IMEC和Cardis合作伙伴开发了独特的基于光子的医疗设备。

IMEC是全球领先的纳米电子学和数字技术研究和创新中心，根特大学与美敦力和其他心脏病项目合作伙伴共同开发了一种基于硅光子学的原型医疗设备，用于筛选动脉硬度和诊断动脉等心血管疾病。狭窄和心力衰竭。法国巴黎乔治蓬皮杜欧洲医院的INSERM成功完成了一项100名患者的临床可行性研究。

心血管疾病（CVD）是全球主要的死因之一。早期识别有风险的个体允许早期干预停止或逆转病理过程。通过测量主动脉脉波速度（apwv）来评估动脉僵硬度被纳入最新的心血管疾病风险预测指南中，它是高血压的一个关键标志。然而，目前还没有一种工具可以在全科医生的办公室方便地筛查大量患者的动脉硬化。因此，许多人仍然没有被诊断出来。

在Horizon 2020项目中，Cardis、IMEC、Medtronic和其他7个合作伙伴开发了一种原型移动、低成本的CVD护理点筛选设备。该设备旨在以快速、可重复和可靠的方式进行测量，与患者的身体接触最少，操作人员的技能也最少。该装置的工作原理是激光多普勒测振（LDV），其中一个非常低功率的激光被引向动脉上的皮肤。从反射光束的多普勒频移中提取心脏跳动引起的皮肤振动的振幅和频率。该装置包括两行六光束，从而平行扫描动脉上方皮肤上的多个点。

该系统的核心是一个硅光子学芯片，包含多光束LDV器件的光学功能。Cardis芯片由根特大学的IMEC实验室光子学研究小组设计，并通过IMEC的硅光子学技术平台ISIP50G进行原型设计，并使用爱尔兰廷德尔国家研究所开发的先进光学封装方法实现。然后，该系统被集成到手持设备中，并由美敦力公司验证供人使用。

巴黎Georges Pompidou欧洲医院的一项临床可行性研究收集了大量的临床数据集，既来自健康受试者，也来自心血管疾病患者。结果发现，该装置的读数质量非常好，所有受试者都能获得足够的测量结果。此外，各疗程的测量数据和变异性与参考技术获得的数据和变异性一致。现在可以使用完整的数据集，在美敦力的支持下，将在INSERM和根特大学生物医学工程系进行深入分析。此外，还计划在马斯特里赫特学术医院（荷兰）开展进一步的临床可行性研究。

负责这项可行性研究的心脏病学家皮埃尔·布托尤里博士说：“心脏起搏器被所有患者都很好地接受，而且被认为是有用的，而且耐受性也很好。”“信号采集的可行性非常好，因为100%的患者都获得了有用的信号。耐受性也很好，获得有用信号的时间不到10分钟，患者几乎没有注意到进行了测量。”

光子学研究小组（IMEC/UGENT）负责人Roel Baets总结道：“硅光子学是一项强大的技术，它将光子学独特的传感能力与硅半导体技术的低成本和小型化能力相结合。令人激动的是，我们的硅光子芯片和原型医疗设备有望改变这么多心血管疾病患者的生活。”

在下一步中，将生产一个小系列的设备，以便对更大的患者组和更长的时间段进行临床可行性研究。如果这项可行性研究证明了该技术在早期检测心血管疾病的能力，就可以开始大规模生产。硅光子学技术的一个好处是，在高容量下，芯片可以以低成本生产。