Imec entwickelt ein Screening-Gerät für Herz-Kreislauf-Erkrankungen
Die Beurteilung der arteriellen Steifheit durch Messung der Pulswellengeschwindigkeit der Aorta (aPWV) ist in den neuesten Richtlinien für die CVD-Risikovorhersage enthalten und ein wichtiger Indikator für Hypertonie. Heutzutage stehen jedoch keine Tools zur Verfügung, mit denen eine große Anzahl von Patienten auf Arteriensteifigkeit in einem Arztpraxis untersucht werden kann. Infolgedessen bleiben viele Individuen unerkannt.
Im Rahmen des Projekts „Horizont 2020“ haben CARDIS, imec, Medtronic und sieben weitere Partner ein mobiles, kostengünstiges Point-of-Care-Screening-Gerät für CVD entwickelt. Das Gerät zielt auf eine schnelle, reproduzierbare und zuverlässige Messung mit minimalem Körperkontakt mit dem Patienten und minimalen Fertigkeiten des Bedieners ab.
Das Funktionsprinzip des Geräts ist die Laser-Doppler-Vibrometrie (LDV), bei der ein Laser mit sehr geringer Leistung auf die Haut gerichtet wird, die über einer Arterie liegt. Die Schwingungsamplitude und -frequenz der Haut, die sich aus dem Herzschlag ergibt, werden aus der Dopplerverschiebung des reflektierten Strahls extrahiert. Die Vorrichtung umfasst zwei Reihen von sechs Strahlen, wodurch mehrere Punkte auf der Haut oberhalb der Arterie parallel abgetastet werden.
Das Herzstück des Systems ist ein Silizium-Photonik-Chip, der die optische Funktionalität der Mehrstrahl-LDV-Vorrichtung enthält.
Der CARDIS-Chip wurde von der Photonics Research Group, einem imec-Labor der Universität Gent, entworfen und durch die Silizium-Photonik-Technologieplattform iSiPP50G von imec prototypisiert und wurde unter Verwendung fortschrittlicher optischer Gehäuseverfahren implementiert, die am Tyndall National Institute in Irland entwickelt wurden.
Das System wurde dann in ein Handheld-Gerät integriert und von Medtronic für den menschlichen Gebrauch validiert.
Eine klinische Machbarkeitsstudie im Georges Pompidou European Hospital in Paris hat einen erheblichen klinischen Datensatz sowohl von gesunden Probanden als auch von Patienten mit kardiovaskulären Erkrankungen gesammelt. Die Qualität der Gerätewerte erwies sich als sehr gut und es konnten bei allen Probanden ausreichende Messergebnisse erhalten werden.
Auch die Messdaten und die Variabilität innerhalb von Sitzungen stimmten mit den durch Referenzverfahren ermittelten Daten und Variabilitäten überein. Ein vollständiger Datensatz ist jetzt verfügbar, und mit Unterstützung von Medtronic werden sowohl am INSERM als auch an der Abteilung für Biomedizinische Technik der Universität Gent eingehende Analysen durchgeführt. Darüber hinaus sind weitere klinische Machbarkeitsstudien im akademischen Krankenhaus von Maastricht (Niederlande) geplant.