以下所示的两种诊断方法——视网膜微血管分析和化学呼吸分析——在灵敏度和早期疾病检测能力方面是独特的；这些直接转化为更好的治疗方案——通常也可以用于疾病的预防。这两种方法可以快速准确地收集患者数据，非常适合对大量患者进行筛查。因此，风险人群中的患者可以经常接受检测，甚至可以很快发现病情的轻微变化。为了提高这两种方法的准确性和特异性，需要扩大相关患者样本的数据库；我们将邀请合适的中国医疗机构系统地建立这个数据库。
眼睛和心脏的脉管系统有几个共同的特征。因此，在某种程度上，眼睛容易接近的血管是通往心脏的窗口。心血管功能与危险因素之间存在相互作用，与许多眼部疾病的发生和发展有关。特别是动静脉夹闭、视网膜动脉变窄和视网膜静脉扩张是心血管风险增加的重要迹象。由于眼睛的静脉流出异常，扩张的静脉中的压力通常会显着增加。除了这些形态学标准外，功能改变可能更加相关，并可能在未来的诊断中发挥重要作用。（J. Flammer.）
心脏和视网膜血管的脉管系统具有几个共同的特征，并且在功能失调的进展过程中会发生类似的变化。[1][2][3] 视网膜为成像和检测微血管随时间的变化提供了便利的场所。视网膜微血管分析的基础科学是基于以下观察：心血管问题和疾病首先出现在微血管中，并且在较长时间后才会出现在大血管中；当在视网膜的微血管中检测到心血管问题但尚未在大血管中检测到时，这预示着血管风险增加，通常还有足够的时间来采取纠正措施以减少或完全避免疾病的爆发。
Larry Hubbard 于 20 年前在美国开始了一项统计研究（社区动脉粥样硬化风险 (ARIC) 研究），其中开发了用于非散瞳眼底摄影和评估视网膜血管异常的方案。广泛的研究显示了心脏病发作和血管炎症的危险因素。ARIC研究和Rotterdam研究，是众多针对微血管的研究中的两项。
大约 25 年前，Walthard Vilser 博士在耶拿的弗里德里希席勒大学发起了动态血管分析 (DVA)；Vilser 博士随后创办了自己的公司，开始制造高精度光学设备。J.Flammer 教授使用 Vilser 博士的设备比较了眼部微血管中的静脉血压和动脉血压；他将视网膜 DVA（动态血管分析）和视网膜静脉分析相结合，并确认了青光眼的脉管成因。[2]
微血管分析可分为两个主要部分：静态微血管分析（图1）和动态微血管分析（图2）。
Figure 1: Static Micro Vessel Analysis
图2：动态微血管分析
静态微血管分析静态分析视网膜的微血管，即基于专用相机拍摄的静态图像，而动态微血管分析动态分析视网膜的微血管。在动态血管分析中，血管直径不仅作为单个帧中位置的函数确定，而且还作为实时视频中时间的函数连续确定。[11]
我们建议的工具是Imedos视网膜摄像头：（图3）
(a)
(b)
图3：（a）静态和（b）动态容器分析系统的主要组件
静态和动态微血管分析都已达到成熟水平，如今可以对心血管问题进行早期诊断——在问题实际爆发之前很多年（5-15 年）。早期设备已经上市，但仍主要用于眼科；只有少数研究机构开始使用该设备进行一般心血管分析和疾病预防。
呼吸分析是对呼出气体进行安全、灵敏、快速和廉价分析的核心技术和方法的发展。呼吸分析是一种非常有前途的诊断工具，可以实时、无创地快速监测生化参数。因此，它有可能简化各种疾病的诊断和监测，并可能在某些时候取代目前对血液或尿液样本进行的分析。
直接从肺部制备用于诊断目的的样品可能很困难。但是呼出的气是身体内部新陈代谢的独特窗口，可以以非常高的灵敏度和选择性对其进行分析。质谱法允许以极少的样品消耗量测定化合物的最高精度。在 1970 年代，Linus Pauling 使用 GC-MS（气相色谱-质谱）对呼出气的研究引发了人们对呼吸分析的兴趣。[15]
化学呼吸分析的基础科学基于以下观察：人类和动物的每一次呼出的呼吸中都含有大量化学物质形式的信息；这些化学物质通常只有极少量。使用基于经过充分验证的质谱仪（但专门为此目的开发）的新设备，可以检测到微量的给定化学物质。
通过气味检测人类疾病有着悠久的历史。从希波克拉底到传统中医再到拉瓦锡，从大约 10 年来，它是苏黎世联邦理工学院深入研究的对象。[16]
在那里，已经开发出迄今为止极为灵敏的仪器来分析人类呼吸的化学成分。[17][18]19][20][21][22][23] 在美国、欧盟、以色列等国的支持下，许多研究人员和机构正在努力开发呼吸诊断技术。2015年，来自以色列理工学院的团队宣布，他们开发了一种名为NoNose的呼吸诊断技术，可以检测17种疾病。[24]
患者/客户的呼吸在正常压力下被呼入气溶胶电离器的入口管；在那里，呼吸被电离并传递到质谱仪的超真空中。(图4)
图4:SESI电离器示意图
图5：气溶胶电离器与质谱仪接口，用于呼吸分析
我们建议用于化学呼吸分析的工具是ETH衍生装置的气溶胶电离器。FIT制造的二次电喷雾电离（SESI）使用电喷雾产生带电离子云。这些离子使与云层接触的蒸汽电离。电荷转移反应是特定的，非常有效，非常软（不涉及高能量）。因此，SESI能够：
–非常高的电离效率，
–极性物种的软电离，无碎片，以及
–即时响应。
化学呼吸分析仍处于早期发展阶段。在人类的呼吸中找到微量特定分子所需的设备今天已经存在，但仍然非常昂贵和复杂。许多问题仍然需要解决，比如呼出的气体中的重分子粘在仪器壁上的问题。新开发的硬件可以克服电离气溶胶的问题，并以适合大多数标准质谱仪的方式制备它们；为了分析提交给电离器的每次呼吸产生的大量数据，开发了特定的模式识别软件。