Applicazioni biomedicali dei sensori ottici: gli ossimetri

La saturazione di ossigeno nel sangue indica la quantità di ossigeno legata all’emoglobina ed è un parametro fondamentale per la diagnosi e l’intervento tempestivo per la cura dei pazienti critici. Uno strumento non invasivo che permette di ottenere tali valori e che abbiamo imparato a conoscere molto bene negli ultimi anni a causa della comparsa di Sars Cov-2 è l’ossimetro. Il funzionamento base di questo dispositivo si appoggia alle leggi della spettrofotometria. Dopo l’emissione da parte di diodi LED di due fasci di radiazione elettromagnetica a due lunghezze d’onda distinte, viene valutato l’assorbimento delle radiazioni che attraversano il campione di sangue. L’emoglobina a cui è legato l’ossigeno avrà un assorbimento diverso rispetto all’emoglobina deossigenata. Sfruttando questo processo, un sensore ottico, un fotodiodo, trasformerà il segnale ottico in uscita dal campione di sangue in un segnale elettrico. A partire dai segnali ottenuti che riflettono i due diversi assorbimenti viene calcolata la saturazione di emoglobina. Lo scopo della tesi è l’analisi di questi dispositivi e dei suoi componenti. Dopo una breve trattazione sui principi che determinano gli scambi e il trasporto di ossigeno all’interno dell’organismo e le leggi della fisica che governano le interazioni tra emoglobina e radiazione ottica, saranno trattati ampiamente i fotodiodi, diodi LED e il funzionamento degli ossimetri, dando particolare rilievo ai pulsossimetri per l’importanza clinica che rivestono ai giorni nostri