Lätt konstruktion mot hjärtstopp

Lucas är namnet på en apparat som företaget Jolife hoppas ska bli lika spridd som defibrillatorer i kampen mot hjärtstopp. Lika intressant som apparaten i sig själv har även det konstruktionsmässiga arbetet varit.
– Den stora utmaningen i utvecklingsarbetet har varit att minimera vikten i kombination med att göra den användarvänlig och ge den ett förtroendeingivande utseende, säger projektledaren Peter Sebelius.

Bara ca två procent av de som får hjärtstopp utanför sjukhuset lever efter en månad. Hjärtstopp är därför den enskilt största dödorsaken i Sverige idag.
– Det är katastrofalt dåligt resultat. Och det finns ingen behandlingsmetod man skulle acceptera ett så dåligt resultat för, om det fanns andra alternativ, säger Peter Sebelius.
Han är projektledare vid företaget Jolife AB i Lund, där man utvecklat en apparat, kallad Lucas, som gör det möjligt att på ett effektivt sätt ge mekanisk hjärtmassage, vilket är ett viktigt komplement till sk defibrillering – elektrisk stöt – som idag är en vanlig och utbredd metod.
– Med vår metod kan man upprätthålla blodcirkulationen i organen så att dessa tar så lite skada som möjligt vid en störning av hjärtverksamheten. Därmed kan man förlänga tiden under vilket det är möjligt att defibrillera. Det är också så att alla fel inte heller går att defibrillera eftersom hjärtat blir surt. Och då återstår bara möjligheten att komprimera, dvs skölja ur hjärtat, för att åter få igång det.
– Med vår metod hoppas vi därför på att vi kan öka överlevnadsgraden i de här fallen från två till sju procent. Det skulle i så fall innebära att drygt 500 människor kunde räddas med den här metoden i Sverige varje år, säger Peter Sebelius.

Idén till Lucas väcktes egentligen av en norrman vid namn Villy Wistung som på “trikken“ (spårvagnen) i Oslo såg hur man i en ambulans höll på att utföra manuell hjärtmassage, vilket är mycket svårt att göra.
Den optimala kompressionen kan nämligen beskrivas som en liten fyrkantsvåg, dvs man trycker ner snabbt, håller nere och släpper upp, där varje kompression ska vara 0,6 sekunder lång, 0,3 sekunder nere och 0,3 sekunder uppe, vilket innebär 100 kompressioner per minut med en kraft motsvarande 50 kilogram.
– Detta är extremt jobbigt och svårt att utföra. Redan efter tre minuter räknar man med att bara ca 30-40 procent av de kompressioner som utförs manuellt görs med rätt kraft och utförande. Med manuell kompression får man därför i bästa fall kanske 10-15 procent av den normala cirkulationen.
Dessvärre hannVilly Wistung inte få färdigt sin uppfinning innan han själv avled i just en hjärtinfarkt!
Hans idé hamnade emellertid inte i malpåse, utan den person som Wistung samarbetat med, professor Stig Steen, då verksam i Oslo men numera vid Thoraxkliniken i Lund, såg efter en del turer till så att tillverkaren Jostra, som bla konstruerar och bygger hjärt- och lungmaskiner vilka i första hand används vid bypass-operationer, tog över den. Hos Jostra valde man sedan att lägga hjärtmassageprojektet i dotterbolaget Jolife AB.

Mekanisk hjärtmassage är alltså inget nytt. Metoden har varit etablerad sedan 1960-talet.
De maskiner som funnits och finns har dock varit både klumpiga, tunga och mer liknat verkstadsmaskiner än något som skulle kunna rädda liv.
– Det har inte heller varit möjligt att ta med sig apparaten dit den bäst behövs, dvs till den plats där personen med det akuta hjärtstoppet finns, säger Peter Sebelius.
Med Lucas har man emellertid löst de här problemen. Dessutom har man tillfört apparaten en mycket viktig egenskap, då den inte bara komprimerar utan även dekomprimerar bröstkorgen, dvs med en sugkopp drar ut bröstkorgen och fyller hjärtat med blod, vilket innebär att apparaten arbetar åt båda hållen.
Vikten har också minimerats jämfört med de konkurrerande maskinerna. Denna väger därför numera bara 6,5 kilo mot tidigare lite drygt 11 kilo.
– Det fanns oändligt med frihetsgrader när vi började, men som vi efterhand snävade av.
– Den stora utmaningen i utvecklingsarbetet har dock varit att minimera vikten i kombination med att den skulle vara extremt användarvänlig och ha ett förtroendeingivande utseende, tillägger han.
Lucas, som förra året belönades med andrapriset i den årligt återkommande och prestigefyllda konstruktion- och designtävlingen, har fått sin utmärkande och – får man säga – tilltalande form av Pär Bergström och hans arbetskamrater vid Hampf Industrial Design AB i Göteborg.
Apparaten består av en ryggplatta och en båge med snäpplösningar som enkelt ställs in så att den passar varje patient. Att applicera den tar därför bara maximalt 20-25 sekunder.
– Det måste gå fort att få den på plats. För varje minut som en patient ligger med hjärtstopp utan hjälp mins-kar överlevandegraden med ca tio procent.

