Съдържание
- Какво правят пейсмейкърите
- Човешкото тяло е враждебно място за пейсмейкър
- Защо батериите на пейсмейкъра не се зареждат?
- Защо не могат да направят батериите на пейсмейкъра да издържат много по-дълго, отколкото сега?
И двете са добри въпроси. Нека да разгледаме защо разработчиците на пейсмейкъри са изградили устройства, които трябва да бъдат изхвърлени и заменени изцяло, когато батерията се изтощи.
Какво правят пейсмейкърите
Обикновено целта на пейсмейкъра е да предотврати симптомите от синдром на болния синусов синдром или сърдечен блок, състояния, които могат да забавят сърдечната честота достатъчно, за да предизвикат симптоми (като замаяност, сърцебиене или синкоп).
Пейсмейкърът се състои от малък, но сложен компютър, софтуерни инструкции за него, различни деликатни електронни компоненти и батерия - всичко това е затворено в малък метален контейнер. (Типичният пейсмейкър днес е с размерите на 50-процентово парче и около три пъти по-дебел.) Пейсмейкърите обикновено се имплантират под кожата, точно под ключицата, и са свързани с проводници - или изолирани проводници - към сърдечната ви дейност камери.
Пейсмейкърът следи сърдечния ви ритъм, бие по ритъм и взима от момент на момент решения дали да ускорява сърцето ви или не. Ако пулсът ви падне под предварително определена стойност, той "крачи", като изпраща мъничък електрически импулс към сърцето ви през оловото, като по този начин стимулира сърцето ви да бие.
Инженерите, които проектират пейсмейкъри, трябваше да решат няколко трудни проблема, като един от най-трудните е как да поддържат пейсмейкъра да функционира перфектно в човешкото тяло в продължение на няколко години.
Човешкото тяло е враждебно място за пейсмейкър
Всеки, който е разлял кафе на лаптопа си, знае, че течностите и електронните устройства не се смесват. Пейсмейкърите са електронни устройства, които трябва да прекарат цялото си съществуване в течна среда.
Всъщност вътрешността на човешкото тяло е топло, мокро и солено място - много враждебна среда за всяко електронно устройство. Така наред с други неща, пейсмейкърът трябва да бъде херметично затворен (за да не се отделят влага и телесни течности), а деликатните му електронни компоненти трябва да бъдат проектирани да оцелеят и да функционират в тази враждебна среда за дълго време.
Инженерите са станали много добри в изграждането на тези устройства, за да издържат много години, а процентът на отказите на пейсмейкърите като цяло е доста под 1% след пет години употреба.
Изключително важно е пейсмейкърите да бъдат херметично затворени, за да защитят тези устройства от враждебната среда, в която трябва да функционират. Ако пейсмейкърите можеха да бъдат отворени, за да може батерията да бъде заменена, адекватното херметично затваряне би било почти невъзможно.
Вместо да се сменя, батерията трябва да бъде затворена за постоянно в устройството, заедно с всички други деликатни електронни компоненти. Това обяснява защо разработчиците на пейсмейкъри смятат, че е невъзможно да се правят опити за изграждане на пейсмейкъри със сменяеми батерии.
Защо батериите на пейсмейкъра не се зареждат?
Технологията за безжично презареждане на батерии (процес, известен също като индуктивно зареждане) съществува от няколко десетилетия и днес можете да си купите безжични зарядни устройства за мобилните си телефони. И така, защо компаниите за пейсмейкър не създават акумулаторни пейсмейкъри?
Може да се изненадате да научите, че оригиналните имплантируеми пейсмейкъри от 1958 г. са имали акумулаторни никел-кадмиеви (NiCad) батерии и повечето хора са вярвали, че използването на акумулаторни батерии винаги ще е необходимо за имплантируеми електронни устройства. Тези пейсмейкъри бяха презаредени, като в продължение на няколко часа държаха индуктивна намотка до кожата, близо до пейсмейкъра. Тази процедура трябваше да се повтаря на всеки няколко дни.
Акумулаторните пейсмейкъри в крайна сметка се провалиха по две причини. Първо, въпреки че са акумулаторни, NiCad батериите имат относително кратък експлоатационен живот, така че тези пейсмейкъри все още трябва да се сменят доста често.
Но вероятно по-важното е, че човешката природа е такава, каквато е, хората с пейсмейкъри от време на време не успяват да презаредят устройствата си според строгия график, който им е бил наложен. Адвокатите информираха компаниите на пейсмейкъра, че ако пациентът претърпи вреда, защото неговият / нейният пейсмейкър спре да работи - дали повредата е по вина на компанията или защото пациентът е пренебрегнал да презареди устройството - последващите съдебни дела вероятно ще доведат до фалит.
