Dansk sensor skal forlænge levetiden af hjerteklapper fra grise

Ingeniører fra Ingeniørhøjskolen i Århus har i tæt samarbejde med hjertekirurger fra Århus Universitetshospital, Skejby udviklet en fem millimeter lang miniaturesensor, der kan måle kræfterne i hjertet og i hjerteklapperne.

Målingerne skal bruges til at udvikle bedre kunstige hjerteklapper til hjertepatienter, forklarer Peter Johansen, der er lektor på Ingeniørhøjskolen.

»Med den nye sensor kan vi for første gang måle hjertemuskulaturens påvirkning på indopererede biologiske hjerteklapper. Målingerne kan bruges til at videreudvikle de kunstige hjerteklapper, så de får en længere holdbarhed end de 20-30 år, som de typisk holder i dag,« siger Peter Johansen.

Den lille bøjelige sensor skal opereres fast på den kunstige hjerteklap, hvor den skal måle kræfterne i hjertemuskulaturen. (Foto: Peter Johansen) Illustration: Peter Johansen

Biologiske hjerteklapper indopereres i patienter, hvis hjerteklapper ikke længere har den ventilvirkning, der sikrer, at blodet uhindret flyder de rigtige veje i hjertet. Hjerteklapperne fremstilles primært af hjerteklapper fra grise og anvendes på grund af den begrænsede holdbarhed primært til patienter over 65 år.

Bøjelig silikone

Hidtil har det ikke været muligt at foretage detaljerede målinger af påvirkningerne på de indopererede hjerteklapper, fordi selv de mindste sensorer har påvirket måleresultaterne på grund af deres stivhed.

Den nye sensor er imidlertid bøjelig, da den er lavet af et specielt materiale bestående af en silikonemembran med et dobbelt sølvlag på som firmaet Danfoss Polypower har udviklet.

Den er kun fem millimeter lang og kan opereres fast på hjerteklapperne, hvilket giver en minimal påvirkning. Dermed kan den følge hjertets bevægelser, hvilket giver mulighed for langt mere præcise målinger.

»Det vil være et stort spring inden for udviklingen af biologiske hjerteklapper, når vi får adgang til retvisende målinger. Med afsæt i måleresultaterne håber vi at kunne udvikle hjerteklapper, der holder længere end de eksisterende og dermed giver mindre risiko for komplikationer, hvilket vil øge hjertepatienternes livskvalitet,« siger Peter Johansen.

Han forklarer til Ing.dk, at det drejer sig om at lokalisere de områder af hjerteklappen, der er udsat for de største kræfter, da det er disse områder, der vil kræve ekstra opmærksomhed, når en forbedret kunstig biologisk hjerteklap skal udvikles.

Skal testes på grise

Målesensoren er indtil videre udviklet som prototype, og ingeniørerne forbereder i øjeblikket et setup, der gør det muligt at måle disse kræfter - både i modeller, der simulerer hjertet og hvor hjerteklapper kan isættes, samt i et studie på levende bankende hjerter i grise, da hjerterne her minder meget om menneskets.

»Vi har store forventninger til målesensoren, og vi ser frem til at komme i gang med at teste den i praksis. Der er store kræfter på spil i det menneskelige hjerte, og jo bedre vi kan måle dem, jo bedre kan vi designe kunstige hjerteklapper, der kan tackle kræfterne og dermed holde længere,« siger Peter Johansen.