Polski startup pozwoli chirurgom „zajrzeć” w komórki serca w trakcie jego operacji

– Jako kardiochirurdzy czasem nie osiągamy dobrego efektu zatrzymania pracy serca w trakcie operacji mimo, że robimy wszystko zgodnie z najlepszą praktyką. I to jest dla nas terra incognita – nie mamy narzędzia, które pozwoli nam w czasie operacji zajrzeć do wnętrza komórek serca i sprawdzić, jak ma się ich stan i ich metabolizm. Postępujemy podręcznikowo, zgodnie z zaleceniami producentów roztworów kardioplegicznych, które służą do kontrolowanego zatrzymania akcji serca – niemniej wciąż nie mamy wstępu na poziom komórkowy, aby sprawdzić czy to zatrzymanie na pewno jest pod kontrolą. A taka wiedza pozwoliłaby dostrzec zbliżające zagrożenie i odpowiednio zareagować. Dlatego doszedłem do wniosku, że trzeba stworzyć system, który pozwoli kardiochirurgom monitorować metabolizm serca w trakcie operacji na zatrzymanym sercu, co dotychczas było poza naszym zasięgiem – wyjaśnia pomysłodawca projektu, dr Grzegorz Suwalski z Quantum Innovations.

Rozwiązanie na powszechny problem

System Heart Guard może być wykorzystany w ok. 70-80% wszystkich operacji kardiochirurgicznych. Oznacza to, że ilość operacji serca, w których urządzenie będzie mogło znaleźć zastosowanie w 2018 roku osiągnęła na świecie poziom ponad 2,1 mln i dalej rośnie. Udowodniono też, że zatrzymanie akcji serca podczas operacji kardiochirurgicznej z wykorzystaniem techniki klasycznej może wiązać się z indukcją martwicy mięśnia serca u zbyt znaczącej liczby pacjentów. Stąd w badaniach klinicznych porównujących pomostowanie tętnic wieńcowych z wszczepieniem stentów do tętnic wieńcowych wciąż widzimy ilość okołooperacyjnych zawałów serca, którą można i trzeba obniżyć.

– Przeprowadzenie większości operacji kardiochirurgicznych wymaga zatrzymania czynności serca: dopiero wówczas możliwe jest jego otwarcie i wykonanie zaplanowanych czynności, jak np. wymiana zastawki serca. Zatrzymanie czynności serca zapewnia też nieruchome pole operacyjne, co jest niezbędne do przeprowadzenia operacji także na jego powierzchni. Ale takie czasowe wykluczenie serca z naturalnego krążenia pacjenta skutkuje zatrzymaniem przepływu krwi przez tętnice wieńcowe, co w konsekwencji aktywuje metabolizm beztlenowy powodując lokalne zakwaszenie mięśnia serca. To zakwaszenie można monitorować za pomocą odczynu pH tkanki mięśnia serca, do czego służyć będzie technologia Heart Guard – dodaje Przemysław Furdal z Quantum Innovations.

W celu uniknięcia włączenia się patologicznego metabolizmu beztlenowego, bezpośrednio do tętnic wieńcowych podaje się roztwór kardioplegiczny, który ochładza serce, zatrzymuje jego czynność elektryczną i mechaniczną oraz drastycznie spowalnia metabolizm komórek serca, co czasowo zapobiega ich umieraniu. Jeśli ochrona serca za pomocą takiego roztworu okazuje się nieskuteczna, dochodzi do powrotu metabolizmu komórek przy jednoczesnym braku dostępu do tlenu – a to jest jedna z głównych przyczyn śmiertelności oraz wystąpienia powikłań. W sytuacji wykrycia obniżania się odczynu pH mięśnia serca zespół operacyjny, dzięki Heart Guard, będzie mógł podjąć czynności chroniące komórki serca – co ma przyczynić się do znaczącego ograniczenia ryzyka.

Optymalizacja kardiochirurgii

System Heart Guard jest drugim po systemie Heart Sense – sonda odbierająca sygnał EKG bezpośrednio z powierzchni bijącego serca przy operacji pomostowania tętnic wieńcowych – rozwiązaniem wprowadzanym na rynek przez zespół Quantum Innovations, który postawił sobie za cel optymalizację i zwiększenie bezpieczeństwa operacji kardiochirurgicznych. Heart Guard znajdzie zastosowanie m.in. przy operacji zastawki aortalnej, mitralnej, trójdzielnej, rozwarstwienia aorty wad wrodzonych u osób dorosłych czy przy transplantacji serca. Technologia ta rozwijana jest dzięki wsparciu funduszu inwestycyjnego typu venture capital „YouNick Mint”. Fundusz ten już po raz drugi dokonał inwestycji w projekt Quantum Innovations.

– Współpraca z funduszem YouNick Mint jest modelowa. Ten zespół dokładnie zna relację nauki i biznesu oraz wartości tzw. smart money, czyli wsparcia nie tylko finansowego, ale też merytorycznego. Dzięki temu mamy szybkość operacyjną, wsparcie w zarządzaniu ryzykiem i wspólną optykę przy jak najszybszym wprowadzeniu urządzenia do praktyki klinicznej – dodaje Przemysław Furdal.