CN111134626B - 一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，包括可沿预设方向移动的光源模块和探测模块、第一采集模块以及第二采集模块，光源模块包括m1行×n1列的多波长发光二极管和m2行×n2列的不同波长的激光二极管，多波长发光二极管包括N个不同波长的发光二极管，探测模块包括m1行×n1列的硅光电倍增管，m1行×n1列的发光二极管和所述m1行×n1列的硅光电倍增管对向设置，相邻的两行发光二极管之间设置有一行激光二极管，m1行×n1列的硅光电倍增管均连接至第一采集模块，且处于两行激光二极管之间的硅光电倍增管还连接第二采集模块。本发明所提供的扩散光层析成像系统使用表贴式器件直接接触患者乳腺组织，避免光纤的使用，降低了系统复杂度。

Description

一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统

技术领域

本发明属于成像技术领域，具体涉及一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统。

背景技术

乳腺癌位居女性恶性肿瘤发病率之首。相较于其他常规的乳腺癌影像检测模态，光学有着无电离辐射、成本低等优势。扩散光学层析成像(Diffuse Optical Tomography，DOT)可以实现对器官的三维层析成像，获得内源性的血红蛋白浓度和血氧饱和度等功能信息，对肿瘤目标的检测具有特异性，在乳腺肿瘤诊断领域具有发展应用潜力。

目前探测乳腺组织的方式主要由两种，请参见图1，图1为其中一种探测方式，该种探测方式首先需要病人俯卧于床上，并将乳腺放置于成像腔中，成像腔内装满匹配液，并由激光二极管(Laser Diode，LD)产生激发光，经过光纤传输到光源平板上，乳腺组织的出射光一部分经过光纤传输到频域(Frequency Domain，FD)探测器中，另一部分由CCD(Charge-coupled Device，电荷耦合器件)获取。另一种方式的光源部分与图一所提供的方案类似，同时也是使用光纤进行光信号的传输。但该种方式的探测部分是使用光电倍增管(Photomultiplier Tube，PMT)对乳腺组织的出射光进行探测。

首先，上述方式都是使用光纤进行光信号的传输，增加了系统复杂度，同时光纤对光信号的衰减较大，且不同光纤对光信号的衰减程度差异大；其次，在光探测方面，目前都是使用PMT或CCD，这造成系统成本高；最后，乳腺被平板结构挤压后会发生形变，现有技术获取乳腺形貌特征的方法主要是将乳腺放入装满匹配液的成像腔中，这种方法会造成系统结构复杂，且降低了患者的舒适度。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，包括可沿预设方向移动的光源模块和探测模块、第一采集模块以及第二采集模块，所述光源模块包括m1行×n1列的多波长发光二极管和m2行×n2列的不同波长的激光二极管，所述多波长发光二极管包括N个不同波长的发光二极管，所述探测模块包括m1行×n1列的硅光电倍增管，所述m1行×n1列的发光二极管和所述m1行×n1列的硅光电倍增管对向设置，相邻的两行所述发光二极管之间设置有一行所述激光二极管，所述m1行×n1列的硅光电倍增管均连接至所述第一采集模块，且处于两行所述激光二极管之间的所述硅光电倍增管还连接所述第二采集模块。

在本发明的一个实施例中，还包括光源切换模块，所述光源切换模块包括若干第一模拟开关、一个第二模拟开关、若干第一译码器以及一个第二译码器，所述第一模拟开关的数量为N×m1个，所述第一译码器的数量为N个，所述第一采集模块的若干第一输出端对应连接每个所述第一模拟开关的若干第一输入端和所述第二模拟开关的若干第一输入端，所述第一采集模块的若干第二输出端对应连接每个所述第一译码器的若干输入端，所述第一采集模块的若干第三输出端连接所述第二译码器的若干输入端，所述第二译码器的每个输出端连接一所述第一译码器的使能端，每个所述第一译码器的一个输出端连接一所述第一模拟开关的使能端，每个所述第一模拟开关的若干输出端对应连接同一行所述多波长发光二极管中同一波长的所述发光二极管，其中一个所述第一译码器的一个输出端还连接所述第二模拟开关的使能端。

