FORSKERGENNEMBRUD: Selvopladelig pacemaker vil forbedre livskvaliteten hos tusindvis af patienter

Behandling af uregelmæssig hjerterytme er en realitet for tusindvis af danskere hvert år. Ifølge tal fra Hjerteforeningen har cirka 4.500 af dem et livsnødvendigt behov for at få indopereret en pacemaker, som hjælper til normal rytme.

Pacemakeren kan med et stykke batteridrevet elektronik overtage den elektriske puls i hjertet, hvis hjerterytmen er for langsom. Desværre har batteriet en begrænset levetid, og derfor er patienterne nødt til at gennemgå en operation, hver gang batteriet skal skiftes ud. Nu har forskere på Institut for Energi på Aalborg Universitet i samarbejde med professor Sam Riahi fra Hjertemedicinsk Afdeling på Aalborg Universitetshospital udviklet en særlig mini-generator, som kan levere livslang strøm til pacemakeren. Derved undgår brugeren at gennemgå operation for at få udskiftet pacemakerbatterierne.

Betydelige fordele for hjertepatienter

Udviklingen af den nye, selvopladelige pacemaker vil ifølge Sam Riahi, der er klinisk professor og overlæge på Hjertemedicinsk Afdeling på Aalborg Universitetshospital, ikke bare være spændende for industrien, men først og fremmest give markante forbedringer hos de mange hjertepatienter, der af afhængige af en pacemaker.

”I dag er det sådan, at batteriboksen til pacemakeren holder i 6 til 7 år og skal skiftes ud, når pacemakeren giver elektronisk besked herom. Men med en strømforsyning, som kan levere strøm på ubegrænset tid, undgår patienten at skulle opereres igen, og derved reduceres risikoen for forskellige komplikationer som fx infektion betydeligt”, siger Sam Riahi.

Et paradigmeskifte på vej

Ifølge Jens Cosedis Nielsen, der er professor i elektrofysiologi og specialist i kardiologi på hjerteafdelingen på Aarhus Universitetshospital, er der ingen tvivl om, at opfindelsen kan være første skridt på vejen til et paradigmeskifte inden for behandling af hjertepatienter.

”Der er ingen tvivl om, at forskerne fra Aalborg Universitet er i gang med et projekt, der på den lange bane kan resultere i et paradigmeskifte, når det kommer til behandling af mange hjertepatienter”, siger han og uddyber:

”Opfindelsen af denne mini-generator, som kan levere strøm uden udløbsdato, har potentiale til at forbedre mange patienters livskvalitet. Den selvopladelige strømforsyning, som også er ledningsfri, kan både reducere de mest almindelige komplikationer som infektioner og infektioner i operationssår, men patienten undgår også at indopererede ledninger river sig løs fra hjertet. Dertil kommer de store økonomiske besparelser, som opfindelsen potentielt vil kunne medføre for sundhedsvæsenet, idet færre komplikationer vil resultere i færre operationer”, lyder det fra Jens Cosedis Nielsen.

Løsningen er bevægelsesenergi

Forskerne har allerede udviklet mange prototyper på den selvopladelige pacemaker, som testes med forskellige metoder. Næste skridt er mere test og videre udvikling af batteridelen i den selvopladelige pacemaker

Ifølge Alireza Rezaniakolaei, som er lektor ved Institut for Energi på Aalborg Universitet og en af forskerne bag udviklingen, har den selvopladelige pacemaker et stort potentiale.

”Det er en ny og banebrydende teknologi, der betyder, at patienten kun skal opereres én gang. Udover at reducere risikoen for infektioner hos patienten betydeligt, så er teknologien også en samfundsøkonomisk gevinst i sundhedssystemet”, siger Alireza Rezaniakolaei.

Han uddyber, at pacemakeren drives ved hjælp af bevægelsesenergi, hver gang hjertemusklen bevæger sig. Bevægelsesenergien sker, fordi der genereres elektriske ladninger på overfladen af en krystal inde i pacemakeren.

”På den måde fungerer krystallen som energimateriale, der genererer strøm til pacemakeren ved hvert hjerteslag, og det er dén energi, pacemakeren bruger for at stabilisere patientens hjerterytme”, forklarer Alireza Rezaniakolaei.

Den selvopladelige pacemaker har brug for mere test og udvikling af teknologien, så batteridelen i pacemakeren bliver endnu bedre. Ifølge forskerne vil pacemakeren være klar til rigtige patienter i løbet af det næste årti. 

Fakta

Forskerne bag opfindelsen:

• Alireza Rezaniakolaei, Ph.D. og lektor ved Institut for Energi ved Aalborg Universitet
  
  
• Sam Riahi, MD., Ph.D. og Klinisk Professor ved Klinisk Institut ved Aalborg Universitet og overlæge på Hjertemedicinsk Afdeling på Aalborg Universitetshospital
  
  
• Benedict Kjærgaard, MD og klinisk professor ved Klinisk Institut ved Aalborg Universitet og overlæge på Hjerte- og Lungekirurgisk Afdeling på Aalborg Universitets Hospital
  
  
• Majid Khazaee, Ph.D. og postdoc ved Institut for Energi ved Aalborg Universitet
  
  
• Ali Asghar Enkeshafi, teknologiudvikler og akademisk medarbejder ved Institut for Energi ved Aalborg Universitet
  
  
• Lasse Rosendahl, Ph.D., professor og institutleder ved Institut for Energi ved Aalborg Universitet

Sam Riahi:

Ph.D. og klinisk professor i kardiologisk elektrofysiologi ved Klinisk Institut på Aalborg Universitet og Kardiologisk Afdeling på Aalborg Universitetshospital. Han har siden 2007 været ansat som specialeansvarlig overlæge i kardiologisk speciale, hvor han har etableret og videreudviklet behandling af patienter med hjerterytmeforstyrrelser. Siden sin studietid har Sam Riahi været forskningsaktiv og har især beskæftiget sig med forskning inden for hjerterytmeforstyrrelser – i særdeleshed atrieflimren. Sam Riahi er desuden engageret i Dansk Cardiologisk Selskab (DCS), hvor han er bestyrelsesmedlem og har stor interesse for hjælpearbejde i mindre velstående lande. Han startede blandt andet et hjælpeprogram i Armenien for at forbedre behandling af hjertepatienter og uddanne lokale læger i elektrofysiologi.

Alireza Rezaniakolaei:

Ph.D. og lektor ved Institut for Energi. Han er leder af forskningsprogrammet ”Low Power Energy Harvesting & i-Solutions” og har mere end 10 års erfaring inden for strømforsyning. Han har blandt andet udgivet mere end 70 artikler i videnskabelige tidsskrifter. Hans forskningsinteresser omfatter blandt andet fluidmekanik, termisk ingeniørarbejde og strømforsyningsteknologi samt integration af disse med vedvarende systemer, aktuatorer og sensorapplikationer.  

Forskningsprojektet har indtil videre været drevet af økonomisk støtte fra blandt andet Lundbeckfonden.