随着人们对医疗成像领域的要求越来越高,20世纪90年代,一种结合光学与计算机科学的成像技术—光学相干层析成像技术(Optical Coherence Tomography,OCT)应时而生。OCT是在低相干干涉理论的基础上建立起来的,它通过分析被测样品和参考臂的返回干涉光,可以实时的构建出被测物体的层析图像,并且由于采用的是近红外光源进行光学成像,相比于CT和MRI等,OCT可以实现高分辨无损检测。OCT在提出初期都是基于时域的OCT(Time Domain Optical Coherence Tomography,TD-OCT),随着科学家们对光学的理解日益加深,频域OCT(Frequency-Domain Optical Coherence Tomography,FD-OCT)逐渐取代了时域OCT,FD-OCT又分为谱域OCT(Spectral-Domain Optical Coherence Tomography,SD-OCT)以及扫频OCT(Swept Source Optical Coherence Tomography,SS-OCT)。除此之外,多种功能型OCT,多模态OCT,结合组织光透明技术成像的OCT系统也陆陆续续被提出,在医学成像领域获得了极佳的研究成果。本课题主要是围绕SD-OCT系统以及SS-OCT系统的搭建以及眼科成像应用方面来展开,主要是结合组织光透明技术,在眼科OCT成像深度上进行拓展。本课题的研究内容及创新成果列举如下:(1)对SD-OCT成像基础理论做了细致的研究,对系统的构造进行了详细的分析,在此基础上,设计并搭建了一套SD-OCT系统,系统的中心波长为840nm,带宽为51nm,最大成像速率为70k Hz,纵向分辨率6.1μm,最大成像深度为7.1mm。(2)对SS-OCT成像基础理论做了细致的研究,对系统的构造进行了详细的分析,在此基础上,设计并搭建了一套SS-OCT系统,光源的中心波长为1310nm,带宽为80nm,成像速率为100k Hz,纵向分辨率为9.4μm,最大成像深度为9.6mm。(3)对眼调节理论以及眼眶内组织疾病进行了基础研究,并结合组织光透明技术(Tissue Optical Clearing,TOC),对离体和在体兔眼睛的眼后节进行了光学透明处理。其中,我们通过SS-OCT系统观测到了TOC技术对OCT眼前节成像深度的拓展效果,为OCT在眼调节测量的应用种提供了新的测量手段。我们通过SD-OCT系统获得了兔眼后节成像深度拓展的照片。实验通过球后注射方法,首次将TOC应用到在体眼底,获得了眼后节透明图像以及眶内组织间隙的组织图像。这为OCT在眼底深处疾病的诊断,尤其是框内肿瘤的早期诊断提供了一种全新的可能性。