Studio del comportamento termico di agenti di contrasto per ecografia diagnostica mediante un sistema fotoacustico

La tecnica fotoacustica è un consolidato metodo di indagine sperimentale in base al quale un campione stimolato mediante una radiazione ottica emette segnali acustici. Questa tecnica è largamente utilizzata per la determinazione di varie proprietà di solidi, liquidi e gas. Nel presente lavoro, l’apparato sperimentale realizzato prevede l’utilizzo di una struttura chiusa, detta cella fotoacustica, mediante la quale lo studio del campione viene eseguito in condizioni di risonanza, ottenute modulando la radiazione elettromagnetica di eccitazione alle frequenze dei modi fondamentali della struttura stessa. Il campione indagato è una sospensione di microbolle in liquido, che costituisce i farmaci utilizzati in ecografia diagnostica per aumentare il contrasto delle immagini ecografiche. Il comportamento della cella fotoacustica è riconducibile a quello di un risuonatore di Helmholtz, al quale si sovrappone quello di un oscillatore armonico causato dalle particolari condizioni di chiusura della struttura, determinando complessivamente la presenza di due modi propri in corrispondenza dei quali è valutato il comportamento dell’agente di contrasto. Le due frequenze di risonanza che caratterizzano la struttura vengono evidenziate in presenza di sola acqua distillata e successivamente rilevate inserendo nella cella l'agente di contrasto; la presenza di questo provoca una diminuzione delle due frequenze, oltre all’inversione del rapporto tra le ampiezze a esse corrispondenti, rispetto alla situazione iniziale, dovuta all'oscillazione delle microbolle gassose costituenti l'agente di contrasto incapsulate in un guscio fosfolipidico.