Sadržaj
- Što rade pacemakeri
- Ljudsko je tijelo neprijateljsko mjesto za rad pacemakera
- Zašto se baterije za pejsmejker ne mogu puniti?
- Zašto baterije za pacemaker ne mogu trajati mnogo dulje nego sada?
To su dobra pitanja. Pogledajmo zašto su programeri elektrostimulatora srca izgradili uređaje koje treba odbaciti i u potpunosti zamijeniti kad se baterija istroši.
Što rade pacemakeri
Tipično je svrha srčanog stimulatora spriječiti simptome sindroma bolesnog sinusa ili blokade srca, stanja koja mogu usporiti puls dovoljno da stvori simptome (poput vrtoglavice, lupanja srca ili sinkope).
Pejsmejker se sastoji od malog, ali sofisticiranog računala, softverskih uputa za to računalo, raznih osjetljivih elektroničkih komponenata i baterije - sve zatvorene u mali metalni spremnik. (Tipični elektrostimulator srca danas je otprilike veličine komada od 50 centi i otprilike je tri puta deblji.) Pejsmejkeri se obično ugrađuju ispod kože, neposredno ispod ključne kosti, a kablovima ili izoliranim žicama povezani su s vašim srčanim srcem. komore.
Pejsmejker nadgleda ritam vašeg srca, otkucaj po otkucaj i donosi odluke iz trenutka u trenutak o tome treba li otkucavati vaše srce. Ako vam otkucaji srca padnu ispod unaprijed određene vrijednosti, "korača" slanjem sićušnog električnog impulsa u vaše srce kroz olovo, stimulirajući tako vaše srce da kuca.
Inženjeri koji dizajniraju pejsmejkere morali su riješiti nekoliko teških problema, jedan od najtežih je kako održavati pejsmejker u besprijekornom funkcioniranju, unutar ljudskog tijela, nekoliko godina.
Ljudsko je tijelo neprijateljsko mjesto za rad pacemakera
Svatko tko je prolio kavu na prijenosnom računalu zna da se tekućine i elektronički uređaji ne miješaju. Pejsmejkeri su elektronički uređaji koji cijelo svoje postojanje moraju provesti u fluidnom okruženju.
Zapravo, unutrašnjost ljudskog tijela je toplo, mokro i slano mjesto - vrlo neprijateljsko okruženje za bilo koji elektronički uređaj. Dakle, između ostalog, pacemaker mora biti hermetički zatvoren (kako bi se spriječila vlaga i tjelesne tekućine), a njegove osjetljive elektroničke komponente moraju biti dizajnirane da dugo opstaju i funkcioniraju u ovom neprijateljskom okruženju.
Inženjeri su postali vrlo dobri u izradi ovih uređaja koji će trajati dugi niz godina, a stopa otkaza za elektrostimulatore srca općenito je ispod 5% nakon pet godina korištenja.
Za pejsmejkere je presudno hermetički zatvoreno kako bi zaštitili ove uređaje od neprijateljskog okruženja u kojem moraju funkcionirati. Kad bi se pacemakere moglo otvoriti kako bi se baterija mogla zamijeniti, odgovarajuće hermetičko brtvljenje bilo bi gotovo nemoguće.
Umjesto da se može ukloniti, baterija mora biti trajno zatvorena u uređaju, zajedno sa svim ostalim osjetljivim elektroničkim komponentama. To objašnjava zašto programeri elektrostimulatora srca smatraju neizvodljivim pokušaj izrade elektrostimulatora srca s zamjenjivim baterijama.
Zašto se baterije za pejsmejker ne mogu puniti?
Tehnologija bežičnog punjenja baterija (postupak poznat i kao induktivno punjenje) postoji već nekoliko desetljeća, a danas možete kupiti bežične punjače za svoje mobitele. Pa zašto tvrtke za rad elektrostimulatora srca ne grade elektrostimulatore srca koji se mogu puniti?
Možda ćete se iznenaditi kad saznate da su izvorni implantabilni elektrostimulatori srca iz 1958. godine imali punjive nikal-kadmijske (NiCad) baterije, a većina je ljudi vjerovala da će upotreba punjivih baterija uvijek biti potrebna za elektronske uređaje koji se mogu ugrađivati. Ti su se pacemakeri punili držeći nekoliko sati induktivnu zavojnicu na koži, u blizini pacemakera. Taj se postupak morao ponavljati svakih nekoliko dana.
Punjivači srca koji se mogu puniti na kraju nisu uspjeli iz dva razloga. Prvo, iako se mogu puniti, NiCad baterije imaju relativno kratak vijek trajanja, pa je ove pacemakere i dalje trebalo prilično često mijenjati.
