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光学相干断层扫描技术在医学影像中应用光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography，OCT）是一种通过测量组织反射光的幅度和时间延迟来获取组织内部结构信息的非侵入性成像技术。
自从OCT技术问世以来，其在医学影像学领域的应用取得了巨大的进展和突破，成为临床医学中常用的影像检查手段之一。
一、基本原理及仪器构成光学相干断层扫描技术通过使用激光器产生强度稳定的光源，然后通过光纤传输光束到组织目标区域。
光学探测器接收从组织反射回来的光，并测量光的时间延迟信号和光的幅度，再通过计算机图像处理和重建技术得到高分辨率的断层图像。
OCT仪器的基本构成包括：光源、光纤光束分束器、光束扫描器、光学探测器、计算机图像处理系统等。
其中，激光光源的特点是高亮度、窄线宽和短调制时间，这可以提供高分辨率和高信噪比的成像效果。
光束扫描器通过用来控制垂直和水平扫描的镜片组件，实现对光束方向的快速变化。
光学探测器接收反射回来的光并转换成电信号，通过计算机图像处理系统进行信号处理、图像重建和显示。
二、在眼科领域的应用1. 视网膜疾病检测与诊断光学相干断层扫描技术在眼科领域的应用最为广泛。
它可以用于检测与诊断各种视网膜疾病，如黄斑变性、视网膜裂孔、视网膜脱离等。
通过OCT成像，可以清晰地观察到视网膜层次结构和各个部分的变化，帮助医生准确确定疾病类型和进展情况，从而制定出最佳的治疗方案。
2. 角膜疾病的评估与手术规划OCT技术对角膜疾病的评估和手术规划具有重要意义。
角膜层次结构复杂，常常需要进行手术，如角膜屈光手术、角膜移植等。
OCT可以帮助医生准确定位手术部位、判断手术效果，提高手术的安全性和成功率。
三、在皮肤疾病领域的应用1. 皮肤病诊断与监测光学相干断层扫描技术在皮肤病诊断与监测方面具有广泛的应用前景。
传统的皮肤病诊断依赖于肉眼观察和组织活检，而OCT技术可以提供高分辨率的皮肤影像，清晰显示皮肤表层的结构，辅助医生判断皮肤病类型和程度，提供更为准确的诊断结果。
光学相干断层扫描原理光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，OCT）是一种非侵入性的生物医学成像技术，可以在生物组织中生成高分辨率的三维断层图像。
OCT技术的原理基于光学干涉，利用光的相干性来获得生物组织的内部结构信息。
OCT技术的基本原理是采用光的干涉来获取样品的反射和散射信息。
在OCT系统中，一束光被分成两束，一束照射到样品上，另一束作为参考光与样品的反射光进行干涉。
通过调节参考光的光程差，可以获得不同深度处的干涉信号。
利用这些干涉信号，可以重建出样品内部的断层结构。
在OCT系统中，光源是至关重要的组成部分。
常用的光源包括超连续谱光源和频域光源。
超连续谱光源可以提供宽带的光谱，使得OCT系统可以获得较高的深度分辨率。
频域光源则可以通过调节光源频率来获取不同深度处的干涉信号，从而实现快速的扫描速度。
光学相干断层扫描的成像原理是基于光的干涉，通过测量不同深度处的干涉信号来重建样品的断层结构。
在OCT系统中，通过扫描样品和调节参考光的光程差，可以获得多个A扫信号。
这些A扫信号可以用来生成二维的断层图像，也可以通过多次扫描来生成三维的断层图像。
OCT技术具有高分辨率、无损伤和实时性等优点，广泛应用于临床医学和生物医学研究领域。
在眼科领域，OCT技术可以用来观察和诊断眼部疾病，如黄斑变性、青光眼和视网膜脱离等。
