Optical characterization of highly turbid samples in the visible and near infrared spectra (2023)
- Authors:
- Autor USP: CRUZ JUNIOR, LUISMAR BARBOSA DA - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 591
- DOI: 10.11606/T.59.2023.tde-27062023-140611
- Subjects: BIOFOTÔNICA; ESPECTROSCOPIA; PROPRIEDADES ÓPTICAS DA SOLUÇÃO
- Keywords: Ângulo de tipologia individual; Biofotônica; Biophotonics; Esfera integradora; Fototipos; Individual typology angle; Integrating sphere; Optical properties; Propriedades ópticas; Skin phototypes; Spectroscopy
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: Altas concentrações de melanina em peles escuras pode afetar negativamente os resultados em diagnósticos e tratamentos baseados em luz. As propriedades ópticas de peles escuras são conhecidas na literatura, mas até o momento, não havia uma correlação entre as propriedades ópticas e o fototipo de pele através de uma classificação confiável e reprodutível. O ângulo de tipologia individual (ITA) foi desenvolvido na década de 90 para classificar o fenótipo de peles utilizando medidas colorimétricas com equipamentos calibrados. O ITA é diretamente relacionado a constituição química da pigmentação da pele e pode ser usado como um método confiável de categorização das peles. Neste estudo, diferentes fototipos de peles ex-vivo foram opticamente caracterizados, avaliando o coeficiente de absorção, espalhamento, atenuação efetiva, penetração óptica e albedo. Cada um desses parâmetros ópticos possui relevância em aplicações biofotônicas nas ciências da saúde. Para mensurar essas propriedades, foram manufaturadas, caracterizadas e validadas um sistema de esferas integradoras em 3D. Os resultados obtidos indicam a existência de uma correlação entre o ITA e as propriedades ópticas das peles com diferente fototipos. O coeficiente de absorção e atenuação efetiva aumentam com a redução do ITA, ou seja, peles escuras absorvem mais luz. Por outro lado, a penetração óptica e a albedo é maior para maiores ITAs. O coeficiente de espalhamento teve poucas alterações em função dos fototipo de pele. Com os dados experimentais do coeficiente de absorção foi possível determinar um modelo experimental para estimar o coeficiente de absorção usando apenas os parâmetros colorimétricos do ITA, abrindo novas oportunidades para correções em dispositivos ópticos como oxímetros de pulso, relógios inteligentes, oximetria fotoacústica,e outros. Por fim, é apresentado um trabalho desenvolvido durante o intercâmbio no Institut für Lasertechnologien in der Medizin an der Universität Ulm - Alemanha, onde é apresentado um método inovador de realizar medidas de espectroscopia de reflectância no visível e infravermelho próximo independente da distância
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2023
- Data da defesa: 07.03.2023
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
CRUZ JUNIOR, Luismar Barbosa da. Optical characterization of highly turbid samples in the visible and near infrared spectra. 2023. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-27062023-140611/. Acesso em: 09 fev. 2026. -
APA
Cruz Junior, L. B. da. (2023). Optical characterization of highly turbid samples in the visible and near infrared spectra (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-27062023-140611/ -
NLM
Cruz Junior LB da. Optical characterization of highly turbid samples in the visible and near infrared spectra [Internet]. 2023 ;[citado 2026 fev. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-27062023-140611/ -
Vancouver
Cruz Junior LB da. Optical characterization of highly turbid samples in the visible and near infrared spectra [Internet]. 2023 ;[citado 2026 fev. 09 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59135/tde-27062023-140611/ - Pigment-aware: understanding skin tone variations in digital image analysis
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Informações sobre o DOI: 10.11606/T.59.2023.tde-27062023-140611 (Fonte: oaDOI API)
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