由于光源附近微区漫反射对与散射相函数相关的参数γ是敏感的,而参数γ与组织的微观结构有关。研究了一个适用于小孔径测量的漫反射模型,提出了一种利用光纤探头测量γ的方法,并利用Intralipid组织模拟液进行了实验验证。通过建立Intralipid的球状分形结构模型,采用蒙特卡罗模拟建立了漫反射率与γ的函数关系。研究发现漫反射率与无量纲的约化散射系数μs’φ(φ是散射光的收集孔径)呈线性关系,其斜率是γ的二次函数。实验结果显示Intralipid的γ=2.04,分形维数α=2.93,各向异性因子g=0.816,与文献报道相符,验证了该方法的可行性。主要研究内容和创新工作包括:1.本文采用Intralipid组织模拟液从实验上验证了来自光源附近的光散射携带了组织微观结构的信息。根据Intralipid的球状分形结构,利用Mie理论计算了分形维数α为不同值时的散射相函数,发现了参数γ与分形维数α之间的线性关系。2.分析了微观结构参数γ和收集孔径φ对漫反射率的影响,并对其进行定量研究,得到了一个半经验解析模型Rφ(μsφ,γeff)。发现漫反射率与无量纲的约化散射系数μs’φ呈线性关系,其比例系数是相函数参数γ的二次函数,较之其他课题组具有数学形式简单的优点。3.Intralipid是常用的生物组织模拟液,但是参数γ还没有实验测量结果的报道。本文根据Intralipid的球状分形结构特征,利用Mie理论计算了其散射相函数。利用MC方法得到了反射率与参数γ之间的关系,并利用这个关系式得到了 Intralipid的γ值,发现与理论计算值相符。利用实验测量了 Intralip id的γ值,并提出了一种测量γ的方法,实验验证结果与文献报道符合较好。4.设计了一个双层光纤测量探针的方案,可以实现小孔径测量,对实现在体微创或无创的测量具有重要意义。