医学研究表明,许多眼科疾病（如青光眼、圆锥角膜、角膜瘢痕等）和口腔疾病（如牙周炎、口腔癌等）都与相应组织的生物力学性质密切相关。由于组织的弹性改变几乎伴随疾病的整个病变过程,上述疾病的早期诊断、进展跟踪和疗效评估依赖相应组织的生物力学性质检测。但是目前临床上缺乏相应的测量手段,这已经成为理解生物组织弹性性质,治疗圆锥角膜、口腔癌等疾病的主要障碍之一。因此,本文开发了一种光学相干弹性成像（Optical coherence elastography,OCE）技术,并分别用于眼组织和口腔组织的生物力学性质评估,初步验证了系统的弹性检测潜能。具体工作如下:（1）OCE利用外部激励诱导组织产生振动;通过光学相干层析技术（Optical coherence tomography,OCT）检测与振动相关的弹性波的传播过程;利用弹性波速和弹性模量之间的确定关系定量分析组织的生物力学性质。本文首先研制了基于声辐射力（Acoustic radiation force,ARF）激励的OCE系统。由于ARF具有远程、非接触、聚焦、快速动态激励等优点,该系统主要用于眼组织弹性成像。随后开发了基于激振器（Shaker）激励的OCE系统,激振器不仅便于调节,而且可以诱导高带宽弹性波,从而提高检测精度。由于激振器的激励方式为接触式,该系统主要用于口腔组织弹性成像。（2）利用ARF-OCE系统对健康离体兔眼角膜进行了弹性测量,获得了二维结构图和弹性波传播图,所得杨氏模量为53.1 k Pa,这与已有研究结果是一致的,说明了ARF-OCE在角膜生物力学性质检测方面的可行性和可靠性。在此基础上,,开展了离体人眼角膜瘢痕弹性检测,获得了角膜瘢痕的二维OCT结构图,实现了弹性波的可视化并计算了杨氏模量,最终完成了杨氏模量二维映射。结果显示,瘢痕组织的杨氏模量低于正常组织,说明瘢痕组织更软,这与医学研究结果吻合。此外,瘢痕内部杨氏模量也有所差异,体现了不同区域的成熟程度。本文首次实现了人眼角膜瘢痕的弹性量化,实验结果初步验证了ARF-OCE量化瘢痕角膜的可行性,这对于相关疾病的诊断以及缝合手术的拆线时间具有重要的指导意义。（3）在人眼角膜瘢痕实验的基础上,本文采用同样的方法对人眼圆锥角膜开展了弹性量化。与预期结果一致,获得了圆锥角膜的二维OCT结构图和弹性波传播图。随后采用相同的量化方法得到了圆锥角膜的二维杨氏模量映射图。结果表明,病变区域和正常区域之间的对比度很高,可以轻易分辨圆锥区。此外,圆锥区内的微小弹性差异也可以被识别。这说明ARF-OCE技术可以区分微小区域间的角膜弹性模量改变,进而可能为圆锥角膜的早期诊断提供依据。（4）除了开展眼科实验以外,本文还利用Shaker-OCE系统探索了牙龈组织的生物力学性质。首先对琼脂模型进行了OCE成像,所得杨氏模量为398.7 k Pa,这与通过拉伸试验获得的结果（389.9 k Pa）是相符的,验证了系统测量弹性的可行性。然后利用相同的系统和数据处理方法对在体兔牙龈开展了弹性评估,获得了二维OCT结构图和弹性波在不同时刻的传播图,并最终量化了牙龈的杨氏模量。实验结果表明,该项技术是一种很有潜能的牙龈弹性表征方法,可能在口腔科有一定的应用前景。