Littérature scientifique sur le sujet « Spettroscopia NIR (vicino infrarosso) »

The growing epidemiological burden of atrial fibrillation (AF) warrants urgent clarification of the mechanisms at the basis of the independent association between the arrhythmia and cognitive decline/dementia. Several mechanisms have been proposed, such as silent cerebral lesions (subclinical ischemia or micro-haemorrages), a chronic reduction in mean cerebral blood flow, AF-associated pro-inflammatory status and cerebral endothelial dysfunction. However, a new hypothesis based on computational da-ta has recently emerged, which claims that AF irregular rhythm itself may promote direct deleterious beat-to-beat effects, which translates into critical hemodynamic events in the distal cerebral circle. To overcome the limitations of the currently adopted techniques in the study of cerebral circle (transcranial Doppler and Arterial Spin Labeling MRI), we recently demonstrated that cerebral near-infrared spectroscopy (NIRS) with high sampling frequency (20 Hz) may provide beat-to-beat hemodynamic in-sights from the cerebral microcirculation, paving the way for the assessment of distal cerebral hemodynamics during AF. Should the computational findings be confirmed, it will be fundamental to evaluate whether the most aggressive rhythm control strate-gies (such as transcatether ablation) may contribute to reduce cognitive burden in AF patients.

La spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS) è una innovativa tecnica di neuroimaging funzionale che utilizza la luce a specifiche lunghezze d’onda appartenenti alla regione del vicino infrarosso per misurare l’attività emodinamica del tessuto cerebrale e gli aspetti funzionali ad essa associata, misurando le variazioni di concentrazione dell’ossiemoglobina e della deossiemoglobina. La registrazione fNIRS viene effettuata in maniera non invasiva attraverso un dispositivo indossabile posizionato sullo scalpo del paziente che include coppie sorgente-rilevatore. Attualmente la fNIRS trova applicazioni come strumento clinico di monitoraggio dei parametri cerebrali e nella ricerca. In particolare nell’ambito dello studio del neurosviluppo ha dimostrato la possibilità di studiare gli aspetti funzionali cerebrali nei neonati pretermine riguardanti lo sviluppo motorio e cognitivo. Inoltre, la fNIRS ha confermato anche la possibilità di condurre studi durante il cammino in pazienti neurologici, permettendo di valutare il ruolo della corteccia prefrontale nel controllo del cammino dopo l’ictus in condizioni Dual-Task. Nonostante attualmente molte questioni pongano ancora dei limiti negli studi fNIRS, i progressi metodologici e strumentali potranno consentire nuovi tipi di approcci con dispositivi sempre più all’avanguardia orientando a nuove indagini di neuroimaging funzionale e potranno anche affermare l’uso diagnostico della fNIRS.

L’ictus cerebrale negli ultimi 20 anni registra un aumento della sua incidenza sulla popolazione italiana, conseguente anche ad un aumento dell’è demografica media. L’ictus determina un’ampia gamma di deficit funzionali che possono essere recuperati con un progetto riabilitativo mirato ed anche rimanere in parte o in toto permanenti. Negli ultimi anni è stato affermato che l’approccio multidisciplinare sembra essere necessario per contribuire ad un recupero funzionale del paziente in tempi brevi. Cercando di garantire al paziente, quanto più possibile, la restituzione di una vita quanto più autonoma possibile, nell’espletamento delle attività di base di vita quotidiana. Lo scopo dell’intervento riabilitativo è quello di promuovere nel paziente un apprendimento di nuove competenze, sfruttando i distretti cerebrali rimasti integri e reclutandone di nuovi.Lo scopo della Tesi di Dottorato è stato quello di dimostrare, come la tecnicaMirrorTherapy, nell’ambito della riabilitazione dell’arto superiore,favorisca la riorganizzazione, la rimodulazione corticale e riduca l’asimmetria dell’attività emisferica. Il riarrangiamento dei circuiti neuronali è stato valutato attraverso la registrazione della risposta emodinamica cerebrale acquisita dalla NearInfraredSpectroscopy (NIRS). L’esperimento che abbiamo eseguito è stato condotto in due fasi: la prima in cui il paziente eseguiva i task osservando i movimenti della mano sana allo specchio (fase