Influenza del fototipo cutaneo Fitzpatrick e dell'indice di massa corporea sull'imaging optoacustico non invasivo

È stato segnalato che la melanina, un pigmento presente nella pelle, influenza le misurazioni basate sulla luce come la pulsossimetria o la spettroscopia nel vicino infrarosso (NIRS). Gli studi hanno dimostrato che le misurazioni sovrastimano le tonalità della pelle più scure o in etnie che si presume abbiano tonalità della pelle più scure rispetto alle tonalità della pelle più chiare. Anche se l’imaging optoacustico (OAI) ha una penetrazione in profondità diversa rispetto alla NIRS o alla pulsossimetria, la tecnologia utilizza la luce laser pulsata per valutare i tessuti.

L'imaging della tomografia optoacustica multispettrale (MSOT) è simile all'ecografia convenzionale: un trasduttore viene posizionato sulla pelle e, invece del suono, l'energia viene applicata al tessuto mediante luce laser pulsata. Ciò porta ad un cambiamento costante di espansione e contrazione minima dei singoli componenti o molecole del tessuto. Le onde sonore risultanti possono quindi essere rilevate dallo stesso dispositivo. Studi precedenti hanno già dimostrato che la determinazione quantitativa dell'emoglobina può fornire informazioni sull'attività infiammatoria o sull'emodinamica muscolare. MSOT utilizza la luce laser tra 660 e 1300 nm per visualizzare e quantificare diversi cromofori endogeni, come l'emoglobina, il collagene o la melanina. L'aumento della concentrazione di melanina (ad esempio nei melanomi o nelle appendici cutanee) è stato precedentemente valutato utilizzando la tecnologia, ma non è mai stato osservato il segnale in profondità. Inoltre, le differenze nell’indice di massa corporea (BMI) potrebbero influenzare la penetrazione della luce e, quindi, il segnale optoacustico in profondità. Finora, nessuno studio ha esaminato l’influenza dell’aumento della concentrazione di melanina o del grasso sottocutaneo sulla quantificazione della perfusione e dell’ossigenazione muscolare.

In questo primo studio pilota, l'obiettivo è quello di indagare l'influenza di diversi fenotipi cutanei Fitzpatrick (FSP) e BMI sulla perfusione e l'ossigenazione muscolare durante l'occlusione arteriosa o l'esercizio muscolare e nel tempo. Queste informazioni sono essenziali per ulteriori studi con una popolazione di studio più diversificata.

Per ottenere informazioni dettagliate su queste differenze, volontari sani con tono della pelle (definito da FSP) e indice di massa corporea diversi saranno reclutati e sottoposti a un'occlusione arteriosa della gamba e ad eseguire un esercizio di sollevamento delle dita dei piedi. Verranno quindi scansionati su diverse aree del corpo (braccio, gambe) per valutare i cambiamenti nella perfusione muscolare e nell'ossigenazione mediante MSOT.