Non-invasive estimation of in vivo optical properties and hemodynamic parameters of domestic animals: a preliminary study on horses, dogs, and sheep.

Autor:	Frabasile L; Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano, Milan, Italy., Amendola C; Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano, Milan, Italy., Buttafava M; PIONIRS s.r.l., Milan, Italy., Chincarini M; Facoltà di Medicina Veterinaria, Università degli Studi di Teramo, Teramo, Italy., Contini D; Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano, Milan, Italy., Cozzi B; Dipartimento di Biomedicina Comparata e Alimentazione, Università degli Studi di Padova, Legnaro, Italy., De Zani D; Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali (DIVAS), Università degli Studi di Milano, Lodi, Italy., Guerri G; Facoltà di Medicina Veterinaria, Università degli Studi di Teramo, Teramo, Italy., Lacerenza M; PIONIRS s.r.l., Milan, Italy., Minero M; Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali (DIVAS), Università degli Studi di Milano, Lodi, Italy., Petrizzi L; Facoltà di Medicina Veterinaria, Università degli Studi di Teramo, Teramo, Italy., Qiu L; School of Software, South China Normal University, Guangzhou, China., Rabbogliatti V; Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali (DIVAS), Università degli Studi di Milano, Lodi, Italy., Rossi E; Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell'Abruzzo e del Molise G. Caporale, Teramo, Italy., Spinelli L; Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Milan, Italy., Straticò P; Facoltà di Medicina Veterinaria, Università degli Studi di Teramo, Teramo, Italy., Vignola G; Facoltà di Medicina Veterinaria, Università degli Studi di Teramo, Teramo, Italy., Zani DD; Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali (DIVAS), Università degli Studi di Milano, Lodi, Italy., Dalla Costa E; Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali (DIVAS), Università degli Studi di Milano, Lodi, Italy., Torricelli A; Dipartimento di Fisica, Politecnico di Milano, Milan, Italy.; Consiglio Nazionale delle Ricerche, Istituto di Fotonica e Nanotecnologie, Milan, Italy.
Jazyk:	angličtina
Zdroj:	Frontiers in veterinary science [Front Vet Sci] 2023 Sep 18; Vol. 10, pp. 1243325. Date of Electronic Publication: 2023 Sep 18 (Print Publication: 2023).
DOI:	10.3389/fvets.2023.1243325
Abstrakt:	Biosensors applied in veterinary medicine serve as a noninvasive method to determine the health status of animals and, indirectly, their level of welfare. Near infrared spectroscopy (NIRS) has been suggested as a technology with this application. This study presents preliminary in vivo time domain NIRS measurements of optical properties (absorption coefficient, reduced scattering coefficient, and differential pathlength factor) and hemodynamic parameters (concentration of oxygenated hemoglobin, deoxygenated hemoglobin, total hemoglobin, and tissue oxygen saturation) of tissue domestic animals, specifically of skeletal muscle (4 dogs and 6 horses) and head (4 dogs and 19 sheep). The results suggest that TD NIRS in vivo measurements on domestic animals are feasible, and reveal significant variations in the optical and hemodynamic properties among tissue types and species. In horses the different optical and hemodynamic properties of the measured muscles can be attributed to the presence of a thicker adipose layer over the muscle in the Longissimus Dorsi and in the Gluteus Superficialis as compared to the Triceps Brachii. In dogs the absorption coefficient is higher in the head (temporalis musculature) than in skeletal muscles. The smaller absorption coefficient for the head of the sheep as compared to the head of dogs may suggest that in sheep we are indeed reaching the brain cortex while in dog light penetration can be hindered by the strongly absorbing muscle covering the cranium. Competing Interests: AT, DC, MB, and ML are cofounders of PIONIRS Srl. The remaining authors declare that the research was conducted in the absence of any commercial or financial relationships that could be construed as a potential conflict of interest. (Copyright © 2023 Frabasile, Amendola, Buttafava, Chincarini, Contini, Cozzi, De Zani, Guerri, Lacerenza, Minero, Petrizzi, Qiu, Rabbogliatti, Rossi, Spinelli, Straticò, Vignola, Zani, Dalla Costa and Torricelli.)
Databáze:	MEDLINE
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