Mirror); nella seconda fase il paziente eseguiva gli stessi task ma lo specchio coperto (fase No Mirror). I task consistevano in stimolazioni tattili (liscio, ruvido) e stimolazioni motorie attraverso il finger tapping e il grasping. I risultati preliminari che abbiamo ottenuto sono incoraggianti. In particolare, in entrambi i gruppi è stata osservata una significativa attivazione di alcune aree cerebrali nella fase Mirror mentre, sono stati osservati livelli di attivazione inferiore in fase no Mirror. Le attivazioni di questi circuiti neuronali ci dimostrano che, nonostante la lesione cerebrale coinvolga le aree motorie queste vengono attivate anche solo attraverso il riflesso di un movimento allo specchio, creando al cervello una sorta di inganno. La MirrorTherapy, applicata in pazienti post-ictus in fase subacuta che presentavano emiparesi agli arti superiori, ha quindi favorito la riorganizzazione, la rimodulazione corticale. Tale risultato incoraggia nella definizione di progetti atti a migliorare gli attuali sistemi riabilitativi ed integrare nella pratica clinica l’uso di questi strumenti.

Background: Brain cooling (BC) represents the elective treatment in asphyxiated newborns. Amplitude Integrated Electroencephalography (aEEG) and Near Infrared Spectroscopy (NIRS) monitoring may help to evaluate changes in cerebral electrical activity and cerebral hemodynamics during hypothermia. Objectives: To evaluate the prognostic value of aEEG time course and NIRS data in asphyxiated cooled infants. Methods: 12 term neonates admitted to our NICU with moderate-severe Hypoxic-Ischemic Encephalopathy (HIE) underwent selective BC. aEEG and NIRS monitoring were started as soon as possible and maintained during the whole hypothermic treatment. Follow-up was scheduled at regular intervals; adverse outcome was defined as death, cerebral palsy (CP) or global quotient < 88.7 at Griffiths’ Scale. Results: 2/12 infants died, 2 developed CP, 1 was normal at 6 months of age and then lost at follow-up and 7 showed a normal outcome at least at 1 year of age. The aEEG background pattern at 24 hours of life was abnormal in 10 newborns; only 4 of them developed an adverse outcome, whereas the 2 infants with a normal aEEG developed normally. In infants with adverse outcome NIRS showed a higher Tissue Oxygenation Index (TOI) than those with normal outcome (80.0±10.5% vs 66.9±7.0%, p=0.057; 79.7±9.4% vs 67.1±7.9%, p=0.034; 80.2±8.8% vs 71.6±5.9%, p=0.069 at 6, 12 and 24 hours of life, respectively). Conclusions: The aEEG background pattern at 24 hours of life loses its positive predictive value after BC implementation; TOI could be useful to predict early on infants that may benefit from other innovative therapies.

Background: Brain cooling (BC) represents the elective treatment in asphyxiated newborns. Amplitude Integrated Electroencephalography (aEEG) and Near Infrared Spectroscopy (NIRS) monitoring may help to evaluate changes in cerebral electrical activity and cerebral hemodynamics during hypothermia. Objectives: To evaluate the prognostic value of aEEG time course and NIRS data in asphyxiated cooled infants. Methods: 12 term neonates admitted to our NICU with moderate-severe Hypoxic-Ischemic Encephalopathy (HIE) underwent selective BC. aEEG and NIRS monitoring were started as soon as possible and maintained during the whole hypothermic treatment. Follow-up was scheduled at regular intervals; adverse outcome was defined as death, cerebral palsy (CP) or global quotient < 88.7 at Griffiths’ Scale. Results: 2/12 infants died, 2 developed CP, 1 was normal at 6 months of age and then lost at follow-up and 7 showed a normal outcome at least at 1 year of age. The aEEG background pattern at 24 hours of life was abnormal in 10 newborns; only 4 of them developed an adverse outcome, whereas the 2 infants with a normal aEEG developed normally. In infants with adverse outcome NIRS showed a higher Tissue Oxygenation Index (TOI) than those with normal outcome (80.0±10.5% vs 66.9±7.0%, p=0.057; 79.7±9.4% vs 67.1±7.9%, p=0.034; 80.2±8.8% vs 71.6±5.9%, p=0.069 at 6, 12 and 24 hours of life, respectively). Conclusions: The aEEG background pattern at 24 hours of life loses its positive predictive value after BC implementation; TOI could be useful to predict early on infants that may benefit from other innovative therapies.

