High melanin concentrations in dark skins can negatively affect results in light-based diagnostics and treatments. The optical properties of dark skins are known in the literature, but until now, there has not been a correlation between optical properties and skin phototype through a reliable and reproducible classification. The individual typology angle (ITA) was developed in the 90's to classify the skin phenotype by using colorimetric measurements with calibrated equipment. ITA is directly related to the chemical constitutive skin pigmentation and can be used as a reliable method of skin categorization. In this study, different ex-vivo skin phototypes were optically characterized, evaluating the absorption, scattering and effective attenuation coefficient, optical depth penetration and albedo. Each of these optical parameters has relevance in biophotonics applications in health sciences. To measure these properties, 3D-printed integrating spheres system was manufactured, characterized and validated. The optical results indicate the existence of a high correlation between ITA and the optical properties of skins with different phototypes. The absorption coefficient and effective attenuation increase with the decrease of ITA, that is, dark skin absorbs more light. On the other hand, optical penetration and albedo is higher for high ITA values. The scattering coefficient had lower dependence on the skin phototypes. With the experimental data of the absorption coefficient, it was possible to determine an experimental model to estimate the absorption coefficient using only the ITA colorimetric parameters, opening new opportunities for corrections in optical devices such as pulse oximeters, smartwatches, photoacoustic oximetry, and others. Finally, a work developed during the exchange in the Institut für Lasertechnologien in der Medizin an der Universität Ulm - Germany is presented, where an innovative method of carrying out VIS-NIR reflectance spectroscopy measurements regardless of distance is presented.

Altas concentrações de melanina em peles escuras pode afetar negativamente os resultados em diagnósticos e tratamentos baseados em luz. As propriedades ópticas de peles escuras são conhecidas na literatura, mas até o momento, não havia uma correlação entre as propriedades ópticas e o fototipo de pele através de uma classificação confiável e reprodutível. O ângulo de tipologia individual (ITA) foi desenvolvido na década de 90 para classificar o fenótipo de peles utilizando medidas colorimétricas com equipamentos calibrados. O ITA é diretamente relacionado a constituição química da pigmentação da pele e pode ser usado como um método confiável de categorização das peles. Neste estudo, diferentes fototipos de peles ex-vivo foram opticamente caracterizados, avaliando o coeficiente de absorção, espalhamento, atenuação efetiva, penetração óptica e albedo. Cada um desses parâmetros ópticos possui relevância em aplicações biofotônicas nas ciências da saúde. Para mensurar essas propriedades, foram manufaturadas, caracterizadas e validadas um sistema de esferas integradoras em 3D. Os resultados obtidos indicam a existência de uma correlação entre o ITA e as propriedades ópticas das peles com diferente fototipos. O coeficiente de absorção e atenuação efetiva aumentam com a redução do ITA, ou seja, peles escuras absorvem mais luz. Por outro lado, a penetração óptica e a albedo é maior para maiores ITAs. O coeficiente de espalhamento teve poucas alterações em função dos fototipo de pele. Com os dados experimentais do coeficiente de absorção foi possível determinar um modelo experimental para estimar o coeficiente de absorção usando apenas os parâmetros colorimétricos do ITA, abrindo novas oportunidades para correções em dispositivos ópticos como oxímetros de pulso, relógios inteligentes, oximetria fotoacústica, e outros. Por fim, é apresentado um trabalho desenvolvido durante o intercâmbio no Institut für Lasertechnologien in der Medizin an der Universität Ulm - Alemanha, onde é apresentado um método inovador de realizar medidas de espectroscopia de reflectância no visível e infravermelho próximo independente da distância.