光声成像(Photoacoustic imaging)是极具发展潜力的医学成像技术。该成像技术结合光和声技术的优势方面,能实现对组织体较大深度的高分辨率、高对比度的功能成像。本论文用基于聚焦换能器的光声系统,研究介质光学性质变化对光声时域信号和频谱的影响,并探寻聚焦光声在血栓检测方面的可行性。以下为本论文完成的主要工作:(1)综述光声成像技术研究进展,包括基本原理及技术优势、典型的光声系统以及在生物医学领域应用,并预测该技术的发展和解决所存在的问题方向;(2)诠述了聚焦光声技术理论基础。包括给出满足热限制和压力限制条件下压力波动方程、方程解及球状、柱状、层状吸收体产生的光声压力分布表达式;(3)实验研究埋有柱状吸收体的模拟样品光声信号特征及频谱特性。基于聚焦光声系统探测结果表明:柱状吸收体光声信号幅值随周围介质散射增大呈指数衰减;频率加权平均值则随散射增大呈二阶指数衰减,且低频部分的权重增加;当吸收体尺寸为毫米量级,柱状吸收体本身散射对光声信号影响十分细微。(4)初步探索利用聚焦光声技术检测血栓的可行性。模拟样品测试结果表明,该技术能够快速实现对全血、急性栓子及慢性栓子的尺寸以及光能量沉积情况的检测。