Introduction: Intermittent pneumatic compression (IPC) is a technique based on the application of pressure at the level of various points of the inferior limb, aimed at provoking haemodynamic modifications starting from the treatment zone. IPC devices, that are mainly used in the area of venous-lymphatic pathologies to reduce edema and for the prevention of venous thromboembolism, have also been applied for treatment of peripheral arterial occlusive disease (PAOD). An IPC device, “Gradient Pump” (GP), based on new haemodynamic concept and technical solutions, has been recently developed by the Vascular Diseases Center of the University of Ferrara-Italy. Aim of the present study in PAOD patients is a) to evaluate the effects of GP on haemodynamic parameters and foot perfusion during a single operative cycle and during a therapeutic cycle and b) to compare efficacy and compliance to the treatment of GP versus a traditional device for PAOD available on the market. Subjects and Methods: In the study were enrolled and evaluated a) 7 patients (12 diseased legs) with PAOD at III-IV Fontaine’s stage and b) 12 patients (21 diseased legs, 12 out of them affected by critical ischemia). The GP device is composed of a single inflatable cuff to be positioned at the thigh, including a rigid element to apply a proper pressure to the femoral vein. The cuff is connected to a compressor which produces periodic sequences of pressure at 1 operative cycle/minute (20 sec of compression, 40 sec of decompression). The therapeutic cycle is composed by a 5min working period followed by a 5min resting period repeated for 3-4 times, modifiable by a manual electromechanical timer. The pressure of cuff inflation is set by a manual pressure regulator to patient’s blood systolic pressure – 20 mmHg with maximal value at 120 mmHg. For the phase A of the study, haemodynamic measurements as Time Average Velocity (TAV) and Blood Flow (BF) were performed by Echo color doppler (ECD) at the femoral vein at different phases of the operative cycle, at rest (basal level), early compression (In1), full compression (In) and full decompression (Out). The haemodynamic measurements during a therapeutic cycle were performed before the start of the first working cycle (basal level), at the end of the second cycle and at the end of the last working period, during the phase Out of both operative cycles. The study of tissue perfusion at the foot was performed using a Near Infrared Spectroscopy (NIRS) device, in order to detect variations in total (tHb), oxygenated (O2Hb) and deoxygenated haemoglobin by means of probes positioned on the dorsum of the foot. The changes of these parameters were recorded and quantified by the calculation of the areas under the curve (AUC). Measurements were performed continuously for a 5min period before the treatment and for the whole treatment. For the phase B of the study, GP was compared to a device available on the market (Art Assist ACI Medical, LLC San Marcos, CA), with cuffs to be positioned at foot and calf sequentially inflating (foot cuff first and calf cuff after 3 seconds, 20 seconds of rest). The device operates for 3 cycles/min at a fixed pressure of inflation of 120 mmHg. Outcome measures: a) Ankle-Brachial Index (ABI) measured according to the standard at rest and after treatment b) Haemodynamic measurements by ECD, including TAV e BF evaluation at femoral vein and at popliteal artery, performed before treatment, after 30 min in the decompression phase of the operative cycle and at the end of the treatment c) Evaluation of Foot perfusion by NIRS device as above described, by measurements performed continuously for a 5 min period before the treatment and for the whole treatment with both devices.4) Compliance, measured by a properly developed questionnaire proposed to the patients before and after the treatment with both devices to evaluate symptoms reduction and satisfaction. The effects of the AA instrument and GP device were measured in the same subjects in supine position in two different days with an interval of 48 ± 2 hours between the two treatments and an alternate order for