性最小二乘法，從反射率的測量數(shù)據(jù)中反演了生物組織的光學(xué)參數(shù)，證明了我們提出的含有高階參量的半經(jīng)驗(yàn)公式能夠較好的描述光源附近的光輻射分布。這些研究對于生物組織的光學(xué)性質(zhì)