在皮肤科领域，OCT技术可以用来观察皮肤的结构和病变，如皮肤癌和湿疹等。
此外，OCT技术还可以应用于牙科、神经科学和材料科学等领域。
光学相干断层扫描技术的发展，为生物医学成像提供了一种高分辨率、无创伤和实时性的方法。
随着光源和探测器技术的不断进步，OCT系统的性能也在不断提高。
未来，光学相干断层扫描技术有望在临床医学和生物医学研究中发挥更大的作用，为人们提供更准确、更可靠的诊断和治疗手段。
光学断层相干扫描发展史1. 引言光学断层相干扫描（Optical Coherence Tomography，OCT）是一种高分辨率的非侵入性光学成像技术，能够实现对生物组织和材料的三维断层成像。
OCT技术的发展历程可以追溯到20世纪80年代，经过多年的研究和改进，已经成为医学、生物学和材料科学等领域中重要的成像工具。
本文将介绍光学断层相干扫描的发展历史，从早期的概念提出到现在的应用广泛，为读者提供一个全面详细、完整且深入的了解。
2. 早期概念提出光学断层相干扫描的概念最早由美国马萨诸塞州理工学院（MIT）的J.E. Swanson等人于1991年提出。
他们在一篇名为《光学相干域反射显微镜》的文章中，描述了一种利用干涉技术实现高分辨率断层成像的方法。
这篇文章提出了OCT的基本原理，即利用光的相干性实现对样品内部结构的成像。
3. 技术原理的发展在早期的OCT技术中，主要使用光纤光源和干涉仪来实现成像。
光纤光源的发展使得OCT系统的光源变得更加稳定和可靠。
干涉仪的设计和制造也得到了改进，使得相干光的干涉信号可以被准确地检测和分析。
随着技术的进步，OCT的分辨率也得到了提高。
早期的OCT系统分辨率较低，只能实现几十微米的成像分辨率。
然而，随着光源和探测器的改进，现代的OCT系统可以实现亚微米级别的分辨率，使得对生物组织的显微结构进行更加精细的观察成为可能。
4. 临床应用的发展OCT技术在临床应用中的发展也取得了重要的进展。
最早的临床应用是在眼科领域，用于眼底疾病的诊断和治疗。
OCT可以实现对视网膜和视神经的高分辨率成像，帮助医生更好地了解眼部疾病的发展和治疗效果。
随着技术的发展，OCT在其他临床领域也得到了广泛的应用。
例如，在皮肤科领域，OCT可以实现对皮肤组织的三维成像，用于皮肤病的诊断和治疗。
在牙科领域，OCT可以实现对牙齿和牙周组织的高分辨率成像，帮助牙医进行精确的治疗。
5. 生物学研究中的应用除了临床应用，OCT技术在生物学研究中也发挥着重要的作用。
光学相干断层扫描技术在眼科诊断中的应用引言眼科诊断技术的不断发展已经使得眼科医生在疾病的早期发现与治疗上取得了巨大的进展。
光学相干断层扫描（OCT）技术作为最重要的眼底成像技术之一，已经在眼科领域取得了广泛的应用与认可。
本文将重点探讨光学相干断层扫描技术在眼科诊断中的应用，并分析其优势与局限性，以期为临床实践提供参考。
I. 光学相干断层扫描技术的原理光学相干断层扫描技术是一种用于获取眼底结构图像的非侵入性成像技术。
其原理基于光的干涉现象，在扫描过程中测量反射光的干涉模式，通过计算反射光的时间延迟来重建组织结构的三维图像。
光学相干断层扫描技术具有高分辨率、快速成像、无创伤等特点，适用于多种眼科疾病的诊断与监测。
II. 光学相干断层扫描技术在青光眼诊断中的应用青光眼是一种严重影响视力健康的眼科疾病，早期的诊断对于预防视力损害至关重要。
光学相干断层扫描技术可以提供有关前房角、视神经头及视网膜神经纤维层等组织结构的信息，帮助医生早期发现青光眼的迹象。
此外，光学相干断层扫描技术还可以定量评估眼内压、角膜形态等指标，为青光眼的治疗与监测提供依据。
