Maskine simulerer komplikationer af hjertekirurgi

Med en specialbygget simulator er det nu muligt at undersøge, hvordan kirurgiske indgreb på hovedpulsåren påvirker hjertets funktion på lang sigt. Det kan bane vej for bedre behandling af patienter med visse hjertesygdomme. 

Ved hjælp af avanceret måleudstyr, som registrerer bevægelser i hjerteroden med intet mindre end ni sensorer, kan man simulere et kirurgisk indgreb og få en her-og-nu indsigt i, hvordan det vil belaste hjertet over tid. (Foto: Anders Topp)

Forskere fra Aarhus Universitet kan for første gang måle, hvordan reparationer af hovedpulsåren påvirker kraftbalancen i hjertet på lang sigt. Det er en metode, der kan bane vej for nye kirurgiske procedurer i behandlingen af patienter med såkaldte aortaaneurismer, som er udposninger på hovedpulsåren. 

Det forklarer Tommy Kragh Bechsgaard, ph.d.-studerende ved Aarhus Universitet, der har fået økonomisk støtte fra blandt andet Hjerteforeningen til at gennemføre sine eksperimenter:

”Vi undersøger, hvordan de reparationsteknikker, lægerne anvender, påvirker hjertets kraftbalance her og nu og på sigt. Det er klart, at når vi bliver dygtigere til at forudsige dette, så kan vi tilpasse både operationsteknikkerne og de kirurgiske implantater, så hjertet kommer til at fungere med en kraftbalance, der minder mest muligt om den naturlige,” siger Tommy Kragh Bechsgaard, ph.d.-studerende ved Aarhus Universitet.

En aortaaneurisme er en udposning på hovedpulsåren tæt på hjerteroden, og den behandles i dag med et kirurgisk indgreb, hvor man erstatter det syge væv med et kunstigt rør i et fleksibelt materiale. 

Kirurgi kan påvirke hjertets kraftbalance


Forskerne håber, at de med den nye simuleringsteknologi vil blive i stand til at forudsige, hvordan de nuværende operationsteknikker og implantatmaterialer påvirker hjertets pumpefunktion over lang tid.

”Måske kan vi forudsige uhensigtsmæssige forskydninger i kraftbalancen på et meget tidligt stadie og længe før, patienterne vil opleve symptomer. Her giver teknologien os virkelig et forspring, fordi vi ikke behøver at vente på de empiriske erfaringer og langtidsstudier af, hvordan patienterne klarer sig,” siger Tommy Kragh Bechsgaard.

Aarhus Universitet har netop etableret et hjerteforskningslaboratorium med tilknytning til det ingeniørvidenskabelige forskningsområde. Her samarbejder ingeniører og læger om at kortlægge kræfterne i hjertet.

”Man kan i princippet tænke på hjertet som en pumpe i et lukket system med et nøje balanceret forhold imellem kræfter. Vi forsøger at identificere hvilke kræfter, der er på spil i det raske hjerte, og det bruger vi som udgangspunkt for at eksperimentere med, hvordan forskellige kirurgiske procedurer kan justeres. Hvad sker der for eksempel, hvis man ændrer på suturen? På implantatets form? Eller måske materialet? Vi er på jagt efter nye sammenhænge, og langt hen ad vejen, må vi prøve os frem,” forklarer Tommy Kragh Bechsgaard.

Ingeniører vil forudsige problemer

Bechsgaard udfører i første omgang sine eksperimenter på svinehjerter i en specialbygget maskine, der kan simulere trykforhold, flow og hjerterytme.

Han håber, at han i løbet af de næste par år kan give lægerne adgang til en grundlæggende indsigt i de fysiologiske forhold omkring kraftpåvirkningen af hjertemusklen, når de skal lave kirurgiske rekonstruktioner af hovedpulsåren.

”Vi kan sætte nye milepæle for behandling af hjertesygdomme, når læger og ingeniører går sammen om at forske. Med moderne teknologi kan vi langt hen af vejen forhindre de langtidskomplikationer, som vi endnu ikke kender i dag,” siger Tommy Kragh Bechsgaard

Se simulatoren og forskeren

hvid