Прашање:
Имам пејсмејкер кој беше имплантиран пред околу осум години. На мојот последен преглед, мојот доктор ми кажа дека мојата пејсмејкерска батерија е ниска и ќе треба да се замени во наредните шест месеци. Добро, очекував ова да се случи во одреден момент. Но, мојот лекар вели дека наместо само да се стави нова батерија, целиот пејсмејкер мора да се отстрани и да се стави сосема нов. Тоа изгледа како отпад. Зошто таа не може само да ја замени батеријата во пејсмејкерот што веќе го имам, или уште подобро, ставам во батерија за полнење како што ја имам на мојот iPhone?
Одговор: Ова се навистина добри прашања. Да почнеме со краток преглед на тоа што е пејсмејкерот и што прави. Тогаш ние директно ќе ги адресираме вашите специфични прашања за батериите на пејсмејкерот.
Пејсмејкери - брз преглед
Вообичаено, целта на пејсмејкерот е да ги спречи симптомите од синдромот на болни синус или срцев блок , услови кои можат да ја забават вашата срцева фреквенција доволно за да произведат симптоми (како што се замаглување , палпитации или синкопа ).
Пејсмејкер се состои од мал, но софистициран компјутер, софтверски инструкции за тој компјутер, разни деликатни електронски компоненти и батерија - сите затворени во мал метален контејнер. (Типичен пејсмејкер денес е со големина од 50 центи, а околу три пати е дебел.) Папикаторите обично се вградуваат под кожата, веднаш под клучната коска и се поврзани со кабли - или изолирани жици - на срцето комори.
Пејсмејкерот го следи вашиот ритам на срцето, победи-по-победи, и одлучува моментално за тоа дали треба или не треба да го забрза вашето срце. Ако срцевата фрекфенција падне под одредена вредност, таа "чекори" со испраќање на ситен електричен импулс во срцето преку оловото, со што го стимулира срцето да го победи.
Инженерите кои дизајнираат пејсмејкери мораше да решат неколку тешки проблеми, еден од најтешките е како да се задржи пејсмејкерот функционирање совршено, во човечкото тело, неколку години.
Човечкото тело е непријателско место за пејсмејкер
Внатрешноста на човечкото тело е топло, мокро и солено место - многу непријателско опкружување за било кој електронски уред. Значи, меѓу другото, пејсмејкерот мора да биде херметички запечатен (за да се задржи влага и телесни течности), а неговите деликатни електронски компоненти мора да бидат дизајнирани да преживеат и да функционираат во оваа непријателска средина за долго време. Инженерите станаа многу добри во изградбата на овие уреди да траат многу години, а стапката на неуспех кај пејсмејкерите, воопшто, е под 1% по петгодишна употреба.
Тоа е критично важно за пејсмејкерите да бидат херметички запечатени со цел да се заштитат овие уреди од непријателска средина во која тие мора да функционираат. Ако пејсмејкерите можат да се отворат за да може да се замени батеријата, невозможно е да се запечати херметички. Наместо тоа, батеријата мора да биде трајно запечатена во уредот, заедно со сите други деликатни електронски компоненти.
Ова објаснува зошто е невозможно да се направат пејсмејкери со заменливи батерии.
Зошто батериите на "Пејсмејкер" не се полнат?
Технологијата за безжично полнење на батериите (процес познат и како индуктивно полнење) е околу неколку децении, а денес можете да купите безжични полнери за вашите мобилни телефони.
Па зошто компаниите за пејсмејкер да не изградат пејсмејкери за полнење?
Може да бидете изненадени кога ќе дознаете дека оригиналните импровизирачки пејсмејкери од 1958 година имаа батерии за полнење на никел-кадмиум (NiCad), а повеќето луѓе веруваа дека употребата на батерии за полнење секогаш ќе биде неопходна за имплантирани електронски уреди.
Овие пејсмејкери беа полни со држење на индуктивната серпентина наспроти кожата, во близина на пејсмејкерот, неколку часа. Оваа постапка требаше да се повторува на секои неколку дена.
Надополнети пејсмејкери на крајот не успеаја од две причини. Прво, иако тие се полнат, NiCad батериите имаат релативно краток век на траење, па затоа овие пејсмејкери треба да се заменат често.
Но, најверојатно уште поважно, со човечката природа тоа што е, луѓето со пејсмејкери повремено не успеаја да ги надополнат своите уреди според ригорозниот распоред што им бил наметнат. Адвокатите ги информираа пејсмејкерите дека доколку еден пациент претрпел штета бидејќи неговиот пејсмејкер престанал да работи - дали неуспехот е вина на компанијата или поради тоа што пациентот е запоставен да го надополни уредот - следните тужби, најверојатно, ќе произведат банкрот.
