Tijdelijk hart

Hartpatiënten die wachten op een transplantatiehart krijgen steeds vaker een ondersteunende hartpomp. De vraag naar transplantatie-harten stijgt er door.

Sinds juni leeft in Engeland een 61-jarige man met een kleine turbine in zijn linker hartkamer. Toen deze geplaatst werd, zweefde de man op de rand van de dood. Al enkele jaren leed hij aan een ernstige vorm van hartfalen. De hartspier was zo verzwakt dat zijn hart nog maar een fractie van de normale hoeveelheid bloed rondpompte. De turbine, even groot als een 4,5 Volts batterij, pompt continu voldoende bloed uit de punt van de linker hartkamer naar de aorta. Het hart klopt nog steeds en doet dat zelfs beter dan voordien.

Kunstharten zijn al sinds de jaren zestig onder constructie. Eén van de geestelijke vaders is de Nederlander Willem Kolff, de uitvinder van de kunstnier. Kolff wilde een pomp bouwen die het hart zou kunnen vervangen. Maar toen in 1982, na veel ontwikkelingswerk, hartpatiënt Barney Clark er één kreeg ging er van alles mis. Tijdens de operatie sneuvelde een klep en kreeg Clark een longembolie doordat het kunsthart niet goed was ontlucht. Niettemin leefde hij nog 112 dagen.

``Een totaal kunsthart was met de technologie van toen te hoog gegrepen'', vindt dr. Gerhard Rakhorst van de disciplinegroep Biomaterialen van de Rijksuniversiteit Groningen. Dierenarts Rakhorst werkte in de tijd van de eerste implantatie enige tijd bij Kolff aan de University of Utah. ``Maar tegenwoordig gebruiken we betere materialen die de kans op complicaties als stolselvorming sterk verminderen. De huidige kunstharten zijn ook veel kleiner en lichter en passen daardoor mooier in de borstholte dan de nogal groot uitgevallen oudere modellen. Voor de aandrijving hebben we nu ultrabetrouwbare miniatuur-elektromotoren.'' Het kunsthart dat Clark kreeg werd aangedreven door een persluchtpomp buiten het lichaam, waarmee het was verbonden via slangen die door de huid staken. De kans op infecties was dan ook erg groot.

Het échec van de eerste poging heeft de ontwikkeling van kunstharten niet ontmoedigd. Het accent kwam echter te liggen bij pompen die de werking van het hart korte of langere tijd ondersteunen. Daarbij gaat het om modellen die kunnen dienen als overbrugging voor patiënten die op een donorhart wachten of die net een open hartoperatie hebben ondergaan of die na een hartinfarct in acuut levensgevaar verkeren. De pomp die het wachten op een donorhart verlicht moet maandenlang gedragen kunnen worden; de andere doen hooguit een paar dagen dienst en moeten de patiënt erdoor slepen. Rakhorst houdt zich nu vooral bezig met de ontwikkeling van dit laatste type. Ondanks deze accentverschuiving naar tijdelijk gebruik wordt er nog altijd gewerkt aan kunstharten en ondersteunende pompen voor permanent gebruik. Die moeten een oplossing bieden voor de vele hartpatiënten voor wie er domweg geen donorhart is.

Een voorbeeld van een pomp voor een paar dagen is de door Rakhorst bedachte en door dr. Dimitre Mihaylov verder uitgewerkte pulsatile catheter pump, kortweg Pucapomp. Deze zuigt door een slangetje bloed uit de linker ventrikel, en schakelt daarna over van zuigen op persen. De pomp wordt met behulp van een ECG zodanig afgesteld dat hij synchroon loopt met de hartslag. De pomp kan per minuut ongeveer 2,5 liter bloed verpompen, genoeg om het hart adequaat te ondersteunen.

Het ontwerp is uitgebreid getest bij kalveren, omdat kalverharten en mensenharten ongeveer even groot zijn. ``Daarbij bleek hoe nuttig het is dat de Pucapomp, net als het hart, een pulserende pomp is,'' stelt Rakhorst, ``want door de pulsaties wordt de doorbloeding van de hartspier verbeterd.'' Harten die te lijden hebben gehad van zuurstofgebrek door vernauwde of verstopte kransvaten blijken daar merkbaar van op te knappen.

grote markt

Deze vorm van hartmassage treedt op bij alle ondersteunende hartpompen. Als een pomp al het werk overneemt gebeurt het tegenovergestelde. Op grond daarvan verwacht Rakhorst een grote markt voor ondersteunende pompen die enkele maanden of jaren voor overbrugging zorgen. ``Er zijn veel mensen die niet voor een harttransplantatie in aanmerking komen. Soms is dat omdat als gevolg van het hartfalen ook andere organen niet goed meer werken. Bij sommige patiënten echter, verbeterden na plaatsing van een ondersteunende pomp de nieren zodanig, dat zij weer op de lijst voor een transplantatie kwamen. In enkele gevallen heeft langdurige hartondersteuning zelfs tot algeheel herstel van de hartspier geleid.''

Veel bedrijven en universiteiten hebben zich inmiddels gestort op de ontwikkeling van pompen die het hart, en dan met name de linkerhartkamer, langere tijd kunnen ondersteunen. De ontwikkelaars profiteren daarbij van de explosief gegroeide kennis van biocompatibele materialen en de bouw van miniatuur elektromotoren. De dit jaar in Engeland geplaatste turbine heeft bijvoorbeeld een inwendig volume van 25 milliliter. De pomprotor haalt echter 8000 tot 12.000 toeren per minuut en pompt zo toch drie tot acht liter bloed per minuut weg. De angst dat door het hoge toerental veel bloedcellen sneuvelen blijkt niet gerechtvaardigd. De benodigde energie komt van een batterij die de drager, met een regeleenheid voor de pompsnelheid, aan de broekriem kan vastmaken. De verbinding met de pomp loopt via een titaniumkastje op de zijkant van de schedel.

Deze verbindingen door de huid heen, met de verhoogde dreiging van infecties, behoren binnenkort tot het verleden. Er wordt gewerkt aan pompen die werken op oplaadbare batterijen die in de buikholte worden aangebracht en die van buitenaf, door middel van elektrische inductie worden opgeladen.