each device. AA was tested for two consecutive hours of treatment and GP for 35 minutes. Results: A): the treatment with GP was well tolerated, without reported negative symptoms. During a single operative cycle BF and TAV at the femoral vein significantly increased during In e In1 phases (p>0.01). During a therapeutic cycle (25 min) BF and TAV slightly increased during the phase “out” from the beginning to the end of the treatment (p=0,10 n.s.). The foot perfusion was improved, with a significant increase both of tHbAUC and HbO2AUC (p<0.005), correlated to the TAV variations from the basal level recorded at femoral vein during the phase “out” (p<0.05). B): all patients completed the treatment with GP, while three out of them interrupted the treatment for painful symptoms at the foot. ABI increased from the baseline after treatment with GP (n=21, p=0.005), being unmodified after treatment with AA. After 30min of GP treatment the ECD parameters (TAV e BF) increased significantly at the femoral vein (n=21, p<0.05) as well BF at popliteal artery (p=0.011), while no variations were observed after AA treatment. Following compression with GP an improved foot perfusion was observed, with increase of tHbAUC (p<0.0001) and Hb O2AUC (p=0.001) that instead decreased after AA treatment (p=0.03). Compared to the AA treatment, the compression therapy with GP obtained a higher score for compliance, reduction of symptoms, easy use of the device and patients’ satisfaction (p<0.0001). Conclusions: GP, a new device for IPC in PAOD, evokes favourable haemodynamic changes with increased foot perfusion. Haemodynamic changes, distal perfusion and compliance with GP are more relevant than those observed after treatment with a traditional IPC device available on the market.

Functional near-infrared spectroscopy (fNIRS) and diffuse optical tomography (DOT) are non-invasive techniques used to infer stimulus-locked variations in human cortical activity from optical variations of near-infrared light injected and subsequently detected at specified scalp locations. Relative to functional magnetic resonance imaging (fMRI) and electroencephalography (EEG), these optical techniques are more portable, less invasive and less sensitive to motion artifacts, making them ideal to explore brain activity in a variety of cognitive situations, and in a range of populations, including newborns and children. FNIRS and DOT measure stimulus-locked hemodynamic response in the form of changes in oxy- (HbO) and deoxy- (HbR) hemoglobin concentration taking place in specific areas. This signal is however structurally intertwined with physiological noise owing to cardiac pulsations, respiratory oscillations and vasopressure wave. Furthermore, the absolute magnitude of hemodynamic responses is substantially smaller than these non-informative components of the measured optical signal, and has a frequency which largely overlaps with that of the vasopressure wave. Thus, recovering the hemodynamic response is a challenging task. Several methods have been proposed in the literature to try to reduce physiological noise oscillations and recover the hemodynamic response, but none of them has become a common standard in the optical signal processing pipeline. In this thesis, a novel algorithm, devised to overcome a large subset of drawbacks associated with the use of these literature techniques, is presented and validated. Reduced sensitivity to motion artifacts notwithstanding, the optical signal must always be assumed as contaminated by some form of mechanical instability, most prominently during signal acquisitions from pathological (e.g., stroke patients) or difficult (e.g., newborns) populations. Several techniques have been proposed to correct for motion artifacts with the specific aim of preserving contaminated measures as opposed to rejecting them. However, none of them has become the gold standard in the optical signal processing pipeline, and there are currently no objective approaches to choose the most appropriate filtering technique based on objective parameters. In fact, due to the extreme variability in shape, frequency