在基于扩散光的荧光光学断层成像中，由于生物组织对近红外光子的高散射特性以及断层图像重建问题的病态性，采用一个高精度的成像模型是改善荧光扩散光学断层成像（fDOT）定量精度低的一个关键问题。
　　武汉光电国家实验室骆清铭教授领导的科研团队，在国际上率先提出了基于路径压缩的解耦和荧光蒙特卡罗成像模型用于定量的荧光分子断层成像。该方法是基于解耦合荧光蒙特卡罗模型，这个模型具有无偏性、在前向模拟计算中模拟精度高的特点。但是由于解耦荧光蒙特卡罗模型中的路径信息为光子在组织中的散射路径信息，信息量非常巨大，因此在荧光扩散光学断层成像时，大量的这样光子路径信息将会极大地占用计算资源，并且在进行迭代图像重建数据传输时非常耗时。为了解决这个问题，我们通过泰勒级数展开，将光子的路径信息以体素为单位进行压缩，并构建基于路径压缩的荧光Jacobian矩阵。研究结果表明在均匀或复杂的荧光生物组织模型中基于路径压缩的解耦荧光蒙特卡罗成像模型定量精度均明显高于基于微扰荧光蒙特卡罗成像模型的精度。
　　2015年7月1日，研究工作“ 基于解耦合荧光蒙特卡罗模型精确定量地确定混浊介质中的荧光靶标
（Accurate quantification of fluorescent targets within turbid media based on a decoupled fluorescence Monte Carlo model）”全文发表在美国光学学会OSA的期刊Optics Letters (Vol. 40, No. 13, pp. 3129-3132, 2015)。
　　该研究得到国家重大科学研究计划项目（No. 2011CB910401）、国家自然科学基金优秀创新群体项目（No. 61121004）、国家科技支撑计划（No. 012BAI23B02）、国家自然科学基金（61078072）的资助。

图 基于路径压缩的解耦荧光蒙特卡罗成像模型与基于微扰荧光蒙特卡罗成像模型定量精度的比较