光声成像作为新一代医学成像技术,通过脉冲激光照射组织,由于热弹性效应产生超声信号。发展光声内窥成像可以解决当前光声成像穿透深度不足的问题,内窥成像是将光声成像集成在内窥探头中对人体内部器官成像,由于其与成像目标更加接近,因此显示出足够高的穿透深度。在光声内窥成像探头中,实现激光激发路径与超声探测路径相统一是一种新颖的设计方法。目前,光声内窥成像系统中应用的探头一类是聚焦探头,此类探头原理较为简单但通常尺寸较大,在实际临床应用中有很大局限;另一类则是非聚焦探头,其通常采用非共线设计,虽尺寸足够小、符合临床要求,但其没有显示出足够高的成像深度;考虑到上述内窥探头的不足,本文基于共线设计的思想研发了一种用于光声内窥成像的直径仅为4mm的非聚焦共线探头,既满足了用于临床试验的探头应具备小直径的要求,又弥补了非共线设计探头成像深度不足的缺点。本文首先介绍了光声内窥成像的研究背景及意义;接着介绍了内窥探头的研究现状,并详细介绍了本文所设计的内窥共线探头的原理及构造;随后具体介绍了共线探头的材料选取及制作方法;之后再介绍了一种声场仿真方法来对我们共线探头的声场及内窥实验进行了模拟;最后详细介绍了光声内窥成像系统的软硬件设计、内窥成像的图像重建原理及算法,并通过一个光声内窥实验介绍了内窥探头在内窥成像中的应用。实验结果表明,本文成功研发了一种用于光声内窥成像的直径仅为4mm的新型非聚焦探头,其是目前国内外课题组中第一次实现由微型步进电机带动光声反射镜完成精准扫描的最小尺寸内窥探头;且其采用共线设计能够实现激发激光路径与超声探测路径在空间中最大限度的重叠;此外,其凭借小尺寸有望在宫颈管、血管、直肠等内部器官中得到实际应用。