热声成像，是以脉冲微波作为激励源，利用超声作为信息载体，通过特定算法对采集到的声信号进行推算，并反演出物体的微波吸收分布图像的成像技术。结合了微波成像深的穿透深度和高对比度及超声成像的高分辨率，展现了在早期乳腺癌检测中让人激动的潜在应用。然而，长脉冲微波成像技术表现出低效且低分辨率的缺点，这限制了此项技术往临床方向的发展。近几年，超短脉冲微波热声成像技术作为一种新型的可获得高效，高分辨率的方法，被一些研究小组所研究。理论分析和实验结果证明，与亚微秒的脉冲微波激发相比，利用一个超短脉冲微波发生器可在热声转化效率和空间分辨率上获得大幅提高。在我们之前的工作中，我们实现了105μm的空间分辨率，和传统的热声成像系统相比，能量转换效率达到两个数量级的提升。对于乳腺肿瘤检查而言，超短脉冲热声成像是一种有前途的成像方法。　　本论文首先主要介绍了热声成像技术的基本原理和研究进展，在此基础上介绍了超短脉冲微波热声乳腺成像系统，这套热声成像系统包括一个超短脉冲微波发生器和一个含有384个振元的环形探测器。环形探测器围绕着乳腺样品，通过纵向的扫描，我们实现了实时，3D的热声成像，成像速度为16.7帧每秒。我们测试了在紧肤的声耦合杯中微波能量的稳定性及其分布，结果表明在X-Y平面上电磁场的能量大小是接近一致的。为了评估这套系统实时成像的能力，采用监测三个装有盐水的塑料管的移动，紧接着是对一个包埋在乳腺样品里的离体乳腺肿瘤进行3D成像。最后，为了验证这套系统临床应用的可能性，我们对包埋有离体人类乳腺肿瘤的离体母羊乳腺进行成像，可以清晰的看到肿瘤，对比度为1∶2.8。我们这套热声成像系统具有高的成像速度，大的成像视场及3D成像能力的优点，这些优点使得它有潜在的可能用于临床常规乳腺癌筛查。