光学相干层析中皮肤表皮层对光子传播特性的影响

摘要

针对大量光子在高散射介质中的传输行为,研究了表皮层光学性质对光子在皮肤组织各层中的径向漫反射强度R(r)和纵向能量吸收强度A(z)规律的影响.基于Matlab,用蒙特卡罗方法模拟了皮肤组织中高散射光子的随机运行特性与表皮层的三种参数之间的关系,计算了相应的三组R(r)与A(z).模拟结果表明:A(z)在表皮层、真皮层、脂肪层和肌肉层区域均具有不同的分布规律,呈现出明显的分层特性;皮肤内层区域中的A(z)分布规律几乎不受表皮层光学特性变化的影响;各参数下的R(r)的指数衰减变化规律有很高相似性,在r＜0.02cm时R(r)曲线的衰减速度很快,当半径r＞0.04 cm或者r＞0.05 cm时,R(r)几乎为0;表皮层的吸收系数与表皮层的A(z)有极高相关性,与R(r)相关性很小;表皮层的散射系数越大,皮肤组织的漫反射程度也越大;在光束入射点区域光的A(z)与R(r)出现能量转移、混合现象;表皮层中的各向异性因子能够同时减弱组织的吸收与散射强度,不存在后置效应.