血流是表征组织健康和功能的临床指标之一。因此，区域内血流图像对于诊断和监测与组织血流异常相关的疾病具有重要的意义。近几年，近红外扩散相关光谱技术(Diffusion Correlation Spectroscopy，DCS)凭借无创性，对血流变化的高敏感性，高穿透深度，实时成像潜力，以及床边监测适用性等优势在血流检测中受到了越来越多的关注。
　　典型DCS系统由长相干近红外激光器、多模光纤、单模光纤、光电探测器和光子相关器组成。通过将测量的相关函数曲线拟合到在半无限平面几何光学均匀组织模型下相关扩散方程(correlation Diffusion Equation, c-DE)的解来重建血流指数(Blood Flow Index, BFI)。
　　到目前为止，DCS尽管在方法和技术上已取得了很大的进步，但提高采集速度以实现实时的快速成像是一个仍需解决的问题。针对快速DCS测量中存在问题，本文提出了一种用于深部组织中BFI动态拓扑成像的多通道DCS系统和一种快速血流指数提取方法。该系统采用了依据扩散光光子相关噪声模型设计的硬件相关器，利用相对有限的硬件资源来高速获取完整的全时间强度自相关曲线。同时本文在传统基于典型值的拟合方法的基础上，创新性提出了基于先验曲线的血流指数快速提取算法，该算法运算简洁且结果准确，更适用于实时成像系统。在结合了多通道multi-τ硬件相关器的高并发性、单光子光电探测器(single photon avalanche photodiode, SPAD)的近红外灵敏度优势以及基于先验曲线的血流指数快速提取算法后，系统最终实现高速的深层组织血液流速动态成像。
　　为了确保多通道DCS深层组织BFI动态拓扑成像系统获得数据的可靠性，验证系统的成像能力，进行了一系列性能评估、仿体实验和在体实验。性能评估实验评价了系统的稳定性和动态范围，实验结果表明，系统光源变异系数几乎均小于1%，不会对光子计数的准确性产生影响。动态范围实验显示，系统的动态范围高达74dB，确保了对不同组织成像的能力。仿体验证实验结果表明系统测量速度高达1s/帧，能够分辨低至0.32ml/min的速度差异，成像深度高达11mm，并且能够动态的监测仿体流速的变化。在体实验中系统捕捉到了袖带加压和放松过程中血流速度的变化，显示了对人体进行动态成像的能力。