尽管心血管疾病的诊断和治疗近年来在不断进步,急性心血管事件仍旧是威胁人类健康的头号杀手。临床基础研究表明,冠状动脉内粥样硬化斑块的破损是引起急性心血管事件的主要原因,对它的在体研究主要依靠血管内成像技术。但是诸如血管内超声和光学相干断层扫描这些临床现有的成像技术,它们均只能提供组织的结构信息,无法对斑块的组成成分等重要的功能信息进行有效识别。新兴的光声成像技术,利用组织对光吸收的特异性,可同时提供组织的结构和功能信息,具有广阔的临床应用前景。鉴于此,本文对血管内光声成像技术进行探究,主要内容如下:(1)设计并实现光声/超声双模态成像系统。首先,联合光声与超声成像方式实现两种优势互补。其次,优化成像导管设计,导管前端外径缩小至0.9mm,满足临床介入血管要求,并可实现全视场成像。最后,采用.上下位机联合控制方式,提高系统实时控制能力的同时保证了系统的灵活性。(2)提出高速成像方案。在LabVIEW数据采集模块程序中采用生产/消费模式,实现了采集与存储并行工作,极大的提高了数据采集效率。以30转每秒高速旋转状态下对均匀分布的金属丝进行成像扫描,结果显示,金属丝成像位置与采集位置保持一致,证实了方案的可行性。(3)图像降噪算法研究。提出基于阈值分割的形态学图像降噪算法。由头发丝和刀片光声图像处理结果可知,采用该算法可以很好的滤除图像中的脉冲噪声,并且经处理后,图像标准差值相应增大,图像质量有显著提升。(4)验证了系统成像能力。通过钨丝和黑胶带的系统分辨率及信噪比测试实验,验证了系统成像能力,并得到系统的纵向分辨率高达40.2μm,信噪比最大值为58.6dB,可满足在体研究的需求。并对附有脂质成分的血管支架样品进行成像,得到仿体的二维、三维光声和超声图像。通过光声和超声图像黄油信号的对比,充分证实了光声技术对脂质斑块成像诊断和检测的潜力。本文的研究工作,在保证高分辨、小探头的同时,提出高速的血管内光声成像方案,大幅推动了光声成像技术中成像导管尺寸大和成像速度慢这两个核心问题的解决,为其走向临床提供了重要依据,有望为心血管疾病早期发现和早期诊断提供切实可行性帮助。