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组织自体荧光的Monte Carlo仿真方法
目的Monte Carlo仿真是研究光在组织中传播规律的有效方法.该文在组织漫反射光MonteCarlo仿真的基础上,提出了一种新的荧光光子迁移方法,并由此实现了对组织自体荧光的仿真.方法根据荧光光子产生和传播的原理,模型中对激发光和荧光光子采用了加权的光子模型.激发光子和荧光光子的运动彼此独立,每产生一个荧光光子,将跟踪其运动直至终止,然后继续跟踪激发光子的运动.所有统计量采用改进的Monte Carlo仿真软件计算.主动脉中层组织模型的仿真结果与文献结果进行了比较.结果仿真结果表明,对于主动脉组织模型,在520 nm和600nm处有两个荧光峰,这与文献的结果是完全一致的.荧光强度与荧光逃逸位置的关系表明,随着逃逸半径的增大,荧光强度迅速减小,这一结果对于激发和采集光纤的设计具有指导意义.结论该文所述组织荧光仿真方法直接从荧光光子产生及运动的原理出发,简单明了,计算简单,易于实现.由于MonteCarlo方法是基于大量事件的统计规律之上的,因此进行一次仿真所需的时间是制约其应用的一大因素,其算法有待于作更进一步的优化.
关键词： Monte Carlo仿真 自体荧光 光子迁移 组织光学 -
高时空分辨率功能磁共振成像的光子流蒙特卡罗反馈方法
目的 为了解决传统fMRI快速成像脉冲序列存在的空间分辨率相对低和时间分辨率低的固有问题,提出使用高时间分辨率脑皮层血氧动态光传感反馈技术,实现高空间分辨率MR成像.方法 多周期事件刺激实验产生的脑皮层血氧动态响应,由MRI线圈时分式频域数据采集,成像序列磁脉冲发射由光传感反馈控制;设计了光子在3D MRI数字化脑皮层多光学性质介质中迁移的蒙特卡罗程序.结果 脑皮层血氧响应状态及其重现状态能够精确光学监测,时分式k空间覆盖策略(TDC)成功采集高频数据.结论 该理论和算法具有高时空分辨率的成像性能优点,为MRI时空成像提供了新的有效手段.
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Monte Carlo方法在生物组织中光子迁移的原理、发展及应用
Monte Carlo(MC)方法被广泛应用于光在人体组织迁移问题的研究中.MC方法与有限元或有限微分方法相比,由于不需要边界条件的假设,具有很好的灵活性和高精度而一直被重视.它能够求解生物组织中光分布,为其他研究提供理论基础.在给出MC方法在生物组织中光子迁移原理的基础上,详述了新提出的优化MC方法.该优化MC方法通过对伪随机数产生、余弦函数和对数函数的近似而大幅度减少了MC仿真的时间.接着介绍了MC方法在脑部光子迁移的应用.后讨论了将该MC方法在生物组织中光子迁移的进一步发展方向.
关键词： Monte Carlo 光子迁移 生物组织
