脑组织光学参数实时在位无损与微创测试是组织光学的一个重要研究内容,本文利用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟和模拟胶实验得到一套脑深部组织散射系数在位测试算法,利用该算法可以实时测试脑组织的散射系数,此算法还可用于脑外科手术导航定位等研究。本文工作主要有三部分:(1)基于Monte Carlo方法模拟研究光在脑组织的分布,通过Matlab软件进行二维图像重建,重建图像可以直观看出脑组织的光场分布与散射系数的关系。(2)研究光纤探头在双层组织模型中前视距离(LAD)的规律,通过Monte Carlo仿真得到前视距离的经验公式,利用该公式可以计算探头在组织中的测量距离,为脑组织深部散射系数的数学算法研究提供依据。(3)研究脑深部组织散射系数的测试数学算法。研究两种脑组织双层模型:散射系数上升模型和散射系数下降模型。通过Monte Carlo研究脑组织模型的光场分布,分析光场分布与组织散射系数的关联,得到描述光场分布和组织散射系数关系算法,最后通过Monte Carlo和Phantom实验对该算法进行验证,结果表明该算法可以准确、实时地计算脑组织的散射系数。本文算法理论对临床微创手术导航和微创组织光学参数监测的研究具有一定的实用价值,为将来组织参数的深入研究提供了一个实用工具。