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本文主要从以下几个部分展开论述：
第一部分：
目的：搭建高性能的Phs-SS-OCT系统用于OCE成像；同步整合Phs-SS-OCT系统和PZT激励装置，并开发Lamb波分析算法发展OCE技术测量角膜组织弹性模量，评估测量结果的重复性和可行性。
方法：基于对称环形器结构搭建高速SS-OCT系统。在SS-OCT系统中增加FBG来稳定系统的相位，并结合多普勒相位分辨算法实现Phs-SS-OCT系统的搭建。在Phs-SS-OCT系统基础上，通过倾斜入射方式整合PZT激励装置，并在信号控制层面上使PZT发射刺激诱导组织形变和Phs-SS-OCT系统的图像采集同步。基于Lamb波在高频部分相速度趋于稳定的特征自主开发Lamb波分析算法，简化组织弹性模量的求解过程，从而实现OCE成像。为验证方法的重复性和可行性，制备0.5%和1.0%各向同性琼脂凝胶样品，采用M-B扫描模式对琼脂凝胶样品重复OCE成像三次。计算组内相关系数来评估OCE成像结果的重复性，比较不同浓度琼脂凝胶样品弹性模量的差异性来反映OCE技术对组织弹性的分辨能力。此外，对两只离体猪眼角膜组织重复OCE成像三次，计算组内相关系数评估OCE技术测量离体角膜组织的重复性，并与既往文献研究对比来验证OCE测量结果的可行性。
结果：成功搭建一套高性能的Phs-SS-OCT系统。Phs-SS-OCT系统的成像速度可达100kHz，轴向分辨率为8.492um，组织振动位移检测分辨率为3.0nm。本课题成功同步整合Phs-SS-OCT系统和PZT激励装置，并基于自主开发的Lamb波分析算法实现OCE成像。OCE系统分别测量0.5%和1.0%各向同性琼脂凝胶样品，其弹性模量分别为14.09±0.14和47.61±2.54kPa，组内相关系数（95%置信区间）为0.996(0.971-1.000)。OCE系统测量离体猪眼角膜组织的弹性模量为17.00±7.93kPa,其组内相关系数（95%置信区间）为0.988(0.853-1.000)。
结论：本课题自行搭建了一套Phs-SS-OCT系统，可以对角膜组织进行高清快速成像，并具有纳米级的组织振动灵敏度。基于自主开发的Lamb波分析算法，实现OCE成像。OCE系统所测量的组织弹性模量具有良好的重复性和可行性，可用于角膜组织弹性模量的测量。
第二部分：
目的：同步整合Phs-SS-OCT系统和微空气脉冲发射装置，并自主研发在体眼球运动伪影矫正算法，利用Lamb波分析算法发展适用于人眼成像的喷气式OCE系统，实现在体人眼角膜组织区域性弹性模量的测量；通过角膜组织弹性模量的区域差异性及与眼压的相关性来评估测量结果的重复性和可行性。
方法：在前期Phs-SS-OCT系统基础上，通过倾斜入射方式整合微空气脉冲发射装置，并通过信号控制使微空气脉冲发射诱导组织形变和Phs-SS-OCT系统的图像采集同步；通过硬件及软件相结合的方法综合矫正在体眼球运动伪影，在硬件层面基于100kHz高速扫频光源和固视系统来减小眼球水平运动发生的概率，在软件层面基于互相关的在体眼球运动伪影矫正算法在时间域和空间域对所采集的角膜组织形变数据进行去平均化处理来分别矫正生理性眼球轴向运动和微空气脉冲诱导的眼球轴向运动。矫正后的数据采用Lamb波分析算法求解角膜组织弹性模量。为评估OCE成像结果的重复性，纳入8名正常受试者（共12只眼）的中央区角膜组织进行喷气式OCE成像，并重复测量三次计算组内相关系数（ICC）。为验证OCE成像结果的可行性，对其中4名正常受试者（共5只眼）的角巩膜缘区组织进行OCE成像，通过配对t检验来比较中央区角膜组织和角巩膜缘区组织间弹性模量的差异；此外，在不同眼压下对4名正常受试者（共5只眼）的中央区角膜组织进行OCE成像，通过配对t检验来比较中央区角膜组织在不同眼压下弹性模量的差异。
结果：本课题成功同步整合Phs-SS-OCT系统和微空气脉冲发射装置，并通过硬件及软件相结合的方法成功消除在体眼球运动伪影，搭建喷气式OCE系统。基于喷气式OCE系统测量的在体人眼中央区角膜组织弹性模量为577±129kPa，ICC(95%置信区间)为0.965(0.909-0.989)。中央区角膜组织和角巩膜缘组织弹性模量间的差值为126±76kPa，结果具有统计学差异（p＜0.05）。高眼压下中央区角膜组织弹性模量要明显大于基线眼压状态，差值为251±118kPa，具有统计学差异（p＜0.05）。
