Two new types of laser doppler flowmeters prototypes validation

Abstract

A fluxometria laser Doppler (LDF) é uma técnica para avaliação em tempo real do fluxo microcirculatório em tecidos biológicos. Esta técnica pode ser usada para monitorização não invasiva da microcirculação (por exemplo, avaliação da perfusão na pele), ou para monitorização da perfusão de forma invasiva (por exemplo, avaliação da perfusão no cérebro). Nesta tese, pretende-se acrescentar ao estado da arte da LDF, quando aplicada à monitorização não invasiva da perfusão na pele, a capacidade de discriminação em profundidade. Para isso, foi desenvolvido um protótipo de um fluxómetro laser Doppler com vários comprimentos de onda e diferentes separações entre as fibras emissora e receptora. Tendo em vista a monitorização de perfusão de cérebro de rato construiu-se um protótipo de um fluxómetro laser Doppler baseado na técnica self-mixing utilizando micro-fibras ópticas de forma invasiva. Para validar estes dois novos protótipos, fizeram-se simulações Monte Carlo do transporte de luz em tecidos. Realizaram-se simulações num fantoma (constituído por seis camadas de fluido a diferentes profundidades), e num modelo da pele para a validação do protótipo não invasivo. Os resultados demonstraram que o primeiro momento do especto de potência (M1), assim como, a profundidade atingida pelos fotões, aumentam com o incremento da distância entre as fibras emissora e receptora. Para além disso, os resultados evidenciaram que o acréscimo do comprimento de onda da luz laser traduz-se numa maior profundidade média amostrada. Medições realizadas com o protótipo não invasivo no fantoma e na pele foram comparados com os resultados das simulações. As simulações aproximam-se bastante dos resultados das medições Para a validação do protótipo invasivo, foram efectuadas simulações Monte Carlo num modelo de cérebro de rato. Foi demonstrado que a profundidade média medida com a sonda construída é de 0.15 mm.