The 10 reference contexts in paper S. Makarov Yu., С. Макаров Ю. (2016) “Статистическое моделирование переноса излучения и переходные характеристики многослойной биоткани // Statistical Modeling of Radiative Transfer and Transient Characteristics for Multilayer Biological Tissue” / spz:neicon:technomag:y:2014:i:2:p:350-364

  1. Start
    1391
    Prefix
    Ключевые слова: Метод Монте-Карло, освещенность, коэффициент поглощения, функция Хеньи-Гринштейна Введение Методы статистического моделирования получили широкое распространение для решения различных научных и прикладных задач
    Exact
    [1]
    Suffix
    [2]. Особенно эффективно их применение в ситуациях, когда получение решения другими методами затруднительно, например, в силу сложного характера аналитических зависимостей в исходных уравнениях или граничных условиях.
    (check this in PDF content)

  2. Start
    1394
    Prefix
    Ключевые слова: Метод Монте-Карло, освещенность, коэффициент поглощения, функция Хеньи-Гринштейна Введение Методы статистического моделирования получили широкое распространение для решения различных научных и прикладных задач [1]
    Exact
    [2]
    Suffix
    . Особенно эффективно их применение в ситуациях, когда получение решения другими методами затруднительно, например, в силу сложного характера аналитических зависимостей в исходных уравнениях или граничных условиях.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    2141
    Prefix
    Весьма эффективным оказывается применение метода Монте-Карло для нахождения характеристик распределения светового излучения в мутных (рассеивающих) средах. К задачам такого рода приводит, например, применение лазеров в биомедицинской диагностике
    Exact
    [3]
    Suffix
    . Более того, в задачах распространения излучения в рассеивающих и поглощающих средах метод Монте-Карло утвердился как своеобразный эталонный метод, по которому оценивают адекватность тех или иных приближенных методов решения уравнения переноса излучения в таких средах [4].
    (check this in PDF content)

  4. Start
    2415
    Prefix
    Более того, в задачах распространения излучения в рассеивающих и поглощающих средах метод Монте-Карло утвердился как своеобразный эталонный метод, по которому оценивают адекватность тех или иных приближенных методов решения уравнения переноса излучения в таких средах
    Exact
    [4]
    Suffix
    . Это объясняется его универсальностью (метод работает при произвольных соотношениях оптических коэффициентов, любых кратностях рассеяния и конфигурациях граничных условий). В данной статье метод Монте-Карло используется для моделирования распространения излучения в многослойной биоткани.
    (check this in PDF content)

  5. Start
    4472
    Prefix
    Так как в рассеивающей среде присутствует некогерентная составляющая излучения (превалирующая над когерентной), то в точке r для заданного направления (луча) s нужно записывать среднюю плотность потока энергии в единичном телесном угле - лучевую интенсивность I
    Exact
    [5, с. 165]
    Suffix
    :   dad dP I( s r,)s , Вт м-2 ср-1 Введя интегральную интенсивность (освещённость) UdI 4 ()()sr,r , можно выразить поглощаемую единицей объёма среды мощность в виде )()(rrUAa (1) Идея метода Монте-Карло для исследования стационарного распределения светового поля в рассеивающей и поглощающей среде состоит в нахождении статистическим образом распределения плотности вероятности пог
    (check this in PDF content)

  6. Start
    5867
    Prefix
    Рассеяние определяется, в основном, фиброзной структурой дермы кожи, хотя определенный вклад в светорассеяние вносит и эпидермис кожи, основными рассеивателями в котором являются митохондрии клеток. Для дермы реальное рассеяние света происходит на коллагеновых волокнах, образующих ее структуру, и узлах образованных сплетением отдельных волокон
    Exact
    [6, с. 10]
    Suffix
    . Для исследования распределений света представим кожу как плоскую многослойную рассеивающую и поглощающую свет среду, на поверхность которой нормально падает лазерный пучок. При этом предполагается, что каждый слой характеризуется своим набором параметров: коэффициентами μa и μs, фактором анизотропии g, толщиной d и показателем преломления n.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    6417
    Prefix
    При этом предполагается, что каждый слой характеризуется своим набором параметров: коэффициентами μa и μs, фактором анизотропии g, толщиной d и показателем преломления n. Оптические характеристики слоев зависят от длины волны излучения. Для определенности используем модель из 6 слоёв, оптические свойства которых для длины волны 633 нм приведены в таблице 1
    Exact
    [7, с. 521]
    Suffix
    [8, с. 871]. Таблица 1. Оптические параметры модели кожи, λ=633 нм No Слой μa μs g n D см-1 см-1 мкм 1 Эпидермис 4,3 107 0,79 1,5 100 2 Папилярная дерма 2,7 187 0,82 1,4 200 3 Поверхностное сосудистое сплетение 3,3 192 0,82 1,4 200 4 Ретикулярная дерма 2,7 187 0,82 1,4 900 5 Глубокое сосудистое сплетение 3,4 194 0,82 1,4 600 6 Гиподерма (жиров
    (check this in PDF content)

  8. Start
    6428
    Prefix
    Оптические характеристики слоев зависят от длины волны излучения. Для определенности используем модель из 6 слоёв, оптические свойства которых для длины волны 633 нм приведены в таблице 1 [7, с. 521]
    Exact
    [8, с. 871]
    Suffix
    . Таблица 1. Оптические параметры модели кожи, λ=633 нм No Слой μa μs g n D см-1 см-1 мкм 1 Эпидермис 4,3 107 0,79 1,5 100 2 Папилярная дерма 2,7 187 0,82 1,4 200 3 Поверхностное сосудистое сплетение 3,3 192 0,82 1,4 200 4 Ретикулярная дерма 2,7 187 0,82 1,4 900 5 Глубокое сосудистое сплетение 3,4 194 0,82 1,4 600 6 Гиподерма (жировая ткань) 1,
    (check this in PDF content)

  9. Start
    7352
    Prefix
    Кроме задания параметров каждого слоя (таблица 1), необходимо задать показатель преломления окружающей среды сверху и снизу всех слоёв для правильного учета отражения от границ. Статистический метод моделирования в данном случае предполагает многократный запуск фотона, представляемого в виде объектапакета, которому приписывается исходный вес W=1, в биоткань
    Exact
    [9]
    Suffix
    [10]. Далее рассчитывается распространение фотонов в 3-х измерениях и записываются собранные вследствие поглощения части веса фотонного пакета в каждой ячейке пространственного массива А (x, y, z), после чего рассчитывается освещенность по формуле (1).
    (check this in PDF content)

  10. Start
    7355
    Prefix
    Кроме задания параметров каждого слоя (таблица 1), необходимо задать показатель преломления окружающей среды сверху и снизу всех слоёв для правильного учета отражения от границ. Статистический метод моделирования в данном случае предполагает многократный запуск фотона, представляемого в виде объектапакета, которому приписывается исходный вес W=1, в биоткань [9]
    Exact
    [10]
    Suffix
    . Далее рассчитывается распространение фотонов в 3-х измерениях и записываются собранные вследствие поглощения части веса фотонного пакета в каждой ячейке пространственного массива А (x, y, z), после чего рассчитывается освещенность по формуле (1).
    (check this in PDF content)