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在生物医学成像领域,光学相干层析成像(Optical Coherence Tomography,OCT)是一种新兴的成像技术,具有无损伤、高分辨和高灵敏度等优点,在许多基础研究和临床领域有广泛的应用。与时域OCT(Time domain OCT,TD-OCT)技术相比,傅里叶域OCT(Fourier domain OCT,FD-OCT)技术具有成像速度快、信噪比高、灵敏度高等优点。根据探测机制的不同,FD-OCT又可以分为谱域OCT(Spectral domain OCT,SD-OCT)技术和扫频源OCT(Swept source OCT,SS-OCT)技术,本文研究的主要对象是SD-OCT技术。随着OCT技术的发展,为了获得组织结构以外的信息,可以将OCT技术与其它技术结合开发出各种功能OCT系统,其中SD-OCT技术与多普勒效应相结合,发展为谱域多普勒OCT(Spectral domain Doppler OCT,SD-DOCT)技术,能够同时获得组织的结构信息和血液流速信息,可应用于鲜红斑痣的激光治疗、药物对血流的影响以及大脑血流分布等诸多方面的研究。本文主要围绕SD-OCT技术和SD-DOCT技术进行研究,主要内容如下:1.设计并搭建了850nm波段SD-OCT系统。通过对SD-OCT系统的原理分析,讨论了影响SD-OCT系统性能的主要参数和各种因素,利用该系统获得了平面镜的干涉信号,通过对干涉信号的分析,验证了所搭建系统的有效性。2.根据SD-OCT的成像原理,对SD-OCT系统的数据处理过程进行了优化。首先阐述了数据处理过程优化的方法,主要包括去直流项、CCD线性补偿、重采样和光谱整形,并使用MATLAB软件编程实现了数据处理流程。对采集到的平面镜干涉信号进行了优化处理,通过对点扩散函数(Point Spread Function,PSF)的峰值和半高宽分析,表明所采用的优化方法能有效提高图像质量。实验测得优化后SDOCT系统的轴向分辨率为7.5μm、横向分辨率为6.7μm,同时获得了胶管、皮肤等样品的图像。3.对基于SD-DOCT技术的血管成像技术进行了研究。使用所搭建的SD-OCT系统,通过采用塑料胶管模拟血管,奶精稀释溶液模拟血液,重建出模拟血管的结构和流速信息,通过对图像的横向与轴向多次平均来提高多普勒图像的质量。论文还从时间间隔、多普勒夹角和流速对多普勒图像的影响验证了系统的有效性。