ENGINEERINGNET.BE - Hart- en vaatziekten behoren wereldwijd tot de belangrijkste doodsoorzaken. Het vroeg opsporen ervan is dan ook uiterst belangrijk om tijdig de juiste maatregelen te kunnen nemen en een fatale uitkomst voor de patiënt te voorkomen.
Een verhoogde stijfheid van de bloedvaten is één van de vroegst waarneembare indicaties voor hart- en vaatziekten. Vandaag wordt dit vastgesteld door op twee verschillende plaatsen in het lichaam (ter hoogte van de halsslagader en de dijbeenslagader) de drukgolf te meten die door het bloedvat gaat bij elke hartslag.
De snelheid waarmee de drukgolf door het bloedvat gaat, is een indicatie voor de stijfheid van het bloedvat: hoe stijver, hoe hoger de drukgolfsnelheid (of Pulse Wave Velocity, PWV). Er is heel wat deskundigheid nodig om deze meting correct te kunnen doen en het blijft een ruwe indicatie.
Het prototype-toestel dat imec, de Universiteit Gent, Medtronic en zeven andere partners binnen het Europese H2020 project CARDIS ontwikkeld hebben laat toe om veel gemakkelijker, sneller en juister de stijfheid van de bloedvaten te meten.
Het toestel werkt op basis van het Dopplereffect (Laser Doppler Vibrometry of LDV) waarbij een laagvermogen laserstraal op de huid boven een slagader gericht wordt, waarna de weerkaatste laserstraal geanalyseerd wordt.
De ‘Doppler’ verschuiving tussen beide (de frequentie- of kleurverandering die ontstaat ten gevolge van de beweging van de huid) geeft een indicatie voor het ogenblik waarop de drukgolf passeert. Door dit op twee plaatsen te doen kan de stijfheid van het bloedvat geschat worden.
De fotonicachips in het nieuwe toestel werden ontworpen door de Photonics Research Group, een imec-onderzoeksgroep aan de Universiteit Gent. De chips werden daarna geïntegreerd in een draagbaar medisch instrument en werden vervolgens gevalideerd voor menselijk gebruik door Medtronic.
Het prototype werd getest bij 100 patiënten in een klinische haalbaarheidsstudie door INSERM in het Georges Pompidou European Hospital in Parijs. Uit eerste resultaten blijkt dat de kwaliteit van de metingen zeer goed is, en in lijn met de metingen via referentiemeettechnieken.
In een volgende stap zal een kleine serie van enkele tientallen van deze toestellen ontwikkeld worden waarmee een klinische studie bij een grote groep van duizenden patiënten kan uitgevoerd worden over een langere periode.
