含有高階參量的生物組織漫反射模型.pdf

1、隨著光學診斷在生物醫(yī)學中的應用發(fā)展，漫反射光譜技術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確地，這限制了漫反射光譜技術有效的應用。因此，急需建立能夠準確描述光源附近區(qū)域內(nèi)光傳輸問題的光學模型，從而獲得生物組織的可靠的光學參量。
　　本文根據(jù)光子遷移理論和二階相似關系推導了半經(jīng)驗公式，然后利用Monte Carlo方法研究了二階參量γ對半經(jīng)驗

2、公式的影響。在該模型的基礎上，采用非線性最小二乘法，對組織的關學參量進行反演，在理論和實驗方面對漫反射進行了研究。取得了以下進展：
　　1、對指數(shù)模型、光子遷移模型、漫射近似模型和Monte Carlo數(shù)值模型進行了總結，并在漫射近似模型下，推導出在半無限大介質(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的解析表達式。該模型具有簡單的數(shù)學形式

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，當小孔徑收集漫反射光時，反射率與γ成二次函數(shù)關系。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)驗解析模型具有簡單的數(shù)學形式，這為生物組織光學參量測量和漫反射光譜應用提供了新的理論和技術支持。
　　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參數(shù)，證明了我們提出的含有高階參量的半經(jīng)驗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性質(zhì)