人体组织的弹性和粘度同组织的生理病理特征密切相关,已有大量研究表明通过检测组织弹性和粘度特性,可以辅助诊断多种疾病。弹性成像作为测量软组织硬度、研究软组织力学特性的有效成像工具,具有重要的临床应用价值。而现有的弹性成像方法中,超声弹性成像方法成像分辨率较低,光学相干弹性成像方法穿透深度低,磁共振弹性成像价格昂贵且不适合体内含有磁金属或者起搏器的病人。因此,研究一种非电离式、非入侵式且能够兼顾成像深度和成像分辨率的弹性成像方法具有重要的意义。本文结合光声成像技术和剪切波弹性成像技术,提出了一种基于剪切波的光声弹性成像方法,通过检测脉冲激光激发的剪切波,重建组织内部的弹性分布情况。该方法在保证成像深度的同时,能够保持较高的成像对比度和空间分辨率,量化弹性和粘度两个力学参数。该方法结合光学相干断层扫描技术,具有实现非接触检测的潜力,有助于对不适合接触检测的器官进行测量。此外,将其直接应用在光声断层成像系统中,可以实现组织的多模态成像,检测更全面的组织信息。本文分析了基于剪切波的光声弹性成像方法的基本原理,设计和搭建了一套光声弹性成像系统,研究了适用于该成像方法的弹性成像重建算法。通过基于剪切波的光声弹性成像系统和重建算法,对明胶仿体进行了光声弹性成像实验,验证了本文提出的光声弹性成像方法的有效性和可行性。本文将脉冲激光激发剪切波这一过程分为热传导过程和热弹性过程进行成像方法原理分析,并利用有限元分析软件建立仿真模型进行了求解,验证了该方法的可行性。根据剪切波弹性成像和光声弹性成像系统来设计和搭建成像系统。并且通过组织位移估计算法和剪切波波速估计算法来实现光声弹性成像重建。最后,通过对不同硬度的均匀仿体和非均匀仿体进行了光声弹性成像实验,并将实验结果同超声弹性成像的结果进行比较分析,验证了该弹性成像方法的可行性、有效性及其空间分辨能力。本文通过仿真和实验的方法验证了脉冲激光照射组织可以产生剪切波,并且由搭建的光声弹性成像系统对该剪切波进行检测,利用成像算法对检测到的数据进行计算,就能够实现组织的二维光声弹性成像,定量组织内部的弹性和粘度。实验结果证明,本文提出的基于剪切波的光声弹性成像方法可以对深度为13.5mm的区域实现弹性重建,突破了光学衍射极限,且成像空间分辨率可达到0.4mm,而本文中使用的超声弹性成像方法分辨率仅为0.9mm。