content and amplitude of the motion artifacts, it is likely that the best technique to apply is data-dependent and, in this vein, it is essential to provide users with objective tools able to select the best motion correction technique for the data set under examination. In this thesis, a novel objective approach to perform this selection is proposed and validated on a data-set containing a very challenging type of motion artifacts. While fNIRS allows only spectroscopic measurements of hemoglobin concentration changes, DOT allows to obtain 3D reconstructed images of HbO and HbR concentration changes. To increase the accuracy and interpretability of DOT reconstructed images, valuable anatomical information should be provided. While several adult head models have been proposed and validated in this context, only few single-ages head models have been presented for the neonatal population. However, due to the rapid growth and maturation of the infant's brain, single-age models fail to capture precise information about the correct anatomy of every infant's head under examination. In this thesis, a novel 4D head model, ranging from the preterm to the term age, is proposed, allowing developmental neuroscientists to make finer-grained choices about the age-matched head model and perform image reconstruction with an anatomy as similar as possible to the real one. The outline of the thesis will be as follows. In the first two chapters of this thesis, the state of the art of optical techniques will be reviewed. Particularly, in chapter 1, a brief introduction on the physical principles of optical techniques and a comparison with other more common neuroimaging techniques will be presented. In chapter 2, the components of the measured optical signal will be described and a brief review of state of the art of the algorithms that perform physiological noise removal will be presented. The theory on which optical image reconstruction is based will be reviewed afterwards. In the final part of the chapter, some of the studies and achievements of optical techniques in the adult and infants populations will be reviewed and the open issues and aims of the thesis will be presented. In chapters 3, 4 and 5, new methodologies and tools for signal processing and image reconstruction will be presented. Particularly, in chapter 3, a novel algorithm to reduce physiological noise contamination and recover the hemodynamic response will be introduced. The proposed methodology will be validated against two literature methods and results and consequent discussion will be reported. In chapter 4, instead, a novel objective approach for the selection of the best motion correction technique will be proposed. The main literature algorithms for motion correction will be reviewed and the proposed approach will be validated using these motion correction techniques on real cognitive data. In chapter 5, instead, a novel 4D neonatal optical head model will be presented. All the steps performed for its creation will be explained and discussed and a demonstration of the head model in use will also be exhibited. The last part of the thesis (chapters 6, 7 and 8) will be dedicated to illustrate three distinct examples of application of the proposed methodologies and tools on neural empirical data. In chapter 6, the physiological noise removal algorithm proposed in chapter 3 will be applied to recover subtle temporal differences between hemodynamic responses measured in two different areas of the motor cortex in short- vs. long- duration tapping. In chapter 7, the same algorithm will be applied to reduce physiological noise and recover hemodynamic responses measured during a visual short-term memory paradigm. In both chapters, cognitive results and a brief discussion will be reported. In chapter 8, instead, the neonatal optical head model proposed in chapter 5 will be applied to perform image reconstruction with data acquired on a healthy full term baby. In the same chapter, the importance of motion artifact correction will be highlighted, reconstructing HbO concentration changes images before and after the correction took place.