De tekniska kraven på apparaten har också varit mycket speciella. Att använda standardkomponenter har därför nästan varit omöjligt, istället handlar det om specialkonstruktioner.
För att minimera vikten består flera delar, som tex stödbenen, av en komposit i form av en glasfiberkonstruktion med en kärna av volymblåst PVC.
Till det mittersta elementet har en kraftbärande kärna av aluminium valts som utanpå gjutits med polyuretan, vilket förutom låg vikt har gett en formmässig frihet.
Men även andra tekniska lösningar i apparaten är intressanta. Exempelvis är cylindern som driver kolven mot bröstkorgen extremt lätt med hänsyn till slaglängd och area och väger bara ca 1/4 jämfört med en standardcylinder. Den har inte heller några elektroniska delar och drivs inte med batteri utan med syrgas.
– En sådan här apparat ska ju kunna stå stilla i många år för att sedan gå igång och fungera perfekt när den behöver användas. Därför gick det inte att ha batteridrift utan valet föll istället på syrgas, som ambulanssjukvårdarna ändå alltid har med sig till en olycksplats.
– Syrgas är dock väldigt speciellt eftersom det ställer speciella krav på det material och den teknik som man väljer att använda. Elektronik tillsammans med syrgas är tex inte önskvärt eftersom det finns explosionsrisk. Lucas har därför blivit en mekanisk och pneumatisk lösning, vilket i sig varit en stor utmaning att få att fungera, säger Peter Sebelius.

Utvecklingen av Lucas har också skett på kort tid, bara drygt 1,5 år. Det har gjorts med en liten anställd organisation bestående av endast fyra man, varav två på hel- och två på halvtid. Utvecklings- och konstruktionsarbetet har därför uteslutande gjorts externt.
– Vi har köpt in i stort sett alla tjänsterna till den här apparaten: industridesignen, konstruktionsarbetet liksom även produktionen som sker via kontraktstillverkaren Partnertech i Åtvidaberg, säger Peter Sebelius.
Vad vinner man respektive förlorar på ett sådant här sätt att arbeta?
– Man får framförallt en flexibilitet som är värd väldigt mycket. Därmed kan man snabbare anpassa sig till marknadens krav och tillväxt. Man slipper också bygga upp produktion och hela den adminstrativa apparat, tex system för ändringshantering och kontroll av inköp, som följer med detta. Nackdelen är framför allt att man inte själv äger den här kompetensen.

Lucas är idag CE-märkt, vilket är en förutsättning för att den ska kunna användas, och har hittills testats med framgång vid sjukhusen i Kristianstad, Lund och Malmö.
Den första nollserien är också avklarad. Man står nu därför i begrepp att lansera den i större omfattning.
– Förhoppningen är att Lucas ska finnas på varje ställe där det finns en defibrillator idag, dvs i ambulanser, polisbilar, idrottsanläggningar, stormarknader osv. Och då handlar det om ungefär 135000 enheter per år, säger Peter Sebelius.
Hur snabb utbredningen blir återstår dock att se, men torde inte bero på priset, som jämfört med andra akuthjälpmedel får anses som låg, 55000 till 60000 kr per enhet.
– Att priset skulle vara för högt har vi inte fått några som helst indikationer på. Istället tror jag den avgörande faktorn ligger i hur snabbt man är beredd att ta till sig de här idéerna, säger Peter Sebelius.

PAB
Mer info: www.jolife.com