Zo werkt het eerste elektronische hart van Noord-Europa

Een Deense hartpatiënt heeft als eerste in Noord- en West-Europa, en als 13e wereldwijd, een elektronisch hart gekregen. Het hart van het bedrijf Carmat dat bij de patiënt is geïmplanteerd, is het meest geavanceerde kunsthart dat er bestaat, aldus de onderzoeksleider.

Een Deense hartpatiënt heeft als eerste in Noord- en West-Europa, en als 13e wereldwijd, een elektronisch hart gekregen. Het hart van het bedrijf Carmat dat bij de patiënt is geïmplanteerd, is het meest geavanceerde kunsthart dat er bestaat, aldus de onderzoeksleider.

Carmat & Lasse Lund-Andersen

‘Het is grensverleggend om een patiënt lachend door de gang te zien lopen en te weten dat hij geen natuurlijk hart heeft.’

Dat zegt chef de clinique en hoogleraar complex hartfalen en harttransplantatie Finn Gustafsson over de eerste transplantatie in Noord- en West-Europa van een elektronisch hart, die deze week plaatsvond in het Rigshospitalet in Kopenhagen.

De uitvinding, die eruitziet als een bol van papier-maché waar papieren slangen uit komen, is volgens Gustafsson het meest geavanceerde elektronische hart dat er bestaat.

Wereldwijd hebben nu in totaal 13 hartpatiënten een Carmat-hart gekregen. Tot voor kort werd de technologie alleen toegepast in ziekenhuizen in Tsjechië en Kazachstan, maar nu heeft een Deen als eerste in Noord- en West-Europa de volledig elektronische levensreddende prothese ook gekregen.

De operatie maakt deel uit van een lopend internationaal onderzoek, dat onder anderen wordt geleid door Finn Gustafsson. Hij vertelt dat het de bedoeling is om het kunsthart vóór 2021 bij 20 kritieke hartpatiënten te transplanteren.

Het succes staat of valt met de goedkeuring van het hart door het Europees Geneesmiddelenbureau (EMA). Dat kan pas gebeuren als 75 procent van de 20 hartpatiënten 180 dagen na de operatie nog in leven zijn, legt Gustafsson uit, en hij voegt eraan toe: ‘Ik denk dat dat mogelijk is.’

Fout kostte patiënt het leven

Toen er in april 2019 een patiënt overleed door een systeemfout in het kunsthart, werd het onderzoek een jaar stilgelegd. In april 2020 was de fout hersteld en konden de operaties worden hervat.

‘Device failure is altijd de achilleshiel van dergelijke elektronische apparaten,’ zegt Finn Gustafsson.

© Carmat & Claus Lunau

De twee hartkamers worden gescheiden door een zacht biomembraan, bekleed met cellen van koeienharten.

© Carmat & Claus Lunau

De hartkleppen bestaan uit biologisch materiaal in de vorm van weefsel van het hartzakje van koeien. De kleppen voorkomen dat het bloed de verkeerde kant op stroomt.

© Carmat & Claus Lunau

Twee elektromotortjes pompen een hydraulische vloeistof heen en weer. De vloeistof zit in zakjes, die een hartslag genereren.

© Carmat & Claus Lunau

Sensoren in de kunstmatige hartkamers meten de druk en een microprocessor stemt de pomp af op de mate van activiteit van de gebruiker. De sensoren bootsen het hartminuutvolume na met enkele milliseconden vertraging.

Overdag batterijen, ‘s nachts aan het stopcontact

Een draad, de drive line, loopt vanaf het hart langs de binnenkant van de buik omlaag en komt door een klein gaatje naar buiten. Vandaar gaat de draad naar een stroomvoorziening op batterijen.

De stroomvoorziening zit vast aan een riem waaraan ook een oplader is bevestigd. Vier van in totaal acht speciaal ontworpen lithiumbatterijen voorzien het elektronische hart van vitale energie.

Als de vier batterijen leeg zijn (gewoonlijk na zes uur) moet de patiënt ze door vier volle vervangen. Een slot zorgt ervoor dat er maar één batterij tegelijk kan worden vervangen. Dat voorkomt dat de patiënt zichzelf in levensgevaar brengt door met de batterijen te prutsen, of zonder batterijen komt te zitten.

Omdat je tijdens je slaap moeilijk batterijen kunt vervangen, kan de hartpatiënt zijn stroomvoorziening ‘s nachts aan het stopcontact leggen – en van een ongestoorde nachtrust genieten.

Mens zet hart onder stroom

In 1969 kreeg Haskell Karp het eerste kunsthart ter wereld, een Liotta. Hij bleef er 65 uur mee in leven, tot er een donorhart klaarlag, maar stierf 30 uur nadat hij het donorhart had gekregen.

Het bescheiden succes 50 jaar geleden baande de weg voor onderzoekers die vastbesloten waren een kunstmatig elektronisch hart te ontwikkelen dat in een levend, organisch lichaam kan kloppen.

Jarvik-7 in 1982, Abiocor in 2001 en Heart Mate 2 in 2005 zijn enkele kunstharten die er indirect aan hebben bijgedragen dat het hart van Carmat nu in patiënten wordt getest. De voorgangers hadden alle gemeen dat de patiënten bij wie ze geïmplanteerd werden slechts een paar maanden bleven leven.

In dat opzicht is het hart van Carmat superieur. Een van de harten pompt al twee jaar onafgebroken bloed door het lichaam van een patiënt. En in tests kan het vijf jaar continu kloppen. Daarom is het nieuwe kunsthart volgens Finn Gustafsson een welkome aanwinst in de dokterstas:

‘In Denemarken is de gemiddelde wachttijd voor een hart één jaar. Maar ben je een grote man met bloedgroep 0, dan kan het wel twee of drie jaar duren. Zo lang heeft een hartpatiënt niet. En daar kan het Carmat-hart verandering in brengen.’