La spettroscopia funzionale nel vicino infrarosso (fNIRS) e la tomografia ottica diffusa (DOT) sono tecniche non invasive che, sfruttando le proprietà della luce nel vicino infrarosso, permettono di misurare l'attività cerebrale. Sorgente e detettore sono posti a contatto con il cuoio capelluto ad una distanza prestabilita. Dall'attenuazione subita dalla luce nel passaggio attraverso i tessuti cerebrali, è possibile ricavare le variazioni nell'attività corticale, che avvengono in seguito alla presentazione di uno stimolo. Rispetto alla risonanza magnetica funzionale (fMRI) ed all'elettroencefalografia (EEG), le tecniche ottiche sono più portatili, meno invasive e meno sensibili agli artefatti da movimento; sono pertanto tecniche ideali per esplorare l'attività cerebrale in numerosi ambiti cognitivi e in un gran numero di popolazioni, come neonati e bambini. FNIRS e DOT misurano la risposta emodinamica in seguito alla presentazione di uno stimolo nella forma di variazioni nella concentrazione di emoglobina ossigenata (HbO) e deossigenata (HbR) che avvengono in specifiche aree della corteccia. Tuttavia, il segnale misurato non contiene solo la risposta emodinamica d'interesse, ma anche rumore fisiologico, dovuto per esempio alla pulsazione cardiaca, alle oscillazioni dovute alla respirazione e all'onda vasomotrice. Inoltre, la risposta emodinamica d'interesse si presenta di solito con un'ampiezza ridotta rispetto alle componenti non informative del rumore fisiologico e con una frequenza molto simile a quella dell'onda vasomotrice. Da ciò si deduce come stimare la risposta emodinamica sia un compito molto difficile. Molti metodi sono stati proposti in letteratura per cercare di ridurre il rumore fisiologico e stimare la risposta emodinamica. Tuttavia, ad oggi, non esiste un metodo standard per l'analisi del segnale ottico. In questa tesi, quindi, è stato proposto e validato un nuovo algoritmo, messo a punto per far fronte agli svantaggi associati ai metodi presenti in letteratura. Nonostante la ridotta sensibilità agli artefatti da movimento, il segnale ottico ne risulta comunque contaminato, soprattutto durante acquisizioni di popolazioni patologiche (per esempio pazienti diagnosticati con ictus) o difficili (come per esempio i neonati). Sono state proposte numerose tecniche per correggere gli artefatti da movimento, invece di eliminare la parte di segnale da essi contaminata. Tuttavia, nessuna di queste tecniche, per il momento, è riuscita a emergere come la più adatta per l'analisi del segnale ottico. In aggiunta a questo, non esistono criteri oggettivi con cui sia possibile selezionare la tecnica migliore da applicare, dato un segnale misurato. Si suppone, infatti, che, data l'estrema variabilità presente negli artefatti da movimento in termini di forma, contenuto in frequenza e ampiezza, la tecnica da applicare sia dipendente dal segnale misurato nello specifico caso. Da ciò emerge la necessità di fornire agli sperimentatori dei criteri oggettivi, che permettano loro di selezionare la tecnica di correzione più adatta ad ogni segnale misurato. In questa tesi, quindi, è stato proposto un innovativo ed oggettivo approccio per la selezione della tecnica di correzione da utilizzare. La validazione è stata eseguita su dei segnali contenenti una tipologia di artefatto da movimento molto difficile da identificare e correggere. FNIRS permette di ottenere solo misure spettroscopiche delle variazioni di concentrazione di emoglobina; DOT invece è in grado di ricostruire immagini tridimensionali delle variazioni di concentrazione di HbO e HbR. Per aumentare l'accuratezza e l'interpretabilità delle immagini ricostruite con DOT, è necessario fornire accurate informazioni anatomiche di supporto. Numerosi modelli di teste per tecniche ottiche sono stati proposti e validati nella popolazione adulta. Al contrario, in quella neonatale, i modelli analoghi creati finora sono molto pochi e tutti riferiti ad una sola età neonatale. Tuttavia, nei neonati, il cervello è soggetto ad una crescita ed una maturazione molto rapida. Per questo motivo, modelli riferiti ad una singola età neonatale falliscono nel fornire informazioni anatomiche corrette per ogni neonato sotto esame. In questa tesi si è proposto un innovativo modello 4D di teste per tecniche ottiche, contenente informazioni anatomiche per neonati pretermine e a termine. Questo modello può fornire ai neuroscienziati che lavorano in ambito evolutivo