1. Fondamenti della Luce e della Tecnologia Laser

Il modo in cui un laser interagisce con il tessuto è alla base del suo valore diagnostico. I laser diagnostici operano tipicamente a bassa potenza per evitare danni, massimizzando al contempo l’acquisizione dei dati tramite segnali ottici.

I meccanismi di interazione comuni includono:

• Diffusione elastica: La luce rimbalza sul tessuto senza cambiamento di energia, utilizzata in tecniche come l’imaging ottico diffuso.
• Diffusione anelastica (effetto Raman): La luce perde o guadagna energia, rivelando la composizione molecolare—utile nella spettroscopia Raman.
• Fluorescenza: La luce eccita le molecole del tessuto, che emettono luce secondaria. Questo fenomeno è sfruttato nella Fluorescenza Indotta da Laser (LIF) per identificare attività metabolica anomala.
• Interferenza: Utilizzata nella Tomografia a Coerenza Ottica (OCT) per ricostruire strutture interne in base agli spostamenti di fase delle onde riflesse (Barsom et al., 2016).

Comprendere queste interazioni consente a ricercatori e clinici di progettare strumenti diagnostici non invasivi in grado di rilevare malattie come il cancro, la degenerazione maculare e condizioni cardiovascolari senza la necessità di incidere il tessuto o estrarre campioni.