光声成像技术是一种基于光致声发射效应(光声效应)的成像技术,作为一种新型的成像技术,它在越来越多的领域得到了应用。该技术利用脉冲光或强度调制的连续光作为激发源照射到生物组织上,使其吸收光能产生声波,再利用探测器接收超声波,根据接收到的超声信号分析、计算和重组,就可以得到在激光照射下组织内不同区域的光吸收分布图像。因此光声成像技术在原理上结合了纯光学检测和纯声学检测的优点,可以进行高分辨率和高对比度的组织成像以及功能检测。　　 弹性是一种描述物质物理意义的重要参数,在描述物质在热力学和动力学的变化过程中都有重要的意义。在医学上,弹性的变化往往和病变联系在一起。然而,绝大多数生物组织在他们的力学特性上所变现出的复杂性并不是弹性模量一项参数就可以完全表述的,在对于他们的粘弹性表征和流变学行为的描述中,粘滞性往往和弹性一样的重要,尤其是对于软固体等生物组织,弹性是不足以描述其完备的内在特性的,比如软骨、骨头,肌腱和肌肉等等,都需要粘滞性和弹性两者的共同描述来表征特性的变化和医学的检测。现在被广泛应用的用来对生物组织的机械特性表征的成像技术是弹性成像技术,其基本原理为对某一组织施加一个内部(包括自身的)或外部的、动态或静态(准静态)的激励;在弹性力学、生物力学等物理条件下,组织将产生一个响应。例如位移、应变与速度的分布;利用超声成像或磁共振成像等方法,结合数字信号处理或者数字图像技术,可估计出组织内部的位移、应变等参数,从而间接或直接反映其弹性模量等力学属性的差异。但这种技术基本对于物质的粘滞性都无法反映,而粘滞性对于表征组织的力学特性又是不可或缺的。　　 我们知道,光声效应是一种热应力导致应变波动的过程,假如被照射组织近似为一个点源,那么该问题可以简化为无限弹性体内点热源的周期性温度场产生的非定常热应力问题。由于生物组织粘滞性的阻尼效应影响,对于线性粘弹性行为,应变对于应力总有一个相位的延迟,而不同的相位延迟对应于不同的粘弹特性,而不同的粘弹特性又对应于组织种类的变化或者病理的变化,基于此原理,我们提出了光声粘弹性成像的理论基础,利用基于相位延迟时间测量的对比成像来实现粘弹性光声成像。在本论文中,我们以开尔文模型来作为生物组织的力学模型,并基于此推导出了光声信号对于应力响应的延迟与被照射组织粘弹性之间的数学关系;本文开发了一套用来测量不同组织的光声信号延迟的系统,并二维逐点扫描的方法来进行光声粘弹性成像。通过这套系统,我们用不同浓度的琼脂块来表征不同粘弹比,通过流变仪的测量数据和论文中的实验装置所测量的数据对比,证明了文中所提出的理论的准确性和适用性,然后我们通过测量几种生物组织的相位延迟第一次成功的做出了高分辨率的生物组织的光声粘弹性成像。我们相信,这种新应用光声方法测量生物组织力学特性的方法在临床检测和医学研究都有很大的应用潜力。