T
technische universiteit eindhoven
De coronaire ci rcu la tie: een ontmoeting tussen kliniek en techniek
lntreerede
prof.cir. N.H.J. Pijls
lntreerede Uitgesproken op 14 april 2000 aan de Technische Universiteit Eindhoven prof.dr. N.H.J. Pijls
Mijnheer de Rector Magnificus, Dames en heren,
hartstochtelijk liefhebben. In de liefde kunnen we ook ons hart verliezen, ons hart kan in brand staan of het kan zelfs breken.
De vooruitgang in de geneeskunde is
Problemen kunnen ons zwaar op het hart
gedurende de laatste eeuwen nauw verbonden
liggen en door ons hart te luchten of door
geweest met technische ontwikkelingen.
hartverwarmend toegesproken te worden,
Nergens is die verbondenheid zo duidelijk
kunnen we vervolgens de situatie weer wat
waarneembaar als bij de ontwikkeling van
beter aan.
kennis en inzicht in de diagnose en
Ondanks deze belangrijke rol die het hart
behandeling van ziekten van hart en
toebedeeld heeft gekregen als spil van onze
bloedsomloop.
gevoelens en emoties, duurde het tot de 17e
Toch was, hoe vreemd
eeuw voordat de eerste echte
toeschijnen, in de oudheid en in de
wetenschappelijke beschrijving van het
middeleeuwen de functie van het hart als
functioneren van het hart tot stand kwam.
gangmaker van de bloedsomloop niet echt
Zo dacht Hippocrates
bekend. Het hart werd meer gezien als de zetel
en uit zichzelf energie bevatte waardoor het
van de ziel en woonplaats van alle menselijke
kon stromen. Galenus, lijfarts aan het hof van
emoties en gevoelens waarvan nog heel wat
de Romeinse keizer Marcus Aurelius in de 2e
voorbeelden terug te vinden zijn in het
eeuw na Christus, meende dat bloed diffuus
Nederlands taalgebruik. Iemand die
door het lichaam aanwezig was en daarin op
onbekommerd of enthousiast over iets praat,
en neer pendelde. Het bloed zou een soort
heeft het hart op de tong liggen. Als we bang
reservoir zijn waarvan, door een soort
zijn, hebben wij het hart niet om te doen wat
ritmische trilling van het hart teweeg gebracht,
van ons verwacht wordt of wachten met
een deel naar de periferie stroomde en weer
kloppend hart af.
terug. Donkerrood bloed zou vervuild zijn door
We kunnen hartelijk om iets lachen of een
voedsel terwijl helder rode bloed levensgeest
hartgrondige hekel aan iets hebben. Als we
bevatte. Van de bloedsomloop zoals wij die
eerlijk en rechtschapen zijn hebben we het
kennen, was hem weinig bekend.
hart op de goede plaats zitten en als we ons
Op
best doen hebben we hart voor de zaak. We
over hart en bloedsomloop tot diep in de
kunnen een hart van steen hebben of
middeleeuwen gebaseerd geweest. Hierin
3
kwam pas verandering in de 16e eeuw, toen
Het wetenschappelijk denken in Engeland
voor het eerst lijkschouwingen werden verricht
stond in die tijd onder sterke invloed van de
en anatomen ook de inwendige structuur van
opvattingen van de staatsman en filosoof
het menselijk lichaam gingen bekijken.
Francis Bacon, die ook beschouwd wordt als de
Geinspireerd door de eerste anatomische
grondlegger van de experimentele methode in
beschrijvingen van Vesalius in 1543 werd
de natuur-wetenschappen. De essentie daarvan
voorzichtig begonnen om ook de fysiologie van
was dat wanneer een experiment werd verricht
het hart te bestuderen.
op verschillende tijdstippen of verschillende
In 1603 stelde Fabricius ab Aquapendente,
plaatsen, maar onder overigens gelijke
hoogleraar aan de Universiteit van Padua, vast
omstandigheden, er ook een zelfde uitkomst
dat het hart uit
moest volgen. Als ik vandaag een steen in mijn
2
helften bestond en dat er
verschillende soorten bloedvaten waren,
hand heb en loslaat, valt hij omlaag en als ik
enerzijds aders die dunwandig waren en
dat morgen weer doe moet hetzelfde gebeuren.
donker bloed bevatten en in verbinding
Naar huidige opvattingen lijkt dit heel
stonden met de rechter hartshelft en
vanzelfsprekend maar voor die tijd was zulk
anderzijds slagaders die dikwandig waren,
een denkwijze een revolutionaire ontwikkeling
helder rood bloed bevatten en in verbinding
die voor het eerst het systematisch bestuderen
stonden met de linker hartshelft.
van de natuur mogelijk maakte.
Een van de leerlingen van Fabricius was de
Toepassing van deze nieuwe wijze van denken
Engelsman William Harvey en met hem begint
leidde tot het inzicht dat het hart een pomp is,
het eerste echte wetenschappelijke onderzoek
door een tussenschot in tweeen gedeeld in een
van de circulatie. Na een verblijf van enkele
linker- en rechter hartshelft waarin een
jaren in Padua keerde Harvey terug naar zijn
preferentieel stroompatroon van bloed plaats
geboorteland en publiceerde in 1628 daar zijn
vindt, bepaald door kleppen. Vanaf die tijd is
belangrijkste werk, de "excercitatio brevis de
de vooruitgang in het fysiologisch en
motu cordis et sanguinis in animalibus" (een
ziektekundig denken over het hart steeds
"korte verhandeling over de beweging van hart
stapsgewijs toegenomen en gekoppeld geweest
en bloedvaten in dieren") waarin globaal de
aan belangrijke vooruitgangen in technische
grote en de kleine bloedsomloop, de lichaams-
zin. Om maar enkele van die stappen als
en longcirculatie beschreven worden zoals wij
voorbeeld te nemen: de fysische diagnostiek
die heden ten dage kennen 1.
met plectrum en stethoscoop, in de 18e en
4
19e eeuw ontwikkeld door respectievelijk
coronaire circulatie. Dit is pas in de afgelopen
Auenbrugger en Laennec, zou niet mogelijk
twee decennia bij de mens goed tot
zijn geweest zonder de principes van akoestiek
ontwikkeling gekomen en gebaseerd op de
die in die tijd werden ontwikkeld.
vooruitgangen in de microtechnologie welke,
De elektrocardiografie, door de Nederlander
gestimuleerd door ruimtevaart en
Einthoven beschreven in 1903, vormt nog
computertechnologie, een hoge vlucht
steeds een van de belangrijkste, zo niet het
genomen heeft. Om
allerbelangrijkste diagnostische instrument in
verduidelijken is het noodzakelijk eerst een
de Cardiologie 2. Deze ontdekking zou niet
enkel woord te wijden aan de bouw en de
mogelijk zijn geweest zonder de stormachtige
functie van de kransslagaders, ook wel de
ontwikkelingen in de elektriciteitsleer in de
coronaire circulatie genoemd.
tweede helft van de 19e en het begin van de
De coronaire circulatie
2oe eeuw. Open-hart-operaties zouden niet bestaan hebben zonder de ingenieuze technieken en
Wanneer het hart wordt beschouwd als een
materiaalkennis die noodzakelijk zijn om
pomp, kunnen de kransslagaders worden
extracorporele circulatie en
gezien als de aanvoerleidingen waardoor
membraamoxygenatie mogelijk te maken
brandstof en energie wordt toegevoerd om die
zonder al te grote beschadiging van de
pomp zijn arbeid te laten verrichten.
samenstellende delen van menselijk bloed.
Zoals u weet is het hart feitelijk een holle spier
De volledige beeldvormende diagnostiek in de
en ligt midden in de borstkas. Het bestaat het
geneeskunde, zowel met behulp van
uit een linker- en rechterhelft. Aderlijk bloed
rontgenstralen als met behulp van ultrageluid,
kon pas tot stand komen nadat in de
naar de rechter hartshelft toegevoerd en
natuurkunde en de techniek zowel de
vervolgens via de longslagader doorgepompt
theoretische grondslag als de praktische
naar de longen alwaar het van zuurstof wordt
ontwikkeling van deze principes een hoge
voorzien. Het zuurstofrijke bloed wordt via de
vlucht genomen hadden.
longaders teruggevoerd naar de linker hartshelft
Ditzelfde geldt ook voor het onderzoek
en van daaruit opnieuw de lichaamscirculatie
waarover ik nu verder zal gaan spreken
ingepompt, in de lichaamsslagader of aorta.
namelijk het fysiologisch onderzoek van de
Van daaruit gaan vertakkingen naar alle
5
organen om op deze manier te zorgen dat aan
suikerziekte en een bepaalde familiaire aanleg
ieder orgaan voldoende zuurstof en glucose
daarbij de belangrijkste rol spelen.
wordt toegevoerd. Ook het hart zelf moet van
Uiteindelijk zal 40% van ons allen die bier
brandstof warden voorzien en dit geschiedt via
aanwezig zijn overlijden aan ziekten die direct
2
kleine bloedvaten, de kransslagaders, die
of indirect bet gevolg zijn van het ontstaan van
aftakken uit het allereerste stukje van de
zulke vemauwingen. Het belang van onderzoek
lichaamsslagader, zich vervolgens vertakken en
naar dit soort ziekteprocessen is derhalve
als een krans om het hart heen liggen. Vandaar
onomstreden en wanneer we gaan nadenken
de naam kransslagaders of coronaire circulatie.
over de bebandeling biervan is bet nuttig eerst
De kransslagaders bebben bij de mens een
te bekijken hoe we het bestaan en de ernst van
diameter van ongeveer 3 mm. Vanuit deze
deze afwijkingen kunnen vaststellen.
kransslagaders takken steeds kleinere
Traditioneel geschiedt dit met een beeldvormende
vertakkingen af, juist zoals bij de takken van
metbode, de zogenaamde coronairangiografie,
een boom en dringen de bartspier binnen om
die verricht wordt tijdens een hartcatheterisatie.
uiteindelijk te zorgen dat ieder spiervezeltje
Tekortkomingen van beeldvormende technieken
van bloed wordt voorzien. De meest voorkomende ziekte in onze samenleving (en daaraan danken wij als cardiologen voor een belangrijk deel ons
Coronair angiografie is een onderzoek dat
bestaansrecht) wordt veroorzaakt door
berust op beeldvorming met behulp van
vernauwingen van deze bloedvaten met als
rontgenstralen en voor bet eerst werd
gevolg dat de toevoer van vers bloed naar de
toegepast in 1959 door Mason Sones3. Bij dit
bartspier in gevaar wordt gebracht. U kunt
onderzoek wordt (via een klein sneetje in de
zich voorstellen wat er dan gebeurt. Als de
huid) een slagader in de lies, in de elleboog of
brandstofleidingen van een motor geleidelijk
in de pols blootgelegd en daardoor wordt dan
aan verstopt raken, zal de motor minder goed
een dun slangetje, een zogenaamde catheter
gaan functioneren en uiteindelijk afslaan.
