美國達特茅斯學院（Dartmouth College）和瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）經過長期合作研究，開發出一款雪崩二極管光電探測器成像平臺，該平臺通過利用雪崩二極管（SPAD）陣列構成的光電探測器，在生物組織的次表面，進行熒光激光雷達成像。
關于為何選擇雪崩二極管作為光電探測器的信號發射裝置，項目負責人表示，單光子雪崩二極管（SPAD）光電探測器在3D成像中具有非常高的應用價值，而且探測單個光子的到達時間非常精確。
雪崩二極管（SPAD）光電探測器能夠非常便利的應用在日常生活中，由于雪崩二極管光電探測器在運行時可以同時追蹤、捕捉多個物體，因此在激光雷達（LiDAR）應用中承擔著非常重要的功能。
達特茅斯學院和洛桑聯邦理工學院最新研發的這款光電探測器，在性能方面已經突破了之前洛桑聯邦理工開發的“瑞士人光電探測器2號”。為了實現在熒光成像中達到皮秒級時間的分辨率，該款新型光電探測器使用了512 x 512像素的雪崩二極管陣列，并配有一套專門的時間門控系統，并且成本很低。
雙光子熒光壽命成像在腫瘤診斷研究中的應用
這款雪崩二極管陣列光電探測器平臺能夠量化和定位熒光分子在重度散射介質中的濃度，在深度精度方面，可以達到亞毫米級別。因此，該平臺在腫瘤等疾病成像與定位方面具有非常高應用前景。
具體應用原理是，這款雪崩二極管光電探測器可以同時探測從生物組織采集的漫反射圖像和635納米熒光，并輸出精確的單光子返回時間。當單光子在通過腫瘤等病灶區域時，返回時間會延遲，通過這種延遲的時間差，就可以對腫瘤和病灶的區域、邊緣進行圖像重建。
腫瘤位置和邊緣成像
雖然這種延遲的時間差不到1ns，但是在雪崩二極管光電探測器皮秒級時間的分辨率面前，生成圖像已經綽綽有余。通過單光子在腫瘤等病灶區域的傳播深度，還可以構建病灶區域的三位圖像。
該新型光電探測器在臨床應用中，還能檢測皮摩爾熒光團濃度，這個特性可以很好的用在對病灶（如腫瘤）邊緣的識別。在這之前，醫生只能在確定腫瘤位置和邊緣大小之中二選一，新型雪崩二極管光電探測器問世之后，醫生可以更便捷和精確之行腫瘤的診斷和手術了。
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