在本发明的一个实施例中，还包括驱动模块，所述驱动模块包括电容C、第一电阻R1、第二电阻R2、三极管Q和若干第三电阻R3，所述第一采集模块的模拟输出端通过电容C分别连接所述第一电阻R1的第一端、所述第二电阻R2的第一端以及所述三极管Q的基极，所述第一电阻R1的第二端连接接地端，所述三极管Q的发射极连接接地端，所述三极管Q的集电极分别连接所述第一模拟开关的第二输入端和所述第二模拟开关的第二输入端，所述第一模拟开关的每个输出端通过一所述第三电阻R3连接同一行所述多波长发光二极管中同一波长的所述发光二极管的阴极，所述第二模拟开关的每个输出端通过一所述第三电阻R3连接一所述激光二极管的阴极，所有所述发光二极管的阳极和所述激光二极管的阳极共同连接至所述第二电阻R2的第二端和电源端。

在本发明的一个实施例中，所述光源模块为平板结构。

在本发明的一个实施例中，所述探测模块为平板结构。

在本发明的一个实施例中，还包括若干温度传感器，所述温度传感器设置于所述平板结构上，所述温度传感器连接所述第一采集模块。

在本发明的一个实施例中，还包括机械运动模块，所述机械运动模块包括两个滑块、螺杆、滑轨和电机，所述光源模块和所述探测模块分别设置于一所述滑块上，所述螺杆穿过两个所述滑块的螺孔，且所述螺杆的一端连接所述电机，所述螺杆包括第一螺杆部分和第二螺杆部分，所述第一螺杆部分和第二螺杆部分螺旋方向互逆，所述第一螺杆部分穿过一个所述滑块的螺孔，所述第二螺杆部分穿过另一个所述滑块的螺孔，所述滑块的底端设置于所述滑轨上。

本发明的有益效果：

本发明所提供的扩散光层析成像系统使用表贴式器件直接接触患者乳腺组织，避免光纤的使用，降低了系统复杂度；使用硅光电倍增管代替PMT或CCD，从而降低了系统成本，本实施例扩散光层析成像系统能够利用轮廓快速扫描方案获取乳腺轮廓，降低了系统复杂度，提升了患者舒适度。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是现有技术提供的一种乳腺成像方式的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种光源模块的示意图；

图4是本发明实施例提供的一种光源切换模块的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种驱动模块的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种机械运动模块的示意图；

图7a和图7b是本发明实施例提供的一种快速扫描结果的示意图；

图8是本发明实施例提供的一种采集流程的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

实施例一

请参见图2，图2是本发明实施例提供的一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统的结构示意图。本实施例提供一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，该无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统包括可沿预设方向移动的光源模块10和探测模块20、第一采集模块以及第二采集模块，光源模块10包括m1行×n1列的多波长发光二极管和m2行×n2列的不同波长的激光二极管，多波长发光二极管包括N个不同波长的发光二极管，探测模块20包括m1行×n1列的硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier，SiPM)，m1行×n1列的发光二极管和m1行×n1列的硅光电倍增管对向设置，相邻的两行发光二极管之间设置有一行激光二极管，m1行×n1列的硅光电倍增管均连接至所述第一采集模块，且处于两行所述激光二极管之间的所述硅光电倍增管还连接所述第二采集模块，m1行×n1列的硅光电倍增管均设置在m1行×n1列的多波长发光二极管围成的阵列之间，且各个硅光电倍增管之间的波长均不相同。

在本实施例中，本实施例的光源模块10和探测模块20对向设置，光源模块10用于提供光源，探测模块20用于对透射过乳腺的光源进行探测，因为光源模块10和探测模块20均可沿预设方向移动，因此当将乳腺防止在光源模块10和探测模块20之间时，可以实现对乳腺组织的挤压与放松，其中，预设方向为光源模块10和探测模块20的移动方向，例如为水平方向。本实施例的光源模块10包括有m1行×n1列的多波长发光二极管，这些多波长发光二极管是用于稳态模式的工作，且每个多波长发光二极管可以由N个不同波长的发光二极管集合而成，光源模块10还包括m2行×n2列的激光二极管，这些激光二极管用于频域模式的工作，且m2小于m1，n2小于n1，相邻两行多波长发光二极管之间的间距与相邻两行激光二极管之间的间距相等，且一行激光二极管应设置在相邻两行的多波长发光二极管之间，另外，探测模块20包括m1行×n1列的硅光电倍增管，探测模块20上的每个硅光电倍增管和光源模块10上的每个多波长发光二极管一一对应设置，以便于进行探测，且每个硅光电倍增管均连接至第一采集模块，第一采集模块用于对探测模块20所探测的多波长发光二极管照射乳腺得到的数据进行采集，第一采集模块是一种低频数据采集卡，该低频数据采集卡单通道的采样频率例如为4KHz，另外处于相邻两行激光二极管之间的那一行硅光电倍增管还连接第二采集模块，第二采集模块用于对探测模块20所探测的激光二极管照射乳腺得到的数据进行采集，第二采集模块是一种高频数据采集卡，该高频数据采集卡单通道的采样频率例如为100MHz。