opgevoerd die juist v66r de inmonding van een
De oorzaak van het ontstaan van deze
kransslagader wordt gelegd. Vervolgens kan
vernauwingen wordt door vele factoren bepaald
een jodiumhoudende contraststof warden
en we weten nu dat roken, hoge bloeddruk,
ingespoten in de kransslagader. Wanneer dan
een boog cbolesterolgehalte in het bloed,
tegelijkertijd met bebulp van rontgenstralen
6
een foto of een film wordt gemaakt, zal er een
In de eerste plaats lopen bloedvaten soms over
afbeelding ontstaan van de met contraststof
elkaar of om elkaar heen waardoor afwijkingen
gevulde bloedvaten. De rontgenstraling kan
niet volledig in beeld kunnen worden gebracht.
immers door het lichaam heen dringen, behalve
Een tweede probleem is dat een vernauwing in
op die plaatsen waar zich de contraststof
een bloedvat niet mooi rond hoeft te zijn maar
bevindt omdat deze de eigenschap heeft om
vaak heel grillig van vorm is. Daardoor kan
rontgenstraling te absorberen. Op deze manier
met behulp van 2-dimensionale projecties niet
wordt dan een twee dimensionale projectie
altijd de oorspronkelijk vorm van de
verkregen van de betreffende kransslagader
vernauwing terug gevonden worden.
waarbij eventuele vernauwingen als
Tot slot gaat het er feitelijk niet om hoe een
uitsparingen kunnen worden gezien.
bloedvat er uit ziet, maar hoeveel bloed er
Hoewel dit op zich een heel betrouwbaar
doorheen stroomt. En we weten dat hoewel
onderzoek lijkt - en dat in veel gevallen
twee vernauwingen anatomisch even ernstig
gelukkig ook is - kleven er aan deze methode
kunnen zijn, de fysiologische invloed op de
van onderzoek toch een aantal belangrijke
bloedstroom volkomen verschillend kan zijn
tekortkomingen, welke deels beeldtechnisch
omdat er op een andere wijze verlies van
van aard zijn en deels bepaald worden door de
energie optreedt ten gevolge van wrijving,
discrepantie tussen hoe een orgaan er uit ziet
turbulentie en dergelijke. Kleine morfologische
en hoe een orgaan functioneert. Ik zal enkele
verschillen in de vorm van een vernauwing
voorbeelden hiervan geven.
kunnen grote hemodynamische invloeden
A
FAVOUR.ABLE VS.
~
{f!Jl iCJJ
~ UNFAVOURABLE
UNDERESTIMATION
MORPHOLOGY
8
LOCALIZED VS
hebben. Vormen deze tekortkomingen van de
c
rontgendiagnostiek al een probleem tijdens de
C7 '°"'
zogenaamde diagnostische onderzoeken, een
~
nog groter probleem is er tijdens het
DIFFUSE
-------
~
behandelen van vernauwingen met behulp van dotteren of implanteren van zogenaamde
PA11i0LOGY
stents. Daarbij kunnen ten gevolge van de
Figuur 1: Enkele voorbeelden van situaties waarin er een discrepantie bestaat tussen de ernst van een vernauwing in een kransslagader op het coronair angiogram en de werkelijke hemodynamisch betekenis van de betreffende vernauwing.
balloninflatie grillige barsten in de vernauwing ontstaan die, wanneer ze zich vullen met rontgencontrast, de schijn kunnen wekken van een uitstekend resultaat. U kunt zich echter
7
voorstellen dat in zo'n geval de blijdschap
Regulatie van de coronaire circulatie
slechts van korte duur is en binnen de kortste keren de fissuren die in de vernauwing zijn ontstaan weer opgevuld zijn met bloedstolsels.
Wanneer u rustig in uw bed ligt te slapen klopt
Het moge derhalve duidelijk zijn dat er
uw hart met een frequentie van ongeveer 60
behoefte bestaat aan nauwkeurigere informatie
slagen per minuut en pompt ongeveer 5 liter
over de werkelijke fysiologische toestand en
bloed per minuut uit. Wanneer een gezonde
het functioneren van kransslagaders. En zoals
jonge man of vrouw zich maximaal inspant,
u begrijpt gaat het er daarbij niet om hoe het
zal er uiteraard een veel grotere hoeveelheid
bloedvat er uitziet, maar hoe het functioneert,
bloed moeten worden rondgepompt en dit kan
m.a.w. om de hoeveelheid bloed die door zo'n
oplopen tot 25
bloedvat stroomt en de bloeddruk die voorbij
U moet eens proberen om thuis met de
een vernauwing heerst en die bepalend is voor
tuinslang een grote emmer vol met water te
a 30 liter per minuut.
de hoeveelheid bloed die iiberhaupt nog kan
spuiten in r minuut tijd. Dat zal u niet zo
stromen.
gemakkelijk lukken. Een emmer van die
Het belangrijkste deel van het onderzoek dat
grootte heeft een inhoud van 8 tot
wij in de afgelopen tien jaar hebben verricht, is
wat een menselijk hart dus kan presteren, is
gericht geweest op het ontwikkelen van
het volspuiten van 3 van dit soort emmers in
technieken om dit soort metingen mogelijk te
r minuut tijd. Dit is een gigantische prestatie,
maken. Niet alleen zijn we daarin op een
en komt neer op een bloedstroom die
redelijke manier geslaagd, maar aan de
minstens 3 keer zo groot is als water
horizon rijzen nog meer en schier onbeperkte
maximaal uit uw tuinslang kan spuiten.
mogelijkheden om onze kennis van de
Om een dergelijke prestatie te kunnen leveren
kransslagaders verder uit te breiden en
is het natuurlijk noodzakelijk dat ook de
daarmee de mogelijkheden om de ziekten
brandstoftoevoer naar het hart zelf voldoende
ervan te behandelen.
kan toenemen. Dus ook de bloedstroom door
IO
liter en
Om dit toe te lichten, zal ik eerst een korte
de kransslagaders moet kunnen varieren over
uiteenzetting geven over de manier waarop de
een groot bereik. In de coronaire circulatie
bloedstroom door kransslagaders wordt
bevindt zich daarom een wonderbaarlijk mooi
gereguleerd.
en ingenieus regelmechanisme dat als volgt werkt :
8
kransslagader
arteriolen
capillairbed
R RUST
MAX. VASODILATATIE
~ F
4S R
+
reserve
~
factor 5
reserve
~
factor 3
1/5 R
+
matige vernauwing (50-70%)
ernstige vernauwing (90%)
C\
/
1/5 R
+
/
L__
F
R" ~415
R
~
1/5 R
+
geen reserve meer over
1/5 R
+
Figuur 2 : Schematische voorstelling van een kransslagader met zijn arteriolaire vertakkingen en het regulatie systeem voor de coronaire bloedstroom. Voor verdere uitleg: zie tekst.
9
Zoals ik u al eerder vertelde zijn de
zo hoog als de doorbloeding in rust en dit getal
kransslagaders kleine bloedvaten met een
noemen we de coronaire flow reserve (CFR) of
diameter van ongeveer 3 mm die aan de
doorstromingsreserve van de kransslagaders.
buitenkant van het hart lopen. Vanuit die
In de hartcatheterisatiekamer is het mogelijk
kransslagaders dringen kleinere takken de
om door bepaalde medicijnen in te spuiten in
hartspier binnen welke zich verder vertakken
een kransslagader, de betreffende
tot bloedvaatjes met een diameter van
kringspiertjes volledig te verslappen en
ongeveer rno tot
derhalve het effect van maximale inspanning
400
micrometer. Deze
bloedvaatjes heten de arteriolen en op de plaats
na te bootsen. De bloedstroom door de
waar deze arteriolen beginnen bevinden zich
kransslagaders zal dan dus toenemen met
kleine kringspieren of sfincters, gladde
300
spiercellen die in een cirkeltje om de arteriolen
Wanneer er nu een vernauwing ontstaat in een
heen liggen. Doordat deze sfincters meer of
kransslagader zal daardoor een extra weerstand
a4 00%.
minder aanspannen, wordt als het ware de
ontstaan in het toevoerende traject. Om te
ingangsweerstand van het arteriool gevarieerd
zorgen dat, bij overigens gelijke
zodat ook de bloedstroom door het vat zal
omstandigheden, toch een gelijke hoeveelheid
varieren. Verkeert het hart in rust en hoeft er
bloed naar de hartspier stroomt, is het derhalve
slechts weinig bloed door de kransslagaders te
nodig dat een weerstand die verderop gelegen
stromen, dan zullen deze sfincters stevig
is, afneemt zodat de som van beide weerstanden
aanspannen waardoor de bloedtoevoer naar het
in serie constant blijft.
hart automatisch wordt verminderd.
Het ontstaan van een vernauwing in een
Moet het hart veel arbeid verrichten, en heeft
kransslagader zal dus leiden tot een
het dus veel toevoer van bloed nodig, dan
toegenomen verslapping van de sfincter bij de
zullen deze kringspiertjes verslappen, het
ingang van de arteriolen.
arteriool wordt als het ware wijder en bij een
In eerste instantie zal de patient in kwestie
gelijkblijvende bloeddruk zal het bloed
niets merken omdat, zeker in rust, de totale
gemakkelijker door deze bloedvaten heen
hoeveelheid bloed die naar het hart toestroomt
stromen. Bij gezonde mensen kan hierdoor de
ongewijzigd blijft. Wanneer de vernauwing
bloedstroom door de kransslagaders met een
erger wordt, en dus de weerstand in het
factor 3 a 4, soms zelfs 5, toenemen. De
aanvoerende deel van het bloedvat toeneemt,
maximaal haalbare doorbloeding is dus 3 a 4 x
client dit verder gecompenseerd te warden
10
door een nog verdergaande afname van de
om informatie te verkrijgen over de maximale
weerstand bij de ingang van de arteriolen. Nog
hoeveelheid bloed die nog door kransslagaders
steeds zal in rust weinig merkbaar zijn van
kan stromen, vooral als daarin een vernauwing
deze ziekteprocessen. De mogelijkheid voor de
aanwezig is. Het zal ook duidelijk zijn
sfincters om bij inspanning nog verder te
een behandeling, zoals dotteren, vergelijking
verslappen, is nu echter afgenomen en we
van de doorbloeding v66r en na de ingreep de
zeggen
nauwkeurigste manier is om vast te stellen wat
verminderd is. Dit betekent dus feitelijk
het resultaat van deze behandeling is.
onze patient reeds bij een lager niveau van
Toch is het pas in de laatste ro jaar mogelijk
inspanning een probleem zal krijgen met de
geworden om
doorbloeding van zijn hartspier. Dit uit zich als
klinisch eenvoudig toepasbare manier bij de
pijn op de borst, die angina pectoris wordt
mens te verrichten. Dit is te danken aan de
genoemd.
