本文以乳腺癌的检测为背景,介绍了一种基于共焦成像的新型微波成像方法用于肿瘤检测,并以仿生组织胶及氧化铁纳米颗粒模拟正常的人体组织和肿瘤组织进行成像实验,通过对实际成像结果及分辨率进行分析从而验证新型成像方法的可行性,对于肿瘤的检测定位效果以及对于医学影像发展的积极意义。乳腺癌的发病率逐年增加且越来越低龄化,严重威胁着女性的生命健康。临床资料证明,乳腺癌发现的越早,患者的存活率越高。常见的肿瘤诊断方式均存在一定的局限性。X射线成像存在假阴性或假阳性结果导致漏诊和不必要的活检,检查过程也让患者痛苦不堪且存在电离辐射的致癌风险。超声波成像由于肿瘤组织与正常组织的声学对比度低,导致成像效果差且容易在组织边界处出现伪影。核磁共振成像的敏感度不是很好,对于乳房肿瘤组织的区分度不理想,且检测费用昂贵。而微波成像技术是利用电磁波的衰减和散射等性质,基于正常组织与肿瘤组织之间的电磁特性差异进行检测,不存在电离辐射危害而且检测成本不高,非侵入性因此不会对患者造成痛苦,所以在肿瘤检测领域尤其是乳腺癌的检测方向得以快速发展。用于人体检测时出于安全性考虑频率一般低于5GHz,而对微波成像来说频率越低,成像的分辨率越低,而分辨率是医学影像检测中的关键问题。为了提高微波成像的分辨率,本文在微波成像的基础上结合分子探针,利用分子探针的靶向性在肿瘤组织内大量聚集从而使信号增强,提高成像的对比度和分辨率。氧化铁纳米颗粒经常作为分子探针的载体来研制造影剂用于分子成像,所以本文采用氧化铁纳米颗粒模拟肿瘤组织对仿生组织胶进行成像实验。论文的创新性在于将共焦成像技术进行改进,采用单发单收机制,并结合分子探针进行成像。基于这个原理,设计并搭建微波成像平台,而单发单收机制就是通过设计可在三维空间移动的滑轨控制接收探针按照预定的轨迹移动而实现的,避免了传统的接收天线阵列之间的电磁干扰,只需对单个接收天线的接收信号进行数字化处理,通过软件和算法实现,减少了误差的引入,可以提高信噪比。通过数据采集、参数模型建立、二维灰度图像及三维RGB图像处理及分析,实验结果验证了该新型成像方法对于肿瘤检测定位的可行性,成像不仅可以获得肿瘤组织的位置、大小和形状等信息,单发单收机制对于数据精度的提高使得实际成像的分辨率很高,对于医学成像的研究具有重要意义。