Ali vjerojatno još važnije, budući da je ljudska priroda takva kakva jest, ljudi s elektrostimulatorima povremeno nisu uspjeli napuniti svoje uređaje prema strogom rasporedu koji im je nametnut. Odvjetnici su obavijestili tvrtke koje pokreću elektrostimulatore srca ako bi pacijent pretrpio štetu jer je njegov / njezin elektrostimulator stimulirao rad - je li neuspjeh kriv tvrtka ili zato što je pacijent zanemario punjenje uređaja - kasnije tužbe vjerojatno će dovesti do bankrota.
U roku od nekoliko godina razvijene su žive-cink baterije koje bi mogle održavati elektrostimulator srca i do dvije godine. Ubrzo nakon toga razvijene su litij-jodidne baterije koje bi mogle pokretati elektrostimulatore srca dulje od toga: pet do 10 godina. Tako se hitna potreba za punjivim srčanim stimulatorom smanjila, dok neposredna prijetnja tužbama nije.
Zahvaljujući tehnološkom napretku i pravnoj profesiji, ideja punjenih elektrostimulatora srca brzo je napuštena. To je ideja koju programeri pejsmejkera svako malo preispitaju, ali do sada su potencijalni rizici (barem za tvrtke) nadmašili potencijalne koristi.
Zašto baterije za pacemaker ne mogu trajati mnogo dulje nego sada?
Činjenica je da onimogli izradite baterije za pejsmejker koje traju znatno duže nego sada. Zapravo, 1960-ih i 1970-ih nekoliko je elektrostimulatora srca stvorilo elektrostimulatore srca na pogon na plutonij-238 - koji ima poluživot 87 godina - tako da tim pacemakerima praktički nije zajamčeno da neće ostati bez "soka" tijekom života pacijenta. Doista, nekoliko ovih elektrostimulatora srca i danas može raditi.
Ali, kao što biste mogli zamisliti, bilo je nekih očitih problema s nuklearnim stimulatorima: prvo, plutonij je vrlo otrovna tvar, pa čak i ako u krv procuri minimalna količina, smrt bi brzo nastupila. A budući da je plutonij očito supstanca od velikog interesa za regulatore (pa i za tamnije elemente naše civilizacije), ljudi s tim elektrostimulatorima srca suočili su se s problemima, na primjer, kada su pokušavali putovati u inozemstvo.
Liječnici koji su ugradili ove uređaje morali su, prema uredbi koju je provodila Nuklearna regulatorna komisija, oporaviti elektrostimulatore srca nakon smrti pacijenta, što se zahtjev (jer se pacijenti odmiču i liječnici odlaze u mirovinu) pokazao potpuno nepraktičnim.
Tu je i manje očit problem s pacemakerima čije baterije traju "vječno". Činjenica je da svi elektronički uređaji na kraju zakažu. Prije ili kasnije sve se elektroničke komponente pokvare ili se jednostavno istroše. Kad srčani stimulator otkaže jer se baterija istrošila, to je barem postupan i predvidljiv događaj. Provodeći povremene preglede, liječnici imaju nekoliko mjeseci upozoravajući da se baterija istrošila i da će vjerojatno trebati zamjenu, tako da se izborna zamjena elektrostimulatora srca može zakazati u prikladno vrijeme.
Ali ako vaš srčani stimulator otkaže jer je jedna od ostalih stotina elektroničkih komponenata odjednom prestala raditi ... to bi moglo biti katastrofalno. Pejsmejker bi mogao iznenada prestati hodati bez ikakvog upozorenja - a njegov bi vlasnik mogao pretrpjeti veliku štetu.
Kad bi tvrtke počele graditi pacemakere čije su baterije trajale znatno duže od pet do 10 godina, s vrstama elektroničkih komponenata koje danas postoje, previše bi pacemakera pretrpjelo nagli, katastrofalni kvar. Umjesto toga, pacemakeri su dizajnirani tako da je prva komponenta koja će vjerojatno "otkazati" baterija, a budući da se taj "kvar" može predvidjeti prije vremena, uređaj se može zamijeniti prije nego što uopće prestane raditi.
Moguće je, naravno - i čak je vjerojatno - da će se u budućnosti izrađivati i druge elektroničke komponente potrebne za izgradnju elektrostimulatora srca koje su znatno robusnije, a da ne budu zabranjujuće troškove. Kad taj dan dođe, inženjeri mogu dizajnirati baterije koje će trajati znatno duže nego danas.
S današnjom tehnologijom, za sada se pokazalo da je elektrostimulator srca koji traje pet do 10 godina "slatka točka".
Riječ iz vrlo dobrog
Pejsmejkeri su čudo tehnike, a njihova učinkovitost i pouzdanost su se izuzetno poboljšale otkad su ovi uređaji prvi put izumljeni. Ali još uvijek ima prostora za poboljšanje. Puno istraživanja i razvoja rade proizvođači elektrostimulatora srca kako bi razvili uređaje koji se lakše ugrađuju, čak su sigurniji i trajat će puno duže nego danas - potencijalno, za život osobe koja ga primi.
- Udio
- Flip