Segundo dados da Organização Mundial da Saúde (OMS), doenças crônicas não transmissíveis (DCNT), são uma das principais causas de morte no mundo, principalmente diabetes mellitus (DM). De particular importância para a DM, a manutenção de elevados níveis glicêmicos contribui de forma direta para o prejuízo das funções vasculares. Ainda, a DM impacta diretamente na qualidade de vida através de outros fatores associados à doença. Destaca-se a Retinopatia Diabética (RD), uma das principais causas de cegueira no mundo. A Tomografia por Coerência Óptica (OCT, do inglês, Optical Coherence Tomography) é uma modalidade de diagnóstico por imagem baseada em interferometria óptica que não utiliza radiação ionizante. Análise das flutuações de intensidade do sinal de OCT, devido ao padrão de ruído denominado speckle, possibilita análises angiográficas e de fluxo. Este estudo apresenta, então, o uso de OCT como ferramenta diagnóstica tanto para medir níveis glicêmicos no sangue de forma sem-contato, como para analisar in vivo a microvasculatura retinal. Desta maneira, novas técnicas diagnósticas para controle do nível glicêmico e para acompanhamento e estudo da retinopatia diabética são propostas. Os resultados de diferenciação da concentração de glicose no sangue obtidos, com métodos de análise espacial e temporal, são animadores e mostram boa sensibilidade do OCT para aplicações ex vivo, indicando uma potencial técnica de monitoramento glicêmico não-invasiva. Adicionalmente, as novas formas de análise microvascular da retina possibilitam um diagnóstico precoce da severidade da RD, o que possibilita melhor indicação do tratamento adequado a cada caso. Ainda, esta análise revela informações novas sobre a angiogênese da RD. É necessário, entretanto, um conhecimento adequado sobre as imagens adquiridas e métricas utilizadas, e um relatório sobre estes fatores foi desenvolvido. Com isto, esta tese demonstra a importância do desenvolvimento de técnicas de OCT para aplicações clínicas e para saúde dos pacientes com DM.

According to data from the World Health Organization (WHO), noncommunicable chronic diseases (NCDs) are the major causes of death in the world, especially diabetes mellitus (DM). Of particular importance for DM, the maintenance of high glycemic levels contributes to the impairment of vascular functions. Still, DM directly impacts the quality of life through other factors associated with the disease. Noteworthy is the Diabetic Retinopathy (DR), one of the leading causes of blindness in the world. Optical Coherence Tomography (OCT) is a diagnostic imaging modality based on non-ionizing optical interferometry. Analysis of OCT signal intensity fluctuations, due to a noise pattern called speckle, enables angiographic and flow analysis. This study, then, presents the use of OCT as a diagnostic tool for both: measurement of blood glucose levels and retinal microvasculature analysis in vivo. Thus, new diagnostic techniques for glycemic level control and monitoring and study of diabetic retinopathy are proposed. The results ofor differentiating blood glucose concentration obtained by spatial and temporal analysis methods are encouraging, and show good sensitivity of OCT for ex vivo applications, indicating a potential noninvasive glycemic monitoring technique. In addition, new forms of retinal microvascular analysis allow for early diagnosis of DR severity, which provides information for appropriate treatment in each case. Also, this analysis reveals new information about the angiogenesis of DR. However, adequate knowledge about the acquired images and about the metrics used is required, and a report on these factors has been developed. This thesis demonstrates the importance of developing OCT techniques for clinical applications and health benefits of patients with DM.