Mobilgerät soll sofortige Diagnose von Herzerkrankungen ermöglichen
Herz-Kreislauf-Erkrankungen (HKE) zählen noch immer zu den häufigsten Todesursachen. Laut der Weltgesundheitsorganisation sterben weltweit mehr Menschen an HKE als aus jeglichen anderen Gründen. Da die Diagnose spezialisierte Untersuchungen erfordern kann, die kostspielig und kompliziert sind, könnte die Erkennung von Risikopersonen eine wesentliche Rolle bei der Frühintervention spielen. Dies ist die Vision des EU-finanzierten Projekts CARDIS (Early stage CARdio Vascular Disease Detection with Integrated Silicon Photonics), das einen Prototyp eines medizinischen Geräts für die Diagnose verschiedener HKE entwickelt hat, wie zum Beispiel arterielle Verengung oder Herzversagen. Dessen Technologie basiert auf Silizium-Photonik. Eine Pressemitteilung des Projektpartners Interuniversitair Micro-Electronica Centrum (imec) gibt an, dass das Instrument für die Früherkennung arterieller Verhärtungen nur minimalen physischen Kontakt und vom Patienten minimale Nutzerkompetenz erfordert. Bei dieser Erkrankung kommt es zu Veränderungen der mechanischen Eigenschaften der Arterien. Es wurden erhebliche Anstrengungen unternommen, um zu bestimmen, wie man dies am besten messen kann. Die Bewertung des Gerätes „auf Basis der Messung der arteriellen Pulswellengeschwindigkeit ist Teil der jüngsten Richtlinien für die Risikoprognose von HKE und gilt als Schlüsselindikator für Bluthochdruck“, wie in der Pressemitteilung erklärt wird. Allerdings ist es mit den aktuell verfügbaren Instrumenten schwierig, in einer durchschnittlichen Hausarztpraxis viele Patienten auf diese Erkrankung hin zu untersuchen. In der Pressemitteilung heißt es: „Das Funktionsprinzip des Gerätes ist die Laser-Doppler-Vibrometrie (LDV), bei der ein sehr schwacher Laser auf die Haut über einer Arterie gerichtet wird. Die Vibrationsamplitude und -frequenz der Haut, die auf den Herzschlag zurückzuführen sind, werden aus der Dopplerverschiebung des reflektierten Strahls extrahiert.“ Weiterhin heißt es, dass das Gerät „mehrere Punkte auf der Haut über der Arterie gleichzeitig scannen kann. Den Mittelpunkt des Systems bildet ein Silizium-Photonik-Chip, der die optische Funktionalität des Mehrstrahl-LDV-Gerätes enthält.“ Früherkennung in großem Maßstab Das Team hat eine klinische Machbarkeitsstudie mit 100 Patienten in Paris durchgeführt und laut der Pressemitteilung sind weitere Tests in Maastricht geplant. Die Partner hoffen, einen kleinen Bestand des Gerätes produzieren zu können, um klinische Machbarkeitsstudien mit größeren Patientengruppen und über längere Zeiträume hinweg durchführen zu können. Wenn die Ergebnisse zeigen, dass die Technologie HKE im Frühstadium erkennen kann, wird das Projekt die Produktion in großem Maßstab auf den Weg bringen. „Einer der Vorteile der Silizium-Photonik-Technologie ist, dass man den Chip in großem Maßstab kostengünstig herstellen kann“, erklärt imec. Das CARDIS-Projekt wurde ins Leben gerufen, um ein mobiles, robustes und kostengünstiges Gerät für die Früherkennung arterieller Verhärtungen und Erkennung von Stenose und Herzversagen zu entwickeln. Das neue Wissen und die Expertise, die die Projektpartner erlangten, wird EU-Unternehmen zugänglich gemacht, die unter anderem in der Branche der medizinischen Diagnostik tätig sind. „Es wird verwendet, um die integrierte Photonik auf die nächste Stufe zu bringen und ihre Verwendung in verschiedensten Anwendungsbereichen zu ermöglichen, wie es auf der CORDIS-Website heißt. Weitere Informationen finden Sie unter: CARDIS-Projektwebsite
Länder
Belgien