III. 光学相干断层扫描技术在黄斑病变诊断中的应用黄斑病变是导致老年性黄斑变性等疾病的主要因素之一，对于患者的视力损害严重影响生活质量。
光学相干断层扫描技术通过高分辨率的成像能力可以清晰显示黄斑区结构，包括黄斑色素上皮、脉络膜和视网膜等组织层次。
该技术能够定量评估黄斑区的厚度、血管密度等指标，帮助医生进行病变的定位和进一步的治疗计划。
IV. 光学相干断层扫描技术在糖尿病视网膜病变诊断中的应用糖尿病视网膜病变是糖尿病患者常见的并发症之一，若不及时干预会导致严重的视力损害。
光学相干断层扫描技术能够提供详细的视网膜层次结构图像，帮助医生观察血管损伤、水肿和渗漏等病变，并定量评估视网膜的厚度变化。
这对于早期检测糖尿病视网膜病变、评估病变程度和监测疗效非常重要。
V. 光学相干断层扫描技术的优势与局限性光学相干断层扫描技术相较于传统的眼底成像技术具有高分辨率、三维成像能力和非侵入性等优点。
光学相干断层扫描技术的工作原理与眼科诊断应用光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种非侵入性的成像技术，通过测量反射光的干涉模式来获取物体的准直截面图像。
其具有高分辨率、高灵敏度和快速扫描速度等特点，被广泛应用于眼科领域。
本文将介绍OCT的工作原理及其在眼科诊断中的应用。
一、工作原理OCT技术基于光的干涉原理，通过测量光束在样本中的反射和散射，确定样本内不同深度处的反射率和反射强度。
其基本原理如下：1. 光源发射：OCT系统通常采用光纤光源，发射出一束相干光。
2. 光束分割：发射的光经过分束器分为参考光和待测光两束。
3. 参考光干涉：参考光经过干涉仪后，形成一干涉光束。
4. 待测光与参考光干涉：待测光照射样本后，与参考光发生干涉，形成干涉图像。
5. 干涉图像检测：利用干涉图像的强度和相位信息，生成图像。
二、眼科诊断应用OCT在眼科诊断中有着广泛的应用，以下将介绍其在眼科疾病的早期诊断、治疗跟踪和手术导航等方面的具体应用。
1. 视网膜疾病诊断：OCT可用于检测眼底病变，如黄斑病变、视网膜脱离等。
它通过高分辨率的断层图像，能够清晰显示视网膜各层的情况，帮助医生确定病变的部位和程度。
2. 青光眼监测：OCT可以定量测量眼内结构的形态和尺寸，特别是视神经头和视网膜纤维层。
这对于青光眼的早期诊断和治疗跟踪非常重要，可以辅助医生评估疾病的进展情况。
3. 白内障手术导航：OCT可生成眼前房的三维图像，提供了白内障手术的实时定位和尺寸测量。
医生可以根据OCT图像指导手术操作，提高手术成功率，并减少手术风险。
4. 角膜病变评估：OCT在评估角膜病变方面具有独特优势，可以测量角膜的厚度、弯曲度和分层结构等信息。
这对于角膜疾病的诊断和治疗规划非常重要。
5. 眼底血管成像：OCT可用于眼底血管成像，可以观察到眼底各血管的血流情况。
这对于一些眼底血管疾病的早期诊断和治疗监测有着重要意义。
光学相干断层扫描技术的工作原理与医学诊断应用光学相干断层扫描技术（Optical Coherence Tomography，简称OCT）是一种高分辨、无创、无放射性的医学成像技术，已经成为现代医学诊断中不可或缺的工具。
它通过测量光的干涉信号，实现对组织结构的高分辨率剖析，为医学领域的疾病诊断与治疗提供了重要依据。
本文将详细介绍OCT的工作原理以及在医学中的广泛应用。
一、OCT的工作原理OCT的工作原理基于光的相干干涉效应。
当一束光束入射到生物组织表面时，一部分光被组织反射，一部分光则被组织吸收或穿过组织。
