随着现代社会的发展和人类生活水平的提高,舌癌已经逐渐成为一种发病率越来越高的疾病。光声成像作为一种非侵入式的新型生物医学成像方法,具有纯光学成像中丰富的对比度和纯超声成像中深穿透性的优点,通过检测由生物组织产生的光声信号,重建出组织中的光吸收和分布图像。超声成像是一种基于不同组织间声阻抗差异的超声成像技术,专门用来提供组织形态学信息,是临床上最基本、最成熟的技术之一。目前临床上用来诊断舌癌的方法包括:病理学检查和颈部淋巴结活检,但是这两种方法对人体均属于侵入型检测方法且都不适用于早期的舌癌筛查。所以针对当前临床上,发展一项新的能够检测早期舌癌的诊断技术与方法是迫切需要的,本文在原有研究工作的积累中,提出了一套集光声与超声成像为一体的双模态内窥成像系统,并将其应用到早期舌癌的检测中。该系统利用光声成像技术的高分辨率和丰富的对比度和超声成像的强穿透力优点,能够同时反映和呈现口腔病变组织的功能性信息和深层结构性信息。系统中的内窥探头部分共集成了一个超声换能器、一根石英光纤束和一个直角反射棱镜,其中石英光纤束直径为4mm,直角反射棱镜尺寸为5×5×5mm,石英光纤束输出的脉冲激光经棱镜反射至生物组织表面。超声换能器为一个点聚焦的侧视探头,用来同时探测和接收由生物组织产生的光声和超声信号,其中心频率为20MHz,晶元的有效面积大小为3mm。该设计符合口腔癌诊断中小型化和改善患者就诊舒适度的需求。本文的研究成果,将为临床口腔异常增生和恶性病变的诊断提供一种实用、无创且操作简便的诊断工具。本文首先通过仿体实验测试了系统的基本性能,包括横向分辨率、最大成像深度和信噪比。为了验证该系统对生物组织和肿瘤的成像能力,本文分别对活体老鼠的肿瘤组织和离体兔子的舌癌模型进行了成像实验,且都得到了可观的实验结果。最后,利用该系统首次完成了对健康人舌头的光声成像,并得到了高质量的图像结果。所有的实验结果表明,本文所提出的双模态内窥成像系统对早期人类肿瘤病变的检测具有一定的临床应用潜力。此外,为了进一步缩减探头的体积,并提高系统的成像分辨率,本文还设计了一套光学分辨率光声显微内窥镜系统。在该内窥探头系统的结构设计中,通过采用一种质量轻、成本低、扫描角度大的微机电扫描振镜,实现了可以在无需引入外界电机的前提下,既能完成二维扫描,得到生物组织的三维高分辨图像,又能大幅减小成像探头的轮廓尺寸,使得探头包含光路部分和超声换能器在内,整个外径只有6mm。此外,通过一系列仿体、小鼠耳朵和直肠实验测试,证明了该系统在生物医学和临床应用中的巨大潜力和价值,为临床检测早期舌癌提供了一种新的影像方法。