心血管冠状动脉循环包括主动脉循环和心肌微循环。相关研究证明,冠状动脉疾病不但与主动脉阻塞有关,而且与心肌微循环供血障碍有关。同时,心肌微循环结构显影对诸多心血管疾病的研究与临床诊疗具有重大意义。目前,尚无可靠的无创性影像技术能够对活体心肌微循环的结构进行显影,而这也是当前急需解决的临床技术难题。如果能对活体心肌微循环的结构进行可靠、无创地成像,则能更快更准确地找到冠状动脉疾病的诱因,极大地减少病人的痛苦和医疗风险。超声成像以其安全、无创、实时可监测等优点有着不可替代的技术优势和使用价值,一直是心血管成像领域的研究热点。本文对高分辨率超声超谐波心肌微血管成像方法展开了深入研究,为其应用于活体心肌微循环结构成像提供技术参考。针对心肌微血管的特点,对超声超谐波心肌微血管成像方法进行了研究。该方法中,微泡造影剂作为血管的示踪剂,其随血液循环会充满整个心肌微血管。当低频超声阵元发射低频超声与相应尺寸的微泡产生共振时,由于非线性效应反射的超声波中会含有高次或超高次谐波成分,这些谐波成分携带着作用区域内血管的形貌信息,其会被高频超声阵元采集用来进行成像。该方法可增强心肌微循管图像的对比度和清晰度,为心血管疾病的诊疗提供良好的基础。对超声超谐波心肌微血管成像所需软硬件技术进行了研究。在硬件方面,本文设计了适用于超声超谐波心肌微血管成像的超声发射电路与接收电路,完成了5MHz超声的高效发射和包含30MHz微弱谐波成分的回波信号的低噪声放大与采集。同时还对系统中出现的共模噪声来源进行了理论分析,并给出了解决办法,成功实现了共模噪声的有效抑制。在软件方面,本文研究和分析了超声超谐波成像系统中涉及的一些信号处理算法,如数字滤波器设计、包络检测等,成功实现了超谐波信号的有效提取。对超声超谐波成像平台进行了设计,进行了仿体微血管半实物仿真,对内径110μm的仿体微血管进行了三维成像,轴向分辨率可达300μm,横向分辨率可达100μm,表明超声超谐波心肌微血管成像方法具有高分辨率成像能力。