肠道组织的早期病变一般发生在粘膜层和粘膜下层,粘膜层和粘膜下层的主要成分的形态学和分布的变化与肠道疾病的组织病理学密切相关。因此,对这两层的微结构成像对肠癌的早期检测有重要作用。基于双光子激发荧光和二次谐波产生的多光子显微成像技术,能获得生物组织不同深度的微结构信息。在本论文中,首先运用多光子显微成像技术的多通道模式,观察了人体正常直肠组织粘膜层和粘膜下层。研究表明,多光子显微成像技术能够从分子水平上呈现人体正常直肠组织的微结构。接着,用多光子显微镜对30例人体正常结直肠组织样本和癌变结直肠样本进行成像,获得了肠腺、杯状细胞、癌细胞的TPEF成像特点。将这些特点与H-E染色图像进行对比,二者的结果一致。研究表明,多光子显微成像有着与病理学相当的分辨率,能够定性的分析癌变过程中结直肠组织的微结构变化。总之,我们的研究表明,多光子显微成像技术能够有效的对结直肠组织进行微结构成像,为肠道疾病的组织病理学诊断提供更加精确的结构信息。随着多光子显微镜的小型化发展和与结肠镜相结合,在不久的将来,多光子显微镜有可能无需侵入式活检就能为结直肠癌提供实时组织病理学诊断。