例如，请参见图3，多波长发光二极管为一三波长发光二级光，即该三波长发光二级光由三个不同波长的发光二级光集合而成，三个不同波长的发光二级光的波长分别为660nm、750nm和840nm，光源模块10共设置有56个多波长发光二极管，56个多波长发光二极管以7×8的阵列形式排布，行间距为13mm，列间距为14mm，光源模块10还设置有6个激光二极管，6个激光二极管以2×3的阵列形式排布，行间距为13mm，列间距为28mm，6个激光二极管的波长分别为905nm、850nm、830nm、808nm、780nm和685nm，并且第一行激光二极管设置在第一行多波长发光二极管和第二行多波长发光二极管之间，第二行激光二极管设置在第二行多波长发光二极管和第三行多波长发光二极管之间。

在一个具体实施例中，无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统还包括光源切换模块，该光源切换模块包括若干第一模拟开关、一个第二模拟开关、若干第一译码器以及一个第二译码器，第一模拟开关的数量为N×m1个，第一译码器的数量为N个，第一采集模块的若干第一输出端对应连接每个第一模拟开关的若干第一输入端和第二模拟开关的若干第一输入端，第一采集模块的若干第二输出端对应连接每个第一译码器的若干输入端，第一采集模块的若干第三输出端连接第二译码器的若干输入端，第二译码器的每个输出端连接一第一译码器的使能端，每个第一译码器的一个输出端连接一第一模拟开关的使能端，每个第一模拟开关的若干输出端对应连接同一行多波长发光二极管中同一波长的发光二极管，其中一个第一译码器的一个输出端还连接第二模拟开关的使能端。

也就是说，本实施例的每个第一模拟开关控制同一行同一波长的发光二极管，因为每个多波长发光二极管包括有N个不同波长的发光二极管，且光源模块10共设置有m1行，所以第一模拟开关的数量为N×m1个，因同一波长的发光二极管可以由一个第一译码器控制，因此每个第一译码器的一个输出端可以对应连接一个第一模拟开关的使能端，因此所有控制同一波长的发光二极管通断的第一模拟开关均连接至同一第一译码器上，另外，第二模拟开关控制所有激光二极管，该第二模拟开关的使能端连接其中一个第一译码器的输出端，第一采集模块的若干第一输出端对应连接每个第一模拟开关的若干第一输入端以及第二模拟开关的若干第一输入端，用于当第一模拟开关使能时选通第一模拟开关所对应控制的发光二极管，或者当第二模拟开关使能时选通第二模拟开关所对应控制的激光二极管，且第一采集模块的若干第二输出端对应连接每个所述第一译码器的若干输入端，这样第一采集模块便可以通过第一译码器对应控制第一模拟开关或者第二模拟开关使能；本实施例通过一个第二译码器使得第一译码器使能，因此第一采集模块的若干第三输出端对应连接第二译码器的若干输入端，且该第二译码器的每个输出端对应连接一个第一译码器的使能端。通过这种方式，可以控制光源模块10上的多波长发光二极管和激光二极管按照需要的方式进行点亮和关断。

