Valutazione e utilizzo di un dispositivo di imaging per acquisizioni con la tecnica della spettroscopia nel vicino infrarosso

1. La spettroscopia NIRS 
 
9 
basso  e  principalmente  dovuto  all’emoglobina  e  all’acqua,  in  percentuali 
diverse a seconda della lunghezza d’onda, e in parte minore alla citocromo 
ossidasi (CtO
x
) e ad altri cromofori quali ad esempio la  melanina. Come 
vedremo  in  dettaglio  in  seguito,  l’emoglobina  ossigenata  (HbO
2
)  e 
deossigenata (dHb) hanno spettri di assorbimento diversi nella regione NIR: 
questa proprietà permette di ricavare separatamente le concentrazioni delle 
due specie di emoglobina e quindi il livello di saturazione dell’ossigeno nel 
sangue (StO
2
), la cui misura è alla base dello studio del microcircolo. 
 
 
1.2 – Stato dell’arte 
Come  discusso  da  Clare  Elwell  e  Chris  Cooper  in  [1],  le  tecnologie 
commerciali NIRS in campo biologico convergono in due aree: l’ossimetria 
dei  tessuti,  che  fornisce  una  misura  assoluta  singola  di  ossigenazione 
tissutale,  e  la  topografia  ottica  multicanale  per  il  mappaggio 
dell’emodinamica.  Nella  prima,  la  maggior  parte  dei  dispositivi  usa  la 
spettroscopia risolta nello spazio per fornire una misura percentuale assoluta 
della saturazione di ossigeno dell’emoglobina. Molti dispositivi utilizzano due 
lunghezze  d’onda.  Un  esempio  è  la  realizzazione  dei  pulsossimetri,  degli 
strumenti portatili che vengono applicati alle dita delle mani, dei piedi o ai 
lobi delle orecchie e sono in grado di rilevare la saturazione dell’ossigeno nel 
sangue. Le sorgenti luminose sono LED e i ricevitori sono fotodiodi. 
La seconda area invece è alla base della tomografia ottica, che permette di 
ricavare mappe dell’ossigenazione del sangue di un tessuto biologico. La 
radiazione luminosa è generata da matrici di LED, o da laser accordabili in 
lunghezza d’onda e poi inviata al tessuto tramite fibre ottiche. Queste ultime