组织工程学结合工程学和生物科学的原理可以提供能修复、维持并改善自体组织功能的医用替代品。组织工程的一个关键要素是三维多孔支架，它作为细胞粘附和增殖的载体，可以促进新生组织的形成。近几年，结合水凝胶和快速成型技术优势开发组织功能支架已成为一种研究的热点。因为一方面水凝胶良好的生物相容性、可降解性和亲水性的特性使其已成为软组织再生良好材料，其应用于组织工程支架制备使得细胞封装成为可能，从而大大提高了制造结构的细胞接种效率。另一方面快速成型技术已成为制造用于细胞接种或细胞封装的生物支架良好工具，尤其是新兴的生物三维打印技术。基于生物三维打印技术可以很方便的按照预先确定的尺寸和孔隙率设计出完全连通的三维结构。尽管水凝胶和生物三维打印技术具备成型支架的种种优点，实际上水凝胶材料在机械性能上的缺陷使得制备与设计结构一样的支架非常困难，而支架的内部结构特征会直接影响细胞的迁移、增殖等行为从而最终影响待工程化组织或器官的功能。因此，对生物三维打印的水凝胶内部结构进行在体评价和定量表征十分必要的，但是水凝胶高含水的特性产生的光散射性，对打印好的三维水凝胶支架内部的观测和评价非常困难。本课题基于上述背景，利用生物三维打印技术制备了几种代表性三维结构水凝胶支架，并利用实验室自制的扫频光学相干层析成像系统对制备的明胶/海藻酸钠衍生水凝胶支架进行了无菌在体评价，给出水凝胶支架内部结构的三维高分辨图像显示，成像范围为5mm×5mm×5mm，成像分辨率为12um×12um×10um（X×Y×Z），采集一幅三维高分辨OCT图像的时间为5.25s。基于采集的高分辨三维OCT图像，通过体绘制三维重建、二维XY平面信息提取、滤波、图像增强、图像分割、图像形态学操作及三维标记等自动图像处理和分析算法定量分析了支架的孔径（PS）、孔隙率（VP）和孔连通性（PC），以及孔隙大小和支柱大小的分布情况。研究结果表明，OCT技术可用于实时、无损伤、非侵入式地监测组织工程支架，结合后续的图像处理及分析可对制备的支架进行定性和定量评价。三维图像采集和分析有助于三维多孔支架设计的优化和细化，形态参数的定量分析帮助理解三维打印条件对支架参数的影响，反馈控制制造的3D支架的尺寸精确性。