鲜红斑痣是一种先天性疾病,多发生于面部和颈部,严重时甚至会导致毁容,给患者带来严重的心理负担。目前治疗鲜红斑痣多采用光动力疗法,但因缺少针对不同个体或同一个体不同部位,不同病变程度的组织体光动力治疗中光剂量的定量计算及投照方法,治疗效果不佳且治疗周期较长。光动力治疗前对鲜红斑痣病变组织的有效测评可以得到病变组织中光学参数分布和光敏剂分布,进而为光动力治疗鲜红斑痣时光源光剂量定量投照的计算提供依据。本文研究了鲜红斑痣光动力治疗中病变组织在体测评与光剂量定量投照系统,它可以同时实现对组织体光学参数分布的测量、光敏剂分布的测量及光动力治疗中光剂量定量投照,具有非接触、无创、宽场、快速等优点,非常适合大面积鲜红斑痣的在体测评与光动力治疗过程。为获得光动力治疗中所需的光源投照分布,首先,本文建立并计算了皮肤组织光学参数分布模型。计算了全血的吸收系数与散射系数,并根据不同病变程度的鲜红斑痣病变组织中毛细血管的形态学特征,确定了不同病变程度的鲜红斑痣的光学参数分布。为光动力治疗中光剂量的计算提供了理论模型基础。其次,本文建立了光动力治疗中光剂量定量投照计算模型,并通过一系列的模拟实验对计算模型进行了验证。包括面光源与病变区域一一对应的情况、多个光源对应一个病变区域的情况。在此基础上分析了光源细化对计算结果的影响,结果表明光源细化程度越高对光剂量定量投照越有利。本文利用标准仿体采用查表法测量组织体光学参数,结果表明光学参数测量相对误差在-7%～+10%范围内。讨论了光学参数测量误差对光照分布计算的影响,其中光照度系数相对误差最大的在增厚结节区,为27.52%,其他病变等级区域光照度系数相对误差均在10%以内。最后,本文搭建了鲜红斑痣光动力治疗中病变组织在体测评与光剂量定量投照系统,主要包括光源投照模块、探测模块和机械结构,并基于QT图形界面开发工具实现了数字微镜器DMD、电子倍增电荷耦合器件EMCCD和平移台的集成化配合控制,通过实验验证了集成化程序采集光信号的正确性和有效性。本文所发展的系统能够实现基于光学参数测量、光敏剂分布检测的在体测评,进而为光动力治疗中光剂量的分布计算提供依据,最终实现了光剂量的定量投照。