Hart-longmachine

Een hart-longmachine is een apparaat dat bij operaties waarbij het hart moet worden stilgezet, zorgt dat het bloed van de patiënt toch blijft stromen en van zuurstof wordt voorzien. De ontwikkeling van dit apparaat maakte bepaalde open-hartoperaties en hart- en longtransplantaties mogelijk. De bediening van het apparaat wordt verricht door een team van zgn. perfusionisten.

[bewerk] Werking

De twee belangrijkste functies van de machine zijn het rondpompen van het bloed door het lichaam, en het toevoegen van zuurstof aan het bloed en afvoeren van koolzuur uit het bloed. Daarnaast wordt het bloed gefilterd om embolie door kleine luchtbelletjes of plasticdeeltjes te voorkomen, en bevat de machine een reservoir om bloed dat tijdelijk niet nodig is op te vangen en later weer toe te kunnen voegen. Voor de pompfunctie gebruikt men nog steeds vaak een slangenpomp waarbij in wezen bloed door een slangetje word geperst door van buiten op het slangetje te duwen. Zo komt het bloed niet in aanraking met de bewegende delen van de pomp. Tegenwoordig past men ook centrifugaalpompen toe.

Voor de longfunctie moeten zuurstof en koolzuur kunnen worden uitgewisseld met het bloed. Dit kan gebeuren door direct contact van het bloed met gas, maar deze methode wordt niet vaak meer toegepast. Meestal gebruikt men een membraan dat wel gas maar geen vloeistof doorlaat.

Om te voorkomen dat het bloed stolt in de hart-longmachine, wordt een antistollingsmiddel toegediend.

[bewerk] Ontwikkeling van de hart-longmachine

Belangrijk voor de ontwikkeling van de hart-longmachine was de ontdekking in 1916 van het antistollingsmiddel heparine. Het toevoegen van zuurstof aan het bloed is gebaseerd op technieken uit de nierdialyse. Pas in de jaren 50 kon men voldoende efficiënt het bloed van zuurstof voorzien. De eerste succesvolle toepassing van een hart-longmachine was op 6 mei 1953 door de Amerikaanse arts John Gibbon. Hij opereerde een vrouw met een afwijking aan het atrium.

De Utrechtse hoogleraar in de fysiologie Jacob Jongbloed ontwikkelde na de Tweede Wereldoorlog de hart-longmachine. Met dat apparaat zou het mogelijk zijn om het hart tijdens een operatie bloedleeg te maken, zodat ook directe ingrepen aan het hart zelf konden worden uitgevoerd. De bloedcirculatie zou tijdens de ingreep niet worden gestoord, aangezien deze via de hart-longmachine werd omgeleid. Ook kon het apparaat gebruikt worden bij patiënten die leden aan een acuut hartgebrek. Bij hen zou de machine gedurende de herstelperiode de hartfuncties kunnen overnemen.

In dezelfde periode start Willem Kolff met het ontwikkelen van een hart-longmachine. In het naoorlogse Nederland zijn echter voor zowel het nier- als het hartlongonderzoek te weinig middelen beschikbaar. Begin 1950 besluit Kolff daarom op 39-jarige leeftijd met zijn vrouw Janke en vijf jonge kinderen (Jacob, Adrie, Albert, Kees en Therus) te emigreren naar de Verenigde Staten, waar hij in 1955 de Amerikaanse nationaliteit krijgt en zich met succes toelegt op het ontwikkelen van nieuwe kunstorganen. In 1956 brengt Kolff daar de eerste hart-longmachine op de markt. Daarmee werd het voor het eerst mogelijk mensen met een hartinfarct te opereren.

[bewerk] Problemen met de hart-longmachine

Toch waren er wel nog enkele problemen die opgelost moesten worden. Tijdens operaties moest de bloedsomloop in de kransslagaders van het hart wel intact blijven. Deze kleine, wijd vertakte slagaderen dienen immers voor de zuurstofvoorziening van het hartspierweefsel. Als de bloedtoevoer in deze bloedvaten zou stagneren ontstaat er een situatie, die te vergelijken is met een hartinfarct. In het 'drooggelegde' deel sterft de hartspier af en deze toestand is niet omkeerbaar. Een ander probleem vormde het feit dat het bloed in de hart-longmachine rijkelijk van zuurstof moest worden voorzien. Voor dit probleem wist Jongbloed nog niet direct een oplossing, en in de allereerste jaren was de hart-longmachine dan ook zeker nog niet geschikt voor een toepassing bij mensen. Jongbloed experimenteerde uitgebreid op honden en gaandeweg kon hij een aantal van zijn problemen oplossen. In 1949 verscheen er een ander artikel van de hand van Jongbloed, waarin hij de hart-longmachine beschreef, zoals die in het Museum Boerhaave te zien is. Deze machine was geschikt om bij operaties op mensen te worden gebruik. In 1951 gaf Jongbloed de firma Van Doorn in Bilthoven toestemming om een industrieel model van de hart-longmachine te vervaardigen en in 1956 werd in Utrecht de eerste succesvolle operatie op een mens uitgevoerd, waarbij van dit model hart-longmachine gebruik werd gemaakt.