I hjärtat av utvecklingen

Kunskapen om hjärtat har vuxit fram under lång tid. Redan på 1400-talet gjorde Leonardo da Vinci detaljerade studier av hjärtat och blodkärlen. År 1628 beskrev den engelske läkaren William Harvey hur blodcirkulationen fungerar i kroppen. Sedan dess har utvecklingen gått snabbt, med milstolpar som pacemakern 1952, den första hjärttransplantationen 1967 och bypasskirurgi 1976.

Mindre produkter öppnar för mindre ingrepp

En tydlig utveckling inom hjärt-kärlvård är att systemen blir mindre och samtidigt skonsammare. Många behandlingar görs i dag med kateterbaserade lösningar, där läkaren för in ett tunt instrument genom blodkärlen i stället för att öppna kroppen med traditionell kirurgi. De här systemen kombinerar ofta flera funktioner i ett och samma instrument, till exempel sensorer och teknik för att visa exakt var i hjärtat behandlingen ska göras. Det ger fler behandlingsmöjligheter, inte minst för patienter som inte kan genomgå öppen kirurgi.

Ett exempel är elektrofysiologisk ablation, en behandling av hjärtrytmrubbningar. Då förstörs små områden i hjärtvävnaden som orsakar felaktiga elektriska signaler. Nya metoder, som pulsfältsablation, gör behandlingen mer precis och kan samtidigt öka säkerheten.

Även klaffbehandlingar utvecklas snabbt. Vid aortaklaffimplantation eller klaffreparation förs en ny klaff eller ett reparationssystem in via blodkärlen, utan att bröstkorgen behöver öppnas. Det gör behandlingen möjlig för fler patienter, bland annat personer med svår förträngning i hjärtklaffen.

Utvecklingen går också framåt för så kallade kärlgraft, alltså konstgjorda eller biologiska rör som används för att reparera eller ersätta skadade blodkärl. Nya stentgraft, en typ av kärlimplantat som stöttar och förstärker kärlet inifrån, ger bättre flexibilitet och passform vid behandling av exempelvis aneurysm, en utbuktning i kärlväggen.

Höga tekniska krav på varje detalj

– Att utveckla produkter för dessa behandlingar innebär att man måste uppfylla strikta tekniska krav. Katetrar behöver kunna navigera genom kärlsystemet effektivt, vilket innebär att man måste hitta rätt balans mellan flexibilitet och skjutförmåga, säger Don Bonitati, försäljningschef för medicinteknik i Nord- och Sydamerika på Trelleborg.

För att fungera väl måste komponenterna glida lätt genom blodkärlen, bidra till att minimera blödning och fungera ihop med olika systemstorlekar. En viktig funktion är hemostas, alltså förmågan att stoppa blodflödet där det behövs. Det kräver avancerade ventiler och tätningslösningar som fungerar säkert och tillförlitligt.

Rätt material är avgörande

Valet av material har stor betydelse för både funktion och livslängd. Produkter som används i kateterbaserade behandlingar eller som implanteras i kroppen måste klara mycket höga krav.

Elastomerer, alltså gummiliknande material, används ofta i den här typen av komponenter. De måste vara biokompatibla, slitstarka och tåla upprepad användning utan att förlora sin funktion. Ytor med låg friktion gör att komponenterna rör sig mjukt, samtidigt som materialen måste tåla sterilisering, till exempel med etylenoxid eller gammastrålning.
I ventiler krävs dessutom material som kan sluta tätt igen efter att ha öppnats eller snittats. Det ställer stora krav på både materialutveckling och tillverkningsprocesser.

– Att förstå materialbeteendet tidigt i designfasen minimerar omkonstruktioner och främjar konsekvent tillverkning, säger Bonitati.

När en produkt går från design till storskalig produktion måste varje steg vara noggrant kontrollerat. Verktyg måste vara exakt justerade för att komponenterna ska hålla rätt mått och kvalitet. Även formsprutningen måste vara stabil och repeterbar, så att produkterna fungerar på samma sätt varje gång.

För komponenter med särskilt höga krav, som hemostasventiler, krävs också mycket exakt kontroll över detaljer som snittets placering och djup. Här är det samspelet mellan konstruktion, materialkunskap och tillverkning som avgör slutresultatet.

Extrudering möjliggör mer avancerade lösningar

– Tillverkningen av vissa kardiovaskulära produkter bygger på avancerade extruderingstekniker, en process där material formas till exempelvis slangar eller profiler. Modern extrudering gör det möjligt att skapa komplexa, multifunktionella komponenter som stödjer trenderna mot miniatyrisering och ökad funktionalitet, förklarar Bonitati.

Trelleborg tillverkar exempelvis flerkanalsslangar med hög precision, där flera trådar eller kanaler ryms i samma komponent. Det gör det möjligt att samla fler funktioner i en mindre produkt. Tekniker som varierande tvärsnitt kan dessutom minska behovet av sammanfogningar, vilket kan ge både starkare och renare lösningar.

Ytterligare möjligheter skapas genom exempelvis färgmarkering, armerande flätning och samextrudering, där flera material kombineras i samma tillverkningssteg. Det hjälper kunder att möta både nya medicinska behov och regulatoriska krav.