Det er nu muligt for patienter at få udskiftet en nedslidt kunstig hjerteklap uden et stort kirurgisk indgreb. Ingeniører fra Aarhus Universitet har i samarbejde med læger fra Aarhus Universitetshospital udviklet og karakteriseret en skånsom teknik til at sprænge gamle implantater, så der bliver plads til nye.
I et laboratorium på Institut for Ingeniørvidenskab ved Aarhus Universitet har forskere gennemført en omfattende eksperimentrække med kunstige hjerteklapper. Med små højtryksballoner har de vist, at det kan lade sig gøre at sprænge dem uden at gøre skade på det raske væv omkring.
Det er godt nyt for de patienter, der i de seneste 30 – 40 år har fået en kunstig hjerteklap.
I dag implanteres på verdensplan mere end 200.000 kunstige hjerteklapper hvert eneste år, og dette tal vil stige yderligere i takt med, at samfundsdemografien ændrer sig med en voksende ældrebefolkning.
Desværre har en stor del af de kunstige hjerteklapper en begrænset holdbarhed, og forskerne forventer derfor en markant vækst i antallet af patienter, der skal igennem re-operation.
”Rigtig mange patienter går rundt med en klap, der skal udskiftes grundet de forandringer, der sker med tiden. Vores mål har været at beskrive en effektiv, sikker og ukompliceret teknik, der gør det det muligt at indsætte en ny klap uden re-operation,” siger Peter Johansen, lektor ved Institut for Ingeniørvidenskab, Aarhus Universitet.
Velegnet operationsteknik til små hjerteklapper
Den nye teknik gør det muligt for lægerne at isætte en ny hjerteklap uden brug af åben hjertekirurgi, og det kan især komme patienter med små hjerter til gavn, forklarer han:
”Hvis den slidte kunstige hjerteklap er for lille, er der ikke plads nok til at isætte den kateterbaserede hjerteklap. For at skabe plads sprænger vi de stive strukturer i den slidte hjerteklap med en højtryksballon,” siger han.
Peter Johansen har arbejdet tæt sammen med overlæge Jens Erik Nielsen-Kudsk ved Aarhus Universitets Hospital om udviklingen af den nye metode.
Resultaterne er offentliggjort i tidsskriftet EuroIntervention
Rent teknisk foregår udskiftningen af hjerteklappen ved, at lægerne fører et kateter med en højtryksballon ind i en pulsåre i lysken og hele vejen op til hjertet og den defekte klap. Her pumper de ballonen op, indtil den sprænger de stive strukturer i det slidte implantat.
Det giver et mere fleksibelt område for det nye implantat, som kan indsættes på samme kateterbaserede måde og altså uden brug af åben kirurgi.
Alternativ til kirurgi
Simpelt kan det måske lyde. Men det er det ikke. Det kræver en meget stor grad af præcision at sprænge defekte hjerteklapper uden at gøre skade på det omkringliggende væv, forklarer Peter Johansen:
”Det er klart, at vi skal kunne kontrollere trykket meget præcist og have en detaljeret indsigt i, hvordan brudmekanismerne er for de forskellige typer af klapper på markedet, og hvordan en sprængning påvirker vævet omkring det pågældende implantat.”
Flertallet af de kunstige hjerteklapper (cirka 75 %), der implanteres, er fremstillet af væv fra dyr. Det giver den mest naturlige blodgennemstrømning og samtidig den lavest mulige risiko for blodpropdannelse. Desværre er det også denne type af biologiske implantater, der degraderer hurtigst.
Hidtil har lægerne vejet fordelene ved det biologiske implantat op imod ulemperne ved en eller flere kirurgiske operationer igennem livet. Men med den nye teknik har de nu væsentlig bedre muligheder for genbehandling af patienter med biologiske klapper.
”De første resultater ser lovende ud. Vi har fået etableret en ny teknik som alternativ til kirurgisk re-operation med et minimum af komplikationer – også for patienter med små hjerteklapper,” siger Peter Johansen.
Forskerne arbejder videre med at undersøge, hvordan forskellige former for åreforkalkning lokalt omkring hjerteklappen eventuelt kan påvirke det tryk, lægerne skal benytte til klapsprængningerne.
Klinisk verdenspremiere i Danmark
Peter Johansen har i tæt samarbejde med kliniske forskere fra Hjertekirurgisk og Kardiologisk Afdeling på Aarhus Universitetshospital udført den omfattende in vitro forsøgsrække med systematisk trykbelastning af forskellige typer af kunstige hjerteklapper
”Vi er lykkedes med at lave et eksperimentelt setup, der kan give en klinisk guideline til, hvad der skal til for at sprænge forskellige typer af hjerteklapper, og vi har detaljeret viden om, hvordan de opfører sig, når de sprænger,” siger Peter Johansen.
Til forsøgene har forskerne brugt et højhastighedskamera til at optage den gradvise trykbelastning i ballonen med en opløsning på 200 billeder i sekundet. Det har gjort det muligt at få detaljeret viden om bevægelserne i hjerteklappernes struktur, når de sprænger.
De ingeniørvidenskabelige forsøg er så overbevisende, at lægerne på Aarhus Universitetshospital allerede har taget de kliniske guidelines i brug.