结论：本课题证实了喷气式OCE系统结合自主开发的基于互相关的在体眼球运动伪影矫正算法及Lamb波分析算法可测量在体人眼角膜组织弹性模量。进一步，基于喷气式OCE系统所测量的结果具有良好的重复性，且能分辨中央区角膜组织和角巩膜缘组织及不同眼压下的弹性模量，可用于在体人眼角膜组织区域性弹性模量的测量。
第三部分：
目的：基于自主搭建的适用于人眼成像的喷气式OCE系统测量在体正常人眼角膜组织弹性模量的昼夜变化，并分析其与IOP及CCT的关联。
方法：选取正常受试者21人，随机纳入一只眼进行喷气式OCE及非接触式眼压计检查获得中央区角膜组织弹性模量、IOP及CCT。在一天内五个时间段，分别为8：00～9：00、10：00～11：00、14：00～15：00、16：00～17：00和20：00～21：00重复进行上述检查，来获得上述参数的昼夜动态变化。分别基于群体和个体数据来进行统计学分析。基于群体数据，利用单因素重复方差分析比较这些参数在不同时间段间的差异，以P＜0.05为差异有统计学意义；并通过多元逐步线性回归模型分析中央区角膜组织弹性模量与IOP和CCT之间的量化关系。基于个体数据，分别对每只眼进行多元逐步线性回归模型分析，来获得上述参数之间的量化关系。
结果：基于群体数据分析，中央区角膜组织弹性模量、IOP及CCT不存在明显的昼夜波动特点（P＞0.05）;中央区角膜组织弹性模量仅与眼压存在弱线性正相关（R2=0.24）。基于个体数据分析，中央区角膜组织弹性模量、IOP及CCT具有明显的昼夜波动特点，且中央区角膜组织弹性模量仅与眼压存在强线性正相关（R2＞0.8）；中央区角膜组织弹性模量对眼压的线性回归系数符合正态分布（55.3±29.3）。
结论：正常人眼角膜组织弹性模量存在昼夜波动的特征，且仅与眼压呈线性正相关。但是眼压对角膜组织弹性模量的影响存在明显的个体化差异，而本课题基于个体数据分析可以实现对眼压进行个体化矫正，为后期准确量化评估CXL手术对角膜弹性的影响提供方法学基础。
第一部分：
目的：搭建高性能的Phs-SS-OCT系统用于OCE成像；同步整合Phs-SS-OCT系统和PZT激励装置，并开发Lamb波分析算法发展OCE技术测量角膜组织弹性模量，评估测量结果的重复性和可行性。
方法：基于对称环形器结构搭建高速SS-OCT系统。在SS-OCT系统中增加FBG来稳定系统的相位，并结合多普勒相位分辨算法实现Phs-SS-OCT系统的搭建。在Phs-SS-OCT系统基础上，通过倾斜入射方式整合PZT激励装置，并在信号控制层面上使PZT发射刺激诱导组织形变和Phs-SS-OCT系统的图像采集同步。基于Lamb波在高频部分相速度趋于稳定的特征自主开发Lamb波分析算法，简化组织弹性模量的求解过程，从而实现OCE成像。为验证方法的重复性和可行性，制备0.5%和1.0%各向同性琼脂凝胶样品，采用M-B扫描模式对琼脂凝胶样品重复OCE成像三次。计算组内相关系数来评估OCE成像结果的重复性，比较不同浓度琼脂凝胶样品弹性模量的差异性来反映OCE技术对组织弹性的分辨能力。此外，对两只离体猪眼角膜组织重复OCE成像三次，计算组内相关系数评估OCE技术测量离体角膜组织的重复性，并与既往文献研究对比来验证OCE测量结果的可行性。
结果：成功搭建一套高性能的Phs-SS-OCT系统。Phs-SS-OCT系统的成像速度可达100kHz，轴向分辨率为8.492um，组织振动位移检测分辨率为3.0nm。本课题成功同步整合Phs-SS-OCT系统和PZT激励装置，并基于自主开发的Lamb波分析算法实现OCE成像。OCE系统分别测量0.5%和1.0%各向同性琼脂凝胶样品，其弹性模量分别为14.09±0.14和47.61±2.54kPa，组内相关系数（95%置信区间）为0.996(0.971-1.000)。OCE系统测量离体猪眼角膜组织的弹性模量为17.00±7.93kPa,其组内相关系数（95%置信区间）为0.988(0.853-1.000)。
