DISEÑO, CONSTRUCCIÓN Y VALIDACIÓN DE UN DISPOSITIVO CON GEOMETRÍA DE HAZ ESTRECHO PARA DETERMINAR EL COEFICIENTE DE ATENUACIÓN LINEAL DE LUZ EN TEJIDO BIOLÓGICO MURINO

Abstract

El coeficiente de atenuación lineal (μ) es un parámetro que nos ayuda a medir que tan rápido la luz incidente se atenúa al pasar a través de un medio; y esto ha permitido el análisis cuantitativo de las propiedades que puedan tener los tejidos biológicos a partir del cálculo de dicho coeficiente, por lo que un cálculo exacto de este parámetro facilitaría la diferenciación óptica de tejidos biológicos, también mejoraría los procedimientos que se utilizan al día de hoy en las técnicas diagnósticas de terapia óptica, por ejemplo, la tomografía de coherencia óptica (OCT) o la terapia fotodinámica (PDT). Las propiedades ópticas previamente reportadas con diferentes métodos varían ampliamente entre sí, por lo que una buena estimación de las propiedades ópticas del tejido biológico es crucial para el modelado teórico de los tratamientos con luz en la medicina. Según lo reportado en la literatura el tejido absorbe y dispersa la luz con longitudes de onda entre los 650 y 1300 nm, la ventana terapéutica. El objetivo de este trabajo de tesis en primer lugar fue diseñar y construir un dispositivo con geometría de haz estrecho que permitió determinar el coeficiente de atenuación lineal de tejido biológico, ya que se sabe que esta técnica es útil para determinar dicho coeficiente para radiaciones ionizantes. Sin embargo, no ha sido utilizada para determinar el coeficiente de atenuación lineal óptico. Y, en segundo lugar, para encontrar el coeficiente de atenuación lineal para tejido de hígado murino. Para la construcción y desarrollo del dispositivo de haz estrecho, se determinaron las características físicas del sistema con base a las necesidades de la geometría. Se construyó con MDF de 6 mm de espesor y se recubrió con color negro mate. Finalmente, se validó el dispositivo y se llevaron a cabo pruebas para determinar el coeficiente μ. Estas mediciones se llevaron a cabo en tejido de hígado murino, con espesores desde los 3μm hasta los 35 μm, y estos grosores de tejido a su vez se evaluaron con láseres de longitudes de onda desde los 405 nm hasta 980 nm. Como resultados se encontraron los coeficientes de atenuación lineal de dicho tejido que van desde los 941 𝒄𝒎−𝟏 hasta los 1960 𝒄𝒎−𝟏, lo que concuerda con lo reportado previamente con ciertos autores, que realizaron el cálculo con diferentes metodologías. Sin embargo, nuestros resultados son más parecidos al μ para la sangre, por lo que podemos decir que el hígado usado no tuvo una exanguinación completa. Podemos concluir que nuestro dispositivo con geometría de haz estrecho permite determinar de manera más exacta el coeficiente de atenuación lineal, así como discriminar la radiación dispersa de fotones y únicamente realizar el registro cuantitativo de los fotones balísticosque atraviesan la muestra.