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从光学相干层析(optical coherence tomography, OCT)成像技术发展而来的谱域OCT (spectral domain OCT, SD-OCT)成像技术能够实现非侵入、无标记、快速度、高分辨率、高灵敏度且深度分辨的三维组织结构成像,OCT微血管光学造影(OCT angiography, Angio-OCT)技术作为其重要功能扩展之一,不仅可以获取生物组织的结构信息,还可以同时获取生物组织的生理信息(主要指微血管网络的可视化以及血流参数的量化),这在生物医学以及临床应用领域都有着极其重要的意义。本论文的研究工作主要是围绕基于SD-OCT的Angio-OCT成像技术展开的,具体的研究内容包括：1.深入研究了SD-OCT技术的基本成像理论和关键系统参数,设计并搭建了一套适用于本论文研究的SD-OCT成像系统,理论上,其纵向分辨率约为3.2μm,横向分辨率约为15μm,焦深约为0.83mm,最大成像深度约为2.9mm,最大信噪比约为104dB。2.深入研究并总结了国际上现有的Angio-OCT成像算法的优劣,提出了一种基于复数互相关的Angio-OCT (complex correlation-based Angio-OCT, CC-Angio-OCT)成像算法,并通过理论分析和实验论证,证明了CC-Angio-OCT成像算法相比其他Angio-OCT成像算法具有更高的血流对比度和图像处理效率。3.深入调研了组织光学透明(tissue optical clearing, TOC)技术的发展,提出了一种基于Angio-OCT成像技术的光学透明剂(optical clearing agents, OCAs)机理研究方法,通过对光学透明剂处理前后的生物组织的活体光学成像质量(主要指图像对比度和成像深度)的变化的定性评价,以及对光学透明剂处理前后的生物组织的光学参数(主要指衰减系数,折射率不匹配程度以及OCT信号强度与折射率不匹配程度之间的相关性)的变化的量化分析,证明并解释了光学透明剂对活体高散射生物组织的高效光学透明作用。与此同时,在TOC技术和Angio-OCT技术的融合下,进一步研究了活体高散射生物组织中的血流(主要指血管直径和血流流量)对活性药物的实时响应。