He-Ne激光下人全血光学特性研究：K-M模型的应用

"K-M模型下的人全血对He-Ne激光的散射与吸收特性 (2003年) - 冯尚源, 刘丽娜, 陈荣, 谢树森, 彭东青 - 福建师范大学学报(自然科学版) - 2003年12月 - 04期 - 文章编号1000-5277(2003)04-0046-04 - 中图分类号043 - 文献标识码A" 这篇2003年的论文详细探讨了人全血对氦-氖（He-Ne）激光的散射和吸收特性，基于Kubelka-Munk（K-M）模型进行分析。K-M模型是一种在几何光学中用于描述光在多散射介质中的传播的理论，特别适用于计算吸收和散射系数。该模型假设光在介质中经历连续的散射和吸收过程，简化了复杂光学现象的数学描述。 在实验中，研究人员使用了波长为632.8纳米的He-Ne激光器和一个单积分球系统，这种系统可以收集并整合来自样本的散射光，从而提供关于样本光学特性的信息。通过对不同血液样本的实验，他们计算了吸收系数、散射系数以及总光强随样本厚度的变化。实验结果显示，K-M模型结合单积分球系统是研究血液光学参数的有效方法。 论文指出，不同类型的血液样本在K-M模型下显示出不同的吸收和散射特性。尽管散射系数的差异相对较小，但值得注意的是，有3例胃癌患者的血液吸收系数与正常人的吸收系数存在显著差异。这一发现可能对于激光医学，特别是癌症诊断和治疗具有潜在的应用价值，因为异常的光学特性可能与疾病状态相关。 吸收系数和散射系数是生物组织光学性质的重要指标，它们决定了激光在组织中的穿透深度和分布。在激光医疗中，了解这些参数对于精确控制激光能量在组织内的分布至关重要，例如在激光手术、激光治疗肿瘤或血管性疾病时。 Kubelka-Munk理论通过两个通量（前向散射和后向散射）来描述光在介质中的传播。前向散射部分代表透射，而后向散射则与反射相关。通过解一组基本方程，可以求得吸收和散射系数，这些方程与介质的光学性质紧密相连。 这项研究不仅验证了K-M模型在分析人全血光学特性上的适用性，还揭示了不同病理状态下血液吸收系数的差异，这为激光医学提供了新的研究方向和可能的生物标记物。此外，该工作也强调了基础光学研究在临床应用中的重要性，特别是在早期疾病检测和治疗中的潜在作用。