分子影像学在癌症的诊断和外科手术治疗中起着至关重要的作用。很多病人需要依靠外科手术治疗去除病患处。虽然已有研究尝试将传统的成像模式应用于术中图像引导,但是它们存在着体积庞大笨重、使用成本高、手术流程中断等限制。近些年来,由于成像方式简单灵活、分辨率高、手术成本低和简单直观的操作方式,术中光学成像引导手术无论在生物医学研究还是临床医学手术中都得到了广泛的应用。其中具有较深穿透深度和高信背比的近红外荧光成像技术尤为受到外科医生和科学研究团队的关注。本文提出了一种可应用于开放手术中,能快速融合彩色图像和近红外荧光图像的实时成像系统。该系统能以每秒31帧速率同时采集7×10厘米工作区域中可见光和近红外荧光的图像信号。该系统包括一个可见光LED光源、一个近红外激发光源、双CCD摄像机、滤光片组和图像处理软件系统等。为了验证成像系统的性能,我们分别对ICG(indocyanine green)、IR780和OTL0038等不同浓度的近红外染料在水、甲醇和血清中进行了荧光成像。此外,为了验证该系统在临床成像中的可行性,我们通过肿瘤周围注射和尾静脉注射荧光造影剂的方式,对异种移植肿瘤的小鼠进行了肿瘤识别和判定的实验,实验中肿瘤与周围健康组织的边界清晰可见。其次,我们进行了小鼠的后肢动脉管和背部细的血管进行了血管造影实验,实验中我们可以清晰分辨出血管的结构形态。最后,我们还通过对小鼠的淋巴造影实验,证明了我们的系统在淋巴成像中也有较好的应用。