Deze pacemaker lost na negen weken in het lichaam op

Geneeskunde Handig: een tijdelijke pacemaker die na een paar weken vanzelf oplost in het lichaam. Bij ratten en honden werkt het.

Micro-CT-scan van een oplosbare pacemaker na 9 dagen (linksboven), 20 dagen (rechtsboven), 40 dagen (linksonder) en 60 dagen (rechtsonder)
Micro-CT-scan van een oplosbare pacemaker na 9 dagen (linksboven), 20 dagen (rechtsboven), 40 dagen (linksonder) en 60 dagen (rechtsonder) Foto Science

Een tijdelijke, biologisch afbreekbare pacemaker die vanzelf weer oplost in het lichaam kan een nieuw hulpstuk worden bij de behandeling van hartpatiënten. De pacemaker maakt draadloos verbinding met vier flexibele apparaatjes en sensoren die in plakkers op de huid zitten. Dit ‘slimme’ netwerk kan zelfstandig de hartslag en andere lichaamsfuncties meten en zo nodig de hartslag bijsturen.

Het geïmplanteerde apparaatje lost binnen een paar weken langzaam op in het lichaam - na negen weken is het volledig verdwenen. Amerikaanse wetenschappers laten in hun publicatie in Science vrijdag 27 mei zien dat het principe werkt in levende ratten en honden, en ook op een uitgenomen mensenhart.

Een tijdelijke pacemaker is soms nodig voor patiënten die na een hartoperatie een kortdurend risico lopen op een te trage hartslag, of die wachten op een permanente pacemaker. In Nederland krijgen jaarlijks zo’n 18.000 mensen een pacemaker of een implanteerbare cardioverter defibrillator (ICD) – een deel daarvan heeft in afwachting daarvan een tijdelijke pacemaker nodig. Nu nog moeten zulke patiënten in het ziekenhuis blijven. Ze krijgen tijdelijke elektroden op het hart. Daarvandaan loopt een snoertje via een gat in de huid naar een kastje buiten het lijf, dat de stroompulsjes levert.

Dat geeft risico’s: er is infectiegevaar, en als de tijdelijke pacemaker later operatief wordt verwijderd kan de hartspier beschadigd raken. Bovendien is de patiënt aan het bed gekluisterd, want de apparaten die vitale functies meten en bijsturen zitten met een stekker in het stopcontact.

Oplosbare metalen

Met de nieuwe, draadloze en oplosbare pacemaker en het netwerk van sensoren en apparaatjes zou de patiënt thuis kunnen herstellen. De cardioloog kan hem op afstand in de gaten houden.

In 2020 publiceerden dezelfde onderzoekers al over afbreekbare elektronische stimulators, die ze maakten van in water oplosbare metalen zoals molybdeen en silicium, en van afbreekbare polymeren. Nu laten de ingenieurs zien dat het apparaatje stevig genoeg en oplaadbaar is, en te gebruiken is als zelfsturende pacemaker. Daarnaast tonen ze aan dat de apparatuur veilig te gebruiken is in een MRI-scanner.

De pacemaker is een dun, sleutelvormig stripje met elektronica erin. Er zijn verschillende maten, van 4 tot 22 centimeter. Hij is rekbaar en flexibel, en kan met een speciaal ontwikkelde biolijmlaag op het hart worden geplakt – hechtingen zijn niet nodig.

Een apparaatje in een plakker op de borst van de patiënt voorziet de pacemaker van stroom, stuurt de stimulatie aan, en verzamelt gegevens over de hartslag en de elektrische activiteit van het hart – hij maakt doorlopend een elektrocardiogram (ECG). Als de hartslag tijdelijk te laag wordt, zorgt dit apparaatje dat het hart gestimuleerd wordt totdat de hartslag weer normaal is. Het bijsturen gebeurt dus alleen als dat nodig is.

Systeem werkt 32 dagen

Bij de ratten waarop de onderzoekers de inwendige pacemaker en de uitwendige monitor en stimulator testten, werkte het systeem 32 dagen - veel langer dan de week die gemiddeld nodig is bij een tijdelijke pacemaker. Om de paar dagen kreeg het uitwendige deel een nieuwe batterij.

De technologie kan breed worden toegepast, niet alleen voor het bewaken en aansturen van het hart maar ook van andere organen die elektrisch geprikkeld kunnen worden, schrijft farmacoloog Wolfram-Hubertus Zimmermann van de universiteit van Göttingen in een begeleidend commentaar in Science. Wel moeten nog belangrijke punten worden uitgezocht voor het autonoom werkende systeem in de kliniek te gebruiken is, schrijft hij, zoals in hoeverre de verzamelde gegevens betrouwbaar zijn, of de techniek veilig en effectief gebruikt kan worden.