ontwikkelingen in de microtechnologie
Wanneer de situatie nog ernstiger wordt en de
waardoor het nu mogelijk is om fysiologische
toegenomen weerstand in de kransslagader zo
parameters in kransslagaders zoals bloeddruk
groot is geworden
en bloedstroom voorbij de vernauwing te
van de kringspiertjes in de arteriolen
meten door middel van kleine sensors die
meer kan compenseren, is er reeds een
gemonteerd zijn op zogenaamde voerdraden.
doorbloedingsstoornis in rust en we spreken
Meettechnieken in de coronaire circulatie
clan van instabiele angina pectoris. Een hartinfarct ontstaat wanneer er een volledige afsluiting plaatsvindt waardoor een bepaald gedeelte van de hartspier helemaal
Wanneer men een bepaalde parameter wil
geen bloed meer krijgt en derhalve afsterft.
meten (zoals in ons geval bloedstroom-
Zo'n volledige afsluiting komt meestal tot
snelheid ofbloeddruk in een kransslagader) is
stand doordat een reeds bestaande vernauwing
een eerste vereiste
inscheurt en als reactie daarop een bloedstolsel
deze meting wordt verricht, zelf geen invloed
ontstaat.
heeft op de te meten grootheid. Dit betekent
Zoals u uit
het inschatten van de ernst van
meetapparatuur zo klein en dun moet zijn
kransslagaderafwijkingen van bijzonder belang
de bloedstroom door het bloedvat of de daar
11
heersende bloeddruk zelf niet be1nvloed wordt
in de orde van grootte van 30 tot 40 mmHg.
door de aanwezigheid van de apparatuur.
Deze misvatting heeft geleid tot
Tot ongeveer 1990 was dit onmogelijk.
onderbehandeling van vele patienten en is
Drukmeting in kransslagaders vond tot dan toe
uitsluitend het gevolg geweest van artificiele
plaats door meting met behulp van met
gradienten ten gevolge van de meetapparatuur
vloeistof gevulde cathetertjes die zelf een
zelf zoals wij onomstotelijk hebben
diameter hadden van
l -
r,s mm. U kunt zich
aangetoond in 1995)6.
voorstellen
De eerste ontwikkeling op dit gebied die in de
de normale fysiologie ontstaat wanneer een
kliniek werd toegepast was de zogenaamde
dergelijk cathetertje over een zekere lengte in
Dopplerdraad7. Deze bestaat uit een dunne
een bloedvat van 3 mm diameter wordt gelegd.
voerdraad met een diameter van 0.3 mm
Pas vanaf 1990 werd het mogelijk om
waarop aan de punt een klein kristal is
meetapparatuur zo klein te maken
gemonteerd
gemonteerd kon worden op voerdraden met
zenden. Dit ultrageluid wordt van frequentie
een diameter van maximaal 0.3 mm, waardoor
veranderd door de passerende rode
het verstorend effect van de meetapparatuur op
bloedlichaampjes en naarmate de
de bloeddruk en de bloedstroom zelf
stroomsnelheid van het bloed hoger is, zal ook
verwaarloosbaar werd. (Tot die tijd werd
de verandering van geluidsfrequentie volgens
bijvoorbeeld algemeen aangenomen dat in een
het zogenaamde Dopplereffect toenemen. Op
normale kransslagader, dus een kransslagader
die manier wordt men in staat gesteld om de
zonder vernauwing, toch een zekere weerstand
snelheid van het voorbij stromende bloed te
aanwezig was voor de bloedstroom. Men nam
meten. Wanneer dan vervolgens de aanname
aan
wordt gemaakt
de ingang van de kransslagader en de plaats
een constante plaats in het bloedvat bevindt,
waar hij zich uiteindelijk vertakteS. De
normale bloeddruk in de lichaamsslagader
diameter van het bloedvat gelijk blijft (een
heeft een gemiddelde waarde van ongeveer 80
aantal aannamen die niet geheel correct zijn}
- 100 mmHg. In de fysiologische literatuur uit
kan de bloedstroomsnelheid in rust-
de jaren '70 en '80 wordt bij herhaling gesteld
omstandigheden vergeleken worden met de
bloedstroomsnelheid in een situatie waarin
kransslagaders tijdens maximale bloedstroom
deze maximaal is. Dit is de situatie die in
12
fysiologische omstandigheden wordt bereikt
ook door een additionele weerstand in de
wanneer de kringspiertjes in de arteriolen,
kransslagader zelf, alsmede door de druk die
waarover ik zojuist heb gesproken, maximaal
bij de ingang van het buizenstelsel heerst, de
verslapt zijn. Dit geschiedt bij grote
bloeddruk in de aorta. In principe zou de
inspanning maar kan ook gesimuleerd kan
bloedstroom veranderen wanneer er
worden in de catheterisatiekamer door
veranderingen in de drijvende druk optreden
toediening van bepaalde medicijnen in de
maar deze veranderingen worden
kransslagaders. Men kan vervolgens de
tegengewerkt door toename van de sfincter
maximale bloedstroomsnelheid vergelijken
spanning bij toename van de bloeddruk en
met die in rust en derhalve de coronaire flow
door afname hiervan bij daling van de
reserve meten. Een coronaire flow reserve van
bloeddruk. Daartoe is er een fysiologisch
4, betekent dat de stroomsnelheid bij grote
regelmechanisme om in rust (basale
inspanning 4 keer zo groot kan worden als in
omstandigheden) de doorstroming van de
rust. Wanneer er een vernauwing aanwezig is
kransslagaders constant te houden ondanks
in de kransslagader, zal deze reserve een stuk
wisselende bloeddrukken. Dit regelmechanisme
lager zal zijn.
functioneert tussen gemiddelde bloeddruk-
Door o.a. Kern in St. Louis en Piek in
waarden van 50 en 150 mmHg en is weergegeven
Amsterdam is aangetoond
door een horizontale lijn in figuur 3.
onder de 2
a 2,5, angina pectoris kan Worden
(Vergeeft u mij het gebruik van de oude
uitgelokt bij voldoende inspanning8 ,9. Toch
eenheid van druk, mmHg, die in de klinische
kleven er een aantal bezwaren aan het gebruik
hemodynamica nog steeds in zwang is. Een
van deze parameter waardoor de praktische
kPa komt overeen met ongeveer 7,5 mmHg).
waarde in de kliniek beperkt is gebleven. Dit
Over dat bereik zal dus, ook bij schommelingen
kan men als volgt begrijpen.
in de bloeddruk, de doorstroming van de
Zoals ik reeds in het voorafgaande heb
hartspier constant blijven. Wanneer de
betoogd, wordt de bloedstroom door de
arteriolaire sfincters maximaal relaxeren (zoals
kransslagader naar de hartspier bepaald door
dus het geval is bij inspanning of in het
de weerstand die het bloed ondervindt. In
catheterisatie laboratorium wordt gesimuleerd
normale omstandigheden wordt die vooral
met behulp van medicamenten), wordt de
bepaald door de tonus van de sfincters in de
weerstand in het systeem minimaal en daarom
arteriolen en in pathologische omstandigheden
constant. Dit betekent dat in dat geval een
13
De totale weerstand in het systeem is immers
Flow
Flow
opnieuw geminimaliseerd. Echter, doordat deze weerstand groter is dan in het geval wanneer er geen vernauwing in de kransslagader is, zal deze relatie een andere, Pressure
minder steile helling hebben en zal bij een
Pressure
zelfde bloeddruk de maxi male hoeveelheid
Figuur 3: Relatie tussen bloeddruk en bloedstroom in de kransslagaders. De relatie in basale omstandigheden wordt weergegeven door de horizontale lijn en in die situatie bl@ de bloedstroom min of meer constant over een groat bereik van druk. De schuine lijn gee.ft de relatie tussen druk en bloedstroom weer tijdens maximale arteriolaire vasodilatatie in het geval van een normale kransslagader (no stenosis) en in het geval van een vernauwing in de betreffende kransslag (stenosis). In de linkerzijde van de figuur wordt de coronaire flow reserve gedefinieerd en in de rechterzijde de Jractionele flow reserve. De ajhankelijkheid van de eerste parameter van bloeddruk en hartfrequentie en de onajhankelijkheid van de tweede parameter van die grootheden, wordt gealustreerd. Voor verdere uitleg: zie tekst.
bloed die nog door het systeem stroomt afgenomen zijn. De druk-stroom relatie in rust zal door de vernauwing niet wezenlijk worden beinvloed. De coronaire flow reserve is nu feitelijk gedefinieerd als de hoeveelheid bloed die maximaal door de kransslagader kan stromen, dus een punt op de schuine lijn, gedeeld door de bloedstroom in rust, een corresponderend punt op de horizontale lijn. En u ziet nu al waar het probleem optreedt. Als de patient in kwestie om welke reden clan ook een verandering in zijn bloeddruk ondergaat, zal de coronaire flow reserve
lineaire relatie ontstaat tussen drijvende druk
eveneens veranderen. Als de bloeddruk
en bloedstroom. Deze lineaire relatie is in de
bijvoorbeeld daalt van rno naar 80 mmHg zal
figuur eveneens aangegeven. De horizontale
de ratio a: b afnemen naar a': b'.
lijn geeft dus de druk-stroom relatie in rust
Een zelfde probleem doet zich voor wanneer
weer, de bovenste schuine lijn de druk-stroom
bijvoorbeeld de hartfrequentie zal toenemen.
relatie bij maximale vasodilatatie. In het geval
In
bloedstroom toeneemt en zal de horizontale
toevoerende kransslagader heeft, zal na
lijn in de figuur naar boven schuiven waardoor
toedienen van een maximale vaatverwijdende
ook de coronaire flow reserve verandert.
prikkel er eveneens een lineaire relatie bestaan
De coronaire flow reserve is in dat geval gelijk
tussen drijvende druk en bloedstroom.
aan a' : b ". Dit betekent dus dat de parameter
14
coronaire flow reserve veranderingen vertoont,
coronaire flow reserve van bloeddruk en
uitsluitend ten gevolge van veranderingen in
hartfrequentie is fraai gedemonstreerd in een
de bloeddruk of hartfrequentie, zonder dater
onderzoek dat in 1996 gepubliceerd is in
aan de vernauwing zelf iets verandert. En dit
Circulation door De Bruyne en waarbij
betekent derhalve dat deze parameter geen
aangetoond is dat door variatie van bloeddruk
specifieke maat kan zijn voor de ernst van de
en hartfrequentie inderdaad volkomen
vernauwing. Een ideale parameter om de ernst
verschillende waarden voor coronaire flow
van de vernauwing te beschrijven, zal steeds
reserve kunnen worden verkregen10 .
dezelfde waarde moeten opleveren
Het moge duidelijk zijn dat we, om de
onafhankelijk van de hemodynamische
coronaire circulatie goed te beschrijven op
omstandigheden zoals bloeddruk en
zoek moeten gaan naar een parameter die niet
hartfrequentie die op dat moment bij de
afhankelijk is van dit soort storende invloeden
patient aanwezig zijn. Feitelijk komt het er dus
en die heel specifiek is voor de ernst van de
op neer dat er geen normale waarde bestaat
vernauwing zelf.
voor de coronaire flow reserve maar dat deze
Dit heeft ons geleid tot het ontwikkelen van
afhankelijk is van de waarde van bloeddruk en
het concept van de zogenaamde fractionele
hartfrequentie waarbij men meet. Bovendien
flow reserve waarbij met behulp van
weten we ook nog dat coronaire flow reserve
drukmetingen in de kransslagaders gegevens
afhankelijk is van leeftijd en diverse andere
over de bloedstroom worden verkregen.
parameters die ik hier niet zal noemen.
