肺部疾病的诊断和治疗很重要，目前实现肺部疾病的无创监测具有一定困难。笔者采用近红外光子传输技术，定量研究了人体肺部的结构。以可视中国人数据集（VCH）为实验对象，利用蒙特卡罗（MC）模拟对其进行了仿真。对肺部血流动力学非侵入式测量的可行性进行了理论探讨，并对光子在肺部传输时的最佳光源位置进行了研究，同时还对光源‐检测器距离进行了优化。光通量强度显示，光子在人体肺部可以穿透6~8.4 mm，光源到检测器的最佳距离是2.8~3.6 cm。在此基础上，对13名志愿者进行了近红外漫反射实验，实验数据与仿真结果基本一致。实验结果表明，本研究在肺部血流动力学无创监测方面具有广阔的应用前景，同时也为生物医学光学技术在人体上的应用提供了参考。

肺动脉数字减影血管造影技术是现阶段临床检测肺动脉栓塞的主要手段，但该技术是一种有创的检查，且易对血管及周围组织造成损伤。在目前的心血管医学研究中，肺动脉栓塞的无创检测具有一定挑战性。本课题组运用蒙特卡罗方法模拟研究了光在人体胸部组织中的传输规律，探讨了近红外光谱技术在肺动脉栓塞无创检测中的可能性。结果表明：在2.8～3.1 cm的光源与探测器距离下，检测到信号对肺动脉部位激活的灵敏度可达到0.073%的峰值；不同栓塞水平下的归一化光照强度差异显著，且二者之间呈线性关系(R²＝0.998, p<10^－5)。这些结果表明，近红外光谱技术在肺动脉栓塞定量检测中具有巨大潜力。本研究为无创光学方法诊断肺动脉栓塞提供了参考。