Питање:
Имам пејсмејкер који је имплантиран пре око осам година. У мом последњем прегледу, мој доктор ми је рекао да је моја пејсмејкер батерија слаба и да ће је требати заменити у наредних шест месеци. Добро, очекивао сам да се ово деси у неком тренутку. Али мој доктор каже да уместо да ставите нову батерију, цјелокупан пејсмејкер мора бити уклоњен и стављен је потпуно нови. То изгледа као отпад. Зашто не може само заменити батерију у пејсмејкеру коју већ имам, или још боље, стављам пуњиву батерију као што имам на мој иПхоне?
Одговор: Ово су стварно добра питања. Почнимо са кратким прегледом шта је пејсмејкер и шта то ради. Онда ћемо директно одговорити на ваша конкретна питања о батеријама пејсмејкера.
Пејсмејкер - брзи преглед
Типично, сврха пејсмејкера је да спречи симптоме болесног синусног синдрома или срчаног блока , услова који могу успорити вашу срчану фреквенцу довољно да изазову симптоме (као што су омотеност , палпитације или синкопа ).
Пејсмејкер се састоји од ситног али софистицираног рачунара, софтверских упутстава за тај рачунар, разних осетљивих електронских компоненти и батерије - све је затворено у малом металном контејнеру. (Типични пејсмејкер данас је величине од 50 центи и приближно три пута дебљи.) Пејсмејкери се обично имплантирају испод коже, тик испод костне кости и повезани су проводницима - или изолованим жицама - на вашу срчану коморе.
Пејсмејкер прати ваш срчани ритам, претуче ударац, и доноси тренутне одлуке о томе да ли треба да паце ваше срце или не. Ако се ваша срчана фреквенција пада испод унапред одређене вредности, она "шири" слањем маленог електричног импулса свом срцу кроз олово, чиме ћете стимулирати срце да победи.
Инжињери који дизајнирају пејсмејкере морали су да реше неколико тешких проблема, један од најтежих је то како да пејсмејкер функционише савршено, унутар људског тела, већ неколико година.
Људско тело је непријатељско место за пејсмејкера
Унутрашњост људског тела је топло, влажно и слано место - веома непријатељско окружење за било који електронски уређај. Дакле, између осталог, пејсмејкер мора бити херметички заптивен (да би се одржала влага и телесне течности), а његове деликатне електронске компоненте морају бити дизајниране да дуго времена опстану и функционишу у овом непријатељском окружењу. Инжењери су постали врло добри у изградњи ових уређаја који трају дуги низ година, а стопа неуспеха за пејсмејкере је уопште испод 1% након пет година употребе.
За пејсмејкере је неопходно херметички запечаћено да би заштитили ове уређаје од непријатељског окружења у којем морају да функционишу. Ако су пејсмејкери били у могућности да се отворе тако да се батерија може заменити, херметичко заптивање би било немогуће. Уместо тога, батерија мора бити трајно заптивена унутар уређаја, заједно са свим осталим деликатним електронским компонентама.
Ово објашњава зашто је немогуће направити пејсмејкере са заменљивим батеријама.
Зашто се не користе пуњиве батерије?
Технологија за пуњење батерија бежично (процес познат и као индуктивно пуњење) већ неколико деценија, а данас можете купити бежичне пуњаче за своје мобилне телефоне.
Па зашто онда не пејсмејкер компаније граде пејсмејкере који се могу пунити?
Можда ћете бити изненађени када сазнате да оригинални имплантабилни пејсмејкери из 1958. године имају пуњиве батерије од никл-кадмијума (НиЦад), а већина људи сматра да би употреба батерија за пуњење увек била потребна за имплантабилне електронске уређаје.
Ови пејсмејкери су поново напуњени држањем индуктивне завојнице према кожи, у близини пејсмејкера, неколико сати. Овај поступак је требало поновити сваких неколико дана.
Пуњива пејсмејкера на крају нису успели из два разлога. Прво, иако се могу пунити, НиЦад батерије имају релативно кратак век трајања, па су ови пејсмејкови и даље морали бити замијењени често.
Међутим, вероватно још важније, људска природа је оно што је она, људи са пејсмејкерима повремено нису успјели напунити своје уређаје према ригорозном распореду који им је наметнут. Адвокати су обавестили компаније пејсмејкера да ако је пацијент нанио штету јер је његов пејсмејкер престао да ради - да ли је грешка била грешка компаније или због тога што је пацијент занемарен да напуни уређај - накнадне тужбе би вероватно изазвале стечај.