De Fractionele Flow Reserve
Concluderend: Als we dus bij een patient met een bepaalde vernauwing in bepaalde omstandigheden een coronaire flow reserve
In figuur 4 is een schematische voorstelling
meten van
gegeven van een kransslagader en de
2,2
dan weten we niet zo goed hoe
we deze waarde moeten interpreteren. Betreft
vertakkingen die de hartspier binnengaan. Aan
het een vrijwel normale waarde bij een patient
de linkerzijde is de kransslagader zelf
die eigenlijk een normale waarde van
weergegeven, een bloedvat met een diameter
2,5
zou
moeten hebben, ofbetreft het een ernstig
van pakweg 3 mm, en aan de rechterzijde in de
pathologische waarde bij een patient die
figuur ziet u de arteriolen, de vertakkingen,
eigenlijk een normale waarde van 4 zou
waarover ik reeds sprak.
moeten hebben ? Deze afhankelijkheid van de
Stel nu dater een bloeddruk in de lichaams-
15
waardoor de weerstand ter plaatse minimaal
At maximum vasodilation
en derhalve constant wordt. Zoals ik reeds
AO
100
100
betoogd heb zal in dat geval de bloedstroom
OmmHg
door het systeem rechtstreeks afhankelijk zijn Q max,normal
Ila
AO 100
w
= ( Pa-Pv) IR min
Id ~ 70
l_j dP
-·-=a -
Omax,stenosis
van de drijvende druk die er heerst, de zogenaamde myocardiale perfusiedruk die in
Iv
het bovenste deel van de figuur mo - o mmHg
~--0+-m-m-Hg
is. Stel nu
=(Pd-Pv) I Rmin
is ontstaan in een van de kransslagaders en
Figuur 4:Schematische weergave van een kransslagader en het bijbehorende myocardiale vaatbed. De myocard peifusie is gelijk aan de peifusiedruk over het myocard, gedeeld door de weerstand. Omdat deze weerstand bij maximale arteriolaire vasodilatatie minimaal en daarom constant is, is de maximale bloedstroom in de situatie van een vernauwing (onderste deel van de .figuur) in relatie tot de maximale bloedstroom zonder vernauwing (bovenste deel van de .figuur) gelijk aan de ratio van peifusiedrukken, gemeten na toediening van een maximale hyperemische stimulus. De Jractionele flow reserve is derhalve gelijk aan (Pd - Pv ) j (Pa - Pv ) welke ratio gewoonlijk vereenvoudigd kan warden tot Pd /PaDeze fra ctionele flow reserve is een specifieke maat voor de ernst van de vernauwing in het toevoerende bloedvat.
daardoor, tijdens de situatie van minimale weerstand en derhalve voor die situatie maximale bloedstroom, een drukverval optreedt in de kransslagader van bijvoorbeeld 30 mmHg. Dit betekent
perfusiedruk over de hartspier verminderd is van roo naar 70 mmHg. Nu is, bij minimale en constante weerstand in de arteriolen, de bloedstroom door het systeem direct evenredig is aan de heersende perfusiedruk. Dit betekent
slagader heerst van mo mmHg en
vernauwing, nog slechts 70% is van de waarde
bij de uitgang van het systeem (dat is de plaats
die er eigenlijk doorheen zou moeten gaan. We
waar het bloed
kunnen derhalve stellen
is weer uitmondt in de rechterboezem)
normale maximale bloedstroom die nog
ongeveer o mmHg is. En stel verder
behouden is, ondanks de aanwezigheid van de
een farmacologische prikkel toedienen
vernauwing, 70% is of 0,7. En dat is nu
waardoor de kringspiertjes bij de ingang van
precies wat we de fractionele flow reserve
de arteriolen maximaal verslapt worden
noemenII .
16
In formule uitgedrukt betekent dit de
druk daarbij door het meetinstrument zelf
fractionele flow reserve gelijk is aan:
wordt bei:nvloed. Dit soort draden zijn in de
FFR = (Pd - P v) : (Pa - P vl waarbij Pa de
afgelopen jaren ontwikkeld, vooral ook dankzij
bloeddruk is in de lichaamsslagader,
een zeer vruchtbare samenwerking op
Pd de bloeddruk voorbij de vernauwing en P v
technologisch gebied met de firma Radi
de bloeddruk bij de uitmonding van het
Medical Systems uit Zweden waarop ik in het
systeem, dat is het rechteratrium. Deze laatste
dankwoord nog terug zal komen.
waarde P v is meestal ongeveer gelijk aan o en
In figuur 5 ziet u een voorbeeld van een
kan dus verwaarloosd worden waardoor de
dergelijke drukdraad die een dikte heeft van
fractionele flow reserve nog vereenvoudigd kan
0,3 mm en waarbij op 3 cm afstand van de
warden tot de eenvoudige formule Pd : Pa
punt, de druksensor gemonteerd is. Het is de
waarbij Pd de bloeddruk voorbij de
moeite waard om even stil te staan bij de
vernauwing is en Pa de bloeddruk aan de
technologische ontwikkelingen die ten
voorzijde van de vernauwing, beide gemeten
grondslag liggen aan deze draad.
na toediening van een farmacologische prikkel
Het eerste type draad waarmee wij gewerkt
waardoor de weerstand in de arteriolairen zoals
hebben, was gebaseerd op een fiberoptisch
gezegd geminimaliseerd wordt.
principe waarbij in deze metalen draad een
De fractionele flow reserve is dus een
glasvezel liep die uitkwam bij een zeer klein
rechtstreekse maat voor de maximale
spiegeltje dat gemonteerd was op 3 cm afstand
bloedstroom en daarmee het maximale
van het uiteinde van de draad. Deze draad
inspannings-niveau dat het hart van een
werd door een catheter opgevoerd tot in de
patient met een vernauwing in de
kransslagader en de plaats waar het spiegeltje
kransslagader nog kan bereiken.
zat werd voorbij de vernauwing gebracht. Door
Om deze waardevolle parameter te meten, zijn
de hoogte van de bloeddruk die ter plekke
dus slechts
2
heerste werd de positie van het spiegeltje
dingen nodig: een goede
farmacologische prikkel waardoor inderdaad
enigszins veranderd hetgeen resulteerde in een
die minimale weerstand wordt bereikt en een
veranderd interferentie patroon van de
hele dunne voerdraad met daarop een
lichtstralen die werden teruggekaatst. Daaruit
betrouwbare druksensor gemonteerd die in
kon clan de druk berekend warden. Dit
staat is om voorbij de vernauwing de
systeem had een aantal nadelen waarvan het
bloeddruk te meten zonder dat de betreffende
grootste nadeel was dat de glasvezel continu
17
verbonden moest blijven met de computer interface die de metingen analyseerde. Voor toepassing in de cardiologie is
Figuur 5: Saepele metalen vaerdraad met een diameter 0,3 mm vaar intracaronaire blaeddrukmetingen. De druksensar is gdntegreerd in de draad op een afstand van 3 cm van de tip. De draad kan antkappeld warden en verbanden warden met een inteiface (rechts) voar verdere analyse van zawel bloeddruk als temperatuursignalen.
dotteren of om een stent te plaatsen. Daartoe is het dan wel noodzakelijk
het Catharina Ziekenhuis en
noemen.
vervulling van een door Bernard de Bruyne en
Door de voortgaande ontwikkelingen op
mij lang gekoesterde wens. Omdat nu de
microtechnologisch gebied is het vervolgens
overdracht van signalen plaatsvindt via een
mogelijk geworden om een elektronische en
elektrische stroom, is het veel gemakkelijker
ontkoppelbare draad te ontwikkelen waarbij
om de draad te ontkoppelen en later weer aan
een minuscule halve brug van Wheatstone
te koppelen. Momenteel beschikken wij dan
ge1ntegreerd is in de sensor op de draad en
ook over een draad die in alle opzichten
waarbij door de drukveranderingen in het
vergelijkbaar is met een normale voerdraad
bloedvat de elektrische weerstand van de
zoals wij die bij dotteren toepassen en waarbij
sensor wordt gevarieerd. Deze verandering
de mogelijkheid aanwezig is om met behulp
van elektrische weerstand wordt dan vertaald
van de druksensor op een betrouwbare wijze
in een druksignaal. De eerste maal
de bloeddruk in de kransslagader voorbij de
mogelijk was om met zo'n elektronische
plaats van een vernauwing vast te
microsensor in een levende mens druk te
kan de invloed van een vernauwing op de
meten in een kransslagader voorbij de plaats
bloeddoorstroming van de hartspier
van een vernauwing, was op 25 maart 1997 in
nauwkeurig worden bepaald. Daardoor is het
18
leggen~
Zo
nu mogelijk om in een klinische situatie bijna
door bij 8 patienten met volledig normale
in een handomdraai de fractionele flow reserve
kransslagaders deze metingen te verrichten
te meten, te kunnen vaststellen of een
waarbij onomstotelijk kwam vast te staan dat
kransslagadervernauwing werkelijk
een normale FFR inderdaad ongeveer
fysiologische betekenis heeft en kwaad kan
Dat de fractionele flow reserve onafhankelijk is
voor de patient en om de eventuele
van schommelingen in bloeddruk en
behandeling beter te evalueren. Enkele
hartfrequentie wordt gedemonstreerd in figuur
aspecten van de op deze wijze gemeten
3. In de linkerzijde van de figuur ziet u de
fractionele flow reserve zal ik kort toelichten.
karakteristieken van de klassieke coronaire
LO
is6.
flow reserve waarover ik eerder sprak. Aan de
Karakteristieken van de Fractionele Flow Reserve
rechterzijde ziet u de fractionele flow reserve weergegeven. Opnieuw zien we de relatie tussen bloeddruk en bloedstroom tijdens
Tot de belangrijkste eigenschappen van de
maximale spierverslapping van de arteriolaire
fractionele flow reserve, behoort ten eerste dat
sfincters, dus tijdens maximale vasodilatatie.