例如，请参见图4，根据图3所提供的光源模块10，图4中共采用了21个第一模拟开关，分别为模拟开关#1至模拟开关#21，其中模拟开关#1至模拟开关#7分别控制第一行至第七行中波长为660nm的发光二极管，模拟开关#8至模拟开关#14分别控制第一行至第七行中波长为750nm的发光二极管，模拟开关#9至模拟开关#21分别控制第一行至第七行中波长为840nm的发光二极管，还采用了1个第二模拟开关，为模拟开关#22，第一采集模块为数据采集卡，数据采集卡的第一输出端S0、第一输出端S1、第一输出端S2分别对应连接模拟开关#1至模拟开关#21的第一输入端A0、第一输入端A1和第一输入端A2以及模拟开关#21的第一输入端A0、第一输入端A1和第一输入端A2，数据采集卡的第二输出端S3、第二输出端S4、第二输出端S5分别对应连接每个第一译码器的输入端A、输入端B和输入端C，第一个第一译码器的7个输出端分别连接模拟开关#1至模拟开关#7的使能端，第一个第一译码器还有一输出端连接模拟开关#22的使能端，第二个第一译码器的7个输出端分别连接模拟开关#8至模拟开关#14的使能端，第三个第一译码器的7个输出端分别连接模拟开关#15至模拟开关#21的使能端，另外数据采集卡的第三输出端S6、第三输出端S7分别连接第二译码器的输入端A、输入端B，第二译码器的三个输出端分别连接三个第一译码器的使能端。例如当模拟开关#1使能时，当模拟开关#1的第一输入端A0、第一输入端A1和第一输入端A2是000时，就选通模拟开关#1控制的第一个发光二极管，是001时，就选通模拟开关#1控制的第二个发光二极管，依此类推。第一译码器和第二译码器例如为3-8译码器，光源平板上一共有(56×3+6)个光源。发光二极管按照波长被分为3组，每组中使用7个8路模拟开关与56个多波长发光二极管一一对应。数据采集卡的I/O信号S0-S2并行接入到所有模拟开关的选通引脚，实现将输入电流输出至选通的发光二极管中。每组内还配置有一个3-8译码器，该3-8译码器的输出端对应与7路模拟开关的选通引脚连接。数据采集卡的I/O信号S3-S5并行接入到3-8译码器的输入端，实现对模拟开关的选通。最后设计了一个3-8译码器对不同波长组内的3-8译码器进行选通，由数据采集卡的I/O信号S6和S7进行控制。

在一个具体实施例中，请参见图5，无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统还包括驱动模块，驱动模块包括电容C、第一电阻R1、第二电阻R2、三极管Q和若干第三电阻R3，第一采集模块的模拟输出端通过电容C分别连接第一电阻R1的第一端、第二电阻R2的第一端以及三极管Q的基极，第一电阻R1的第二端连接接地端，三极管Q的发射极连接接地端，三极管Q的集电极分别连接第一模拟开关的第二输入端和第二模拟开关的第二输入端，第一模拟开关的每个输出端通过一第三电阻R3连接同一行多波长发光二极管中同一波长的发光二极管的阴极，第二模拟开关的每个输出端通过一第三电阻R3连接一激光二极管的阴极，所有发光二极管的阳极和激光二极管的阳极共同连接至第二电阻R2的第二端和电源端。

本实施例在驱动模块中设置了一三极管Q，该三极管Q的集电极的电流用于驱动发光二极管和激光二极管，第一采集模块的模拟输出(DA)端接到三极管Q的基极，因此通过改变第一采集模块的模拟输出端的大小，便可以改变三极管Q的静态工作点，从而实现对发光二极管和激光二极管的驱动电流的控制。

优选地，光源模块10为平板结构，探测模块20也为平板结构，即将所有多波长发光二极管和所有激光二极管设置于一平板结构上，将所有硅光电倍增管也设置于一平板结构上，这样便于对乳腺进行夹持，另外为了患者的安全性和舒适性，可以在设置有多波长发光二极管和激光二极管光源的平板结构上放置一黑色硅胶垫，其厚度为2mm的黑色硅胶垫，且该黑色硅胶垫需对应设置多个通孔，以便于将多波长发光二极管和激光二极管露出来。

在一个具体实施例中，无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统还可以包括若干温度传感器，温度传感器用于实时监控探测模块20与乳腺组织接触部分的温度，避免因探测模块20温度过高，对乳腺造成伤害，因此温度传感器设置于平板结构上，温度传感器连接第一采集模块，第一采集模块便可以及时得到探测模块20与乳腺组织接触部分的温度，例如温度传感器的数量为4个，本实施例对温度传感器的具体位置没有限制，以在检测时能够测到探测模块20与乳腺组织接触部分的温度为准。

在一个具体实施例中，请参见图1和图6，无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统还包括机械运动模块，机械运动模块包括两个滑块30、螺杆40、滑轨50和电机60，光源模块10和探测模块20分别设置于一滑块30上，螺杆40穿过两个滑块30的螺孔，且螺杆40的一端连接电机60，螺杆40包括第一螺杆部分401和第二螺杆部分402，第一螺杆部分401和第二螺杆部分402螺旋方向互逆，第一螺杆部分401穿过一个滑块30的螺孔，第二螺杆部分402穿过另一个滑块30的螺孔，滑块30的底端设置于滑轨50上。

