荧光分子层析(FMT)成像是一种具有深度分辨能力的宏观光学成像技术，可定位和量化生物体内的荧光分子探针，在蛋白质相互作用研究、药物作用机制解析以及肿瘤治疗效果评价等方面具有巨大的应用潜力。然而，FMT的一个关键挑战是其逆向问题具有高度病态性，这意味着图像重建对测量噪声及各种数值误差非常敏感。要获得良好的图像重建结果，除了尽可能提升系统的性能以减小测量噪声外，还主要取决于两个方面：一是提高正向问题求解的精度以降低数值误差；二是缓解逆向问题的病态性使其抗噪声能力更强。本综述介绍了目前FMT图像重建在这两个方面的研究进展。

当前荧光分子层析(FMT)技术因假设背景光学结构均匀而导致其灵敏度、定量性和空间分辨率等主要指标与实际应用要求存在一定的差距，而基于区域标识的“粗粒度”扩散光学层析成像（区域DOT）重建算法在目标体结构先验信息的支持以及光学特性分区均匀性自然假设下能够有效获取目标体的光学结构，展开了提高FMT技术成像灵敏度的稳态测量模式下区域DOT/FMT混合成像方法的研究。数值模拟中以含有区域标记的光学数字鼠模型为背景，分别在已知数字鼠精确光学结构、利用区域DOT重建算法获取的数字鼠光学结构以及假设数字鼠各区域光学参数均匀三种背景情况下基于FMT技术重建荧光产率图像，并利用简化的仿体模型进行实验验证。结果表明，该区域DOT/FMT混合成像方法使FMT技术成像灵敏度有了显著提高，荧光产率图像具有更好的定位及量化精度。

A fluorescence molecular tomography system for in vivo tumor imaging is developed using a 748-nm continuous wave diode laser as an excitation source. A high sensitivity cooled charge-coupled device (CCD) camera with excitation and emission filters is utilized to obtain the excitation and fluorescence images. The laser beam performs fast raster scanning using a dual-axis galvanometric scanner. The accuracy of the laser spot position at the source window is within +-200 \mum. Based on the phantom experimental results, the spatial resolution is less than 1.7 mm, and the relative quantitation error is about 10%. In vivo imaging of a tumor-bearing nude mouse tagged with near-infrared dye demonstrates the feasibility of the system.

通过扩展用于时域扩散光成像(Diffuse Optical Tomography,DOT)的广义脉冲谱技术,提出了一种用于时域荧光分子层析成像(Fluorescence Molecular Tomography,FMT)的线性特征数据图像重建算法,此算法能够同时重建荧光产率和荧光寿命,并且利用模拟数据对此方法进行验证,证明了算法的有效性.