Obtenção das propriedades ópticas e dinâmicas de tecidos biológicos com espectroscopias ópticas de difusão

Resumo

Meios materiais onde uma determinada radiação incidente é altamente espalhada são conhecidos como meios turvos. Tais meios podem ser caracterizados por suas propriedades ópticas e dinâmicas, relacionadas com a concentração e o deslocamento quadrático médio dos constituintes que interagem com a radiação. Técnicas de espectroscopia óptica de difusão são capazes de obter as propriedades de meios turvos de forma não invasiva e com alta resolução temporal. Particularmente, o tecido biológico se comporta como um meio turvo para radiações na região do infravermelho próximo. Assim sendo, as técnicas ópticas de difusão são capazes de medir a concentração das moléculas de hemoglobina, quantificando a oxigenação tecidual, bem como o deslocamento quadrático médio das células do glóbulo vermelho, grandeza associada ao fluxo sanguíneo. Tais propriedades tornam a espectroscopia óptica de difusão amplamente desejadas em pesquisas in vivo. Entretanto, a acurácia na determinação dos parâmetros ópticos ainda tem limitações, o que pode levar a conclusões equivocadas baseadas em resultados pouco confiáveis devido às altas incertezas. O objetivo deste projeto de pesquisa é elaborar metodologias capazes de aumentar a acurácia dos parâmetros ópticos e dinâmicos obtidos pelas técnicas de espectroscopia óptica de difusão. O desenvolvimento metodológico será acompanhado de diferentes aplicações que visam ilustrar o poder da quantificação de tecidos biológicos. Em particular, propomos desenvolver um padrão de referência das propriedades ópticas em diferentes tecidos num grupo de voluntários que reflita a população do Estado de São Paulo, e correlacionar a atividade funcional do cérebro com os parâmetros ópticos obtidos. Por fim, o uso das propriedades ópticas será validado como marcador diagnóstico em pacientes com Estenose Carotídea. (AU)