随着组织工程和再生医学的快速发展,无标记、非侵入性的可视化和量化三维组织模型中的细胞分布在组织工程领域具有重要意义。使用先进的成像技术监测细胞越来越重要,如细胞的分布、运动及生长情况。多种成像模式已被用于组织工程的检测,如CT、MRI、超声等成像精度低,无法满足细胞成像的需求,同时射线会对细胞造成不可逆的损伤。激光共聚焦成像技术只能成像微米级的深度,对于毫米厚的支架无法实现深度成像。OCT具有高分辨率、合适的成像深度、无损等特点,是组织工程中最理想的检测工具。本文以单次散射和多次散射两种提取散射系数的理论模型,研究了传统的基于OCT图像拟合斜率的提取算法,根据实验室搭建的OCT系统测量了已知光学特性的聚苯乙烯微球组织模拟液的散射系数,通过对比Mie散射的计算结果表明该算法的有效性。对于均匀和同种介质的散射系数提取具有较高的可靠性,但在组织工程中细胞随机不均匀的分布以及细胞大小的不同,拟合斜率的方法已不再适用。因此,提出一种基于单次散射模型的深度分辨散射系数计算方法,获取散射系数分布图来量化表征细胞浓度以及分布特征。对该方法进行了数值模拟来探究相关的特性,随着成像深度越深,散射系数的估计越大。细胞的分布以及生长情况关系到组织的发育,对组织工程支架中细胞检测,如细胞分布、增殖、分化等可以提供组织发育有力的帮助。使用OCT成像不同浓度细胞悬浮液以及细胞负载水凝胶支架,并使用深度分辨散射系数计算方法获取了散射系数分布图。相比于OCT图像,散射系数分布图可以深度分辨细胞的分布情况,表征材料和细胞之间的散射特性差异,并且对比度更明显。由统计的强度和散射系数分布直方图可知,强度分布直方图无法区别细胞的浓度以及支架中的细胞,散射系数分布直方图则出现表征细胞浓度的特征峰,且该特征峰与背景散射特征峰的偏离程度与细胞浓度成线性关系。最后通过H&E染色验证水凝胶支架中细胞的分布。