考慮到腫瘤的形狀特征以及激光間質(zhì)熱療時(shí)激光的傳輸方式為內(nèi)置光源,首先建立了內(nèi)插光纖的雙層球體生物組織模型,然后假設(shè)光子從球體中心發(fā)射,建立了光子在組織內(nèi)、球體邊界及內(nèi)插光纖表面的傳輸方式,最后采用Visual Studio軟件編程,基于蒙特卡羅法對光在該組織模型中的傳輸進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明:光纖主要對光子出射端面附近的光子的運(yùn)動產(chǎn)生影響;位于光子出射面下方的組織對光子能量的吸收大于出射面上方組織對光子能量的吸收;內(nèi)層球體的半徑越小,內(nèi)邊界的吸收值越大。與傳統(tǒng)的蒙特卡羅方法相比,所建模型更接近于激光間質(zhì)熱療的實(shí)際情況,對后續(xù)準(zhǔn)確預(yù)估激光間質(zhì)熱療的熱毀損范圍具有重要的實(shí)際意義。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(02)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

球面邊界的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換

圖4給出了光子在球邊界附近傳輸?shù)膸追N情況。設(shè)光子的初始位置為Mi(i=1,2,3,4),經(jīng)過一個(gè)步長的運(yùn)動后到達(dá)理論位置點(diǎn)Ni。在圖4(a)中的幾種情況下,光子不會在球面上反射或折射,在圖4(b)中的三種情況下,光子可能會在邊界處發(fā)生反射或折射。3 結(jié) 果

3.1 模型參數(shù)設(shè)置如圖5所示,設(shè)組織模型的外層半徑R1為2 cm,內(nèi)層半徑R2為1 cm,內(nèi)置光纖直徑Φ為0.04 cm,組織的光學(xué)參數(shù)如表1所示[12]。仿真光子數(shù)為106,組織體在笛卡爾坐標(biāo)系XYZ軸上的分塊個(gè)數(shù)為400,每塊的長度為0.01 cm。為便于比較,本文也利用傳統(tǒng)的MC多層層狀模型在內(nèi)置光源條件下進(jìn)行了仿真,分析了內(nèi)置光纖對仿真結(jié)果的影響。該層狀模型共設(shè)三層,中間層厚度為2 cm,其光學(xué)參數(shù)與球體模型內(nèi)層的光學(xué)參數(shù)相同,上層與下層厚度均為1 cm,其光學(xué)參數(shù)與球體模型外層的光學(xué)參數(shù)相同。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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