生物组织的δ-P1近似漫反射光学模型

本文研究了生物组织的改进的δ-P₁近似漫反射光学模型,推导了含有等效光源一阶矩的双点源近似空间分辨漫反射解R_δ－P1(ρ).研究表明,考虑等效光源一阶矩的光学模型,较好地描述了具有强的前向散射特性和较大吸收系数的生物组织散射特性;与漫射近似下的漫反射率R_SDA(ρ)相比,新的光学模型能较好地描述光源附近的漫辐射强度分布,并且由于解析表达式中含有散射相函数的二阶参量γ,这对 关键词： 组织光学 1近似')" href="#">δ-P₁近似 等效光源 微区漫反射     

混合漫射近似模型的漫反射理论及其模拟实验研究

研究了一个改进的漫射近似模型.该模型将漫射近似中的漫射系数D用描述P₃近似的漫射系数D_asym替代.推导了这个混合的漫射近似模型在单点源近似和外推边界条件下的反射率R_Hybrid(ρ)的解析表达式,比较了有效反照率a′对标准漫射近似R_DA(ρ)和R_Hybrid(ρ关键词： 漫射近似 P₃近似')" href="#">P₃近似 混合漫反射模型 强吸收     

空间分辨漫反射的高阶参量灵敏度

光源附近的空间分辨漫反射与散射介质的高阶光学参量有关.为了研究高阶参量对漫反射的影响，定义了二阶参量灵敏度和三阶参量灵敏度，它们表示了由于高阶参量变化导致漫反射变化的相对量.从P₃近似理论出发，推导了二阶参量灵敏度和三阶参量灵敏度的解析表示，并进行了数值分析和比较.研究表明，在大于一个输运平均自由程的非漫射近似区域，反射率随二阶光学参量增加而增加，其灵敏度随着空间变化，并在小于两个输运平均自由程内出现极大值；相比之下，三阶光学参量对漫反射率的影响可以忽略. 关键词： 漫反射 3近似')" href="#">P₃近似 灵敏度     

用双点源δ-P1近似光学模型反演生物组织的光学参量

根据空间分辨漫反射的双点源δ-P₁近似理论模型,采用非线性最小二乘法,从反射率的测量数据中反演得到了生物组织的吸收系数μ_a、有效散射系数μ' _s和二阶参量γ.研究表明,在光源与探测器之间距离大于一个输运平均自由程的情况下,双点源δ-P₁近似能较好地描述光源附近的光辐射分布,而且能够根据参量γ与μ' _s的关系得到组织的各向异性因子g.这些研究对于生物组织的光学性质测量以及漫反射光谱技术的应用具有重要意义. 关键词： 组织光学 P₁近似')" href="#">δ-P₁近似 光学参量 双点源     

Delta-P1近似漫反射光学模型的二阶参量灵敏度

基于Delta-P₁近似漫反射光学模型, 推导了双点源近似下空间分辨漫反射解对于Henyey-Greenstein散射相函数的二阶参量γ的灵敏度表达式, 研究了参量γ对漫反射分布的影响. 研究表明, 与漫射近似模型相比, Delta-P₁近似漫反射光学模型不仅含有散射相函数的二阶参量γ, 而且在弱吸收或强吸收的情况下, 参量γ对于光源附近(ρ<1.0 mm)的空间分辨漫反射都存在较大的影响(极值大于30%). 因此利用γ研究漫反射光分布对于获取组织光学信息具有重要的意义.     

激光应用 激光医学

R318．51 2006065004生物组织中高阶光学参量对空间分辨漫反射的影响=In- fluenee of high-order parameters on tissue spatially re- solved reflectance[刊,中]/单筱莜(鞍山师范学院．辽宁,鞍山市(114005))．刘迎…//光电子·激光．—2006,17(6)．—767-771采用Monte Carlo方法研究了生物组织的二阶和三阶光学参量对空间分辨漫反射率R(ρ)的影响。当光源与探测器问距离ρ为几个输运平均自由程l_1时,漫射近似理论不再适用,R(ρ)与散射相函数的高阶Legendre矩有关。     

空间分辨漫反射的一阶散射参量灵敏度

以输运理论的P3近似为基础,推导了空间分辨漫反射的一阶散射参量灵敏度的解析表示,并进行了数值分析,比较了散射参量对P3近似和漫射近似漫反射的影响.结果表明:在距光源两个输运平均自由程以内,该灵敏度与相应于漫射近似的灵敏度差别较为明显;距离光源约四个输运平均自由程附近,该灵敏度等于零,并且与光源之距与相应于漫射近似情况也...     

