- Fremtidens pacemaker

Månedens innovatør oktober 2017

Med ny teknologi jobber Per Steinar Halvorsen ved Intervensjonssenteret (IVS) på Oslo universitetssykehus (OUS) med det som kan bli fremtidens pacemaker. Han er månedens innovatør.

 

​Etter å ha sett at teknologien som brukes for overvåking av hjerter på operasjonsstuene var langt fra optimal, tenkte Halvorsen at dette måtte dette være mulig å gjøre noe med. Det startet med en idé om å legge inn en liten måler sammen med en pacemakertråd, nå begynner det å bevege seg mot det som kan være fremtidens pacemaker.
- Dette har vært et langvarig samarbeid mellom mange disipliner, som kardiologer, anestesiologer, thoraxkirurger, teknologer og flere. Rett og slett et typisk IVS-prosjekt hvor man trekker veksler på så mange mulige fagkompetanser som mulig. Det er litt av det som kjennetegner senteret, sier han.

Akselerometer

Måleren Halvorsen har jobbet mest med er et akselerometer.
Et akselerometer er en bevegelsessensor som måler bevegelse i tre plan samtidig. Den typen Halvorsen jobber med kan festes på hjertet og måle hjertets bevegelse i sanntid. Den kan måle hjertets pumpefunksjon og oppdage mulige hjerteinfarkt tidlig nok til å kunne gjøre noe med det, enten med medisiner eller operasjon.

Ideen var opprinnelig å sette inn en vanlig sensor sammen med en vanlig pacemakertråd som skal settes inn på pasienten likevel. Teamet til Halvorsen fant ut at måleren også kunne brukes til å overvåke hjertets pumpefunksjon, væske, blodvolum og virkning av medikamenter. Dette kan brukes til en kontinuerlig overvåkning, hvor man for eksempel kan ha en alarm for et infarkt eller dårlig funksjon i hjertet.

Sensorene som brukes er svært små, både pacemakertråd og akselerometer er trådtynne, og er omkring 2 millimeter i diameter.
Sensoren fungerer både som pacemaker og til å måle hjertets bevegelse. En pacemaker oppdager rytmeforstyrrelser i hjertet, men den nye sensoren har potensiale til å overvåke flere funksjoner.
- Fremtidens pacemaker, kaller Halvorsen det, da denne også kan overvåke effekt av behandlingen som er gitt i sanntid.

Patenter og pumper

Forskergruppen har søkt om to nye patenter i forbindelse med dette prosjektet. Den ene går på sensorens evne til å oppdage hjerteinfarkt under operasjon, den andre til overvåking av hjertefunksjonen.

- Vi har tenkt at dette kan brukes til andre ting også, som for eksempel en pacemaker i hjertesviktbehandling, som jevner ut rytmeforstyrrelsene. Akselerometeret måler effekt av behandlingen som blir gjort. Et annet bruksområde for akselerometre er pasienter med alvorlig hjertesvikt som behandles med mekanisk hjertepumpe i påvente av transplantasjon.
 

Måleren kan brukes til å overvåke pumpen ved å overvåke vibrasjonen i pumpen. Dette kan brukes til å få informasjon om at komplikasjoner har oppstått eller er på vei til å oppstå. Pumpene kan blant annet bli tette som følge av kalkavleiringer eller blodpropper. Dette har vist seg å virke godt, er tatt patent på og testes for tiden i dyremodeller.
Dette kan potensielt gjøre at disse pasientene ikke trenger transplantasjon og i stedet kan gå med hjertepumpen livet ut.

Det er også tatt patent på å bruke måleren til å se hvor mye blod som pumpes gjennom pumpen, og de kan i tillegg hente ut mer informasjon, som endret fylning i hjertet.
- Et akselerometer kan oppdage komplikasjoner tidligere og kan gjøre at vi kan gi raskere og forhåpentligvis bedre behandling.

Internasjonalt samarbeid

Intervensjonssenteret er nå i kontakt med et senter i Berlin for å starte en fellesstudie på disse pumpene. Nå venter man bare på at sensorene skal bli godkjent.

Når det gjelder overvåking av pumpene så er det i dag ingen god måte for å se om de tetter seg til. Et akselerometer vil kunne oppdage dette fortere. Man kan endre medisiner underveis og måle effekten av det over tid. - Vi kan se på mindre blodpropper som farer gjennom og kanskje ender opp i hjernen til slutt. Med dette kan vi kanskje redusere slagfrekvensen og alvorlige komplikasjoner i pumpen hos disse pasientene, forteller han.

- Vi kan få til et tryggere mekanisk hjertesystem og en bedre behandling med pumpe enn det vi har i dag. Det er mulighet for å sende informasjon til sykehuset, for eksempel en gang om dagen. Det kan for eksempel gi en alarm som kan gjøre at man kaller inn en pasient som du ser har et problem for så å endre medisinering eller undersøke om det er noen bakenforliggende problemer.

Halvorsen jobber også sammen med Ole Jacob Elle, ved Intervensjonssenteret og Institutt for informatikk ved Universitetet i Oslo, for å utvikle bedre treffsikkerhet og gjenkjenning av ulike tilstander som sensoren kan fange opp.
- Måling av andre typer data kan gjøre akselerometeret mer treffsikkert. Samtidig så kan det lære av forrige datasett til å gjenkjenne en lignende tilstand senere.

- Et unikt miljø

- Intervensjonssenteret har et miljø hvor det er rom for innovasjon som er helt unikt. Det er takhøyde og interesse for å utvikle ting der, sier Halvorsen. Han peker også på det verdifulle i å ha lett tilgjengelig kompetanse på ulike felter og tilgang til god samarbeidspartnere som en av nøklene til å lykkes.
- Gjennom senteret kan jeg for eksempel få hjelp til å utvikle svært komplekse dyremodeller, det er nærhet til et godt kirurgisk miljø, god kardiologisk forskning og et godt miljø på ekko-laboratoriet. Dette tror jeg er en vinn-vinn-situasjon for alle miljøene.

- Jeg har alltid vært teknologiinteressert, og etter at jeg begynte med medisinfaget har jeg syntes at hjertefysiologi har vært spennende. Jeg begynte på senteret som assistentlege og syntes det var morsomt å prøve nye teknologier.

- Innovasjon betyr veldig mye, men krever også mye av sykehuset. Det krever at du har robuste systemer. Det å få innovasjonsprosjekter fremover er tunge prosesser som krever mye arbeid. Intervensjonssenteret er bra på dette. Sykehuset må bidra til å dyrke miljøene for utvikling og innovasjon, og en profesjonalisering er viktig.

Om Per Steinar Halvorsen

 
Stilling/akademisk grad: overlege anestesi, Oslo universitetssykehus (OUS). Leder for forskningsgruppe for eksperimentell og hjerterelatert anestesiforskning ved Intervensjonssenteret.
Fagfelt: eksperimentell og hjerterelatert anestesiforskning.
PhD ved UiO fra 2010.
Aktuell med: prøver ut en ny måler som kan hjelpe pasienter med pacemaker og mekanisk hjertepumpe.

Om innovatøren