通过对这两部分光的相干干涉，可以获得反映组织结构的干涉信号。
1. 光源与干涉光束的形成OCT系统的光源一般采用窄谱宽、波长可调的光源，如超光谱光源等。
光线经过一系列的光学元件，如分束器、偏振器、光纤耦合器等，最终形成两束强度相等、相位相同的干涉光束。
2. 参考光束与样本光束的干涉其中一束光束作为参考光束，经过反射镜或反射光栅等反射元件，被接收器接收；另一束光束作为样本光束，经过二选一光开关控制，进入被测物体。
当样本光束与参考光束在被测物体内的特定位置发生干涉时，会产生干涉光信号。
3. 干涉光信号的检测与处理接收器接收到干涉光信号后，可以通过光电转换将光信号转换为电信号。
然后，通过快速的信号采集与处理，获取干涉光信号的振幅（幅度）与相位信息。
最终，利用这些信息生成OCT图像或进行进一步分析。
二、OCT的医学诊断应用OCT作为一种高分辨率的成像技术，已经被广泛应用于医学诊断中。
其应用范围涵盖了多个医学领域，具有良好的临床前景。
1. 视网膜成像OCT在眼科领域中，被广泛应用于视网膜成像。
通过OCT技术，医生可以清晰地观察到视网膜的各个层次结构，并实现对视网膜疾病的早期诊断与治疗监测，如黄斑变性、视网膜裂孔等。
2. 血管成像OCT还可以用于非侵入性的血管成像。
利用OCT技术，可以实现对血管的微观结构进行成像，包括动脉血管、静脉血管以及毛细血管等。
眼科OCT原理介绍光学相干断层扫描（Optical Coherence Tomography，简称OCT）技术是一种高分辨率的非侵入式眼科影像技术，被广泛应用于眼科诊断和治疗。
OCT通过测量反射光的干涉信号来获取眼睛组织的微观结构信息，可以实时生成高清晰度的视网膜断层图像，为医生提供重要的诊断与治疗依据。
OCT原理OCT技术与光学干涉计量（Interferometry）原理有关。
其基本原理如下：1. 低相干光源的使用OCT使用低相干光源，例如近红外光，以减小光的相干长度，从而降低光的散射。
2. 光的分束与干涉OCT光束通过光学器件被分成两束：采样光和参考光。
采样光经过眼睛组织后，与参考光重新汇聚。
两束光发生干涉，产生干涉光信号。
3. 干涉信号的检测通过改变参考光的光程差，可以得到一系列不同的干涉信号。
这些干涉信号被转换成电信号，并进行数字处理。
4. 数据处理和图像重建通过对干涉信号的处理和分析，可以生成眼睛组织的断层图像。
这些图像能够提供关于眼睛各部分的微观结构信息，如视网膜的各层结构和病变情况等。
OCT应用领域OCT技术在眼科领域有着广泛的应用，涵盖了许多眼部疾病的诊断与治疗。
以下是OCT在眼科领域的几个常见应用：1. 视网膜疾病的诊断OCT技术可以用于视网膜疾病的早期诊断，如黄斑裂孔、角膜病变、视网膜脱离等。
通过观察视网膜断层图像，医生可以了解到病变的具体位置和程度。
2. 青光眼的监测青光眼是一种常见的眼部疾病，通过OCT可以测量眼部组织的厚度和形态变化，从而监测青光眼的发展情况，指导治疗策略。
3. 白内障手术前的规划在白内障手术前，医生可以使用OCT来评估患者的眼睛健康状况。
通过分析角膜形态和视网膜状态，可以选择合适的手术方案，并减少手术风险。
4. 视光学矫正OCT可以帮助进行视光学参数的精确测量，如角膜厚度、角膜曲率等。
这些参数对于眼镜或隐形眼镜的配戴具有重要意义。
OCT的优势和局限性OCT作为一种高分辨率眼科影像技术，在临床应用中具有很多优势。
光学相干断层扫描维基百科，自由的百科全书指尖的光学相干断层扫描图像。
光学相干断层扫描（英文: Optical coherence tomography，简称OCT）是一种光学信号获取与处理的方式。
