Disclosed herein are methods of imaging, quantifying, and categorizing a nerve injury in vivo. The methods include using multi-photon microscopy or other aspects of the visual and non-visual spectrum to focus a source of penetrating energy or light at neurologic tissue (epineurium, endoneurium, perineurium, axons, myelin, fascicles, or individual neurons). The methods may further include receiving an optical signal as an image； identifying, in the image, at least one neural characteristic selected from a degree of alignment, the amount of residual structures in inter-fiber spaces, internal disorganization or internal disruption； quantifying the image results； and generating a nerve damage index that represents damage to the nerve based on the at least one neural characteristic. The index may then be used to categorize the injury to predict complete, partial, or no recovery of nerve sensory and/or motor function.L'invention concerne des procédés d'imagerie, de quantification et de catégorisation d'une lésion nerveuse in vivo. Les procédés comprennent l'utilisation d'une microscopie multiphotonique ou d'autres aspects du spectre visuel et non visuel pour focaliser une source d'énergie pénétrante ou de lumière au niveau d'un tissu neurologique (épineurium, endoeurium, perineurium, axons, myéline, fascicles ou neurones individuels). Les procédés peuvent en outre comprendre la réception d'un signal optique en tant qu'image ； l'identification, dans l'image, d'au moins une caractéristique neuronale sélectionnée parmi un degré d'alignement, la quantité de structures résiduelles dans des espaces inter-fibres, une désorganisation interne ou une interruption interne ； la quantification des résultats d'image ； et la génération d'un indice de lésion nerveuse qui représente un dommage au nerf sur la base de ladite caractéristique neuronale. L'indice peut ensuite être utilisé pour catégoriser la lésion afin de prévoir une récupération complète, partielle ou nulle de la fonction se
