ENGINEERINGNET.BE - Het door de EU gefinancierde project Hybrid Heart brengt voor de ontwikkeling van een nieuw kunsthart drie methodes samen:
- In situ tissue engineering, waarbij je een stof het lichaam in brengt die in het lichaam wordt afgebroken en ter plaatse wordt vervangen door lichaamseigen cellen.
- Zachte robotica voor de mechanische structuur en de aansturing.
- Technologie om energie draadloos het lichaam in te sturen, zodat de huid van de patiënt intact kan blijven.
Door toepassing van zachte robotica wordt het bloed vanuit het hart natuurlijker rondgepompt in het lichaam. De combinatie met in situ tissue engineering zorgt dat ervoor dat je geen medicatie nodig hebt. Ook past een zacht hart makkelijker in het lichaam, omdat het lichter, kleiner en vervormbaar is.
Om het kunsthart jaren mee te laten gaan, is het belangrijk om het aantal onderdelen sterk te verminderen. Promovendus Luuk van Laake van TU Eindhoven. "Dit doen we door elektrisch bestuurde kleppen en andere elektronica zoveel mogelijk te vervangen door zachte, mechanische onderdelen.”
Hiertoe ontwikkelde Van Laake een hysteretische klep die een hartslag kan opwekken, waarbij een continue luchtstroom onder bepaalde omstandigheden resulteert in een cyclische puls.
“Je blaast een constante stroom lucht rond in het systeem, waardoor de druk zich voor de klep begint op te bouwen. Als er voldoende druk is opgebouwd, stroomt de samengeperste lucht plotseling door de klep de kunstmatige spieren van het zachte kunsthart in, waardoor het hart samentrekt”, legt hij uit.
Daarna krijg je een soort van reset en hetzelfde herhaalt zich weer. Het resultaat is een periodieke afwisseling van samentrekken en ontspannen, puur op basis van mechanica, zonder elektronische aansturing van buitenaf.
Er zijn experimenten uitgevoerd waaruit blijkt dat het mechanisme werkt en dat het kunsthart op deze manier bloed pompt. Voordat het bij de eerste patiënten geïmplanteerd kan worden, moet er nog een oplossing komen voor een aantal zaken, zoals het ontwerpen van een pomp die veilig is te implanteren.
Daarom is aan het project een vervolgsubsidie toegekend en zal een nieuw consortium, bestaande uit huidige en deels nieuwe partners, het zachte kunsthart verder doorontwikkelen.