У року од неколико година развијене су живе-цинкове батерије које могу задржати пејсмејкер до две године. Убрзо након тога развијене су литијум-јодидне батерије које би могле напајање пејсмејкера далеко дуже од тога: 5 до 10 година. Због тога је потреба за пуњивим пејсмејкерима смањена, док непосредна претња од тужби није.
Захваљујући технолошком напретку и правној професији, пејсмејкери за пуњење су брзо напуштени.
Зашто не могу направити батерије за пацемакер већ дуже него што раде сада?
Чињеница је да могу направити пејсмејкерове батерије које трају знатно дуже него сада. Заправо, у шездесетим и седамдесетим годинама, неколико пејсмејкера произвеле су пејсмејкер на нуклеарну енергију, који су напајали плутиниум-238 - који има полувреме од 87 година - тако да су ови пејсмејкери практично гарантовани да не испадну из "сокова" током живота пацијента. Заиста, неки од ових пејсмејкера и данас могу бити у функцији.
Било је очигледних проблема са нуклеарним пејсмејкерима: прво, плутонијум је високо токсична супстанца, па чак и ако минускуларна количина пропушта у крвоток, смрт ће брзо настати. И пошто је плутонијум очигледно супстанца која је од великог интереса за регулаторе (и чак и тамније елементе унутар наше цивилизације), људи са овим пејсмејкерима су се суочавали са проблемима, на пример, када су покушали да путују у иностранство. Лекари који су имплантирали ове уређаје били су потребни, у складу са регулативом коју је спроводила Нуклеарна регулаторна комисија, да поврате пејсмејкере након смрти пацијента, који се (због пацијената који се одлазе и доктора пензионишу) показао потпуно непрактичан.
Постоји и мање очигледан проблем код пејсмејкера чије батерије трају "заувек". Чињеница је да сви електронски уређаји на крају не успевају. Електронске компоненте се раскидају или се само истроше.Када пејсмејкер пропаде, јер се батерија исцрпљује, бар је то постепено и као што сте сами рекли, ваш лекар зна да ће ваша пејсмејкерова батерија пропасти у наредној години или тако, и због тога вам поставља изборни пејсмејкер у својој погодности. Али, ако је ваш пејсмејкер пропао јер је један од друге стотине електронских компоненти у њему изненада престале су да раде ... па, тај пацемакер неуспех би могао бити катастрофалан. Могао би одједном прекинути пешице без икаквог упозорења - и потенцијално може доживети велику штету.
Ако компаније започну изградњу пејсмејкера чије су батерије трајале знатно дуже од 5 - 10 година, са врстама електронских компоненти које постоје данас, превише пацемакера би се нагло нагло, катастрофалан. Уместо тога, пејсмејкери су дизајнирани тако да прва компонента која вероватно "не успије" је батерија, а пошто се "неуспјех" може предвидео унапред, уређај се може замијенити пре него што се у потпуности заустави.
Могуће је, наравно - и чак и вероватно - да ће у будућности бити направљене и друге електронске компоненте потребне за изградњу пејсмејкера које су знатно робусније и без превисоких трошкова. Када дође тај дан, инжењери могу дизајнирати батерије које ће трајати знатно дуже него данас.
Али са данашњом технологијом, пејсмејкер који траје 5 - 10 година испада да је инжењерска "слатка тачка" - за сада.
Реч од
Пејсмејкери су чудесни инжењеринг, а њихова ефикасност и поузданост су се драстично побољшали пошто су ови уређаји први пут измишљени. Али и даље постоји простор за побољшање. Велики број истраживања и развоја врши произвођачи пејсмејкера да развију уређаје који су лакши за имплантацију, чак су сигурнији и трајат ће много дуже него данас, потенцијално, за живот особе која га прими.
> Извори:
> Траци ЦМ, Епстеин АЕ, Дарбар Д, ет ал. 2012 АЦЦФ / АХА / ХРС Фокусирано ажурирање смјерница за терапију апаратом за срчану ритму на основу уређаја за 2008. годину: извјештај америчке фондације за колеџ кардиологију / Америчко удружење за срчано удружење о смјерницама за праксе и друштво срчаног ритма. Тираж 2012; 126: 1784.