单光子发射断层成像技术在心血管及脑功能疾病的诊断上具有重要的临床意义。但由于探测效率及计算能力等因素的限制，目前仅能得到定性功能成像。本研究将针对脑部及胸部成像，提出相应的优化探测配置，并分别为其建立有效的解析重建算法，对噪声、散射、衰减及探测器响应同时进行补偿，以获取脑组织及心脏功能的定量快速成像。