皮肤肿瘤是世界上最常见的疾病之一。皮肤肿瘤的治疗关键在于早期筛查。目前皮肤肿瘤的早期诊断技术在早期筛查方面与皮肤肿瘤的早期定位方面都或多或少有缺陷。因此,本课题的目标是设计一种无创的皮肤肿瘤荧光成像系统,填补皮肤肿瘤早期筛查中定位方面的空白。同时探讨皮肤肿瘤影像手段的联合应用过程中,该系统在早期皮肤肿瘤病灶定位方面的应用。本课题首先研究皮肤早期肿瘤的特异性荧光原理,为后续系统设计提出技术指标要求。皮肤肿瘤的特异性荧光原理为光动力诊断法(Photodynamic Diagnosis,PDD)。它利用5-氨基酮戊酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)外敷于皮肤病灶处,使光敏剂原卟啉聚集在肿瘤部位,再使用405nm波长光源照射皮肤,使肿瘤部位产生635nm荧光,区别于正常皮肤组织,利用这一点可对肿瘤部位进行定位。针对皮肤肿瘤荧光,研制专用荧光成像检测系统。荧光成像系统包含同轴光镜头模块及荧光采集电路模块。同轴光镜头整合LED光源、滤光片、光学镜头为一体,高效激发出荧光的同时可将荧光与激发光作很好的区分。荧光采集电路模块的主要工作有两部分,第一部分完成电路原理图设计、PCB设计工作。第二部分为电路逻辑设计。逻辑设计包含系统软件整体结构;完成寄存器配置、CMOS图像数据读取与传输。最终系统功耗为1.5W,分辨率为1920*1080,整机体长9cm,满足低功耗、高分辨率、小体积的设计要求。设计实验验证专用荧光成像检测系统的可行性。该实验利用患鳞状细胞癌的小白鼠进行,结果为荧光成像系统成功的采集到早期肿瘤荧光图像,且荧光图像能很好的区分正常皮肤与肿瘤区域。实验结果表明本课题中探讨的肿瘤荧光成像原理正确,且设计的荧光成像系统能正常使用。设计实验探讨专用荧光成像检测系统在多种皮肤影像手段联合应用时的定位功能。该实验利用荧光成像系统与超声探头采集正常皮肤与皮肤早期肿瘤的多维度图像。实验结果为,本荧光成像系统可对早期肿瘤作出定位,为后续皮肤超声提供位置信息。说明本荧光成像系统在皮肤早期肿瘤的定位方面有一定价值。