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OCT是一种实时、快速、无创的光学医学诊断成像设备，它基于相干光干涉原理，通过测量样品光与参考光的干涉信号来获得样品的深度信息，实现活体内结构的二维断面及三维容积成像，使生物系统内部微观结构的可视化成为可能。
OCT可以对眼结构进行非接触式眼内成像。OCT出现后的第三年，AS-OCT成像作为眼前节临床评估的手段也应运而生。随着技术的进步，例如捕获图像的速度和分辨率的发展进步，AS-OCT图像处理软件实现多次扫描，三维重建和精确测量的组合，使之前难以直接可视化的术前诊断可视化，并实现可能影响手术决策的术中实时成像，以及对疾病进展和手术结果的术后评估，这些进步促进了AS-OCT成像对临床实践的影响力不断增加。
OCT技术发明于20世纪90年代初，其最初的理念是实现无创光学活检，即组织微观结构的原位成像，其成像分辨率接近组织学检查但不需要进行有创的组织切片和后续处理。为了实现这个具有挑战性的目标，OCT技术的研究长期致力于提高成像分辨率、提高数据采集速度、优化组织穿透性能（增加扫描深度）以及增强对比度等，并取得了长足的进展。近年来研发的医疗设备及人机交互端口易化了OCT在各个医疗领域的广泛应用，使得通过导管、内镜、成像探头等实现的人体内器官的OCT成为可能。基于这一背景，OCT成为过去几十年中最具创新性和快速发展的光学成像模式之一，在开发不到20年的时间里，从TD-OCT到FD-OCT，其轴向分辨率已经提高了10倍以上，成像速度提高了上千倍，图像对比度大大提高。近年来，OCT技术正在从单纯结构成像OCT向功能和结构综合成像的OCT发展，许多基于扩展特性的功能性OCT不断涌现，如多普勒OCT（Doppler OCT，DOCT），偏振敏感OCT（polarization-sensitive OCT，PS-OCT），光谱OCT（spectroscopic OCT，SOCT），OCT弹性成像（optical coherence tomographic elastography，OCTE）等，在成像的同时，亦可提供组织的光谱学特性、双折射特性、血流动力学及生理学特点等，这种功能性的扩展不但有助于进一步提高图像对比度，还能够通过局部代谢特点或功能状态的不同，为区分病灶和正常组织提供参考依据，有助于提高早期诊断率及更好地理解疾病的发病机制。
早在1994年OCT出现之初，Izatt等就在实验室条件下对一只正常人眼进行眼前节的OCT检查，测量其角膜厚度、前房深度、虹膜厚度，并对角膜、房角及虹膜进行成像。使用TD系统能够获得前房、房角和晶状体的图像。与视网膜OCT相比，该技术的进一步完善进展相对缓慢。早期研究是使用定制系统完成的，而针对视网膜成像设计的商业OCT系统则适用于前段成像。2001年，Feng等人首次报道使用Zeiss Stratus OCT进行成像。同年，Bechmann等首次报道了使用市售的TD-OCT系统测量角膜中央厚度；同年，Radhakrishnan及其同事提出了一种专为前节成像设计的FD-OCT系统，在500A扫描下以8Hz的帧频在1 310nm的波长下工作。该系统采用远心扫描几何结构，扫描宽度最大为15mm，扫描深度最大为6mm，从而实现了宽视场成像。由于提高了速度，响应光刺激，可以实时成像生理性瞳孔收缩。与视网膜成像相反，波长为1 300nm的光源可用于前节成像，因为水对该波长的吸收较少。较长的波长由于较低的散射损耗而具有更深地渗透到组织中的优点。而且，由于大多数光被玻璃体吸收而不到达视网膜，因此可以在该波长范围内使用更高的光功率（图1-2-1）。
图1-2-1 AS-OCT房角扫描模式，高反光三角区为小梁网区域，房角开放
