歐盟資助的InSiDe項(xiàng)目，旨在改善早期心血管疾病診斷。目前，為期五年的研究計(jì)劃已經(jīng)結(jié)束。該項(xiàng)目是由imec公司通過根特大學(xué)相關(guān)光子學(xué)研究小組進(jìn)行協(xié)調(diào)，旨在開發(fā)一種基于硅光子學(xué)的手持設(shè)備，能夠識別不同階段的心血管疾病。

據(jù)imec稱，當(dāng)前心血管疾病造成的死亡占全球死亡總數(shù)的31%，因此及早識別高危人群并進(jìn)行干預(yù)以阻止或逆轉(zhuǎn)病理過程，將有助于應(yīng)對重大的醫(yī)療挑戰(zhàn)。動脈僵化是高血壓的早期預(yù)警信號，可用于指導(dǎo)血壓升高和中度心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)患者的治療。

與CMOS兼容的硅光子制造技術(shù)在緊湊型設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了多光束LDV系統(tǒng)

早期識別動脈狹窄、瓣膜疾病和心臟不同步，可以改善心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)分類。然而，目前還沒有任何工具在初級保健中對大量人群進(jìn)行指標(biāo)篩查，而那些出現(xiàn)中度風(fēng)險(xiǎn)癥狀的人往往得不到及時診斷。

正如2020年該項(xiàng)目啟動時所描述的，InSiDe項(xiàng)目以Cardis項(xiàng)目的工作為基礎(chǔ)。Cardis項(xiàng)目展示了集成硅光子技術(shù)的移動式低成本激光測振平臺，并驗(yàn)證了這一概念用于篩查動脈僵化、檢測血管狹窄和心力衰竭的可行性方案。

據(jù)項(xiàng)目合作伙伴廷德爾國家研究所稱，硅光子技術(shù)是該項(xiàng)目的核心技術(shù)，可以在CMOS制造環(huán)境下生產(chǎn)的芯片中實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的光學(xué)功能。

未來的先進(jìn)臨床設(shè)備
InSiDe設(shè)備采用多光束激光多普勒測振（LDV）法，測量目標(biāo)反射的激光的相位和頻率變化。如果目標(biāo)在移動，特別是在振動時，反射光束的相位/頻率就會因多普勒效應(yīng)而變化。

這為通過動脈僵化檢測心功能障礙提供了一條途徑。將低功率激光束對準(zhǔn)動脈上方的皮膚，從反射光束的多普勒偏移中，提取皮膚因心跳而產(chǎn)生的振動幅度和頻率。然后，算法可以自動評估相關(guān)的僵硬度參數(shù)。

激光多普勒測振儀是目前位移和速度分辨率最高的方法，在許多基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域都有應(yīng)用

這種分析方法不需要在皮膚上貼反射貼片，研究小組稱這一簡化改變了臨床醫(yī)生的工作方式，并為醫(yī)學(xué)界接受一種用戶友好型設(shè)備鋪平了道路。

除了激光源和聚焦透鏡，多光束干涉儀將在硅芯片中實(shí)現(xiàn)。由于采用了與CMOS兼容的制造工藝，可以在一個緊湊的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)多光束激光多普勒測振系統(tǒng)，從而可以在多個位置同時進(jìn)行測量，無需進(jìn)行復(fù)雜的機(jī)械掃描。

InSiDe平臺的最終發(fā)展包括一個主設(shè)備和一個輔助設(shè)備，每個設(shè)備都有4個傳感光束。這種結(jié)構(gòu)可僅通過主設(shè)備進(jìn)行局部血管狹窄和心臟收縮測量。如果同時使用兩個設(shè)備，則可進(jìn)行同步脈搏波測量，獲得頸動脈-股動脈脈搏波速度。

InSiDe儀器現(xiàn)已用于法國和荷蘭的臨床可行性研究，以評估心臟收縮、頸動脈狹窄、耐藥性高血壓患者的治療依從性、心臟瓣膜功能障礙以及COVID-19感染的影響。荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)的Frits Prinzen評論說：信號采集的可行性很好，獲得有用信號的時間不到10分鐘，病人幾乎沒有注意到進(jìn)行了測量。