За неколку години беа развиени жива-цинк-батерии кои можеа да го задржат пејсмејкерот до две години. Набргу потоа, беа развиени литиум-јодид батерии кои можеа да го напојуваат пејсмејкерот многу подолго од тоа: за 5 до 10 години. Значи, неопходната потреба за пејсмејкери за полнење се намалуваше, додека претстојната закана од тужби не беше.
Благодарение на технолошките достигнувања и правната професија, пејсмејкерите за полнење беа брзо напуштени.
Зошто не можат да направат пејсмејкер батерии многу повеќе отколку што прават сега?
Факт е, тие би можеле да направат пејсмејкер батерии кои трае значително подолго отколку што сега. Всушност, во 1960-тите и 1970-тите години, неколку пејсмејкерски компании направиле пејсмејкери со нуклеарно напојување, кои беа напојувани од плутиниум-238 - кој има полу-живот од 87 години - така што овие пејсмејкери практично се гарантираа да не исчезнат од "сок" за време на животниот век на пациентот. Всушност, неколку од овие пејсмејкери се уште можат да бидат во функција денес.
Имаше очигледни проблеми со нуклеарните пејсмејкери: прво, плутониумот е високо токсична супстанца, па дури и ако износот на мала количина истекува во крвотокот, смртта брзо ќе настане. И бидејќи плутониумот е очигледна суштина од голем интерес за регулаторите (и дури и за потемните елементи во нашата цивилизација), луѓето со овие пејсмејкери се соочуваат со проблеми, на пример, кога се обиделе да патуваат во странство. Лекарите кои ги вградија овие уреди беа задолжени, според регулативата спроведена од страна на Регулаторната комисија за нуклеарно оружје, да се повратат пејсмејкерите по смртта на пациентот, кој (бидејќи пациентите се оддалечуваат и лекарите се пензионираат) се покажа како целосно непрактичен.
Има и помалку очигледен проблем со пејсмејкерите чии батерии траат "засекогаш". Фактот е дека сите електронски уреди на крајот не успеваат. Електронските компоненти се скршат или се истрошат.Кога пејсмејкерот не успее, бидејќи батеријата избледува, барем тоа е постепено и предвидлив настан. Како што самите велите, вашиот лекар знае дека вашата батерија на пејсмејкер ќе пропадне во следната година или затоа, затоа таа планира изборна замена на пејсмејкер во ваша пригода. Но, ако вашиот пејсмејкер не успеа, бидејќи еден од други стотици електронски компоненти во него одеднаш престанаа да работат ... добро, тој неуспех на пејсмејкерот може да биде катастрофален. Ненадејно може да престане да шета без предупредување - и потенцијално може да претрпи голема штета.
Ако компании почнаа да градат пејсмејкери чии батерии траеле значително подолго од 5 до 10 години, со оглед на тоа што денес постојат електронски компоненти, премногу пејсмејкери ќе страдаат од ненадеен, катастрофален неуспех. Наместо тоа, пејсмејкерите се дизајнирани така што првата компонента која најверојатно ќе "пропадне" е батеријата, и бидејќи "неуспехот" може да се предвиди однапред, уредот може да се замени пред да престане да работи целосно.
Можно е, се разбира - и дури и веројатно - дека во иднина ќе бидат направени и други електронски компоненти потребни за градење на пејсмејкери кои се значително посилни, без да бидат премногу високи за трошоците. Кога ќе дојде тој ден, инженерите можат да дизајнираат батерии што ќе траат значително подолго отколку денес.
Но, со денешната технологија, пејсмејкерот кој трае 5-10 години се покажа како инженерска "слатка точка" - засега.
Од збор до
Пејсмејкерите се чудо на инженерството, и нивната ефикасност и сигурност се зголемија значително, бидејќи овие уреди беа први измислени. Но, има уште простор за подобрување. Голем број на истражувања и развој се прават од страна на производителите на пејсмејкер да развијат уреди кои се полесни за имплант, се уште побезбедни и ќе траат многу подолго отколку што денес, потенцијално, за животот на лицето кое го прима.
> Извори:
> Tracy CM, Epstein AE, Darbar D, et al. 2012 ACCF / AHA / HRS Фокусирана ажурирање на Упатствата за терапија на радијација базирана на уреди за абнормалности на срцевиот ритам: извештај на Американската академија за кардиологија / Американска асоцијација за срцева асоцијација за упатства за практики и општество за срцеви ритми. Тираж 2012; 126: 1784.