它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描，获得的三维图像分辨率可以达到微米级。
光学相干断层扫描技术利用了光的干涉原理，通常采用近红外光进行拍照。
由于选取的光线波长较长，可以穿过扫描介质的一定深度。
另一种类似的技术，共焦显微技术，穿过样品的深度不如光学相干断层扫描。
光学相干断层扫描使用的光源包括超辐射发光二极管与超短脉冲激光。
根据光源性质的不同，这种扫描方式甚至可以达到亚微米级的分辨率，这时需要光源的频谱非常宽，波长的变化范围在100纳米左右。
光学相干断层扫描技术是光学断层扫描技术的一种。
目前比较先进的一种光学相干断层扫描技术为频域光学相干断层扫描，这种扫描方式的信噪比较高，获得信号的速度也比较快。
商用的光学相干断层扫描系统有多种应用，包括艺术品保存和诊断设备，尤其是在眼科中，这种断层扫描系统可以获取视网膜的细节图像。
最近，这种技术也被用于心脏病学的研究，以对冠状动脉的疾病进行诊断[1]。
目录[显示][编辑]简介一个肉瘤的光学相干断层扫描图像。
在全世界范围内，有数个研究组织从采用白光干涉对活体内人眼进行测量开始[2][3]对人体组织，尤其是眼睛的成像进行研究。
1990年的ICO-15 SAT 会议上，首先展示了一张基于白光干涉深度扫描原理的对活体内人眼眼底沿眼水平子午线的二维图像[4]。
1990年，丹野直弘对这个方案进行了进一步的研究[5][6]，随后日本山形大学的一位教授也对此展开了研究[7]。
这些研究使得光学相干断层扫描技术拥有了微米级的分辨率和毫米级的穿透深度，还拥有产生截面图像的能力，因此它成为一种重要的生物组织成像技术[8]。
1993年，首次采用光学相干断层扫描技术对活体内的视网膜结构成像[9][10]。
光学相干断层扫描仪原理光学相干断层扫描仪，听起来挺高大上的吧？其实啊，它就像是咱们眼睛的一个超级显微镜，能帮医生们看到咱们眼球里那些平时根本看不到的细节。
今天，咱们就来好好聊聊这个神奇的小东西，看看它到底是怎么工作的，又能帮咱们解决哪些问题。
想象一下，咱们的眼球啊，就像是一个装满了各种精密零件的小房间。
里面有角膜、虹膜、晶状体、玻璃体，还有最重要的视网膜。
这些零件啊，平时都在默默地工作，让咱们能看到这个五彩斑斓的世界。
但是呢，有时候这些零件也会出问题，比如视网膜上可能会长个小瘤子，或者玻璃体里可能会有个浑浊的点，这些都会影响咱们的视力。
这时候，光学相干断层扫描仪就派上用场了。
它啊，就像是一个会发光的探针，能深入到咱们眼球的内部，把那些平时看不到的细节都给照出来。
这个探针啊，其实是一束非常细的光，它能在咱们眼球里来回穿梭，就像是在走迷宫一样。
而且啊，这束光还特别聪明，它知道怎么避开那些会挡路的零件，比如晶状体啊、虹膜啊，直接照到咱们想看的地方去。
当这束光照到视网膜上的时候啊，它就会反射回来，形成一个非常清晰的图像。
这个图像啊，就像是一个放大了好多倍的视网膜照片，医生们能清楚地看到上面的每一个细节。
比如啊，如果视网膜上有个小瘤子，那在这个图像上就能看到一个凸起来的小点；如果玻璃体里有个浑浊的点，那也能看到一个模糊的影子。
这个扫描仪啊，不仅能看到这些细节，还能帮医生们测量一些重要的数据。
比如啊，它能测量出视网膜的厚度，看看是不是变薄了；还能测量出玻璃体里的浑浊程度，看看是不是越来越严重了。
这些数据啊，对医生们来说可是非常重要的，它们能帮医生们更好地了解咱们的眼睛状况，然后制定出更合适的治疗方案。
我记得有一次啊，我有个朋友的眼睛突然看不清东西了。
他去医院一检查啊，才发现是视网膜上长了个小瘤子。