也就是说，本实施例在一个滑块30上固定安装了光源模块10，在另一个滑块30上固定安装了探测模块20，且滑块30上设置有螺孔，因为螺杆40包括有螺旋方向互逆的第一螺杆部分401和第二螺杆部分402，且第一螺杆部分401穿过其中一个滑块30的螺孔，第二螺杆部分402穿过另一个滑块30的螺孔，那么当螺杆40转动时，两个滑块30便会沿着相对的方向移动，可以使得设置于两个滑块30上的光源模块10和探测模块20按照相对的方向移动，从而可以调节光源模块10和探测模块20之间的间距，因此在滑块30下方还对应设置有一滑轨50，滑块30便可以沿滑轨50移动。

优选地，电机60为带有编码器的步进电机。

本实施例为了实现对乳腺组织进行挤压和放松，将光源模块10和探测模块20分别放置在了同轴的且能够进行移动的两个滑块上。该机械运动模块使用了一个带有编码器的步进电机，与没有编码器的开环步进电机相比，编码器使得步进电机可以准确地完成并记录每次移动的脉冲数，避免了电机运动丢步等问题。同时，每次上电后，机械运动模块可以记录下滑块的初始位置，这样就可以在每次系统结束扫描后将滑块自动归位，不需要人为地去记录位置。

优选地，可以在第一螺杆部分401和第二螺杆部分402之间可以设置一可移动的限位件，该限位件用于对两个滑块30进行限位，在使用时，可以将该限位件放置在第一螺杆部分401和第二螺杆部分402的中心处，从而可以防止两个滑块30在移动时移动至对方的螺杆部分、；另外，还可以在电机和与电机靠近的滑块30之间也安装一可移动的限位件，从而可以限制与电机靠近的滑块30的位置。设置这两个限位件可以用于限制两个滑块的位置，以免其超出可运动范围，从而可以避免发生故障。

本无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统能够实现对乳腺边界进行快速扫描从而确定乳腺边界的策略。当两块平板结构平行对齐放置以后，由于多波长发光二极管和硅光电倍增管的相对位置相同，所以所有的硅光电倍增管和所有的硅光电倍增管的一一对齐的。在正式的数据采集之前，可以快速地遍历点亮一遍发光二极管，同时只采集与每个发光二极管对应的那个硅光电倍增管的信号，如果该信号低于预设值，那么则认为该发光二极管和其对应的硅光电倍增管被乳腺组织覆盖；反之高于预设值，那么则认为该发光二极管和其对应的硅光电倍增管没有接触到乳腺组织，该预设值的设计可以根据实际情况进行设定，本实施例对此不做具体限定。首先可以按照波长大小遍历，例如可以按照从第一行第一个发光二极管至最后一行的最后一个发光二极管依次点亮同一波长的发光二极管的方式，并且按照发光二极管按照从下到大的波长顺序进行遍历，即当同一波长的所有发光二极管全部遍历完之后，便可以遍历下一个同一波长的所有发光二极管，当所有发光二极管均被遍历后，便可以得到乳腺与两个平板结构的接触面的大致轮廓，同时，两个平板结构之间的距离是已知的，因此便可以得到一个类似于乳腺组织的半圆柱形结果。请参见图7a和图7b，图7a代表采集结果，如果该位置上的发光二极管和对应的硅光电倍增管接触到了乳腺组织，那么该单元格显示黑色，反之显示白色。图7b中的椭圆形代表被挤压后的乳腺组织，每个矩形方格代表光源。通过这种快速扫描方案，可以在较短的时间内，对被轻微挤压后的乳腺组织轮廓进行估计，同时也可以判断患乳腺组织是否位于合适的成像区域。

请参见图8，在实际使用时，首先打开与机械运动模块的控制器进行通信的串口，同时患者将乳腺组织放置于两个平板结构中间，平板结构会按照设置好的运动方向和距离进行运动，此时操作者与患者实时交互确认乳腺组织的舒适度。在平板结构夹紧乳腺组织以后，对乳腺轮廓进行快速扫描。如果乳腺组织偏离平板视野中心位置，那么将两个平板结构远离乳腺，病人重新调整乳腺位置；反之乳腺组织处于中心位置，则开始进行采集参数设置，并开始采集。采集过程中，首先点亮不同波长的激光二极管，同时对用于高频采集的硅光电倍增管进行信号采集。之后遍历每个多波长发光二极管中对应的不同波长的发光二极管，数据采集卡对所有硅光电倍增管的输出进行采集，数据采集卡采集的数据可以以二进制流的形式保存在硬盘中。数据采集卡的数据采集结束之后，平板结构可以会回到其初始位置，以便于下次进行使用。

