Exemplary embodiments of the present disclosure include a composite catheter-based optical coherence tomography two-photon emission (OCT-TPL) imaging system. Exemplary embodiments further provide a method for detecting and further characterizing the distribution of cellular components (eg, macrophages, collagen / elastin fibers, lipid droplets) in thin-film fibrous atheroma with high spatial resolution in vivo. Including. In one embodiment, the apparatus directs the optical coherence tomography light source configured to emit a first wavelength and the first wavelength emitted from the coherence tomography light source toward the reference path and the sample path. A short pulse light source configured to emit a second wavelength, a first dichroic element, and a second dichroic element.本開示の例示的実施形態は、複合カテーテルベースの光コヒーレンス断層撮影二光子発光（ＯＣＴ－ＴＰＬ）撮像システムを含む。例示的実施形態はさらに、生体内の高い空間分解能で薄い被膜の線維性アテローム中の細胞成分（例えば、マクロファージ、コラーゲン／エラスチン線維、脂質液滴）の分布を検出し、さらに特性評価する方法を含む。一実施形態において、装置は、第１の波長を放出するように構成されている光コヒーレンス断層撮影光源と、コヒーレンス断層撮影光源から放出される第１の波長を基準経路およびサンプル経路に向かわせるように構成されているスプリッタと、第２の波長を放出するように構成されている短パルス光源と、第１のダイクロイック要素と、第２のダイクロイック要素とを備えている。
