在生物医学和临床医学领域,许多疾病的诊断和治疗依赖于细胞形态的识别。不同细胞具有不同的形态,这些形态的不同将导致生物组织中光传播特征的变化,更重要的是这将影响细胞的光散射特性。目前,动态光散射理论是动态识别细胞尺寸和形状的最佳方式。细胞主要由细胞质、细胞核和线粒体组成,因此,分析它们的光散射特性对于光学诊断和治疗具有非常重要的意义。设计实验获取了癌细胞和聚苯乙烯球的光散射特性,并利用时域有限差分法建立细胞质模型进行细胞光散射特性仿真。从肺癌细胞的光散射结果可以看出,线粒体对前向散射(0°~20°

采用蒙特卡罗(Monte-Carle)方法对脉冲光在组织中传播的时域特征作了研究,并把计算结果与漫射理论的解析解作了比较。文中详细分析了组织光学特性参数与组织表面时间分辨的漫反射光分布之间的关系。结果表明:散射系数影响着漫反射光强到达峰值的时间,吸收系数影响着漫反射光强在峰值之后随时间下降的速度,而g因子对响应曲线的前沿影响较大,在后沿阶段基本上没有影响。文中的另一个结论是从时间分辨的漫反射光测量中可以无损地反演组织的光学特性参数,从而可以以一种更迅速、方便的方式无损地测量组织中血氧和肌氧的含量