Forsker vil forudsige livsfarlige brist på hovedpulsåren

Uden at ane det, bærer flere tusinde danskere rundt på en tikkende bombe i deres hovedpulsåre.

Hvis bomben – eller rettere udposningen – sprænger, vil døden som regel indtræde efter ganske få minutter, og eksperter skønner, at omkring 500 danskere hvert år dør af sygdommen.

Nu skal en ny computermodel gøre lægerne endnu bedre til at redde patienter fra den livsfarlige lidelse.

Adjunkt Marie Sand Enevoldsen fra Danmarks Tekniske Universitet (DTU) har udviklet en prototype på en computermodel, som skal kunne vurdere, om en udposning på hovedpulsåren er i fare for at springe.

»Det er en meget stor opgave, hun har givet sig i kast med. Men hvis det lykkes for hende at lave en computermodel, som virker, vil det virkelig være et fantastisk gennembrud - også internationalt,« siger overlæge Jesper Laustsen fra Karkirurgisk Afdeling på Aarhus Universitetshospital om Marie Sand Enevoldsens prototype.

Han har selv forsket i udposninger på hovedpulsåren, men ikke været en del af projektet på DTU. Spørger man kvinden bag computermodellen, er hun dog ikke i tvivl om, at projektet nok skal lykkes.

»Vi håber på, at computermodellen kan komme i brug i praksis ude på hospitalerne i løbet af de næste par år,« siger Marie Sand Enevoldsen fra Institut for Elektroteknologi på DTU.

Aortaaneurisme opdages tilfældigt

I den medicinske verden hedder en udposning på hovedpulsåren et aorta-aneurisme – eller i daglig tale blot et aneurisme. Undersøgelser har vist, at omkring to til fire procent af alle 50-60-årige danskere har et aorta-aneurisme, men de fleste patienter er slet ikke klar over, at de bærer rundt på lidelsen.

»Et aneurisme gør ikke ondt, så normalt opdager patienten ikke selv, at der er noget galt. Langt de fleste aneurismer bliver opdaget helt tilfældigt, fordi patienten skal have en ultralydsundersøgelse for noget helt andet,« forklarer Lars Lönn, som er overlæge, professor og forskningsansvarlig leder på Rigshospitalets Karkirurgiske Klinik.

Han har stort kendskab til aorta-aneurismer fra sit arbejde på Rigshospitalets karkirurgiske klinik og har været klinisk vejleder på udviklingen af den nye computermodel.

3-4 procent dør ved operation

Når det opdages, at en patient har et aortaaneurisme, skal lægerne vurdere, om faren for, at aneurismet brister, er så stor, at en operation er nødvendig. Statistisk set dør tre til fire procent af patienterne nemlig ved operationen.

»Der er flere alvorlige risici ved operationer mod aneurismer. Derfor skal der være en vis fare for, at aneurismet brister, før man vil operere,« forklarer Lars Lönn.

Størrelsen er upræcist mål

Når lægerne i dag skal gætte på, om et aneurisme vil briste, vurderer de det ud fra, hvor stort det er, og hvor hurtigt det vokser. Så længe aorta-aneurismet er under 5,5 centimeter i diameter, vil man normalt ikke løbe risikoen ved at operere på patienten.

»Men det har vist sig, at størrelsen på aneurismet ikke er et helt præcist mål for, om det vil springe. Hos nogle patienter kan et aneurisme på kun fire centimeter springe, mens andre patienter kan leve i mange år med et stort aneurisme, som ikke brister,« siger Marie Sand Enevoldsen fra DTU.

I stedet for blot at se på aneurismets størrelse, mener Marie Sand Enevoldsen, at der er to parametre, som er afgørende for, om aneurismet vil springe:

• Hvor stærke og elastiske karvæggene på hovedpulsåren er
  
• Hvor stor en belastning karvæggen udsættes for, når blodet pumper igennem hovedpulsåren.