当时啊，他可真是吓坏了，不知道该怎么办才好。
但是呢，医生们就用这个光学相干断层扫描仪给他做了详细的检查，然后很快就给他制定了一个手术方案。
光学相干断层扫描维基百科，自由的百科全书指尖的光学相干断层扫描图像。
光学相干断层扫描（英文: Optical coherence tomography，简称OCT）是一种光学信号获取与处理的方式。
它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描，获得的三维图像分辨率可以达到微米级。
光学相干断层扫描技术利用了光的干涉原理，通常采用近红外光进行拍照。
由于选取的光线波长较长，可以穿过扫描介质的一定深度。
另一种类似的技术，共焦显微技术，穿过样品的深度不如光学相干断层扫描。
光学相干断层扫描使用的光源包括超辐射发光二极管与超短脉冲激光。
根据光源性质的不同，这种扫描方式甚至可以达到亚微米级的分辨率，这时需要光源的频谱非常宽，波长的变化范围在100纳米左右。
光学相干断层扫描技术是光学断层扫描技术的一种。
目前比较先进的一种光学相干断层扫描技术为频域光学相干断层扫描，这种扫描方式的信噪比较高，获得信号的速度也比较快。
商用的光学相干断层扫描系统有多种应用，包括艺术品保存和诊断设备，尤其是在眼科中，这种断层扫描系统可以获取视网膜的细节图像。
最近，这种技术也被用于心脏病学的研究，以对冠状动脉的疾病进行诊断[1]。
目录[显示][编辑]简介一个肉瘤的光学相干断层扫描图像。
在全世界范围内，有数个研究组织从采用白光干涉对活体内人眼进行测量开始[2][3]对人体组织，尤其是眼睛的成像进行研究。
1990年的ICO-15 SAT 会议上，首先展示了一张基于白光干涉深度扫描原理的对活体内人眼眼底沿眼水平子午线的二维图像[4]。
1990年，丹野直弘对这个方案进行了进一步的研究[5][6]，随后日本山形大学的一位教授也对此展开了研究[7]。
这些研究使得光学相干断层扫描技术拥有了微米级的分辨率和毫米级的穿透深度，还拥有产生截面图像的能力，因此它成为一种重要的生物组织成像技术[8]。
1993年，首次采用光学相干断层扫描技术对活体内的视网膜结构成像[9][10]。
光学相干断层扫描也被应用于许多艺术品保护的项目中，它被用来分析绘画作品的不同层次。
与其他医学图像系统相比，光学相干断层扫描有很大的优势。
医用超声成像和核磁共振成像由于分辨率不够，无法用于形态组织成像，而共焦显微技术则缺少毫米级的穿透能力[11][12]。
光学相干断层扫描是基于弱相干干涉学理论发展的[13][14][15]。
在传统的干涉学中需要使用相干长度很长的光源，因此通常选用激光作为干涉光源，相干长度通常达到数米。
而在光学相干断层扫描技术中，由于使用了宽带光源，相干长度被缩短到了几个微米。
宽带光源通常可以使用超辐射发光二极管或超短脉冲的激光（飞秒激光器）来实现。
白光也是一种功率较低的宽带光源。
光学相干断层扫描系统中的光束被分成两部分：一部分称为样品光臂，照射在样品上；一部分被称为参考光臂，通常照在镜子上。
样品产生的反射光和参考光臂产生的反射光会发生干涉，而仅仅当两条光路的长度相同（差距小于相干长度）时，会产生稳定的干涉图样。
通过调整参考光臂的镜子，可以得到样品的反射轮廓，这种技术被称为时域光学相干断层扫描。
样品反射能力较强的区域会产生较强的干涉，而超出干涉长度的反射光将不会产生干涉。
这样产生的反射轮廓被称为A扫描，包含有我们观察的样品内部结构的空间大小与位置的信息。
截面断层扫描B扫描可以通过结合不同深度的A扫描结果来重建。
