【摘要】： 鮮紅斑痣是一種毛細(xì)血管畸形擴(kuò)張的血管性疾病,好發(fā)于暴露部位,病理表現(xiàn)為真皮深層出現(xiàn)群集擴(kuò)張的毛細(xì)血管,激光對鮮紅斑痣皮膚具有明顯的漂白作用,但臨床上激光療法也面臨了一些問題,通常難以經(jīng)過一次治療使病損皮膚完全褪色,需要長時間間隔的多次治療;而且在鮮紅斑痣的臨床治療當(dāng)中,伴隨著很多副作用,如表皮熱壞死,瘢痕等;其次多數(shù)病損位置最終的治療效果都不能獲得完全漂白;因而鮮紅斑痣始終是一種難以根治的血管性皮膚疾病。隨著生活水平的提高,人們對鮮紅斑痣療效的要求日益提高,因此,尋求徹底有效的治療方法是激光醫(yī)學(xué)面臨的巨大挑戰(zhàn)。 根據(jù)選擇性光熱作用原理,適當(dāng)波長的脈沖輻射可以引起有色組織,細(xì)胞,或者細(xì)胞器的選擇性破壞,目標(biāo)組織在激光照射下獲得的能量沉積對組織是否能被選擇性破壞起關(guān)鍵性的作用,因而本文從建立激光與鮮紅斑痣皮膚的相互作用數(shù)學(xué)模型入手,采用蒙特卡羅計(jì)算方法,建立了改進(jìn)的包含分立血管模型的皮膚組織模型。通過計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的偽隨機(jī)數(shù)為構(gòu)造的變量進(jìn)行隨機(jī)取值,在笛卡爾坐標(biāo)系中跟蹤光子被組織吸收的位置并計(jì)算光子被組織吸收的距離,通過動態(tài)的球坐標(biāo)系統(tǒng)對光子的散射方向進(jìn)行取樣,并采用動態(tài)輔助坐標(biāo)系統(tǒng)計(jì)算血管與真皮界面上的反射與折射事件,探討了不同波長輻照下柱形血管截面上能量密度的分布規(guī)律以及各層組織吸收率。 模擬結(jié)果表明單波長激光輻照組織血管模型時,在靠近光源的血管部位獲得最大的能量沉積密度,并隨著在組織內(nèi)深度的增加而急劇減小。532nm,577nm以及585nm激光照射時,組織模型的血管截面上,血管中心處能量沉積密度的半值寬度距離約為10-17μm,最大能量峰值減小到1/e時的跨度約為13-26μm,血管中心能量分布的變化梯度與血液在該波長上的吸收系數(shù)保持一致;在血管截面輪廓上能量密度的半值寬度距離約為34-43μm,595nm在血管截面上產(chǎn)生的最大能量沉積密度小與其他三個波長,在血管截面上的衰減速率較小,能量半值距離與1/e的等效光學(xué)長度約為76μm與96μm。模擬結(jié)果還表明當(dāng)以血管截面上的能量沉積密度為高度時,血管截面上能量分布曲面是一個由不同衰減指數(shù)的指數(shù)曲線所組成的中心凹陷曲面,而且隨著血液對波長吸收的減小,該曲面的底部逐漸變得平坦,595nm時,血管截面上的能量分布趨近于斜面。 蒙特卡羅方法用于以血管模型為主要研究對象的組織能量分布,可以獲得血管目標(biāo)上的能量分布細(xì)節(jié),改變血管模型的直徑以及在組織的深度,可以模擬不同結(jié)構(gòu)特征鮮紅斑痣皮膚組織中的能量分布,了解激光在組織中能量分布特征,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。
【圖文】：

方法計(jì)算光子在皮膚模型中的分布，程序代碼在Matlab的基礎(chǔ)是基于一個或多個隨機(jī)變量的組合所確定的與某一個統(tǒng)計(jì)模型。本文中采用的算法基于U一Hongwang等擬方法[35l，并作了進(jìn)一步的改進(jìn)以適應(yīng)新的組織模型。療中常用的激光光源有514lun，532nm，577nln，585nln，5952nm為例，實(shí)際光源為直徑約3mm的圓形光斑。治療中的闡值溫度，才能達(dá)到鎖閉畸形血管的目的，否則會由于，因而模擬中以血管截面的能量分布為主要研究對象，光源模型，并簡化為沿血管縱向分割的能量密度均勻且線管縱向進(jìn)行分割形成不同線度的線狀光源，將各線狀光積分就可以得到接近實(shí)際的光源模型的模擬結(jié)果。型與坐標(biāo)系

圖3.2.血管與真皮界面輔助坐標(biāo)系示意圖Referencefr田叮eofinte過acebetweendermisandv過真皮與血管模型邊界時，光子可能被皮模型的界面為柱面，入射角不僅與光形圓周上的入射點(diǎn)有關(guān)，因而在計(jì)算光坐標(biāo)系統(tǒng)，該坐標(biāo)系統(tǒng)以光子在柱面的，見圖3.2。在計(jì)算過程中，先將光子在計(jì)算出入射角，，再根據(jù)斯涅爾定律計(jì)算動方向，然后反向變換回到笛卡爾坐標(biāo)作用過程的模擬蹤光子在皮膚模型中的相互作用位置以;基于對具有某種幾率分布的變量進(jìn)行內(nèi)的分布的幾率密度函數(shù)為p(?)。該隨機(jī)
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：R758.51;R318.51

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2682478