la possibilità di selezionare il modello corrispondente all'età del neonato in esame e ricostruire quindi le immagini di variazione di concentrazione di emoglobina usando un'anatomia il più possibile vicina a quella reale. L'organizzazione della tesi è la seguente. Nei primi capitoli verrà analizzato lo stato dell'arte delle tecniche ottiche. In particolare nel capitolo 1 verrà presentata una breve introduzione dei principi fisici alla base di queste tecniche alla quale seguirà un confronto con le tecniche di neuroimmagini più diffuse. Il capitolo 2 descriverà le componenti del segnale ottico misurato e verrà illustrato lo stato dell'arte relativo ad algoritmi di rimozione del rumore fisiologico. Successivamente sarà esposta la teoria che sta alla base del processo di ricostruzione delle immagini. Nella parte finale del capitolo, invece, verranno presentati alcuni studi che hanno utilizzato tecniche ottiche sia nella popolazione adulta che in età evolutiva. Infine saranno presentati gli scopi di questa tesi. I capitoli 3, 4 e 5 saranno dedicati alla presentazione di nuovi strumenti e metodologie per l'analisi del segnale ottico e per la ricostruzione di immagini ottiche. In particolare nel capitolo 3 verrà introdotto un nuovo algoritmo per la rimozione del rumore fisiologico e la stima della risposta emodinamica. La metodologia proposta verrà validata tramite il confronto con due algoritmi preesistenti. Il capitolo 4 tratterà il problema degli artefatti da movimento e proporrà un innovativo e oggettivo approccio per la selezione della tecnica di correzione da utilizzare. Le principali tecniche di correzione verranno illustrate e il nuovo approccio verrà validato utilizzando dati cognitivi reali. Nel capitolo 5 verrà presentato un nuovo atlante 4D neonatale di modelli di teste per tecniche ottiche. Verranno descritti tutti i passaggi che hanno portato allo sviluppo di questo atlante e ne sarà riportato un esempio applicativo. La parte finale di questa tesi (capitoli 6, 7 e 8) presenterà tre distinti esempi applicativi, su dati neurali empirici, delle metodologie e strumenti proposti. L'algoritmo per la rimozione del rumore fisiologico proposto nel capitolo 3 sarà utilizzato nel capitolo 6 per stimare differenze temporali poco evidenti tra risposte emodinamiche, misurate in due diverse aree della corteccia durante compiti di movimento manuale di diversa durata. Nel capitolo 7 lo stesso algoritmo verrà applicato a dati acquisiti durante un paradigma di memoria visiva a breve termine. Infine nel capitolo 8 verranno ricostruite immagini di variazioni di concentrazione di emoglobina, utilizzando il modello di teste per tecniche ottiche presentato nel capitolo 5. I dati sono stati acquisiti da un neonato a termine e il modello di testa utilizzato nella ricostruzione è quello relativo all'età corrispondente. Nello stesso capitolo verranno ricostruite immagini di concentrazione sia in presenza che in assenza di tecniche di correzione di artefatti da movimento, evidenziandone così l'importanza.

PhD thesis research project is focused on kinetics study of olive pastes on malaxation and development of spectroscopic techniques for rapid determination of quality indices for the control of the extra virgin olive oil process. A kinetic time-temperature study during malaxation was carried out to evaluate the coalescence and the extraction yield obtaining an optimization map. Moreover, indices directly related to the biochemical maturation of the drupes have been identified. These indices, quality and legal indices related to extra virgin olive oil were objected to predictive models through rapid determination based on NIR spectroscopy. Il Dottorato ha focalizzato l’attenzione sullo studio cinetico dell’operazione di gramolatura delle paste d’oliva e la messa a punto di tecniche spettroscopiche per la rapida determinazione di indici per il controllo del processo dell’olio extravergine d’oliva. È stato condotto uno studio cinetico tempo-temperatura per valutare la coalescenza e, di conseguenza, la resa d’estrazione ottenendo una carta di ottimizzazione. Inoltre, sono stati identificati indici direttamente correlati alle trasformazioni biochimiche che avvengono durante la maturazione delle olive. Questi indici insieme ai parametri qualitativi e legali dell’olio extravergine d’oliva sono stati oggetto di modelli predittivi mediante determinazione rapida basata sulla spettroscopia nel vicino infrarosso.