Eenvoudig spoelen met zout water kan complicaties bij hartoperaties voorkomen

By Mauro Mereu

Innovatie hoeft niet ingewikkeld te zijn. In dit geval maakte een eenvoudig concept, gebaseerd op jarenlange ervaring, de weg vrij voor een apparaat dat dagelijks honderden postoperatieve complicaties kan voorkomen. Bovendien is het vandaag – 29 september – Wereld Hart Dag.

Postoperatieve complicaties van hartoperaties zijn de oorzaak van 250 sterfgevallen per dag in de wereld. Achtergebleven bloed en stolsels in de zogenoemde pericardiale ruimte veroorzaken complicaties – zoals een harttamponade – die een tweede operatie vereisen. Een eenvoudig, maar doeltreffend idee van een Nederlandse hartchirurg kan dit probleem oplossen. Dat idee groeide uit tot Haermonics, een start-up die het concept nu verder ontwikkelt om een effectief apparaat op de markt te brengen. 

Dr. David R. Koolbergen is de man achter dit idee. Als hartchirurg aan het AMC (Amsterdam Medisch Centrum) voelde hij de noodzaak van een modern drainagesysteem, omdat conventionele drainagesystemen vaak verstopt raken door bloedstolsels. 

“Na het sluiten van de wond blijft de borstholte bloeden. Dit bloed veroorzaakt complicaties. Er moet een drain worden geplaatst”, legt Luc Koch, Chief Technical Officer bij Haermonics, uit. “Als de drains worden afgesloten en de patiënt blijft bloeden, loopt de pericardiale ruimte rondom het hartorgaan vol. Daardoor kan het hart zijn functie niet optimaal uitoefenen. Om deze complicatie op te lossen, wordt de borstkas van de patiënt opnieuw geopend. Dat is een levensreddende, maar belastende ingreep. Want wie een openhartoperatie ondergaat, is erg kwetsbaar.”

Ter voorbereiding op de operatie ondergaan de patiënten een voorbereidingsproces, waarbij ook antistollingsmedicijnen worden ingenomen. Deze maken de bloedsomloop van de patiënt echter instabiel. Haermonics moet al deze complicaties helpen voorkomen.

Spoelen

“Door zijn jarenlange ervaring wist Koolbergen dat bij het heropenen van de borstholte het reinigen met warm zout water het enige was dat moest gebeuren. Meer dan spoelen is niet nodig. Na de reiniging stopt het bloeden in de meeste gevallen, omdat het stollingsmechanisme van het bloed weer goed gaat functioneren”, aldus Koch. Het drainagesysteem dat Haermonics ontwikkelt, verschilt niet veel van Koolbergens oorspronkelijke idee. Het bestaat uit een buisje dat de pericardiale ruimte spoelt met warme zoutoplossing. De drains zijn nog steeds hetzelfde. Ze worden vanuit de borstholte aangesloten op een opvangbak en gekoppeld aan een vacuümsysteem. Zo wordt – direct na de operatie – de patiënt continu gespoeld. 

Luc Koch

Chief Technical Officer bij Haermonics

Als mechanisch ingenieur van opleiding heeft hij jarenlange ervaring in de ontwikkeling van medische hulpmiddelen.

Koolbergen deed twee proeven. Hij ontdekte dat als je direct na de operatie langzaam begint met reinigen, de drains nooit verstopt raken. “Hij bestudeerde twee groepen patiënten. De eerste gebruikte het spoelsysteem, de tweede niet. Bij de eerste groep waren geen nieuwe operaties nodig en was er ook aanzienlijk minder bloedverlies”, voegt Koch toe. Daarop werd het hele ontwerp gepatenteerd en werd Haermonics opgericht.

Autonoom spoelsysteem

Om het concept verder te ontwikkelen vond Haermonics een partner in Demcon, dat een grote ervaring heeft op het gebied van engineering. Naarmate er meer testen werden uitgevoerd in verschillende ziekenhuizen, kwamen er meer aspecten naar voren die aandacht vroegen.

