- Progettistica hardware e software nell' applicazione della topografia ottica sul neonato: valutazione dei rapporti anatomici tra punti di repere esterni e aree anatomico - funzionali cerebro corticali
- Massaccesi, Stefano
Subject
- Topografia ottica sul neonato
- progettistica hardware e software
- MEDICINA MATERNO-INFANTILE,PEDIATRIA D.SVILUPPO E DELL'EDUCAZIONE,PERINATOLOGIA
- MED/38 PEDIATRIA GENERALE E SPECIALISTICA
Description
- 2008/2009
- Questa tesi di dottorato è rivolta a coloro che utilizzano come tecnica di indagine dei tessuti biologici la spettroscopia nel vicino infrarosso (Near Infrared Spettroscopy), interessati ad acquisire alcune delle conoscenze alla base del meccanismo di azione della spettroscopia e le competenze per adattare lo strumento allo studio di superfici tissutali molto piccole e a volte irregolari, come la superficie cranica di un neonato, sia nato a termine che pretermine. Si presenta articolata in due parti: una prima sezione teorica ed una seconda sezione pratica. La parte teorica è sviluppata in modo tale che, dopo una breve introduzione sulle teorie dello sviluppo del cervello, il lettore acquisisca per gradi le conoscenze anatomico funzionali di base del cervello, con particolare riferimento alla corteccia cerebrale e all’emodinamica tissutale. La tesi inizia con una descrizione anatomico funzionale del sistema nervoso e delle principali strutture e funzioni che lo classificano per poi passare alla descrizione di come si sviluppa, trattando i principali meccanismi che regolano lo sviluppo dell’embrione e la formazione del sistema nervoso e le differenze principali tra un cervello adulto e quello di un neonato. Poi passa in rassegna le principali tecniche di indagine dei tessuti biologici, tecniche che possono essere più o meno invasive e più o meno adatte ad essere utilizzate con i neonati. In questa parte è introdotta, come tecnica di indagine poco invasiva, la spettroscopia nel vicino infrarosso, il NIRs. Questa tecnica è resa possibile grazie alle proprietà ottiche dei tessuti e alle caratteristiche fisiche della luce che, per certe lunghezze d’onda, a contatto con i nostri tessuti, può essere in parte assorbita ed in parte restituita. Per capirne il funzionamento occorre conoscere alcune delle principali caratteristiche dei tessuti che la luce deve attraversare. Per questo motivo dopo l’introduzione allo strumento, la tesi procede con una breve rassegna sulle varie strutture anatomico funzionali che compongono la testa, partendo dalla pelle ed analizzando le strutture sottostanti fino al tronco encefalico e al cervelletto, con particolare approfondimento alle basi di fisiologia necessarie per comprendere l’emodinamica dei tessuti biologici e in particolare l’emodinamica cerebrale. Per finire, vengono analizzate le proprietà ottiche dei tessuti con alcuni dei meccanismi fisici più importanti come l’assorbimento e lo scattering. Segue alla sezione teorica, quella pratica. La spettroscopia nel vicino infrarosso trasporta e rileva la luce sul tessuto, tramite fibre ottiche. Le fibre ottiche possono essere di numero variabile in base al numero di canali del modello NIRs. La parte pratica della tesi è rivolta alla progettazione e realizzazione del supporto (cuffia o probe) per le fibre ottiche, da utilizzare con gli infanti, sia nati a termine che pretermine. La progettazione ha tenuto conto sia delle leggi fisiche alla base del trasporto del segnale luminoso, sia degli aspetti anatomico funzionali della delicata superficie cranica del neonato. Sono descritti i materiali utilizzati, gli strumenti e la tecnica di lavorazione per produrre il primo prototipo di cuffia, testato direttamente sui neonati. Dal prototipo è stata sviluppata la cuffia definitiva, chiamata Base e alcune varianti, tra cui le principali sono: la cuffia Malleabile e la cuffia Deformabile. Sono descritti i materiali utilizzati in ogni variante e la tecnica di lavorazione, compresi gli strumenti. L’ultima parte della tesi è rivolta alla progettazione e realizzazione di un software per rilevare i punti di repere e agevolare il corretto posizionamento della cuffietta sulla testa del neonato, in base alle aree indagate. Dal progetto è nato il programma S.T.B.M (System 10-20 Topographic Brain Mapping ver. n 8). La tesi si conclude con la descrizione di tutti i passaggi, dall’avvio alla chiusura del programma, necessari per comprenderne il corretto funzionamento e la tecnica di costruzione delle immagini del cervello e della testa di neonato, utilizzate dal programma per rappresentare i punti di riferimento del sistema 10-20, con relative distanze in mm.
- XXII Ciclo
Date
- 2010-04-21T08:06:00Z
- 2010-04-21T08:06:00Z
- 2010-03-22
- 1968
Type
- Doctoral Thesis
Format
- application/pdf
Identifier
urn:nbn:it:units-8827