根据使用的成像引擎的能力，还可以实现在给定深度上的C扫描。
[编辑]原理光学相干断层扫描可以获得透明或者不透明物质的表面以及次表面图像，图像的分辨率与小型显微镜相同。
它可以认为是一种类似超声成像的光学技术，通过组织对光线的反射来提供截面图像。
与其它成像技术相比，光学相干断层扫描可以提供拥有微米级分辨率的活体组织形态图像，因此，在医学界，它是一种非常具有吸引力的技术。
光学相干断层扫描的主要优点是∙对活体组织成像，分辨率可达微米级∙对组织形态迅速、直接的成像∙不需要制备样品∙不需要离子辐射由于光学相干断层扫描采用了波长很短的光波作为探测手段，它可以达到很高的分辨率。
首先将一束光波照在组织上，一小部分光被样品表面反射，然后被收集起来。
大部分的光线被样品散射掉了，这些散射光失去了远视的方向信息，因此无法形成图像，只能形成耀斑。
散射光形成的耀斑会引起光学散射物质（如生物组织、蜡、特定种类的塑料等等）看起来不透明或者透明，尽管他们并不是强烈吸收光的材料。
采用光学相干断层扫描技术，散射光可以被滤除，因此可以消除耀斑的影响。
即使仅仅有非常微小的反射光，也可以被采用显微镜的光学相干断层扫描设备检测到并形成图像。
光学相干是滤除散射光的物理机制。
反射光可以作为相干光，而由于散射光散射的位置不同，造成光路长度的差异，再加上光源的相干长度极短，使得散射光失去了相干的性质。
在光学相干断层扫描设备中，光学干涉仪被用来检测相干光。
从原理上说，干涉仪可以将散射光从反射光中滤除，以得到生成图像的信号。
在信号处理过程中，可以得到从某一次表面反射的反射光深度和强度。
三维图像可以通过类似声纳和雷达的扫描来构建。
在已经引入医学研究的无创三维成像技术中，光学相干断层扫描技术与超声成像都采用了回波处理技术，因此他们的原理相似。
其他的医学成像技术如计算机断层扫描、核磁共振成像以及正电子发射断层扫描都没有利用回声定位的原理。
光学相干断层扫描的局限性是仅能扫描生物组织表面下1-2毫米的深度。
这是由于深度越大，光线无散射的射出表面的比例就越小，以至于无法检测到。
但是在检测过程中不需要样品制备过程，成像过程也不需要接触被成像的组织。
更重要的是，设备产生的激光是对人眼安全的近红外线，因此几乎不会对组织造成伤害。
[编辑]理论细节光学相干断层扫描的基础理论是白光或低相干光的干涉。
在这种技术中，光学设备包括一个干涉仪（在图.1中，使用了典型的迈克耳孙干涉仪），和低相干的宽带光源。
光线被分成两束，分别称为参考光臂和样品光臂，然后又将这两束光合并以产生干涉图样。
图1. 全场相干断层扫描的光学设备。
主要结构的名称：超辐射发光二极管（SLD），凸透镜（L1），50/50分光器（BS），照相机物镜（CO），CMOS-DSP照相机（CAM），参考平面（REF）和样品（SMP）。
照相机的功能是一个二维探测器阵列。
当该设备对深度扫描的时候，可以以无损的方式重建样品的三维图像。
图2. 典型的单点光学相干断层扫描的光学设备。
通过扫描照射在样品上的光束可以以微米级的分辨率以无损的方式重建样品的截面图，深度最深可达3mm。
图3. 采用光源扫频相干断层扫描技术来鉴别频谱。
主要结构名称：扫频光源或可调激光器（SS），分光器（BS），参考镜面（REF），样品（SMP），光子探测器（PD）以及数字信号处理模块（DSP）。
图4. 采用频域光学相干断层扫描技术来鉴别频谱。
主要结构名称：低相干光源（LCS），分光器（BS），参考镜面（REF），样品（SMP），衍射光栅（DG），作为光谱仪的全场探测器（CAM）以及数字信号处理模块（DSP）。
