近年来，快速非入侵式的光学成像诊断技术检测生物组织光学特性和疾病的方法，被越来越多地应用于生物医学领域。光学相干层析成像(Optical CoherenceTomography，简称OCT)是近十多年来发展起来的一种新型生物医学成像技术，它的核心部件是迈克尔逊干涉仪，通过探测生物组织不同深度层面的背向散射光与参考臂反射光之间的相干信号来对生物组织不同深度的光强度进行实时扫描，从而获取代表生物组织光学特征的二维或三维结构图像。由于OCT可以无损成像，且具有较高的分辨率，已被广泛地应用于皮肤组织诊断、眼科检查、血凝程度检测、消化道癌变组织鉴别以及非入侵血糖监测等多个生物医学检测领域。　　为了进一步促进光学相干层析成像技术在生物成像和医学检测中的应用，本文研究并探讨了OCT非入侵血糖监测的准确性和可行性，消化道正常组织和癌变组织的光学特性差异以及纳米粒子的渗透累积对正常组织和癌变组织光学特性的影响。其一是OCT非入侵血糖监测的研究。我们通过口服不同的糖来引起人体血糖的变化，血糖会对不同的糖作出不同的响应，同时除葡萄糖外的其他糖进入血液也会影响皮肤光学性质，利用频域OCT对皮肤组织成像的同时利用血糖仪进行血糖值(blood glucose concentration，BGC)测定。用OCT信号斜率法(OCT signal slope， OCTSS)处理所得OCT图像，然后采用相关系数法(OCT correlation coefficient)分析同一组实验OCTSS和BGC的相关性。通过分析我们可以得出:在不同的血糖变化情况下OCTSS和BGC的相关性良好，相关系数可以达到0.9左右，因此光学相干层析成像非入侵血糖监测的结果是准确可靠的，其有潜力用于糖尿病患者的日常血糖监测。此外我们还研究了血糖变化对皮肤组织衰减性质的影响，实验结果表明血糖的升高会引起皮肤衰减系数(attenuation coefficient)的减小。　　第二项研究主要是为了探究超声波联合甘油对食道正常组织和癌变组织的光学特性的影响。甘油用作光透明剂使生物组织更加透明。通过分析加超声组和不加超声组正常组织和癌变组织的衰减系数，我们可以得出癌变组织的衰减系数比正常组织的大，对光衰减更快;超声可以促进甘油的渗透，改善甘油的光透明效果。实验结果表明正常组织和癌变组织的光学性质有显著差异，OCT有希望用于区分食道癌和正常食道组织。　　第三项研究是探索纳米粒子在正常和癌变结肠组织中的穿透积累情况，并分析纳米粒子积累对两种组织光学性质的影响。实验中选用了60nm和100nm两种大小的二氧化钛纳米粒子和取自志愿者的正常和癌变结肠组织。实验过程中将二氧化钛粒子溶液滴加到组织表面，同时用OCT监测其渗透和积累过程。结果表明二氧化钛纳米粒子能够渗透和积累到正常和癌变结肠组织，同时二氧化钛纳米粒子可以显著提高OCT信号强度。　　综上所述，本论文阐述了三项促进光学相干层析成像生物医学应用的研究，并且都取得了有利的实验结果。为光学相干层析成像技术的推广应用开辟了新的途径，也有利于其它光学仪器在光子医学诊断与临床治疗中得到广泛应用。