专为前节成像设计的首批商用OCT系统是Zeiss Visante OCT和Slit-Lamp OCT（SL-OCT），美国食品药品管理局（FDA）分别于2005年和2006年批准上市。两种系统均采用TD-OCT技术，并提供18～25μm的轴向分辨率。由于使用的中心波长为1 310nm的激光，穿透深度相对较高，具有成像更深的结构（例如巩膜突）的优势。但是，TD-OCT的主要缺点是A扫描速率低（Visante OCT系统每秒2 000A扫描，而SLOCT系统每秒200A扫描）和FD-OCT相比灵敏度较低。Visante OCT系统是独立的，而SL-OCT必须与商用裂隙灯耦合。引入这些系统后不久，专为后极成像设计的FD-OCT扫描仪投放市场，提供了用于前节成像的其他透镜系统。尽管FD-OCT系统比TDOCT系统提供更高的速度（> 25 000A扫描/s），但视野却要小得多。RTVue FD-OCT（Optovue）可使用两种放大率的角膜前模块（CAM）。具体地说，CAM-S扫描2mm×2mm的区域，而CAM-L允许扫描6mm×2mm的区域，但分辨率较低。Cirrus HD-OCT具有内置的前节成像模块，该模块使用60D的透镜进行3mm×1mm区域的扫描。两种系统均使用波长为840nm的超发光二极管，因此与较早引入的TD系统相比，穿透深度明显较低。最近，Cirrus HD-OCT版本8使用了15.5mm×5.8mm扫描方式，并且通过重叠源图像和镜像图像实现了5.8mm的高分辨率扫描深度。Spectralis OCT还利用前段模块进行高清扫描，但是要实现这一点，它会牺牲角膜图像的一部分。目前，其他基于光谱仪的OCT系统也被带入市场。
2008年，第一台扫频源（SS）FD-OCT投放市场。Casia SS-OCT使用1 310nm扫频激光作为光源，专门设计用于扫描前段。扫描区域高达16mm×16mm，深度为6mm。在每秒30 000的A扫描速率下，这可以基于128个径向扫描来对眼睛的整个前段进行三维显示。Casia SS-OCT版本2可以通过对角度和其他参数进行自动定量分析，对整个镜头进行成像。设计用于后节成像的Triton SS-OCT也可以进行前节的成像。因此，需要将外部附加镜头连接到现有系统。Triton SS-OCT系统提供100kHz的高A扫描速率，但扫描深度仅为3mm。各种用于眼前节的商用OCT系统的技术规格见表1-2-1。
当使用OCT系统对前节的结构成像时，需要考虑以下关键特征。如上所述，OCT大致有两种主要方法，即TD和FD系统。FD系统可以进一步分为使用基于光谱仪的检测系统和SS OCT系统。第一个OCT系统是基于TD技术的，但是这种方法由于扫描速度较低而失去了重要性，这与需要在样品臂中机械移动反射镜以及较低的灵敏度有关。低扫描速度会使成像对运动敏感，并限制了在合理的测量时间内可以获取的B扫描数量。低灵敏度会降低信噪比，因此无法可视化具有低对比度的结构。基于光谱仪的FD-OCT不需要任何移动部件，而是需要更复杂的检测单元，包括带有衍射光栅的光谱仪、准直仪和高速线相机。
表1-2-1 目前市场上的眼前节相干光断层扫描仪部分参数
SLD：超发光二极管
2002年，第三代OCT（OCT3）的出现，标志着OCT技术进入一个新的阶段。OCT3除操作界面更友好，全部操作都可用鼠标在电脑上完成外，其扫描和分析程序日趋完善。更重要的是，OCT3的分辨率更高了，其轴向分辨率≤ 10μm，横向分辨率为20μm。OCT3获取的轴向样本从原来的1个A扫描的128个增加到768个，因此OCT3的积分从原来的131 072个增加到786 432个，构建的扫描组织横截面图像的层次结构更清晰。此外它的设计也可用于眼前节成像。
超声生物测量、共焦显微镜（confocal microscopy）、镜面反射显微镜（specular microscopy）及经改良的光学生物测量均可用于测量角膜厚度。但是，前三者均为侵入性检查，需接触角膜表面，而后者虽为非接触性检查，但对角膜上皮光线的反射要求很高，当角膜缺氧、上皮光线散射增加时则难以测量。由于OCT具有非接触性的优点，虽然它主要是用于视网膜成像，但人们仍然通过各种方法用OCT进行眼前节成像。实际上，用第二代OCT（OCT2）对眼前节进行成像时，只需要被检查者的头位比检查视网膜时稍向后移，即可使扫描光束在角膜上聚焦。而用OCT3检测患者时头位不用移动即可进行成像。OCT对视网膜成像是直线型的，实际上是仪器的设计补偿了视网膜的弯曲度，由于角膜的曲率半径较视网膜小，所以当其用于角膜成像时，所成的角膜像的弯曲度比实际要大，对周边角膜厚度测量有一定的影响。
