相对于目前临床应用的乳腺影像方法,漫射光层析成像(Diffuse Optical Tomography, DOT)因其良好的特异性以及实时、安全性而成为有潜力的乳腺影像新技术。在此基础上发展起来的荧光层析成像(Fluorescence Diffuse Optical Tomography,FDOT)采用吲哚菁绿(Indocyanine green, ICG)作为荧光增强剂,可使图像对比度比DOT高2-4倍。FDOT不仅可采用产率作为重建参数,也可通过同时重建荧光寿命为癌症的早期诊断提供组织体功能信息,从而提高乳腺癌早期诊断的准确率。光学成像中的传统探测模式采用光纤与成像仓直接接触进行测量。这种接触测量方式限制了数据规模和空间分辨率的提高,调节过程繁琐、耗时,并且在光纤匹配以及调整中易出现误差。为解决以上问题,本组以现有的单通道基于时间相关单光子计数(Time-Correlated Single Photon Counting Techniques, TCSPC)的时间分辨测量系统为基础,搭建了适于在体乳房成像的时域非接触式空间光扫描系统,相对于传统测量方法本方案可增大空间采样量、减小测量误差,提高空间分辨率。为实现系统的连续扫描及集成控制,利用集成了Qt插件的Visual Studio 2008平台进行了集成控制软件开发,实现了连续测量扫描以及测量曲线的实时显示等功能。利用仿体实验对所搭建系统进行了验证。在DOT实验中,利用该系统对目标仿体中异质体的吸收与约化散射系数进行了成像。在FDOT实验中,分别对单目标体和双目标体进行成像。基于本组已发展的DOT和FDOT图像重建算法进行了图像重建,结果表明: DOT实验中光学参数重建值与实际值基本相符,重建目标与真实目标位置大小相符;FDOT单目标体实验中对荧光目标的产率与寿命进行重建;通过荧光产率的重建可有效对中心距为20mm、边距为15mm的目标体进行分辨进行分辨且能够实现不同浓度的双目标体相对定量重建。实验结果证明了该系统重建组织体光学参数以及进行荧光层析成像的可行性,进一步发展可推动应用于乳腺癌检测的光学层析技术发展。