激光心肌血管重建术(transmyocardial laser revascularization,TMLR)是用激光在缺血的心肌区域内打一些微小的激光孔道,通过这些激光孔道把心腔中的血液引向缺血的心肌区域以改善心肌的缺血状况,达到治疗的目的。实验研究发现:激光打孔时会对孔道周围的心肌组织造成一定程度的热损伤,并且热损伤的大小又直接影响到心肌血管重建术的治疗效果。所以了解和掌握激光与心肌组织的作用规律,寻找热损伤和激光参数之间的关系对激光心肌血管重建术的临床应用具有重要意义,对生物医学、光子学的研究也有一定的参考价值。 首先,根据激光与心肌组织的作用规律对激光心肌血管重建术的机理和激光心肌打孔的机理进行了分析研究。并根据激光心肌血管重建术的要求选择了用于模拟试验的激光。 最后,利用计算机模拟实验研究的方法对激光与心肌组织的作用规律进行了计算机模拟研究。首先对蒙特卡罗方法的原理和规则进行了详细的说明,并把卷积方法与蒙特卡罗方法的结合起来。讨论了吸收系数μ_a、散射系数μ_s、散射的各向异性系数g对心肌组织中激光光子的传输和分布的影响,做了一些定量的计算和分析。卷积方法的引入,使得蒙特卡罗方法能够更灵活地模拟不同类型的入射光束与心肌组织的相互作用,从而使模拟工作更具有实际意义。 本项研究工作在计算机模拟研究激光心肌血管重建术方面进行了一些有益的尝试,这些尝试对目前广泛开展的数字化虚拟人体的研究和激光生物医学的理论研究都有一定的参考价值,为激光心肌血管重建术的临床应用提供一个参考。