基于混合漫射近似的空间分辨漫反射光学参量灵敏度的研究

根据空间分辨漫反射的双点源混合漫射近似模型, 推导了空间分辨漫反射率对生物组织吸收系数μ_a和有效散射系数μ'_s灵敏度的解析表示, 系统研究了在强吸收条件近光源区域吸收系数μ_a和有效散射系数μ'_s对漫反射光子分布的影响. 研究表明: 吸收系数的灵敏度随光源与探测器间距ρ的增加呈线性增长, 其斜率正比于(μ'_s/μ_a)^1/4, 比例系数约为1.4, 同时获得一个优化的探测距离ρ_opt, 距离光源约3.4个输运平均自由程, 在这个距离处有效散射系数的变化对测量吸收的影响最小. 这项研究对于生物组织的光学性质测量以及漫反射光谱技术的应用具有重要意义.     

基于P3近似的空间分辨漫反射研究

光源附近组织的空间分辨漫反射是近年来生物医学光子学领域的一个研究热点,其目的是发展一种能够测定活体生物组织光学参量的新技术。漫射近似理论研究光源附近组织的空间分辨漫反射具有很大局限性。P3近似理论考虑了相函数的三阶矩,能较准确地描述光源附近组织的光辐射分布。研究了基于P3近似的空间分辨漫反射,从输运理论的PN方程组出发,导出了P3近似方程组和P3近似的格林函数解;阐述了漫射近似与P1近似的关系,给出了外推边界条件下,准直光束近似后的P3近似漫反射率的完整表示,讨论了相函数二阶参量对P3近似漫反射的影响,并与漫射近似和蒙特卡罗模拟结果进行了比较,指出了P3近似的应用范围。     

纳米金属镝的传导电子定域化

研究不同粒径的稀土金属镝(Dy)纳米晶块体材料的电阻率随温度的变化. 电阻率包括剩余电阻率ρ_res=ρ(0)、磁散射电阻率ρ_mag(T)和声子散射电阻率ρ_pho(T). 样品的平均粒径分别为10,30,100和1000 nm. 实验发现磁散射电阻率ρ_mag(T)和声子散射电阻率ρ_{pho 关键词： 镝金属电性 定域化 能带论 无序}     

Alternative Oblique-Incidence Reflectometry for Measuring Tissue Optical Properties

To deduce the optical properties, the absorption coefficient SmU_aand reduced scattering coefficient μ’_s, of turbid medium, Lin et al. (Appl. Opt. 34 (1995) 2362) proposed an oblique incidence reflectometry in which the diffusion approximation was assumed. In this paper we propose an alternative method which does not assume the diffusion approximation but uses a Monte Carlo light propagation model. Two features are extracted from the diffuse reflectance distribution detected on the medium surface, and optical properties are then estimated by looking up the predetermined table generated by Monte Carlo simulations. The validity of the proposed method has been confirmed by computer simulations.     

Modeling of light propagation in turbid medium using Monte Carlo simulation technique

The aim of the current study is to simulate the laser photon through biological tissue during PDT therapy using Monte Carlo simulation technique. The model is coded using MATLAB. Interaction of laser light with turbid medium e.g. human tissue depends on the optical properties of the medium i.e. refractive index n, absorption coefficient μ _a , scattering coefficient μ _s and anisotropy factor g. Laser light transport through tissue is governed by the radiative transport equations based on absorption and scattering. Direct sampling is used for step-size generation before interaction via absorption or scattering with the transmitting medium, for deflection and azimuthal angle (θ and ϕ) when the scattering even occurs. The tissue medium considered is divided into radial, axial and angular grid elements and an infinite narrow beam with normal incidence on the tissue is considered. The laser light absorbance inside the tissue, reflectance at the top boundary of the tissue and transmittance at the bottom are estimated and these quantities are shown varying radially and angularly. Results of reflectance, transmittance and fluence are compared with the already published results to confirm the authenticity of our coding and these results are found to lie at only 3–4% error.     

光源附近空间分辨漫反射的SP3研究

根据P₃近似对半无限生物组织的空间分辨漫反射理论,研究了强吸收条件下光源附近 光辐射分布的简化表达式SP₃函数.研究表明:组织吸收越强, SP₃函数越能准确描述光源附近空间 分辨漫反射;应用SP₃函数反演强吸收组织光学参数时,由不同起始距离的漫反射数据拟合得到的反演 结果曲线存在极值,极值附近对应的反演结果最接近实际组织光学参数.     

Multi-Harmonic homodyne approach for optical property measurement of turbid medium in transmission geometry

The accurate determination of both absorption and scattering properties in homogeneous diffuse medium is critical in many applications of diffuse optical imaging, especially in clinical applications such as breast cancer diagnosis. In this paper, we report a frequency-domain method to simultaneously measure both absorption and reduced scattering coefficients (μ_a and μ_s′) in transmission geometry, based on a parallel homodyne approach using a RF-modulated laser source and a gain-modulated image intensifier. This method enables fast multi-pixel phase-sensitive measurement, which leads to an efficient way to obtain μ_a and μ_s′ values via the well-known analytical Green's function solution in slab geometry. We developed an approximate formula of the analytical solution that is especially suitable for multi-pixel data analysis. In addition, we present a comprehensive multi-harmonic data analysis that includes DC data, which offers multi-frequency information from a single-frequency dataset, hence leading to improved accuracy and stability in measurement.