使用蒙特卡罗法模拟生物组织内光线分布（2010年）

简介：
本研究采用蒙特卡罗方法探讨了光在生物组织中的传播特性，通过计算机模拟技术分析并预测不同条件下光线的分布情况，为生物光学领域提供重要的理论支持与实验参考。 采用蒙特卡罗方法模拟了准直激光束垂直入射到生物组织的过程，并分析了光子在生物组织中的运动轨迹、光学参数对能量分布的影响、吸收能量密度以及光能流率随组织厚度和半径变化的情况，还研究了组织表面漫反射率的径向与角向分辨特性。此外，通过卷积方法模拟了高斯光束和平圆光束在生物组织内的传输过程。结果表明：准直激光束入射到生物组织时，能量主要集中在中央轴附近；随着g因子增大，光子前向运动增强；吸收系数增加会导致沿纵向和径向的光子数分布同时减小；与吸收能量密度相比，光能流率的变化更为平缓。高斯光束的能量分布比平圆光束更加集中且变化更快，在中心位置处吸收能量密度更高。