Den norskutviklede metoden er patentsøkt, og selskapet Cardiaccs AS eier rettighetene til patentet.
Selskapet Inven2, som eies av UiO og Oslo universitetssykehus, er ansvarlig for patenteringen og fremtidige lisensavtaler for den norske teknologien.
Et akselerometer er en sensor som måler hastighetsendringer, og disse er flittig brukt i smarttelefon- og dataspillindustrien.
Nå skal slike sensorer også brukes til å fortelle hjertekirurgene nøyaktig hvordan hjertet oppfører seg.
Etter en idé fra Intervensjonssenteret ved Rikshospitalet fikk forskere ved Høgskolen i Sørøst-Norge oppgaven med å utvikle en slik sensor til å overvåke hjertet ved operasjoner med åpen brystkasse.
Det nakne hjertet
I takt med teknologiske framskritt har det blitt langt færre medisinske inngrep der brystkassen må åpnes.
Det er bare i de mest alvorlige tilfellene at hjertet fortsatt må blottstilles.
Blant annet åpner kirurgene brystkassen når pasienten skal gjennomgå en bypassoperasjon, der de skifter ut årene som forsyner hjertemusklene med blod.
Under – og i etterkant av – slike operasjoner er det avgjørende at hjertefunksjonen overvåkes nøye.
To teknikker er rådende i dag: trykkmålere, som plasseres i en arterie i armen og i en vene i halsen eller ved hjelp av ultralyd, gjennom en sonde som settes inn i halsen.
Problemet er at trykkmålinger gir for dårlige resultater, og at en ultralydsonde bare kan brukes mens operasjonen foregår og ikke i de kritiske timene og dagene i etterkant.
Forsker Anh Tuan Nguyen har utviklet en fullverdig sensorenhet som bruker akselerometre til å overvåke hjertet. (Foto: Knut J. Meland)
Men kirurger kan ikke bruke nøyaktig samme type sensor som du finner i smarttelefoner.
– Når man lager en sensor som skal sys inn i et menneskehjerte stilles det helt andre krav til akselerometrene enn de vi finner i for eksempel mobiltelefoner i dag, forteller Kristin Imenes. Hun er forsker ved Institutt for mikrosystemer ved Høgskolen i Sørøst-Norge (HSN) og har ledet forskningsarbeidet.
– Utstyret må tåle helt andre påkjenninger og dessuten møte en rekke kliniske krav. Hovedutfordringen er likevel å få alt så smått at hjertet ikke punkteres, fortsetter Imenes.
Stipendiat Anh Tuan Nguyen, også ved HSN, presenterte nylig sitt doktorgradsarbeid der han har utviklet en fullverdig sensorenhet.
Enheten har senere blitt testet, og resultatene er gode.
Annonse
Men før produktet kan sendes ut på markedet må det godkjennes og da kreves flere tester ved andre sykehus.
Nå jobber forskerne med å få produsert flere enheter, slik at de kan få testet dem ut.
Selve sensorelementet (til høyre) er festet til et polyimidbasert, fleksibelt substrat som er kapslet inn i biokompatibel isolasjon. (Foto: Institutt for mikrosystemer / HSN)
Blir igjen i kroppen
– Selve sensorelementet er laget ved hjelp av mikroteknologi og er på størrelse med et knappenålshode, forklarer Nguyen.
Stipendiat Anh Tuan Nguyen ved HSN presenterte nylig sitt doktorgradsarbeid, der han har utviklet en fullverdig sensor-enhet som bruker akselerometre til å overvåke hjertet i forbindelse med operasjoner med åpen brystkasse. (Foto: Knut J. Meland)
– For at sensoren skal kunne settes inn i hjerteveggen, er den pakket inn i en stålkapsel formet som en kulepennspiss og koblet til en silikoninnpakket ledning som forsyner sensoren med strøm og samtidig overfører signalene den fanger opp, forklarer Nguyen.
Enheten, som er smalere enn en fyrstikk, settes inn i hjertemuskelen før operasjonen. Der forblir den også etter at brystkassen er lukket og fortsetter å gi detaljert informasjon om hjertes bevegelser.
Enheten fungerer også som en erstatter for elektrodene som i dag brukes for å stimulere hjertet til å holde regelmessig rytme under operasjonen.
Enheten trekkes til slutt ut gjennom en åpning i brystveggen etter et par dager når pasienten er skrevet ut av intensivavdelingen.
Utgangspunktet for ideen var et behov for å kunne fange opp iskemi, eller lokal blodmangel, som skyldes at blodårer som er innsnevret eller tilstoppet, på pasienter som har gjennomgått bypass-operasjon på hjertes blodforsyning.
Underveis i arbeidet har det åpenbart seg en rekke andre mulige bruksområder, blant annet ved hjertefeil hos barn.
– Om man kan ha sammenhengende sensorovervåkning over lengre tid, kan man få viktig info om hjertets tilstand og kanskje kunne gi en riktigere behandling av pasienter med hjertefeil, sier Imenes.
Sensoren har også vært brukt i forsøk for å regulere driften til kunstige hjertepumper som opereres inn i svært syke mennesker som ellers bare kan reddes av en transplantasjon.
Referanse:
Anh Tuan Nguyen: Miniaturization of Circuit Packaging of an Accelerometer Heart Monitoring Device. Høgskolen i Buskerud og Vestfold. 2016. Doktorgrad. ISBN: 978-82-7860-284-3 (electronic) Sammendrag.
