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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-09222025-180503


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
VESTRINI, TOMMASO
URN
etd-09222025-180503
Titolo
Characterization and optimization of a spectrophotometric sensor for blood parameter monitoring in extracorporeal devices
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'INFORMAZIONE
Corso di studi
INGEGNERIA BIOMEDICA
Relatori
relatore Ciuti, Gastone
Parole chiave
  • apheresis
  • blood leakage detector
  • familiar hypercolesterolemia
  • FEM thermal simulation
  • hemolyisis
  • LDL-apheresi
  • lipemia
  • spectrophotometric sensor
Data inizio appello
10/10/2025
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
10/10/2095
Riassunto
L’aferesi delle lipoproteine rappresenta il trattamento di ultima istanza nei casi gravi di ipercolesterolemia familiare, condizione che comporta un aumento del rischio cardiovascolare. Nei dispositivi per aferesi che impiegano una membrana per la separazione del plasma è integrato un sensore di perdite ematiche (Blood Leakage Detector, BLD) per garantire la sicurezza del paziente. I sensori BLD attualmente in commercio si basano su principi ottici a soglia, ma risultano soggetti a falsi allarmi causati dall’interferenza di elevate concentrazioni di trigliceridi nel plasma, condizione frequente nei pazienti soggetti a LDL-aferesi.
Lo scopo di questa tesi è stato lo sviluppo di un BLD basato su spettrometria VIS (visibile), finalizzato all’identificazione sia della presenza di trigliceridi che di emoglobina libera. A tal fine, sono stati sviluppati diversi design opto-meccanici dell’holder per l’alloggiamento del campione, è stata caratterizzata la sorgente luminosa attraverso simulazioni FEM e prove sperimentali, ed infine sono stati testati i prototipi in vitro. In particolare, sono stati condotti test statici per valutare la ripetibilità di misura di ciascun set-up e prove dinamiche mediante l’utilizzo di una linea tubi e di una pompa peristaltica per verificare la sensibilità in condizioni simili a quelle reali di trattamento.
I risultati ottenuti hanno evidenziato buone performance in termini di ripetibilità di misura e di capacità di distinzione tra gli spettri di campioni con emolisi e con alta concentrazione lipidica, dimostrando le potenzialità di questo approccio, che potrà essere applicato in diversi contesti clinici.
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