Introduzione

La Spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS) misura l’ossigenazione dei tessuti celebrali, rivelando i fotoni NIR che li attraversano. La profondità di indagine dipende dalla distanza sorgente-rivelatore (SDS). L’invenzione sfrutta l’alto guadagno dei fotomoltiplicatori di silicio regolando la potenza ottica della sorgente LED in funzione delle caratteristiche dei tessuti e della SDS.

Caratteristiche Tecniche

Il brevetto consente di realizzare sistemi fNIRS e Diffuse Optical Tomography (DOT) con prestazioni superiori rispetto a quelli commerciali poiché si basa sull’utilizzo di fotomoltiplicatori al silicio aventi elevato guadagno, basse tensioni di alimentazione e basso ingombro (che permettono di posizionarli direttamente sullo scalpo), superando i limiti ad essi connessi, ossia il relativamente modesto regime di linearità. La sorgente ottica è un LED a due o più colori nell’intervallo 700-900 nm posizionato sullo scalpo. Le prestazioni ottimali sono raggiunte attraverso una modulazione “smart”, ossia con feedback di controllo, della sorgente, in funzione della distanza sorgente-rivelatore, che determina la profondità di indagine, e delle caratteristiche tissutali e superficiali (colore della pelle, presenza e colore dei capelli, ecc.). La compattezza dei probe (sorgente/rivelatore) permette di ottenere un sistema “indossabile”.

Possibili Applicazioni

Monitoraggio di malattie neurologiche con alterazioni dell’ossigenazione del sangue funzionali o metaboliche, quali:

• Ictus;
• Epilessia;
• Morbo di Alzheimer;
• Disturbo dello spettro autistico;
• Sclerosi multipla;
• Monitoraggio effetti terapie riabilitative;
• Studio funzionamento del cervello.

Vantaggi

• Ridotto ingombro del sistema;
• Maggiore robustezza dell’hardware;
• Elevato rapporto segnale/rumore;
• Elevata sensibilità;
• Migliore risoluzione spaziale (in fNIRS e DOT);
• Investigazione a maggiori profondità.