er een uniforme normaalwaarde is van i.o voor
Deze relatie is getekend voor de normale
iedere patient, ieder bloedvat en iedere
kransslagader en voor een kransslagader met
fysiologische omstandigheid en ten tweede dat
een vernauwing.
de waarden die gemeten worden onafhankelijk
De fractionele flow reserve is nu gedefinieerd
zijn van schommelingen in bloeddruk of
als de maximale hoeveelheid bloedstroom die
hartfrequentie6,rn.
door de kransslagader stroomt in de
We hebben kunnen vaststellen dat er in een
aanwezigheid van een vernauwing, dus het
normale kransslagader (zonder vernauwingen)
punt a in de rechterkant van de figuur, gedeeld
geen verval van druk optreedt, ook niet tijdens
door de bloedstroom die daar doorheen zou
maximale doorstroming. Dit betekent dat in
moeten stromen als er helemaal geen
een normale kransslagader de bloeddruk
vernauwing zou zijn. Dat is het punt c.
helemaal aan het uiteinde gelijk is aan de
Indien er nu veranderingen in bloeddruk
bloeddruk aan het begin van het vat. En dit
optreden verschuift deze ratio naar a' : c'
betekent derhalve dat een normale fractionele
en deze ratio is zoals u met behulp van
flow reserve theoretisch de waarde heeft van r.
eenvoudige meetkunde kunt berekenen nog
We hebben dit ook experimenteel gevalideerd
steeds dezelfde gebleven. Ook wanneer er
19
veranderingen optreden in hartfrequentie en
Zoals u wellicht weet, nemen soms bij een
de relatie tussen druk en bloedstroom in rust
vernauwing in een kransslagader, uitlopers van
stijgt, heeft dit geen invloed heeft op de
naburige bloedvaten via sluiproutes een deel
fractionele flow reserve.
van de bloedvoorziening van het bedreigde
Dit is weer de theoretische situatie. Dat dit ook
stuk van de hartspier over. Dergelijke
in de praktijk zo werkt werd eveneens
sluiproutes noemen we collateralen. In de
aangetoond in de studie van De Bruyne die ik
praktijk zal daarom de hoeveelheid bloed die
hiervoor reeds vermelddern. Een en ander
door een deel van de hartspier stroomt,
betekent dus dat we met de fractionele flow
bepaald worden door enerzijds een vrij
reserve een parameter hebben gevonden die
belangrijke bijdrage vanuit de kransslagader en
volstrekt specifiek is voor de vernauwing in de
een in het algemeen kleinere bijdrage vanuit
kransslagader en niet bei:nvloed wordt door
de collateralen. We hebben zowel theoretisch
andere fysiologische of pathologische
berekend als experimenteel aangetoond dat het
variabelen.
mogelijk is om met enkele ingewikkelder
Het begrip van de fractionele flow reserve kan
formules precies te berekenen welk deel van de
nog verder worden uitgebreid door ook de
bloedstroom van het hart wordt aangevoerd via
collaterale circulatie van het hart in onze
de normale route en welk deel via deze
overwegingen te betrekken.
collateralen II. Daarmee werd een bruikbare methode in de kliniek gei:ntroduceerd waarmee
AO
de collaterale bloedstroom kwantitatief kan worden bepaald. Het is mogelijk om de bijdrage van zulke collaterale bloedstroom naar het bedreigde gebied te kwantificeren tijdens een dotterprocedure en zowel Piek als onze eigen groep hebben aangetoond dat wanneer
Figuur 6: Schematische voorstelling van de kransslagaders, inclusief de zogenaamde collaterale circulatie. Met behulp van dit model kan, uit de drukken die op de verschillende plaatsen in het model warden gemeten, de separate bijdrage van de bloedstroom door de kransslagader zelf en de bloedstroom door de collaterale circulatie aan de totale myocardpeifusie warden bepaald.
die bijdrage tenminste ongeveer 30% is van de normale maximale flow, dergelijke patienten een 6x lagere kans hebben op het krijgen van een hartinfarct dan patienten bij wie die waarde onder de 30% ligt12 , 13. Omdat de fractionele flow reserve een uniforme
20
normaalwaarde heeft die gelijk is voor elke
ook de conclusie trekken dat dergelijke
patient en elk bloedvat en niet bei:nvloed wordt
vernauwingen daadwerkelijk behandeld
door allerlei andere storende variabelen, kan
moeten warden met een dotterprocedure of
theoretisch ook verwacht worden dat er een
een bypass operatie.
scherpe afbakening moet zijn tussen
Is het tegenovergestelde ook waar? Als de
vernauwingen die hemodynamisch voor de
fractionele flow reserve boven de 0,75 ligt (en
patient van belang zijn en degene die dat niet
er op dat moment dus geen sprake is van een
zijn. In ons onderzoek van de afgelopen jaren
significante verminderde flow reserve, ondanks
hebben we kunnen aantonen dat zo'n
het feit dat er anatomisch een afwijking
drempelwaarde inderdaad bestaat en dat deze
aanwezig is), is het dan veilig om een
ongeveer 0,75 is6,i4,i5_ Wanneer de
mechanische behandeling achterwege te laten?
hoeveelheid bloed die maximaal door een
Over die vraag is er de laatste jaren veel
kransslagader stroomt, minder wordt dan 75%
discussie geweest en hieromtrent bestaan vele
van wat er normaal doorheen zou moeten
misverstanden die waarschijnlijk geleid
gaan, kunnen we dus spreken van een
hebben tot het onnodig dotteren van heel wat
functioneel belangrijke vernauwing voor de
patienten.
patient. Als zo'n patient voldoende belast
Door een aantal interventie cardiologen is in
wordt, zullen er dus tekenen van
de afgelopen jaren het standpunt gepropageerd
zuurstofgebrek in de hartspier ontstaan.
dat een vernauwing die zichtbaar is op het
De nauwkeurigheid van de fractionele flow
coronair angiogram, oak als deze geen
reserve in dit opzicht is zeer groot en groter
fysiologische betekenis heeft en derhalve
dan die van enig ander invasief of non-invasief
vanuit functioneel oogpunt niet zo ernstig is,
onderzoek met een specificiteit van 100% en
toch behandeld zou moeten worden omdat op
een sensitiviteit van 90% 15.
een goede of beter gezegd kwade
Wanneer men nu weet dat vernauwingen met
bloedstolsel kan ontstaan en er toch een
een fractionele flow reserve van minder dan
hartinfarct kan optreden. Dat dit inderdaad
0,75, beschouwd moeten worden als
kan, is ongetwijfeld het geval maar de vraag
fysiologisch significant en kunnen leiden tot
doet zich voor hoe groot die kans werkelijk is
zuurstofgebrek en daardoor tot klachten en
en hoe deze kans in relatie staat tot de risico's
schade voor de patient, dan kan men daaruit
van een behandeling. U moet daarbij weten dat
21
ook bij dotteren er toch altijd een risico is van
vernauwingen in de kransslagaders aantreffen.
enkele procenten op complicaties.
Een groot deel van deze patienten heeft daar
Deze discussie wordt vertroebeld door foutieve
echter geen last van en zal er ook geen last van
interpretatie van gegevens en zoals wel eens
krijgen. Behandeling wordt pas nodig wanneer
vaker voorkomt wanneer een misvatting maar
zo een vernauwing zo ernstig wordt dat deze
lang genoeg bestaat, heeft deze zodanig post
leidt tot een verminderde doorbloeding. Het
gevat dat mensen elkaar de foute opvatting
feit dat een hartinfarct vaker optreedt op een
blijven napraten en deze klakkeloos blijven
plaats die van tevoren niet significant
herhalen zonder er uberhaupt nog over na te
vernauwd was, betekent dus niet dat een niet-
denken.
significante vernauwing gevaarlijker is maar
De betreffende misvatting dat een milde of
weerspiegelt slechts dat anatomische milde of
matige vernauwing minstens even gevaarlijk
matig ernstige vernauwingen veel meer
zou zijn als een ernstige vernauwing is
voorkomen dan anatomisch ernstige
gebaseerd op de waarneming dat, bij obductie
vernauwingen. Men kan dit vergelijken met de
van patienten die overleden zijn aan een
relatie tussen verkeersongelukken en gebruik
hartinfarct, er minstens even vaak sprake is
van alcohol. Wanneer men die relatie
van een niet zo ernstige onderliggende
bestudeert zal men tot de conclusie komen dat
afwijking als van een ernstige vernauwing.
er veel vaker verkeersongelukken zijn waarbij
Men concludeert dan dat patienten met
slechts licht tot matig alcoholgebruik in het
afwijkingen die fysiologisch gezien niet
spel was, dan dat er ongelukken zijn waarbij
significant zijn, toch gedotterd zouden moeten
ernstig alcoholgebruik in het spel was. Hieruit
worden. Dit wordt ook de oculostenotische
moet dan niet de foute conclusie worden
reflex van de interventiecardioloog genoemd.
getrokken dat licht of matig alcoholgebruik
Daarbij wordt echter volledig voorbij gegaan
gevaarlijker is dan ernstig alcoholgebruik in
aan het feit dat minder ernstige vernauwingen
het verkeer. Nee, deze bevinding weerspiegelt
in frequentie meer dan 25 keer zo vaak
slechts het feit dat licht tot matig
voorkomen als ernstige vernauwingen.
alcoholgebruik veel vaker voorkomt dan ernstig
Wanneer men mo schijnbaar gezonde
alcoholge bruik.
personen van 60 jaar van de straat zou halen
De opvatting dat ook vernauwingen zonder
en allen zou catheteriseren, zou men bij
fysiologische betekenis gedotterd zouden
ongeveer 70% van hen milde of matig ernstige
moeten worden, berust dus op een onjuiste
22
interpretatie van gegevens en moet verwezen
met multipele risicofactoren zoals ernstige
worden naar het rijk der fabelen.
hypercholesterolemie en diabetes. Bij de
Experimenteel is dit onomstotelijk aangetoond
beoordeling van de functionele toestand van de
in de DEFER studie, die recent is afgesloten en
coronaire circulatie bij deze patienten, is het
het onderwerp vormt van het
belangrijk om de parameters coronaire en
promotieonderzoek van mijn collega Jan
fractionele flow reserve allebei tegelijk te
Willem Bech. In die prospectieve
bepalen. Immers, een verminderde
gerandomiseerde multicenter studie is
bloedstroom door het systeem zal betekenen
aangetoond dat het alleen zin heeft om
dater ergens iets niet goed is. Er kan een
vernauwingen in kransslagaders te behandelen
aandoening zijn in de toevoerende
die fysiologische betekenis hebben en dat het
kransslagader, in de micro-circulatie of een
niet zinvol en zelfs gevaarlijk is om
combinatie van beiden.
aandoeningen te behandelen zonder
epicardiale kransslagader
microvaatbed
fysiologische betekenis I 6. De fractionele flow reserve waarover ik gesproken heb is de meest ideale parameter om tot die besluitvorming te komen over de noodzaak van wel of niet behandelen.
