基于荧光随机涨落的超分辨显微成像技术具有成像速度快、空间分辨率高、系统成本低和光毒性小的成像优势，在对生物亚细胞结构及其动态运动过程的成像和监测中具有广阔的应用前景。近年来，基于荧光发射的间歇性，发展出多种图像重建算法实现荧光涨落超分辨成像，在无须对传统的荧光显微镜做任何硬件改造的情况下，显著提升了光学成像的空间分辨率，实现了突破光学衍射极限的超分辨成像。从重建算法、成像速度、分辨率提升和图像重建质量等方面，对比分析不同类型荧光涨落超分辨方法的差异和适用范围，为生命科学研究人员针对特定的生物学问题选择最佳的超分辨方法提供参考依据。

信号衰减问题在许多领域都备受关注，在光声成像系统中各种原因引起的信号衰减同样在很大程度上影响了系统的成像质量以及成像深度。从组织光学、声传输与接收等方面讨论了长焦区光声成像系统中引起信号衰减的因素及其特点，并在此基础上提出相应的补偿策略。补偿策略考虑到光声形成与传输过程中的光衰减与声衰减两方面因素对光声信号的影响，实现了从光与声两方面对检测信号综合补偿。信号补偿实验分别从模拟样品补偿成像与离体甲状腺成像展开。实验结果表明，补偿策略能够较好地对光声信号进行补偿，从而提高了系统的成像深度及成像质量。

临床上常规的超声成像对甲状腺结节进行诊断时存在误诊和漏诊。研究了利用多种采集频率的长焦区聚焦换能器进行光声成像的方法。在模拟样品里埋入不同尺寸的血块模拟病变组织，采用不同中心频率的换能器对模拟样品进行光声成像，然后将血液注入正常人体甲状腺内部形成两处瘀血区，模拟病变甲状腺组织，经二维扫描重构出模拟病变甲状腺组织的三维光声图像。结果表明，不同频率的超声换能器对不同尺寸病灶体的探测灵敏度存在较大差异，5 MHz的宽带换能器对几百微米直至毫米量级大小的病灶体均具有良好的灵敏度。获得了甲状腺及其内部两处瘀血区域的较高分辨率和对比度的三维图像。此项技术有望与超声成像技术结合，进一步提高甲状腺疾病诊断的准确率。

光声成像技术是生物医学领域中新兴的无损检测技术，具有对比度高、分辨率好、穿透能力强等优点。本文介绍了光声成像技术近年来的进展状况，主要涉及成像探测方式的改进、成像速度的加快、成像分辨率的提高以及图像重构算法的发展等。以该项技术在现代临床诊断中的应用为例，描述了其在生物医学领域中应用范围的拓宽。最后，总结了该项技术现存的主要问题，指出多模式组合的成像方式，如光声与超声的组合，光声与OCT方式的组合是该项技术的发展趋势; 另外，结合造影剂的分子光声成像技术也同样很有发展前景。