小鼠器官的结构和代谢信息的观测在器官疾病病理和功能研究上起着非常重要的作用。低温光学成像技术因为其低温环境下的优势，能够同时获取样本的结构和能量代谢信息。低温光学成像技术能够突破成像深度的限制，能够获取组织样本的大范围原位三维成像信息，是获取能量代谢和结构信息的重要手段。组织结构和能量代谢与疾病息息相关，获取正常生理状况下和病理状况下器官的结构和代谢信息，并将两者进行比较，可以更直观形象的帮助我们理解病理。然而，目前尚未有低温环境下正常生理状态小鼠器官标准的三维结构信息和能量代谢信息。　　本文利用现有的低温光学成像系统，获取了静息状态下正常小鼠原位心脏和肾脏的结构信息，并进行了器官的三维重建，建立了一套获取小鼠器官三维结构的流程。本文利用低温光学显微成像系统，获取了正常小鼠的肝脏和肾脏的代谢信息，并对代谢信息的分布进行了初步统计分析，得到静息状态下小鼠肝脏和肾脏的代谢分布情况，并在此基础上获取了小鼠肝癌模型肿瘤代谢信息。通过对代谢数据的统计分析，对照组中晚期模型的比较得出了该模型符合肿瘤的瓦伯格效应的结论，而总体的数据分析则得出脂氧素对晚期肝癌效果明显的结论。　　本研究验证了低温光学成像技术在小鼠器官结构信息和能量代谢信息获取上的有效性和可靠性，并且进一步证明了低温光学成像技术在疾病研究中的应用潜力。