皮肤的老化分为两个过程,即：随年龄增加的自然老化和受外界紫外光照射引起的光老化。这两个老化过程总是相互交叉,相互影响的。胶原的变化是皮肤老化过程中最主要的表征量。本论文结合多光子显微技术、光学相干层析成像技术等先进的医学成像技术,从组织光学、形态学、光谱及纹理特征等方面研究活体皮肤自然老化和光老化的过程,并将结果用于评价皮肤的光治疗过程。具体的研究创新成果如下：1.利用多光子显微技术和光学相干层析成像技术活体跟踪研究自然老化及光老化过程中皮肤胶原形态及光谱方面的变化。结果显示真皮的胶原尺寸不随着年龄的变化而变化,而胶原二次谐波强度及最大可探测深度随着年龄的变化而其较大变化。2.把胶原纹理特征参数作为评价各种老化类型皮肤的新指标。具体的有胶原方向指数、胶原束间距离、胶原相关性、胶原熵、分形维数及光学特性参数等。结果显示：年轻皮肤的胶原方向指数小,趋向各向同性,而且胶原束间距小,纹理紧密,细纹多。而自然老化皮肤的胶原方向指数大,胶原间距大；光老化皮肤的胶原在纹理上没有特别的方向性,但是胶原间距很大。3.把光学特性参数作为评价皮肤老化过程的新指标,通过光学相干层析成像技术获得小鼠皮肤不同层的衰减系数和皮肤表皮厚度随着年龄和紫外光辐照程度变化的曲线图：皮肤真皮层的衰减系数随着年龄的增大而减小,也受紫外光的影响。4.结合多光子显微技术与光学相干层析成像技术等医学成像技术从形态学、纹理特征、组织光学的角度探讨各种光源辐照皮肤后,皮肤真皮胶原及表皮的反应,并跟踪随后的修复过程。从亚微米数量级到毫米数量级来获得光对各种类型皮肤的光治疗情况。提出治疗的关键点,并评价各种光源对不同类型皮肤治疗的效果：消融性的IPL, Nd:YAG只能用于改善细小的皱纹,而对于严重的光老化皮肤则没有明显的效果。消融性的Er:YAG, C02激光对皮肤作用强,会引起较严重的并发症,但是可以较好的应用于光老化皮肤的治疗。其结果对光美容临床应用具有较大的指导意义。