2. Principi dell'interazione laser–tessuto

2.4 Diffusione della Luce e Profondità di Imaging

La diffusione si verifica quando i fotoni cambiano direzione a causa dell'interazione con le microstrutture tissutali come le membrane cellulari o gli organelli. Il coefficiente di diffusione dipende dalla lunghezza d'onda e dall'eterogeneità del tessuto. Le lunghezze d'onda più corte (ad esempio, la luce blu) diffondono maggiormente, riducendo la profondità di imaging ma migliorando la risoluzione vicino alla superficie. Al contrario, le lunghezze d'onda più lunghe (ad esempio, l'infrarosso vicino - NIR) diffondono meno e penetrano più in profondità, sebbene con una risoluzione spaziale ridotta.

Questo compromesso rappresenta una sfida progettuale fondamentale nella diagnostica ottica. Tecnologie come la spettroscopia a tempo risolto, l'imaging in dominio di frequenza e la microscopia multi-fotonica sfruttano il comportamento della diffusione per estrarre segnali diagnostici utili dai tessuti a diverse profondità (Barsom et al., 2016).