本发明所提供的扩散光层析成像系统使用表贴式器件直接接触患者乳腺组织，避免光纤的使用，降低了系统复杂度；使用硅光电倍增管代替PMT或CCD，从而降低了系统成本，本实施例扩散光层析成像系统能够利用轮廓快速扫描方案获取乳腺轮廓，降低了系统复杂度，提升了患者舒适度。另外本实施例的扩散光层析成像系统可以同时实现在稳态模式和频域模式下工作。

在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，包括可沿预设方向移动的光源模块和探测模块、第一采集模块以及第二采集模块，所述预设方向为所述光源模块和所述探测模块的移动方向，所述光源模块包括m1行×n1列的多波长发光二极管和m2行×n2列的不同波长的激光二极管，所述多波长发光二极管包括N个不同波长的发光二极管，所述探测模块包括m1行×n1列的硅光电倍增管，所述m1行×n1列的发光二极管和所述m1行×n1列的硅光电倍增管对向设置，相邻的两行所述发光二极管之间设置有一行所述激光二极管，所述m1行×n1列的硅光电倍增管均连接至所述第一采集模块，所述探测模块上的每个所述硅光电倍增管和所述光源模块上的每个所述多波长发光二极管一一对应设置，且处于两行所述激光二极管之间的所述硅光电倍增管还连接所述第二采集模块。

2.根据权利要求1所述的无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，还包括光源切换模块，所述光源切换模块包括若干第一模拟开关、一个第二模拟开关、若干第一译码器以及一个第二译码器，所述第一模拟开关的数量为N×m1个，所述第一译码器的数量为N个，所述第一采集模块的若干第一输出端对应连接每个所述第一模拟开关的若干第一输入端和所述第二模拟开关的若干第一输入端，所述第一采集模块的若干第二输出端对应连接每个所述第一译码器的若干输入端，所述第一采集模块的若干第三输出端连接所述第二译码器的若干输入端，所述第二译码器的每个输出端连接一所述第一译码器的使能端，每个所述第一译码器的一个输出端连接一所述第一模拟开关的使能端，每个所述第一模拟开关的若干输出端对应连接同一行所述多波长发光二极管中同一波长的所述发光二极管，其中一个所述第一译码器的一个输出端还连接所述第二模拟开关的使能端。

3.根据权利要求2所述的无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，还包括驱动模块，所述驱动模块包括电容C、第一电阻R1、第二电阻R2、三极管Q和若干第三电阻R3，所述第一采集模块的模拟输出端通过电容C分别连接所述第一电阻R1的第一端、所述第二电阻R2的第一端以及所述三极管Q的基极，所述第一电阻R1的第二端连接接地端，所述三极管Q的发射极连接接地端，所述三极管Q的集电极分别连接所述第一模拟开关的第二输入端和所述第二模拟开关的第二输入端，所述第一模拟开关的每个输出端通过一所述第三电阻R3连接同一行所述多波长发光二极管中同一波长的所述发光二极管的阴极，所述第二模拟开关的每个输出端通过一所述第三电阻R3连接一所述激光二极管的阴极，所有所述发光二极管的阳极和所述激光二极管的阳极共同连接至所述第二电阻R2的第二端和电源端。

4.根据权利要求1所述的无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，所述光源模块为平板结构。

5.根据权利要求4所述的无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，所述探测模块为平板结构。

6.根据权利要求5所述的无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，还包括若干温度传感器，所述温度传感器设置于所述平板结构上，所述温度传感器连接所述第一采集模块。

7.根据权利要求5所述的无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，还包括机械运动模块，所述机械运动模块包括两个滑块、螺杆、滑轨和电机，所述光源模块和所述探测模块分别设置于一所述滑块上，所述螺杆穿过两个所述滑块的螺孔，且所述螺杆的一端连接所述电机，所述螺杆包括第一螺杆部分和第二螺杆部分，所述第一螺杆部分和第二螺杆部分螺旋方向互逆，所述第一螺杆部分穿过一个所述滑块的螺孔，所述第二螺杆部分穿过另一个所述滑块的螺孔，所述滑块的底端设置于所述滑轨上。

8.根据权利要求7所述的无光纤平板式乳腺扩散光层析成像系统，其特征在于，所述电机为带有编码器的步进电机。

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