Aneurisme brister som en ballon

»Når aneurismet vokser, bliver karvæggen tyndere og mindre elastisk – ligesom gummiet på en ballon gør det, når man puster ballonen op. Til sidst overstiger belastningen fra blodet karvæggens styrke, og så vil aneurismet briste ligesom en ballon,« forklarer Marie Sand Enevoldsen.

I dag har lægerne ikke mulighed for at tage højde for karvæggenes styrke og belastning, når de skal beregne faren for, at aneurismet springer på en bestemt patient.

»Det kræver, at man bruger noget matematik, som er så kompliceret, at det er ikke muligt at finde et svar med blyant og papir. Hovedpulsåren er tredimensionel, så du skal beregne styrken af og belastningen på karvæggen i hvert enkelt punkt på aneurisme-væggen. Det kan kun lade sig gøre ved hjælp af et computerprogram,« forklarer Marie Sand Enevoldsen.

Individuel model for hver patient

Men hvordan i alverden får man så bygget et computerprogram, som kan regne på en patients specifikke hovedpulsåre?

Det er netop dét, som Marie Sand Enevoldsen har grublet over igennem hele sit tre-årige ph.d.-arbejde. Undervejs har hun blandt andet været et halvt år i USA for at samarbejde med internationale topforskere på sit felt, og indtil videre har hendes anstrengelser ført til en prototype på en computermodel.

I modellen bruger hun scanningsbilleder af en patients hovedpulsåre, og ved hjælp af et computerprogram kan hun opmåle og rekonstruere pulsårens opbygning og blodets strømning igennem den.

»Hvis du forestiller dig, at du har et lige rør, som bliver gennemstrømmet af blod, så vil blodet belaste rørets side på en helt anden måde, end hvis du har et buet rør. Det samme gælder for belastningen på hovedpulsåren. Derfor er opbygningen af en patients specifikke aneurisme og hovedpulsåre formentlig meget afgørende for, om aneurismet er i fare for at springe,« siger adjunkt Marie Sand Enevoldsen.

Ud over at tage højde for hovedpulsårens forløb, kan computermodellen også regne på, hvor stærk og elastisk karvæggenes materiale er. Jo ældre vi mennesker bliver, jo mere stive bliver væggene på vores blodårer typisk, og det øger risikoen for, at et aneurisme kan briste.

Marie Sand Enevoldsen har derfor fodret sin computermodel med data over bestemte aldersgruppers gennemsnitlige karvægge.

Hvorfor opstår aneurismer overhovedet?

Indtil videre har Marie Enevoldsen afprøvet sin computermodel på 12 raske patienter. Reelle målinger på patienternes blodårer har vist, at den foreløbige model undervurderer blodårernes stivhed, og næste del af projektet bliver at validere computermodellens beregninger.

Herudover skal Marie Sand Enevoldsen gennemgå gamle data og scanningsbilleder fra patienter, som har oplevet, at deres aneurisme bristede.

»Vi håber selvfølgelig, at projektet kan være med til at kaste lys over, hvorfor aneurismer sprænger, men også hvorfor de overhovedet opstår. Vi tror måske, at det kan hænge sammen med blodårernes struktur - altså hvordan de er opbygget, og hvor meget de bugter sig,« siger Marie Sand Enevoldsen.

Kunne blive fantastisk hjælp

I Aarhus understreger overlæge og karkirurg Jesper Laustsen, at der fortsat er mange uvisheder omkring aneurismer.

»Verden over har der været lavet masser af undersøgelser, som forsøger at finde en sammenhæng mellem, hvordan blodårerne er opbygget, og om aneurismet springer. Men man ved stadig ikke, hvordan det hænger sammen. Det eneste, man ved med sikkerhed, er, at risikoen for sprængning stiger, når aneurismet vokser, og derfor bruger vi det som mål i det daglige.«

»Men størrelsen er stadig et meget groft mål for, om et aneurisme vil springe, så hvis man kan lave en virkelighedstro computermodel, vil det være helt fantastisk,« siger karkirurg Jesper Laustsen fra Aarhus Universitetshospital.