结论：本课题自行搭建了一套Phs-SS-OCT系统，可以对角膜组织进行高清快速成像，并具有纳米级的组织振动灵敏度。基于自主开发的Lamb波分析算法，实现OCE成像。OCE系统所测量的组织弹性模量具有良好的重复性和可行性，可用于角膜组织弹性模量的测量。
第二部分：
目的：同步整合Phs-SS-OCT系统和微空气脉冲发射装置，并自主研发在体眼球运动伪影矫正算法，利用Lamb波分析算法发展适用于人眼成像的喷气式OCE系统，实现在体人眼角膜组织区域性弹性模量的测量；通过角膜组织弹性模量的区域差异性及与眼压的相关性来评估测量结果的重复性和可行性。
方法：在前期Phs-SS-OCT系统基础上，通过倾斜入射方式整合微空气脉冲发射装置，并通过信号控制使微空气脉冲发射诱导组织形变和Phs-SS-OCT系统的图像采集同步；通过硬件及软件相结合的方法综合矫正在体眼球运动伪影，在硬件层面基于100kHz高速扫频光源和固视系统来减小眼球水平运动发生的概率，在软件层面基于互相关的在体眼球运动伪影矫正算法在时间域和空间域对所采集的角膜组织形变数据进行去平均化处理来分别矫正生理性眼球轴向运动和微空气脉冲诱导的眼球轴向运动。矫正后的数据采用Lamb波分析算法求解角膜组织弹性模量。为评估OCE成像结果的重复性，纳入8名正常受试者（共12只眼）的中央区角膜组织进行喷气式OCE成像，并重复测量三次计算组内相关系数（ICC）。为验证OCE成像结果的可行性，对其中4名正常受试者（共5只眼）的角巩膜缘区组织进行OCE成像，通过配对t检验来比较中央区角膜组织和角巩膜缘区组织间弹性模量的差异；此外，在不同眼压下对4名正常受试者（共5只眼）的中央区角膜组织进行OCE成像，通过配对t检验来比较中央区角膜组织在不同眼压下弹性模量的差异。
结果：本课题成功同步整合Phs-SS-OCT系统和微空气脉冲发射装置，并通过硬件及软件相结合的方法成功消除在体眼球运动伪影，搭建喷气式OCE系统。基于喷气式OCE系统测量的在体人眼中央区角膜组织弹性模量为577±129kPa，ICC(95%置信区间)为0.965(0.909-0.989)。中央区角膜组织和角巩膜缘组织弹性模量间的差值为126±76kPa，结果具有统计学差异（p＜0.05）。高眼压下中央区角膜组织弹性模量要明显大于基线眼压状态，差值为251±118kPa，具有统计学差异（p＜0.05）。
结论：本课题证实了喷气式OCE系统结合自主开发的基于互相关的在体眼球运动伪影矫正算法及Lamb波分析算法可测量在体人眼角膜组织弹性模量。进一步，基于喷气式OCE系统所测量的结果具有良好的重复性，且能分辨中央区角膜组织和角巩膜缘组织及不同眼压下的弹性模量，可用于在体人眼角膜组织区域性弹性模量的测量。
第三部分：
目的：基于自主搭建的适用于人眼成像的喷气式OCE系统测量在体正常人眼角膜组织弹性模量的昼夜变化，并分析其与IOP及CCT的关联。
方法：选取正常受试者21人，随机纳入一只眼进行喷气式OCE及非接触式眼压计检查获得中央区角膜组织弹性模量、IOP及CCT。在一天内五个时间段，分别为8：00～9：00、10：00～11：00、14：00～15：00、16：00～17：00和20：00～21：00重复进行上述检查，来获得上述参数的昼夜动态变化。分别基于群体和个体数据来进行统计学分析。基于群体数据，利用单因素重复方差分析比较这些参数在不同时间段间的差异，以P＜0.05为差异有统计学意义；并通过多元逐步线性回归模型分析中央区角膜组织弹性模量与IOP和CCT之间的量化关系。基于个体数据，分别对每只眼进行多元逐步线性回归模型分析，来获得上述参数之间的量化关系。
结果：基于群体数据分析，中央区角膜组织弹性模量、IOP及CCT不存在明显的昼夜波动特点（P＞0.05）;中央区角膜组织弹性模量仅与眼压存在弱线性正相关（R2=0.24）。基于个体数据分析，中央区角膜组织弹性模量、IOP及CCT具有明显的昼夜波动特点，且中央区角膜组织弹性模量仅与眼压存在强线性正相关（R2＞0.8）；中央区角膜组织弹性模量对眼压的线性回归系数符合正态分布（55.3±29.3）。
结论：正常人眼角膜组织弹性模量存在昼夜波动的特征，且仅与眼压呈线性正相关。但是眼压对角膜组织弹性模量的影响存在明显的个体化差异，而本课题基于个体数据分析可以实现对眼压进行个体化矫正，为后期准确量化评估CXL手术对角膜弹性的影响提供方法学基础。