В рамките на няколко години бяха разработени живачно-цинкови батерии, които могат да поддържат пейсмейкър до две години. Скоро след това са разработени литиево-йодидни батерии, които могат да захранват пейсмейкър много по-дълго от това: за пет до 10 години. Така настоятелната нужда от презареждащи се пейсмейкъри намаля, а непосредствената заплаха от съдебни дела не.
Благодарение както на технологичния напредък, така и на адвокатската професия, идеята за презареждащи се пейсмейкъри бързо беше изоставена. Това е идея, която от време на време се преразглежда от разработчиците на пейсмейкъри, но досега потенциалните рискове (поне за компаниите) надвишават потенциалните ползи.
Защо не могат да направят батериите на пейсмейкъра да издържат много по-дълго, отколкото сега?
Факт е, че тебих могъл направете пейсмейкър батерии, които издържат значително по-дълго, отколкото сега. Всъщност през 60-те и 70-те години няколко пейсмейкър компании са произвели пейсмейкъри с ядрено захранване, захранвани от плутоний-238 - който има период на полуразпад 87 години - така че на тези пейсмейкъри на практика е гарантирано да не останат без „сок“ по време на живота на пациента. Всъщност някои от тези пейсмейкъри може да работят и днес.
Но, както можете да си представите, имаше някои очевидни проблеми с ядрените пейсмейкъри: първо, плутонийът е силно токсично вещество и дори ако малко количество изтича в кръвта, смъртта бързо ще настъпи. И тъй като плутонийът очевидно е вещество от голям интерес за регулаторите (и дори за по-тъмните елементи в нашата цивилизация), хората с тези пейсмейкъри са се сблъсквали с проблеми, например, когато са се опитвали да пътуват в чужбина.
Лекарите, които са имплантирали тези устройства, са били задължени, съгласно регламент, приложен от Комисията за ядрено регулиране, да възстановят пейсмейкърите след смъртта на пациента, изискване, което (тъй като пациентите се отдалечават и лекарите се пенсионират), се оказа напълно непрактично.
Има и по-малко очевиден проблем с пейсмейкърите, чиито батерии издържат „вечно“. Факт е, че всички електронни устройства в крайна сметка се провалят. Рано или късно всички електронни компоненти се счупват или просто се износват. Когато пейсмейкърът се повреди, тъй като батерията се изтощава, поне това е постепенно и предсказуемо събитие. Правейки периодични прегледи, лекарите имат няколко месеци предупреждение, че батерията е изтощена и вероятно ще се нуждае от подмяна. Така че избираема подмяна на пейсмейкъра може да бъде насрочена в удобно време.
Но ако вашият пейсмейкър се провали, защото един от останалите негови стотици електронни компоненти изведнъж спря да работи ... е, това може да бъде катастрофално. Пейсмейкърът може внезапно да спре да крачи, без предупреждение - и собственикът му може да понесе голяма вреда.
Ако компаниите започнат да изграждат пейсмейкъри, чиито батерии издържат значително повече от пет до 10 години, с видовете електронни компоненти, които съществуват днес, твърде много пейсмейкъри биха претърпели внезапен катастрофален отказ. По-скоро пейсмейкърите са проектирани така, че първият компонент, който има вероятност да "се провали", е батерията и тъй като този "отказ" може да се предвиди предварително, устройството може да бъде заменено, преди да спре да работи изобщо.
Възможно е, разбира се - и дори вероятно - в бъдеще да бъдат направени и други електронни компоненти, необходими за изграждане на пейсмейкъри, които са значително по-здрави, без да се налагат разходи. Когато дойде този ден, инженерите могат да проектират батерии, които да издържат значително по-дълго, отколкото днес.
С днешната технология, пейсмейкър, който продължава пет до 10 години, се оказва инженерното „сладко място” - засега.
Дума от Verywell
Пейсмейкърите са чудо на техниката и тяхната ефективност и надеждност са се подобрили неимоверно от създаването на тези устройства за първи път. Но все още има място за подобрение. Производителите на пейсмейкъри правят много изследвания и разработки, за да разработят устройства, които са по-лесни за имплантиране, дори са по-безопасни и ще продължат много по-дълго, отколкото днес - потенциално, за живота на човека, който го получава.
- Дял
- Флип
- електронна поща