Eindhoven (NL) – De ontwikkeling van betere hartklepprothesen is niet langer afhankelijk van moeizaam klinisch onderzoek.
Jaarlijks krijgen wereldwijd ruim 170.000 patiënten een vervangende aortaklep om de bloedstroom van het hart te reguleren. Geen van de bestaande prothesen, van biologisch materiaal of van kunststof, evenaart de prestaties en duurzaamheid van de natuurlijke hartklep. Vaak kampen ze met mechanische problemen of is de bloedstroming niet goed. De ontwikkeling van betere vervangers verloopt traag, omdat het moeilijk, tijdrovend en duur experimenteel onderzoek vergt. Jurgen de Hart, promovendus aan de Technische Universiteit Eindhoven, ontwikkelde een computermodel dat dit onderzoek overbodig maakt.
De Eindhovense computermethode bestaat uit een vereenvoudigde driedimensionale weergave van de aortaklep en de aangrenzende delen van de bloedbaan. De computer wekt in dit model virtuele bloedstromingen en -drukken op, vergelijkbaar met die in het menselijk lichaam. Vervolgens berekent hij hoe de vliezen van de kleppen in reactie hierop bewegen, hoe het bloed rondom de klep stroomt en welke spanningen er in de klep ontstaan. In klinische experimenten is dit veel moeilijker waarneembaar.
Computeranalyse van spanningen in de hartklep. In gesloten toestand zijn de spanningen in de klep laag (blauw), terwijl in geopende toestand hoge spanningen in delen van de klepvliezen optreden (rood). Grote spanningen kunnen tot scheurtjes leiden en moeten dus in het ontwerp van hartklepprothesen vermeden worden.
Het computermodel levert al veelbelovende resultaten op. Zo ontdekte De Hart dat de mechanische eigenschappen van klepprothesen aanzienlijk verbeteren wanneer hij de vliezen met vezels versterkt. In de kleppen treden minder grote spanningen op, wat de kans op scheuren verkleint. Bovendien vertonen de versterkte prothesen een gelijkmatigere beweging. De stroming van het bloed rondom de klep verslechtert daarbij niet.
De huidige computermethode is een algemeen model, maar in de toekomst wil De Hart het model op specifieke patiënten afstemmen. De berekeningen gebruiken dan de unieke geometrie van het gebied rond de aortaklep van de betreffende patiënt. De extra informatie die dit oplevert, helpt de cardioloog bij zijn beslissing of een ingreep nodig is en hoe hij het beste kan ingrijpen. De Hart verwacht dat het vijf tot tien jaar zal duren voordat het patiëntgerichte computermodel gemeengoed is in klinieken.
Mirjam Leunissen