[编辑]时域光学相干断层扫描在时域光学相干断层扫描中，参考光臂的光路长度可以转换为时间。
低相干光源干涉的一个重要特征是相干图样，也就是明暗相间的条纹，仅当光路的长度差小于光源的相干长度时才会发生。
这种干涉称为对称干涉仪中的自相关（两个光臂具有相同的反射性）。
在光路长度差发生变化的时候，调制的包络也发生改变，而包络的峰值对应着光路的匹配。
两束部分相干的光线的干涉可以用光强的变化来表达其中，I S代表光强，k1 + k2 < 1表示相干光线分离比例，γ(τ)被称为相干度，这个函数是一个复数，它是依赖于参考光臂扫描（时间延迟τ）的干涉的包络与载波的比例。
在光学相干断层扫描中，主要的工作就是计算相干度的大小。
由于相干的门控效应，相干度可以表示为一个高斯函数[15]其中，Δν表示光源的频谱宽度，ν0是光源的中心频率。
在等式（2）中，高斯函数包络是光载波调制后的幅度，包络的峰值表示样品被测试的微结构的位置，而幅度则依赖于样品表面的反射性。
光载波的频率会受到扫描时干涉仪的光臂移动而产生多普勒效应，其频率可以由扫描的速度来控制。
这样，干涉仪臂的移动有两个作用，通过改变光路长度来实现深度扫描和带有多普勒频移的光载波。
在光学相干断层扫描中，多普勒频移可以表达为时域和频域的光学相干断层扫描的干涉信号。
其中ν0为光源的中心频率，v s为光路变化的扫描速度，而c代表光速。
光学干涉断层扫描的轴向和侧向分辨率是彼此独立的；前者是光原的相干长度，而后者是光学的函数。
光源的相干长度，也就是断层扫描的轴向分辨率为[编辑]频域光学相干断层扫描在频域光学相干断层扫描中，宽带干涉的信号通过频域分离的探测器来获取，分离的方式可以通过使用可变频率光源在不同时刻的频率的时间编码或者使用如光栅和线性探测器阵列的色散探测器。
根据傅立叶变换中的维纳-辛钦定理，信号的自相关函数与其功率谱密度互为傅立叶变换对，因此深度扫描可以通过对获得的频谱进行傅立叶变换立即得到，而不必移动参考光臂[16][17]。
这个特点可以极大提高成像的速度，而且可以增强信噪比。
然而对多种波长的并行检测限制了扫描的范围，光源的频谱宽度也限定了轴向的分辨率。
[编辑]空间编码频域光学相干断层扫描空间编码的频域光学相干断层扫描通过将不同光学频率的光线分散透射在探测器阵列上来提取空间信息（参见图4）。
这样，仅仅通过一次照射就可完成一次对深度的扫描。
虽然理论上空间编码频域扫描所获取的信号信噪比较高，但由于探测器的动态范围与光敏二极管相比较小，会造成信噪比的损失。
在使用1300纳米波长工作的时候，由于在这个波长区域动态范围的问题并不严重，因此信噪比的损失尚可接受。
这种方法的缺点是信噪比会出现严重下降的情况，信噪比的下降和零延迟的距离成正比。
由于探测器的波长受限，信噪比依赖于深度以sinc函数的形式衰减。
这是由于一个像素其实探测到的是光学频谱区域的一段，而不是单一的频率，对其进行傅立叶变换就会产生sinc函数。
另外，频谱探测器中的色散元件一般也无法将光线依其频率线性投射在探测器上，而通常是按照频率的倒数投射，这种非线性效应会进一步的降低信号的质量。
但是随着具有更多像素的新一代的CCD元件或光敏二极管阵列，信噪比的下降并不是一个严重的问题。
此外，合成阵列外差检测可以作为解决这一问题的另一个手段，而不需要使用高色散的元件。
[编辑]时间编码频域光学相干断层扫描时间编码频域光学相干断层扫描试图将时域扫描和空间编码频域扫描的优点结合起来。
在这种技术中，频谱中的不同成分不是在空间上区分的而是在时间上区分。
通过滤波或者调节生成波的频率可以产生连续频率的光波，而频谱可以在进行傅立叶变换之前重建出来。