Simultane druk- en stroom meti ngen
CFR Figuur J: Schematische voorstelling van een toevoerende kransslagader en de bijbehorende microcirculatie. Een verminderde coronaire flow reserve betekent een probleem in het ene deel van het systeem, in het andere deel of in een combinatie van beiden. Een verminderde Jractionele flow reserve betekent een specifiek probleem in het toevoerende vat. Met behulp van beide parameters kan de separate bijdrage van beide onderdelen van het systeem aan de doorstromingsstoornis gekwantificeerd warden.
De diagnose en behandeling van aandoeningen van de coronaire circulatie bij de mens, wordt verder gecompliceerd door het feit dat aandoeningen zich niet alleen kunnen bevinden in de toevoerende kransslagaders, maar dat er ook sprake kan zijn van diffuse aantasting van het arteriolaire systeem. Dit verschijnsel wordt microvasculaire ziekte genoemd en treedt op bij sommige patienten
23
Een differentiatie van de locatie kan echter niet
beide parameters tegelijkertijd te meten. Als
zonder meer worden gemaakt. Door een
dat lukt, zal het mogelijk worden om de
combinatie van beide parameters - stroom en
behandeling van een patient veiliger, sneller en
druk - is men nu in staat om de afzonderlijke
goedkoper te maken. Ik zal hier nog nader op
bijdrage van de afwijking in het toevoerende
terug komen.
bloedvat en de afwijkingen in de
Coronaire temperatuur metingen
microvasculatuur apart te kwantificeren. In het geval van een hoge fractionele flow reserve en een lage coronaire flow reserve, is er
lnmiddels zijn onze onderzoekingen op het
sprake van belangrijke microvasculaire ziekte
gebied van de voerdraden met microsensoren
en is mechanische revascularisatie middels
uitgebreid met temperatuurmetingen.
dotteren of een bypass operatie niet zinvol. Er
Experimenten op dit gebied vinden simultaan
moet dan gekozen worden voor een optimale
plaats op de faculteit Biomedische Technologie
medicamenteuze therapie.
aan de hand van computermodellen en
In het geval van een lage fractionele flow
laboratoriumopstellingen en in het
reserve en een lage coronaire flow reserve, zit
catheterisatielaboratorium van het
het probleem vooral in het toevoerende vat en
Catharinaziekenhuis en het cardiovasculaire
kan door dotteren of het aanleggen van een
centrum in Aalst in Belgie.
bypass het probleem wel grotendeels
Bij de ontwikkeling van de apparatuur en de
verholpen worden. Tot op heden is het nodig
software wordt samengewerkt tussen beide
om voor het verkrijgen van beide parameters
ziekenhuizen, de Faculteit Biomedische
(coronaire en fractionele flow reserve) twee
Technologie en Radi Medical Systems.
afzonderlijke metingen te doen met
Aan deze belangstelling voor coronaire
2
verschillende voerdraden, een met een Doppler
temperatuur metingen liggen twee zaken ten
kristal en een met een druksensor op de draad
grondslag.
gemonteerd. Momenteel wordt op de faculteit
In de eerste plaats is in recente publicaties van
Biomedische Technologie van de Technische
onder andere Stefanadis gesuggereerd dat een
Universiteit en in het catheterisatie
hartinfarct (veroorzaakt door een acute
laboratorium van het Catharina Ziekenhuis
afsluiting op de plaats van een reeds eerder
onderzoek verricht naar de ontwikkeling van
bestaande vemauwing in een kransslagader)
een voerdraad welke het mogelijk maakt om
vooraf gegaan zal worden door een stijging van
24
een honderdste deel van
de temperatuur in de wand ter plaatse 17. Men
nauwkeurigheid van
moet zich daar dan bij voorstellen dat er
een graad Celsius. Onze voerdraad werkt
klaarblijkelijk een ontstekingsreactie in de
immers via een aantal geschakelde weerstanden
wand plaatsvindt waardoor de structuur van de
en de gevoeligheid daarvan verandert onder
bestaande afwijking wordt aangetast, minder
invloed van de temperatuursveranderingen.
stabiel wordt en de atherosclerotische plaque
Nog gelukkiger waren we toen bleek dat we
kan openscheuren. Of dit werkelijk gepaard
deze draad zelfs konden gebruiken als een
gaat met temperatuurstijging ter plaatse, is
duale thermosensor waarbij op twee
nog de vraag. In onze experimenten bij
verschillende plaatsen temperatuur kon
patienten met instabiele angina pectoris of een
worden geregistreerd, namelijk aan de schacht
acuut hartinfarct kon tot dusverre slechts in
van de draad waar deze uit de coronair catheter
enkele gevallen een dergelijke temperatuur-
komt en bij de temperatuursensor dicht bij de
stijging worden aangetoond. Bovendien doet
punt. Dat opende de weg om behalve de
zich daarbij dan de praktische vraag voor
temperatuurmeting strictu sensu, ook de
hoelang van tevoren dit effect meetbaar is. Als
coronaire bloedstroom te gaan bepalen met
dat slechts enkele uren of dagen is, is het van
behulp van de zogenaamde thermodilutie-
weinig klinisch belang. Indien deze
methode, die al langere tijd bekend is in de
tijdsspanne veel groter is, zou dit wel klinisch
geneeskunde voor bloedstroommeting in grote
van belang kunnen zijn omdat het optreden
bloedvaten. Deze thermodilutie-methode is een
van een hartinfarct dan voorspeld zou kunnen
variant van de meer algemene indicator-dilutie-
worden. De temperatuurmetingen zoals
methode waar ik aan het einde van de jaren
beschreven door Stefanadis vonden plaats met
'80 intensief mee gewerkt heb in het
een volumineuze catheter die maar zeer
St. Radboudziekenhuis in Nijmegen.
kortstondig bij de afWijking kon worden
Voortbouwend op vroegere experimenten van
gebracht omdat anders ernstig zuurstofgebrek
Rutishauser1 8 probeerden wij in die tijd met
van het hart optrad door verstoring van de
behulp van contrastverdunning in het myocard
bloedstroom. Nu realiseerden wij ons min of
een maat te vinden voor de coronaire
meer bij toeval dat de druksensor die zich
bloedstroom. Het onderzoek werd in die tijd
bevindt in de Pressure Wire tevens bijzonder
sterk bemoeilijkt door de aard van de indicator
temperatuur- gevoelig is en gebruikt kan
die wij gebruikten, namelijk de
worden voor temperatuur metingen met een
contrastvloeistof. Deze heeft zelf een sterke
25
invloed op de te meten grootheid, de
gemeten kunnen warden. Daarmee zijn dan
bloedstroom. Bovendien moest getriggerd
alle belangrijke fysiologische parameters in de
gewerkt warden hetgeen betekende dat het
kransslagaders bekend en kunnen ze
inspuiten van de indicator synchroon moest
verkregen warden op een min of meer
gebeuren met de hartslag en met de
routinematige manier met behulp van
beeldacquisitie door de beeldversterker. Terwijl
stukje apparatuur, de voerdraad, die bij
een
de patient doodstil lag en zijn adem inhield,
diagnostische catheterisaties eenvoudig kan
moest vervolgens met behulp van digitale
warden ingebracht en bij dotteren toch al
subtractie beeldverwerking plaatsvinden en
wordt gebruikt. Enkele voorbeelden van deze
kon een parameter warden gevonden die de
temperatuurstudies laat ik u zien. Het principe
bloedstroom voorstelde. Door de noodzaak
berust hierop dat de voerdraad met de sensor
van deze voorzorgsmaatregelen werden de
voorbij de vernauwing wordt gelegd.
procedures sterk verlengd en was het slechts
Vervolgens wordt 3 ml fysiologisch zout op
mogelijk om bij stabiele patienten die goed
kamertemperatuur ingespoten. Dit hoeft niet
getraind konden warden in het inhouden van
getriggerd te geschieden. Er wordt dan een
de adem, interpreteerbare onderzoeken te
verbazingwekkend mooie thermodilutiecurve
verkrijgen 1 9. Door de mogelijkheid van een
verkregen die ans na semi-logarithmische
duale thermosensor op onze drukdraad, lijkt
verwerking in staat stelt om de gemiddelde
het nu mogelijk om de bloedstroom in de
passage tijd te berekenen die de indicator
kransslagader te meten met behulp van de
nodig heeft gehad om van de injectieplaats tot
thermodilutie-methode. Daarbij wordt nu als
de meetplaats te komen. De reciproke waarde
indicator 3 cc fysiologisch zout op
van deze passagetijd is evenredig met de
kamertemperatuur gebruikt dat fysiologisch
coronaire bloedstroom. Het belangrijkste
inert is en de meting zelf niet beinvloedt.
praktische probleem hierbij is de ideale fitting
Validatiestudies zijn momenteel in volle gang
te vinden van de gevonden dilutie-curven die
en wij hopen de eerste resultaten van deze
waarschijnlijk kwadratisch exponentiele
studies reeds dit jaar te publiceren.
functies zijn en de bewijsvoering
Dit opent het perspectief dat we in de zeer
parameters die wij hanteren inderdaad
nabije toekomst beschikken over een voerdraad
representatief zijn voor de bloedstroom.
waarmee zowel bloeddruk voorbij de
Daarnaast moet warden aangetoond
vernauwing, bloedstroom, als temperatuur
triggeren inderdaad niet noodzakelijk is en dat
26
de hoeveelheid ingespoten indicator er niet toe
opgebouwd op het terrein van onderzoek naar
doet. Wij verwachten in de loop van het
stroompatronen in grotere bloedvaten zoals de
komende jaar deze techniek te kunnen
halsslagaders, stroompatronen rondom
transformeren in een klinisch toepasbare
hartkleppen en stroompatronen in de
meting, die tijdens catheterisaties bij mensen
linkerkamer van het hart 20 · 2 7.
in enkele minuten kan worden toegepast.
Dit onderzoek werd geentameerd en vond
Daarmee is clan de droom verwezenlijkt te
plaats onder leiding van Professor Jan Janssen,
beschikl<en over een normale PTCA-voerdraad
de eerste en huidige decaan van de faculteit
welke in staat is om gelijktijdig druk en
BioMedische Technologie, Van Steenhoven, Baayens, Van de Vosse en in nauwe
bloedstroom te meten.
samenwerking met het Cardiovasculaire
Het werken met ge'isoleerde bloedvaten
Research Instituut van de Universiteit van Maastricht waarbij o.a. Reneman en Arts genoemd moeten worden.