“Een uitdaging voor het zorgpersoneel bij handmatig spoelen, is het meten van de exacte hoeveelheid bloedverlies. Aangezien wat eruit komt een mix is van bloed en zout water, is dat moeilijk vast te stellen”, zegt Peter van den Oever, systeemingenieur bij Demcon. Een verpleegkundige moet elk kwartier de fles controleren waarin het vocht wordt opgevangen. Weten hoeveel bloed er verloren is gegaan, is essentieel voor de chirurg. Bij veel bloedverlies moet de arts misschien een tweede operatie voorbereiden. “Het huidige apparaat kan dat door het percentage bloed in de vloeistof te bepalen. Bovendien doet het systeem dat autonoom. Onze drain hoeft alleen voorbereid te worden, daarna gaat het verder automatisch”, benadrukt Van den Oever.

Peter van de Oever

Systeemingenieur bij Demcon

Senior ingenieur die verantwoordelijk is voor technische keuzes in de ontwikkeling van medische hulpmiddelen.

Externe complicaties voorkomen

Het Haermonics drainagesysteem kan meerdere uren achtereen werken, waardoor het verplegend personeel minder belast wordt. Normaal gesproken treden complicaties op binnen de eerste 8 uur na de operatie. Dit betekent dat ze zich kunnen manifesteren wanneer de chirurg het ziekenhuis al heeft verlaten. Als een heroperatie nodig is, neemt de arts die de eerste operatie heeft uitgevoerd, meestal ook de tweede operatie voor zijn rekening. Deze moet dan weer snel terg naar het ziekenhuis. Het apparaat van Haermonics kan dergelijke situaties te voorkomen.

Praktische aspecten

Naast alle medische normen waaraan het eindproduct moet voldoen, moet ook rekening worden gehouden met praktische zaken. Koch: “Een voorbeeld is het vervoer van de patiënt van de operatiekamer naar de intensive care. Het drainagesysteem is verbonden met de patiënt. Het moet dus mobiel zijn. Bovendien leren we uit de proeven dat ziekenhuizen verschillende soorten bedden hebben en verschillende afmetingen van gangen. Ook de manier waarop dingen in de operatiekamer worden geplaatst, verschilt van ziekenhuis tot ziekenhuis.”

In een zeer gevoelige omgeving is zelfs de positie van een slang van belang. “Een van de sleutels tot een succesvol product is dat het voor het personeel comfortabel te gebruiken is. Chirurgen moeten de voordelen van de behandeling zien, maar het apparaat moet gemakkelijk in het gebruik zijn. Het moet state of the art zijn of een verbetering in het gebruik voor het IC-personeel”, benadrukt Van den Oever.

Betrouwbaar

Vermindering van de werklast van het medisch personeel is een van de voordelen die het team nastreeft. Aangezien het apparaat bestemd is voor patiënten in kritieke toestand, moet ook de betrouwbaarheid zeer hoog zijn. Van den Oever: “De meetaspecten – bloedverlies en druk – zijn het belangrijkst. Aangezien het apparaat in een kritische omgeving wordt gebruikt, is het onderscheid tussen levenskritische functies en niet-kritische functies ook belangrijk. Al deze aspecten verbeteren het vertrouwen en de betrouwbaarheid.”

Operaties op afstand komen dichterbij met AI die kijkt naar vormen in plaats van pixels

De zorgen over het tekort aan medisch personeel nemen wereldwijd toe. Kunstmatige intelligentie (AI), ontwikkeld door een onderzoeksgroep van de TU Darmstadt, kan minder gekwalificeerd personeel ondersteunen.

Waarschuwing

Haermonics wil zijn apparaat in 2024 op de markt brengen. Vooruitkijkend suggereert Koch dat hoe meer gegevens zullen worden verzameld, hoe meer functies kunnen worden geïmplementeerd. “Als ingenieurs denken we dat we een harttamponade kunnen voorspellen. Maar dat is misschien een bewering die we over een paar jaar gestand kunnen doen, omdat we zo’n veronderstelling moeten valideren. Ik denk dat dat het uiteindelijke doel is. Maar eerst moeten we een veilig en betrouwbaar apparaat op de markt brengen dat complicaties bij hartoperaties kan voorkomen”, besluit van den Oever. 

Foto: Dr. David R. Koolbergen