TESI SIMONA MANDINI - Università degli Studi di Ferrara

indipendente dal protocollo e correlato ad altre modalità di misurazione validate e precedentemente
descritte, quali il Test dei 6 minuti di cammino e il graded treadmill test.
La valutazione non invasiva del metabolismo muscolare e del grado di ossigenazione periferica.
Lo studio del metabolismo muscolare può consentire l’analisi della condizione di ossigenazione
muscolare durante il movimento e di determinare la capacità estrattiva da parte del muscolo.
Studiare l’efficienza del muscolo nell’utilizzare l’ossigeno disponibile, può infatti rappresentare un
fattore critico nella valutazione della performance del cammino del paziente e dunque della
disabilità da AOP .
Tale valutazione si è resa possibile con l’avvento della spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS,
Near Infrared Spectroscopy), una tecnica diagnostica in grado di misurare l’ossigenazione tissutale
in maniera non invasiva ed in tempo reale. Non necessitando di un’infrastruttura speciale ed
utilizzando strumentazioni portatili relativamente a basso costo, questa metodica presenta grandi
potenzialità.
La NIRS utilizza un mezzo innocuo per studiare i tessuti biologici ovvero, la radiazione ottica e
precisamente la banda spettrale nel vicino infrarosso (NIR, 700-950nm).
Il fotone NIR lanciato nel tessuto biologico non lo attraversa secondo un percorso rettilineo tra
sorgente e rilevatore, come nel caso fotone X, bensì esegue un percorso maggiore, assimilabile ad
una spezzata, più o meno complessa a seconda del numero di “eventi di scattering” a cui va
incontro, che si conclude con l’assorbimento totale del fotone da parte del tessuto (evento raro nella
banda spettrale NIR) o con la sua fuoriuscita dal tessuto (fotoni “trasmessi” e fotoni “riflessi”). Le
sonde NIR più utilizzate hanno la sorgente rivelatrice, cioè una o più fibre ottiche che captano la
radiazione luminosa fuoriuscita dal tessuto biologico dopo aver percorso un tragitto di profondità
variabile e di forma paragonabile ad una “banana” (“banana shape”), dalla stessa parte della
sorgente luminosa (“spettroscopia in riflettanza”, a differenza della “spettroscopia in trasmissione”
in cui le sorgenti rivelatrici luminose sono posizionate ai lati opposti del tessuto da studiare).
La distanza massima tra l’estremità della fibra rivelatrice e quella della fibra che emette la
radiazione ottica è di solito 3,5-4 cm, permettendo ai fotoni NIR di penetrare nel tessuto biologico
sottostante fino ad una profondità massima di 3-3,5 cm.
Il fotone NIR nel tessuto biologico subisce due processi principali: la diffusione (scattering) e
l’assorbimento, entrambi lunghezza d’onda-dipendenti.
La diffusione, processo dominante nella banda spettrale NIR, è alla base del tipico percorso a zigzag
del fotone all’interno del tessuto, ed è quantizzata dal coefficiente di scattering (µs), misurabile
con le recenti metodiche NIRS risolte nel tempo.
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