Oefenen enerzijds morfologische afWijkingen,
In deze onderzoekingen werd het mogelijk
dus vernauwingen in kransslagaders, een
gemaakt om stroompatronen in bloedvaten
sterke invloed op de daar gemeten druk en
volledig te analyseren en de lokale krachten die
bloedstroom, anderzijds kunnen ook druk en
de bloedstroom uitoefent op de vaatwand in
bloedstroom op hun beurt bestaande
maat, richting en getal uit te drukken.
afwijkingen in hun ontwikkeling bei:nvloeden.
Gebruikmakend van deze gegevens doet de
We weten dat hoge bloeddruk het ontstaan van
afdeling Materials Technology onder leiding
vernauwingen in bloedvaten bevordert en we
van Baayens en Meijer momenteel onderzoek
weten dat turbulente in plaats van laminaire
om artificiele bloedvaten te maken van
bloedstroom een negatieve invloed uitoefent op
zodanige materialen dat deze de natuurlijke
de samenstelling van de wand van het bloedvat
situatie optimaal benaderen. In samenwerking
en aldaar een proces van atherosclerose in
met collega Buth van de afdeling Vaatchirurgie
gang kan zetten. Op dit terrein is veel
van het Catharinaziekenhuis is tevens een
onderzoek gedaan op de afdeling WMT van
opstelling gemaakt om ook menselijke
deze universiteit, de voorloper van de huidige
bloedvaten aan alle mogelijke vormen van druk
faculteit Biomedische Technologie. In de
en stroombelasting te onderwerpen en op deze
afgelopen jaren is daar een geweldige expertise
manier informatie te verkrijgen over
27
achtergrondprocessen die een rol spelen bij het
worden om allerlei experimentele technieken
ontstaan van atherosclerose en interventies die
en nieuwe behandelings-methoden in het
we zouden kunnen toepassen om een dergelijk
laboratorium uit te proberen. Dit geldt onder
ongunstig proces om te keren of af te remmen.
andere voor de intracoronaire bestraling
Tot dusverre heeft dit zich afgespeeld op het
waarover mijn collega Bonnier vanmiddag
gebied van perifere bloedvaten.
reeds gesproken heeft. We hoeven dan niet
Maar recentelijk is dit uitgebreid naar kleine
meer de voor- en nadelen van zo'n nieuwe
vaten met een diameter van 3-5 mm zodat ook
techniek te leren kennen door te vallen en op
kransslagaders in dit project betrokken kunnen
te staan in de catheterisatiekamer, we hebben
worden. Op deze manier wordt de
wellicht dan ook geen dierexperimenten meer
mogelijkheid geschapen om de effecten van
nodig, maar kunnen in een
mechanische interventies in kransslagaders,
laboratoriumopstelling de effecten van nieuwe
het plaatsen van een stent, of intracoronaire
methoden onderzoeken. Biologisch-technisch
bestraling beter te analyseren.
gezien wordt het dan ook mogelijk om cellen
Een volgende stap is om van kadaver-
waaruit de vaatwand is opgebouwd op een
bloedvaten over te gaan naar levend weefsel.
dusdanige manier genetisch te manipuleren
We komen dan terecht op het gebied van
dat ze beter bestand worden tegen het
celkweken en tissue- engineering. Hiermee is
ontwikkelen van vernauwingen. Een dergelijk
recent in het cellaboratorium van de Faculteit
onderzoek bevat echter ook een groot aantal
Biomedische Technologie een aanvang
praktische en medisch- ethische consequenties
gemaakt. Onder leiding van Carlijn Bouten en
waarop ik hier niet dieper kan in gaan. Bij dit
Marcel Rutten wordt geprobeerd om de
type onderzoek zal ook zwaar geleund moeten
verschillende celsoorten die de wand van een
worden op de medische faculteit en het
bloedvat vormen in cultuur te brengen en op
CARIM van de Universiteit van Maastricht en
deze manier een soort nabootsing te verkrijgen
hun inbreng in de faculteit Biomedische
van dierlijke of menselijk bloedvaten. Hierbij
Technologie. Het moge duidelijk zijn dat bij
valt nog een lange weg te gaan en de expertise
alle stappen die ik zojuist genoemd heb, een
op dit gebied is, ook wereldwijd, nog beperkt.
van de noodzakelijke voorwaarden is dat
Een dergelijk onderzoek zal zich derhalve nog
voldoende meetapparatuur nodig is om ook op
over vele jaren uitstrekken maar is bijzonder
microscopisch niveau allerlei processen in een
belangrijk omdat het, bij succes, mogelijk zal
eel te kunnen be'invloeden en bestuderen.
28
Biomedische Technologie aan een Nederlandse
Slot en Dankwoord
Universiteit en daarbij zo succesvol is geweest dat zijn initiatief navolging heeft gekregen in
Mijnheer de Rector Magnificus, Dames en Heren,
een vergelijkbare samenwerking tussen andere Nederlandse technische universiteiten en
Aan het einde van een inaugurale rede hoort
medische faculteiten. Hoewel ik weet dat Jan
een dankwoord thuis. En
zo. Hoewel het bereiken van de status van
deze navolging slechts gezien kan warden als
hoogleraar doorgaans voor een deel kan
een bevestiging van het feit dat hij het bij het
worden geschreven op het conto van de
goede einde heeft gehad en ik ben er clan ook
persoon in kwestie zelf, moet men zich goed
trots op om te mogen werken op een faculteit
realiseren
die met zoveel bezieling en idealisme tot stand
kan komen dankzij gunstige randvoorwaarden
is gekomen. Ik zal proberen om het in mij
en de verdiensten van een aantal personen om
gestelde vertrouwen daarbij waar te maken.
je heen.
Dit zelfde geldt ten aanzien van de overige
Allereerst wil ik daarom een woord van dank
medewerkers van de TUE waarmee ik
richten tot de Stichting Vrienden van het Hart
inmiddels samenwerk en die mij ook maar in
in de regio Zuid-Oost Brabant die de instelling
hun schoot geworpen kregen. Ik wil daarbij
van de huidige leerstoel "Pathofysiologie van
speciaal noemen Frans van de Vosse, Frank
de Circulatie" mogelijk heeft gemaakt. Zonder
Gijsen, Marcel Rutten, Carlijn Bouten, Dick
een van de andere bestuursleden en
Slaaf, Frank Baayens, en Han Meijer.
begunstigers van deze stichting te kort te
Ook de verschillende collega' s van het
willen doen, wil ik daarbij de naam noemen
cardiovasculaire onderzoek instituut van de
van Jules Keijzer, aan velen van u welbekend,
universiteit van Maastricht die bij de faculteit
die een van die zeldzame bevlogen personen is
BioMedische Technologie betrokken zijn, zoals
die zich op ieder terrein inzetten om het
o.a. Theo Arts, Rob Reneman, Harry Struijker
niveau van de samenleving in de regio
Boudier, Luc Snoeckx en Jos Smits wil ik in
Eindhoven in de breedste zin te verhogen.
deze uitspraak betrekken.
In niet mindere mate gaat mijn dank uit naar Professor Jan Janssen, die de stuwende kracht
Een speciaal woord van dank moet ik richten
is achter het ontstaan van de eerste faculteit
tot mijn collegae cardiologen in het
29
Catharinaziekenhuis. Zonder hun visie, hulp
met Ingrid van de Kerkhof ook vorm heeft
en toewijding zou het onmogelijk zijn geweest
gegeven aan de rede waar u nu naar luistert en
om in de afgelopen 7 jaar klinisch en
kijkt . De arts-assistenten in ons ziekenhuis,
wetenschappelijk onderzoek te verrichten op
verpleegkundigen, secretaressen en andere
een manier en met een resultaat zoals
medewerkers die bij de verschillende studies
is geschied. Door mij voldoende tijd en
betrokken zijn geweest, wil ik eveneens in
middelen ter beschikking te stellen en op
dankwoord betrekken. Zonder deze mensen
moeilijke momenten uit de wind te houden,
zou het onderzoek dat tot op heden is verricht
hen ik staat geweest om het concept van de
onmogelijk zijn geweest.
fractionele flow reserve te ontwikkelen en te
Ook de directie van het ziekenhuis hen ik
valideren.
dankbaar voor de ruimte die zij mij gegeven
Beste Mamdouh, Dorus, Hans, Rolf, Kathinka,
hebben en om hun steun bij de huidige
Frank, Jacques, Albert, Jan-Melle en Cees-Joost,
benoeming.
ik hen jullie daar bijzonder dankbaar voor. Ik verkeer in de gelukkige omstandigheid te
Meer dan aan wie ook hen ik echter dank
mogen werken in wat waarschijnlijk het beste
verschuldigd aan mijn dierbare vriend en
catheterisatielaboratorium van West Europa is.
collega Bernard de Bruyne uit het
Dat is niet mijn verdienste maar die van de
cardiovasculaire centrum in Aalst in Belgie.
ongeevenaarde bemanning van onze HCK,
Vanaf het eerste moment hebben Bernard en
Berry van Gelder en zijn team, met de
ik samengewerkt aan de ontwikkeling van de
technische ondersteuning van Jan Kalter, die
coronaire fysiologie en alles wat ik vanmiddag
dag en nacht bereid waren om moeilijke en
verteld heh over de resultaten van de afgelopen
ingewikkelde protocollen samen met mij uit te
jaren komt in volstrekt gelijke mate op het
voeren en die gedurende de vele lange uren dat
conto van Bernard. Er zijn weinig mensen in
wij metingen verrichtten nooit enige krimp
deze wereld die ik zo hen gaan waarderen en
hebben gegeven.
waarvoor ik zoveel sympathie hen gaan voelen
De audiovisuele presentatie van al onze
als voor hem.
activiteiten, inclusief de vele satelliet
De samenwerking tussen de afdelingen
uitzendingen naar ziekenhuizen en
cardiologie van Aalst en Eindhoven, heeft
congressen elders in de wereld, is steeds
aangetoond dat twee plus twee niet altijd vier
perfect verzorgd door Guy van Dael, die samen
maar soms ook zes kan zijn.
30
A special word of thanks should be directed to
commitment and the continuous support of
Radi Medical Systems, the manufacturer of the
your company, the scientific status of coronary
Pressure Wire in Uppsala in Sweden.
physiology would never have reached its
When Bernard de Bruyne and me started our
present level. It was not only a pleasure to
experiments and ideas in the early nineties,
work with you from a professional point of
nobody believed that such an apparently
view and to know you as a reliable partner, but
simple approach could result in sophisticated
over the years I have also learned to know you
knowledge about the coronary circulation. In
as a good personal friend. The same holds true
that time, Bernard and me visited a number of
for Lars Tenerz and Leif Smith, the engineers
manufacturers of medical equipment
with whom we spent many hours and who
throughout the world to ask for the
were able to translate our medical wishes into
development of a pressure monitoring guide
a workable product. As a matter a fact, I'm also
wire. Generally, this was in vain. The only
grateful to the many other fine people working
manufacturer who was willing to embark with
in your company who made it to a special
us in this adventure was Radi Medical
pleasure to cooperate as we will continue to do
Systems, presidented by Thomas Engstrom.
in the future .
