模拟皮肤组织中光传播的非结构化网格蒙特卡罗法

发布时间：2017-11-22 15:21

  本文关键词：模拟皮肤组织中光传播的非结构化网格蒙特卡罗法

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【摘要】：蒙特卡罗法(MC)广泛用于模拟光在皮肤组织中的传播。发展了基于四面体网格的蒙特卡罗(TMC)方法,提出了距离阈值的概念避免数值耗散导致的错误能量沉积。通过计算带有单根血管的两层皮肤模型比较了几何蒙特卡罗(GMC)、基于结构化网格的蒙特卡罗(VMC)和TMC。GMC通过数学定义组织界面,避免了离散,精度最高,但不适用于复杂的界面。VMC实施简单,但是对曲折表面的离散会导致显著的误差。TMC使用边界适应性较好的四面体单元在计算的精度和灵活性上找到了平衡。计算结果表明,TMC法对几何形状的空间适应性远强于VMC,在复杂界面区域的误差仅为VMC法的10%~25%,是一种理想的边界区域离散化的方法。
【作者单位】： 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金(51336006) 陕西省国际科技合作与交流计划(2013KW30-05) 中央高校基本科研业务费专项
【分类号】：R751;O436
【正文快照】： 1引言生物组织中光传播行为的预测在提高医学成像的分辨率[1]、增强激光手术的临床疗效[2]等方面有重要的理论意义。作为一个应用广泛和易于并行[3]的方法,蒙特卡罗(MC)方法广泛应用于预测皮肤组织中的光传播行为[4-6]。已有研究表明,散布在真皮中的鲜红斑痣(PWS)血管组织几何

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 王建岗,王桂英,徐至展;光在分层散射介质中传输行为的蒙特卡罗模拟研究[J];光学学报;2000年03期

2 王建岗,王桂英,徐至展;散射介质中光传输行为时间特性的蒙特卡洛模拟研究[J];光学学报;2001年02期

3 顾瑛,黄乃艳,刘凡光,程刚,钟秋海;数学仿真研究光漂白对光动力治疗鲜红斑痣的影响[J];中国激光医学杂志;2005年05期

4 郝素丽;丁建华;林钧岫;董小红;;鲜红斑痣病变皮肤激光能量分布的蒙特卡罗模拟[J];中国激光医学杂志;2009年01期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 金永明;王加俊;;光学CT中扩散方程光子传输模型的Monte Carlo验证[J];光电工程;2006年06期

2 王喜昌;范文强;吴现成;;光在多层不匹配介质中的稳态传输[J];光学精密工程;2007年05期

3 王建岗,王桂英,徐至展;散射介质中光传输行为时间特性的蒙特卡洛模拟研究[J];光学学报;2001年02期

4 何贤强,潘德炉,朱乾坤,龚芳;海洋水色及水温扫描仪精确瑞利散射计算[J];光学学报;2005年02期

5 王喜昌,宫彦军,宋东草,王仲训;平稳状态下匹配介质三层漫射方程的空间分辨漫反射[J];光学学报;2005年03期

6 王喜昌,宋东草,宫彦军,吴振森;不匹配介质三层漫射方程的时间分辨漫反射[J];光学学报;2005年09期

7 李明;崔元顺;陆建;;色散吸收一维光学系统中光场量子起伏的功率谱[J];光学学报;2005年12期

8 高宗慧;刘迎;郭云峰;田会娟;;基于P_3近似的空间分辨漫反射研究[J];光学学报;2006年08期

9 赵烈烽;冯华君;徐之海;;用蒙特卡罗光子追迹方法分析闪光灯的结构设计[J];光学学报;2007年02期

10 张凤生;;非球面系统中高斯光束传输的数值计算[J];光学学报;2008年01期

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 蒋景英;人体内成分无创光谱检测中测量条件的研究[D];天津大学;2003年

2 曹华梁;全天候户外景象长波红外成像建模与合成[D];华中科技大学;2005年

3 许棠;生物组织中的光传输及生物组织光学特性参数测量的研究[D];南开大学;2004年

4 陈晓冬;自体荧光法诊断早期胃肠癌的方法和理论研究[D];天津大学;2001年

5 刘燕德;水果糖度和酸度的近红外光谱无损检测研究[D];浙江大学;2006年

6 李晓霞;人体血液成分无创检测的动态光谱理论分析及实验研究[D];天津大学;2005年

7 黄楚云;高功率脉冲激光汽化生物组织的研究[D];华中科技大学;2006年

8 王利军;强吸收小体积生物组织的空间分辨漫反射研究[D];天津大学;2009年

9 何珩;提高激光散斑血流成像采样深度的方法研究[D];华中科技大学;2012年

10 罗鹏飞;短距离无线光通信若干关键技术的研究[D];北京邮电大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 彭东青;复杂结构的离散介质表面光漫反射特性[D];福建师范大学;2003年

2 赵曼;激光超短脉冲与生物组织相互作用的光学特性研究[D];河北师范大学;2003年

3 金永明;光学层析成像的算法研究[D];苏州大学;2006年

4 高宗慧;生物组织漫反射的P3近似模型及其实验研究[D];天津大学;2006年

5 张智卜;利用Monte Carlo方法研究发散角对光源附近空间分辨漫反射的影响[D];天津大学;2008年

6 常红芳;氧对光动力作用影响的研究[D];西北大学;2009年

7 张阳;光学相干层析成像系统的蒙特卡罗模拟研究[D];青岛大学;2009年

8 王光珍;光在多层生物组织中传输的有限元法研究[D];烟台大学;2009年

9 罗斯特;人体血液中酒精浓度近红外光谱法无损检测及关键技术[D];山东大学;2013年

10 张雯;基于二维相关红外光谱技术的无创血糖检测特异性研究[D];天津大学;2012年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 陈暨耀,陆亚蒙,陈士明,蔡怀新,许德余,张浩;几种血卟啉3,8-烷氧(硫)基衍生物产生单重态氧能力的研究[J];感光科学与光化学;1991年02期

2 王建岗,王桂英,徐至展;光在分层散射介质中传输行为的蒙特卡罗模拟研究[J];光学学报;2000年03期

3 程刚,钟秋海,刘凡光,黄乃艳;鲜红斑痣光动力治疗的模型仿真初步研究[J];中国激光;2005年06期

4 陈文晖,余建鑫,姚建忠,沈卫镝,刘建飞,许德余;光动力治癌药血啉甲醚的药代动力学研究[J];中国激光医学杂志;2000年02期

5 李步洪,谢树森,陆祖康,陈键;血啉甲醚的光漂白特性[J];中国激光医学杂志;2001年03期

【相似文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 蒋巧玲;蒙特卡罗法在三维电磁场数值计算中的应用[D];华北电力大学（河北）;2010年

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本文编号：1215162