为了克服用视网膜OCT仪进行眼前节扫描时扫描深度不足的缺点，科学家发明了一种附加裂隙灯的OCT对角膜及眼前节进行成像。这种OCT其中一个臂的末端伸展为一个特殊的平台，其上装置标准的裂隙灯。裂隙灯直接对眼前节的结构进行成像，操作者可通过目镜或摄像机看到这些结构，并把焦点定在所需要测量的平面（如角膜）上。由于眼前节研究通常需要比较大的景深，因此OCT光束的横向光斑通常也比较大，其OCT图像在横向上的分辨率和放大倍数都比较低。焦点分别在角膜、前房角和眼前节时，其分辨率分别为18μm、22μm、44μm。如OCT对角膜进行成像时，扫描每到组织交界处即出现高反射，呈现一个峰，第一个峰和最后一个峰之间的距离为角膜厚度，而第一个峰和第二个峰之间的距离则为角膜上皮厚度。利用OCT对角膜厚度的测量值与超声生物测量有高度的一致性，具有高准确性和可重复性，不但可测量全角膜厚度、角膜上皮厚度，还可通过计算得出角膜曲率，也可用于屈光手术前后监测角膜的改变。
偏振敏感OCT（PS-OCT）是OCT的扩展，用于分析反向散射光的偏振状态。在人眼中，各种组织包括角膜、视网膜神经纤维和巩膜都是双折射的，因此可以改善这些组织的PS-OCT图像的对比度。但是，还可以在其他组织（如小梁网）中获得较好的对比度，并且通过PS-OCT可以得到结膜、巩膜、小梁网、角膜和葡萄膜之间的组织区别。目前已经提出了几种用于眼前节的PS-OCT成像的系统。ASOCT的早期应用已经介绍了偏振敏感系统在角膜成像中的应用。目前，PS-OCT可作为诊断圆锥角膜的一种技术，因为胶原纤维的层状结构会导致相位延迟以及交联后的治疗监测，但尚缺乏与其他圆锥角膜监测技术的直接比较。在青光眼小梁切除术患者中，由于双折射特性，PS-OCT滤过泡显示出更好的可见性。PS-OCT已用于测量眼睛后极的巩膜双折射，可深入了解生物力学特性。巩膜双折射也可在人眼的前段进行测量，并与IOP相关。目前，PS-OCT系统尚未商用，这与标准OCT系统相比具有更高的硬件复杂性。
OCT弹性成像技术是OCT的另一项扩展功能，旨在深入了解组织的生物力学特性。该技术是OCT在施加力时检测组织细微位移的能力。这种力既可以是外部的，也可以是内部的与脉搏相关的组织变化；这些力是逐步、瞬时或谐波施加的OCT通过检测位置、组织速度或组织的变化来独立于力的来源来检测组织反应。两者的结合，通过检测由力引起的组织波在几个方向上的传播，也可以检测组织的各向异性生物力学特性。自从OCT弹性成像技术问世以来，已经有眼后节和眼前节应用的报道。早期方法使用二维互相关算法确定离体角膜的剪切变形和泊松比（横向变形系数）。使用相稳定扫描源OCT系统在小鼠角膜中首次获得了活体内结果。
总之，AS-OCT目前在眼科学领域的许多研究和临床应用中都起着重要作用。这些措施包括详细的眼表评估，影响手术结果的角膜评估，青光眼诊断的房角评估，房水流出评估，以及前段的血管血流评估。这些AS-OCT成像应用还扩展到了巩膜、角膜缘和眼外肌的成像。AS-OCT的主要优点包括对眼内结构进行快速、非侵入性的体内成像，同时提供定量测量。分辨率和采集速度方面的最新改进提高了图像质量和可再现性，可用于更详细的前节成像。AS-OCT技术的发展已从对前节结构的概述发展到具有几乎组织学分辨率的眼表和角膜细节，最近又在描绘前节内的血管流动。极化敏感的OCT和OCT弹性成像等新技术的发展为AS-OCT的进一步临床应用提供了可能。AS-OCT在超高分辨率、面部图像渲染和功能扩展方面的进一步发展可能会改善眼前节的临床评估。