Dear Thomas, you always believed in our ideas and always supported us even in a time when
Last but not least, wil ik mijn echtgenote
it was a hazardous enterprice and completely
Francine en mijn kinderen Marjolijn, Margot
unpredictable if all your investments in our
en Reinier bedanken. Hen heh ik het liefst van
ideas would ever yield a positive outcome in
allemaal en zij gaven mij de inspiratie mijn
terms of a salable product. Without the
werk te verrichten zoals ik het heh gedaan.
continuous support of your company the
Ooit hoorde ik de uitspraak dat het leven van
concept of fractional flow reserve would have
een wetenschapper hard en eenzaam is,
died an early death by lack of equipment to
waarop
measure it. You have never connected any
leven van de partner van een wetenschapper
condition to your support, never tried to
nog harder en nog eenzamer is. Zo erg is het
influence the scientific experiments we did,
gelukkig bij ons niet, maar ik realiseer mij
and always gave us the freedom to continue
terdege dat de manier waarop ik mijn werk
our work at our own speed thereby neglecting
pro beer te verrichten, ook offers vraagt van het
your own commercial interest. Without your
thuisfront. Gelukkig hebben ze daar (bijna)
31
altijd veel begrip voor en mijn vrouw en
hetgeen een voorwaarde zal zijn voor de
kinderen geven mij de inspiratie om mij
toekomstige ontwikkeling van zowel de
optimaal in te zetten voor de goede zaak.
geneeskunde als de biomedische technologie.
Ook mijn ouders wil bedanken voor de
Ik dank jullie en met jullie alle andere
stimulerende invloed die zij op mij gehad
aanwezigen dat u hier was om mijn rede te
hebben en de mogelijkheden die zij mij
beluisteren.
geboden hebben om zolang te studeren als ik wilde. Mijn moeder kan vandaag helaas niet
Ik heb gezegd.
meer aanwezig zijn maar zij zou ongetwijfeld trots op me zijn geweest. Mijn vrienden en kennissen tenslotte vormen het sociale vangnet dat iedereen zo af en toe nodig heeft om de accu te kunnen opladen. Ook hen wil ik daarom hier noemen.
Tot slot nog een woord voor de dames en heren studenten van de afdeling Biomedische Technologie: jullie vormen de voorhoede van een nieuwe generatie wetenschappers. Over twee jaar zullen een aantal onder jullie een nieuwe, voor het eerst in Nederland opgeleide discipline vertegenwoordigen. Aan jullie is het om het grensvlak tussen geneeskunde en technologie verder te verkennen en uit te bouwen. Gezien mijn achtergrond en mijn leeropdracht zullen de meeste van jullie pas met mij in aanraking komen in de latere studiefase en ook dan nog maar in beperkte mate. Niettemin hoop ik een bijdrage te kunnen leveren aan het slaan van een brug van technologie naar geneeskunde en omgekeerd,
32
12.
Referenties
Piek )J, Van Liebergen RAM, Koch KT, Peters R)G, David GK. Clinical, angiographic, and hemodynamic predictors of recruitable collateral flow assessed during
1.
William Harvey. Exercitatio anatomica de motu cordis et
balloon angioplasty coronary occlusion.
sanguinis in animalibus.
J Am Coll Cardiol 1997;29:275-282.
Fitzer, Frankfurt 1628. 2.
3-
13-
Pijls NH), Bech GJW, El Gama! MIH, Bonnier )JRM,
Einthoven W. Die galvanometrische Registrierung des
De Bruyne B, Van Gelder B, Michels HR, Koolen JI.
menschlichen
Quantification of recruitable coronary collateral blood
Elektrocardiogramms. Pfliigers Arch 1903;99'.472-483.
flow in conscious humans and its potential to predict
Sones FM, Shirley EK. Cine Coronary arteriography. Mod
future ischemic events.
Concepts Cardiovasc
J Am Coll Cardiol 1995;25:I522-1528. 14.
Dis 1962;31:735-739.
De Bruyne B, Bartunek J, Sys SU, Heyndrickx GR.
4.
Guyton AC. Textbook of medical physiology. Saunders,
Relation between myocardial fractional flow reserve
Philadelphia 1986, pg. 303-
calculated from coronary pressure measurements and
5.
Gould KL Pressure-flow characteristics of coronary
exercise induced myocardial ischemia.
stenoses in unsedated dogs at rest and during coronary
Circulation 1995;92:39-46. 15.
vasodilation. Circ Res 1978;{}242-253. 6.
Bonnier JJRM, Bartunek J, Koolen JJ. Measurement of
Bracke FALE, Bonnier )JRM, El Gama! MIH. Fractional
fractional flow reserve to assess the functional
Flow Reserve: a useful index to evaluate the influence of
severity of coronary artery stenoses. N Engl J Med
an epicardial coronary stenosis on myocardial blood flow.
1996;334:1703-1708. 16.
Circulation 1995;92:3183-3193. 7.
Pijls NHJ. De Bruyne B, Peels KH , Van der Voort PH,
Pijls NHJ, Van Gelder B, Van der Voort P, Peels KH,
Bech GJW, De Bruyne B, Suryapranata H, De Jaegere P,
Doucette JW, Corl PD , Payne HM . Validation ofa
De Muinck E, Escaned J, Pijls NH). A randomized
Doppler guide wire for intravascular measurement of
comparison of performance vs deferral of angioplasty
coronary artery fow velocity. Circulation
based upon coronary pressure-de1ived fractional flow
l992;8p899-I9I1.
reserve (in press). 17.
Stefanadis C, Diamantopoulos L, Vlachopoulos C,
8.
Piek JJ. Intreerede I999· Universteit van Amsterdam.
9.
Kern MJ, De Bruyne B, Pijls NHJ. From research to
Tsiamis E, Dernellis ) , Toutouzas K, Stefanadi E,
clinical practice. Current role of intracoronary
Toutouza P. Thermal heterogeneity within human
physiologically based decision making in the cardiac
atherosclerotic coronary arteries detected in vivo.
catheterization laboratory. J Am Coll Cardiol
Circulation 1999;99:1965-1971. 18.
I997;30:613-620. IO.
G, Wellauer ). Evaluation of rontgen cinedensitometry
Heyndrickx GR, Wijns W. Simultaneous coronary
for flow measurement in models and in the intact
pressure and flow velocity measurements in humans.
circulation. Circulation 1967;36:951-963.
Feasibility, reproducibility, and hemodynamic
19.
dependance of coronary flow velocity reserve, hyperemic
IL
Rutishauser W, Simon H , Starchy JP , Schad N, Noseda
De Bruyne B, Bartunek J, Sys SU , Pijls NH),
Pijls NHJ, Uyen GJH, Hoevelaken A, Arts T, Aengevaeren WRM, Bos HS, Fast JH, Van Leeuwen K,
flow versus pressure slope index, and fractional flow
Van der WerfT. Mean transit time for the assessment of
reserve. Circulation I996;94:I842-I849.
myocardial perfusion by videodensitometry.
Pijls NHJ, Van Son JAM, Kirkeeide RL, De Bruyne B,
Circulation 1990;81:1331-1340.
Gould KL. Experimental basis of determining maximum
20.
Van de Vosse FN, van Steenhoven AA, Janssen JD,
coronary, myocardial, and collateral blood flow by
Reneman RS. A two-dimensional numerical analysis of
pressure measurements for assessing functional stenosis
unsteady flow in the carotid artery bifurcation.
severity before and after PICA.
Biorheology 1990:2T163-189.
Circulation I993;87:I354-1367.
33
2r.
Palmen DEM. The influence of minor stenoses on carotid artery flow. Thesis, Eindhoven, 1994. ISBN 90-386-0373-8.
22.
Palmen DEM, Gijsen FJH, Van de Vosse FN, Janssen JD. Diagnosing minor stenoses in carotid artery bifurcation models using the disturbed velocity field. J Vase Inv r997;3:26-4r.
23 .
Gijsen FJH, Brands PJ. Van de Vos se FN, Janssen JD. Assessement of wall shear rate measurements with ultrasound. J Vase Inv 1998;4:187-197.
2+
Rutten M. Fluid-solid interactions in large arteries. Thesis, Eindhoven, 1998. ISBN 90-386-0790-J.
25.
Cacciola G. Design, simulation, and manufacturing of fiber reinforced polymer heart valves. Thesis, Eindhoven,
1998. ISB N 90-386-0850-0. 26.
Gijsen FJH. Modeling of wall shear stress in large arteries. Thesis, Eindhoven, 1998. ISBN 90-386-0680-X.
27.
Gijsen FJH, Van de Vosse FN, Janssen JD. The influence of the non-Newtonian properties of blood on the flow in large arteries: Steady flow in a carotid bifurcation model. J Biomech 1999; 32:601-608.
34
Vanaf l februari 1992 is hij werkzaam op de afdeling Cardiologie van het Catharina ziekenhuis in Eindhoven alwaar de studies werden verricht naar de principes en toepassingen van coronaire drukmetingen met behulp van op voerdraden gemonteerde sensors en waar het concept van de fractionele flow reserve en de klinische toepassingen Curriculum vitae
daarvan werden ontwikkeld. Op l mei 1999 werd hij benoemd tot deeltijd
Nico Pijls werd geboren in 1952 te Heerlen.
Hoogleraar aan de nieuwe faculteit
Na het behalen van het diploma gymnasium
Biomedische Technologie van de T.U.E., welke
beta aan het St. Bernardinus College in zijn
is voortgekomen uit een nauw
geboortestad, studeerde hij wis- en
samenwerkingsverband tussen de Technische
natuurkunde en geneeskunde in Nijmegen,
Universiteit Eindhoven en de Universiteit van
welke studies beide cum laude werden
Maastricht en de eerste opleiding op
afgerond in 1976 en 1979·
is binnen Nederland.
Na het behalen van het arts diploma werd de opleiding gevolgd in de interne geneeskunde en vervolgens de cardiologie en werd hij geregistreerd als cardioloog in 1986. Na enkele stages in experimentele laboratoria in de Verenigde Staten, werd begonnen met een promotieonderzoek naar de bepaling van de myocard perfusie met behulp van contrastverdunningsmethoden. Dit resulteerde in een proefschrift waarop hij in 1991 cum laude promoveerde en
~~~~-~ --u~~,___,,~..,___t_e_ch_n_is_ch_e_u_n_iv_e_rs-it-ei_t_ei_n_dh_o_v_en~~~~~~~~~~~~~lnformatie: Service Bureau Auditorium Plus Telefoon (040) 247 22 50 ISBN 90 386 1511 6
