利用光透明剂来改变生物组织的光学特性，其是一种可逆、无创或微创的技术，该技术能够增加光在组织中的穿透深度，从而使光子医学诊断与治疗在临床中应用范围得到扩大。但经研究发现，单独采用光透明剂或其混合物对组织的光透明性改变的效果不是很理想，因此需继续寻找更好、更安全的方法。本文的工作正是基于目前的研究现状，提出一种物理方法--超声波与光透明剂或促渗剂相结合进行研究组织的光透明性的改变情况。主要研究及其结论如下：　　 1）研究了经低频超声波和促渗剂处理后的猪皮组织在波长为400～860 nm范围内随时间变化反射光谱特性的变化及各组于580 nm处分别在0～15 min和15～30 min时间段各组反射光谱的改变程度。实验采用带积分球附件的AvaSpec-2048光纤光谱仪测量系统。结果表明：在波长为400～860 nm范围内，空白对照组在整个过程中组织的反射光谱变化比较少；经超声波处理后组织对光的反射率在0～15 min内是增加的，而且变化相对明显，但随着距超声波停止处理的时间加长，组织对光的反射率又慢慢恢复原状；经80％甘油处理组相对于空白对照组反射率减少的比较快；经超声波和80％甘油处理后组织的反射率变化最明显，特别是在0～15 min内下降速度最快，而且对于波长580 nm处在O～15 min时间内经超声波和甘油处理后的组织反射率的变化的速率与其他组在相同时间段内比较：为空白对照组的4.0倍，单独甘油处理组的2.3倍（在0～15min时间内，空白对照组组织反射率减少了1.896％；单独甘油处理后组织反射率减少了3.316％；经超声波和甘油处理后组织反射率减少了7.551％。从上面的结果发现，超声波和80％甘油对皮肤组织的光透明性不仅具有协同效应，而且可以使皮肤组织在短时间改善光透明性。　　 2）实验采用OCT系统对分别经低频超声波、80％甘油和二者同时作用于皮肽组织进行实时监测而获取图像，并运用计算机软件对皮下深度为0.012 mm处及表皮层OCT图像一维的灰度值进行皮肤组织的光学透明性的定量分析。结果表明，低频超声波和80％甘油相结合将有利于在短时间内改善生物组织的成像深度，两者在组织的光透明性方面具有协同效应。　　 3）该论文的目的之一是寻找皮肤组织光透明性与甘油浓度的关系，同时寻找超声波与甘油浓度的最佳组合。对经超声波与浓度分别为40％G，60％G，和80％G的甘油相结合对离体人皮肤处理前、后光透明性进行研究，并利用OCT对光的成像深度进行检测。其中超声波所采用的频域，强度，以及作用时间分别为1 MHz，0.5 w/cm2和15 min。结果发现，随着甘油浓度的增加，其对皮肤组织的光透明性呈不断的增加。而且还发现甘油与超声波结合后的效果比单独施加甘油的效果明显。经40％ G/SP，60％ G/SP，和80％ G/SP处理后的组织对光的衰减系数比单独经40％G，60％G，和80％G处理后的15min下降了分别为11.8％，18.5％，和20.0％。在没经超声波处理组中组织对光的衰减系数下降最大的是80％G（即下降了52.3％），但是在经超声波处理组中，80％G/SP却下降了63.4％，它们分别是40％G的2.1倍和2.6倍。　　 4）物理方法超声波与噻酮聚乙二醇400混合溶液相结合对皮肤组织的光透明性的改善情况。一共四组，分别为：（1）空白对照组（C）；（2）聚乙二醇400组（PEG400）；（3）0.25％噻酮组（0.25％T）；（4）0.25％噻酮和5-min超声波（0.25％T/SP）.利用漫反射光纤光谱仪和OCT检测其成像深度的改变程度。对其进行定性和定量的分析。结果发现经处理后10 min在波长为540nm处对于0.25％T/SP组的反射光谱增加了15.51％，但是对于C，PEG 400和0.25％T组分别只增加了0.46％，4.73％和5.75％。在处理后的60 min，对于0.25％T/SP组的漫反射减少量分别是PEG 400、0.25％T的2.22和1.20倍。在60 min时，OCT1/e的成像深度的值增加了41.33％。经比较发现，施加超声波与没有施加超声波对于改善组织光透明性存在显著性差异（P<0.05）。　　 5）OCT对区分在体和离体的病变组织与正常组织已经起到很大的作用。但是由于其受限于成像深度。本课题利用OCT实时检测来分析经甘油处理前、后的乳腺组织光透明性的变化情况。发现，经60％甘油处理后的乳腺癌组织和正常乳腺组织的二维OCT图像中，OCT图像的成像深度和对比度都得到了一定程度的改善。正常乳腺组织和乳腺癌组织的渗透系数分别为：（0.89±0.02）×10-5cm/s，（3.14±0.07）×10-5cm/s。与正常乳腺组织比较，发现乳腺癌　　 组织的渗透系数是正常的3.54倍。这证明了不管是正常乳腺组织还是乳腺癌组织经甘油处理后，它们的光透明性都得到了比较明显的改善。　　 6）主要对离体人正常乳腺组织和乳腺癌组织经60％甘油和5min超声波相结合处理，并利用OCT对其处理前、后进行实时监测。结果显示，经超声波与60％甘油同时处理后的光透明性改善的程度相对只经60％甘油单独处理后的明显。60％甘油正常乳腺（60％G/NB），60％甘油乳腺癌（60％G/BC），60％甘油+超声波正常乳腺（60％G/SP/NB），60％甘油+超声波乳腺癌（60％G/SP/BC）的渗透系数分别是（0.91±0.02）×10-5cm/s，（3.22±0.09）×10-5cm/s，（1.63±0.04）x10-5cm/s，（7.98±0.19）×10-5cm/s。同时，60％G/SP/NB的渗透系数是60％G/NB的1.84倍，但是60％G/SP/BC的渗透系数是60％G/BC的2.54倍。发现，不管是正常组织还是病变组织经超声波处理后的渗透系数都要比没有施加超声波的大。　　 本论文的创新点主要在于：　　 1）利用光纤光谱仪对离体猪皮组织分别经超声波、甘油、以及甘油与超声波相结合在处理前、后不同时间的反射光谱的变化情况的比较；　　 2）对离体猪皮组织分别经超声波、甘油、以及甘油与超声波相结合在处理前、后不同时间的OCT图像定性和定量进行了分析和比较；　　 3）首次提出了采用组织的衰减系数来定性和定量分析甘油的浓度和光透明性变化规律研究；　　 4）首次提出利用0.25％噻酮聚乙二醇400溶液与超声波相结合对离体猪皮组织的光透明性的改变进行定性的分析，同时也对在体人皮肤于处理前、后不同时间的光透明性改善程度进行定量的分析和比较；　　 5）首次利用甘油对人体乳腺癌组织进行处理，并对其在处理前、后不同时间的光透明性的改变进行实时检测，以及比较正常组和病变组对甘油的渗透系数；　　 6）首次利用甘油与超声波相结合对人乳腺癌组织进行处理，并与只经甘油单独处理进行比较.　　 总之，本文对改善生物组织的光透明性所采用的方法，将有利于光学仪器在光子医学诊断与治疗于临床中的应用得到扩展。