研究了高散射介质中光子输运的扩散近似理论。建立了含有球形异质子的无限大均匀介质中两扩散光子密度波相互干涉的衍射模型和解析模型。给出了球形边界时解析模型的解,并通过数值模拟深入、系统地讨论了系统和异质子参数(两光源调制信号间的相对幅度和相位、调制频率、异质子吸收系数、约化散射系数、大小、深度)对幅度相消相位调制系统的定位性能的影响;实验结果与理论分析一致。提出了一种消除相对幅度和相位对幅度相消相位调制系统定位精度的影响的新的定位方法,从理论上阐明了新方法的原理,深入分析了新方法的定位性能及系统参数和异质子参数对其定位能力影响。实验验证了其有效性,结果表明可以减小相对幅度和相位对系统的影响、明显提高定位精度且可探测到的尺度和吸收系数变化更小的异质子。对适于微区和(或)非高散射介质的一般扩散近似展开了较深入的研究。由Green函数法给出了平板结构边界下的稳态标准扩散近似、一般扩散近似、改进的一般扩散近似的解,并将其与同样条件下的Monte-Carlo实验结果进行了比较。结果表明对微区和(或)非高散射组织来说, 含有合适控制参数的修正的一般扩散近似与Monte-Carlo模拟的结果更加接近,适用范围更广。
英文主题词diffuse photon density wave; functional imaging; tissue