Tartalom
- Mit csinálnak a pacemakerek
- Az emberi test ellenséges hely a pacemaker számára
- Miért nem tölthetők újra a pacemaker-elemek?
- Miért nem készíthetik a pacemaker akkumulátorokat sokkal tovább, mint most?
Mindkettő jó kérdés. Vizsgáljuk meg, miért építettek a pacemaker-fejlesztők olyan eszközöket, amelyeket teljes egészében el kell dobni és ki kell cserélni, amikor az akkumulátor elhasználódik.
Mit csinálnak a pacemakerek
A pacemaker célja általában a beteg sinus szindróma vagy a szívblokk tüneteinek megelőzése, olyan állapotok, amelyek elég lassíthatják a pulzusszámot a tünetek (például a fejfájás, a szívdobogás vagy az ájulás) előidézéséhez.
A szívritmus-szabályozó egy apró, de kifinomult számítógépből, a számítógépre vonatkozó szoftveres utasításokból, különféle finom elektronikus alkatrészekből és egy akkumulátorból áll - mindez egy kis fémtartályba van zárva. (Egy manapság jellemző pacemaker körülbelül 50 centis darab méretű és körülbelül háromszor olyan vastag.) A pacemakerek általában a bőr alá kerülnek, közvetlenül a kulcscsont alá, és vezetékekkel - vagy szigetelt vezetékekkel - kapcsolódnak a szívedhez. kamrák.
A pacemaker figyelemmel kíséri a szívritmusodat, ütemenként ütemenként, és pillanatról pillanatra dönt arról, hogy meg kell-e lendítenie a szívedet. Ha a pulzusod egy előre meghatározott érték alá esik, akkor "lépeget" azáltal, hogy apró elektromos impulzust küld a szívedbe az ólmon keresztül, és ezáltal a szívedet dobogásra ösztönzi.
A szívritmus-szabályozókat tervező mérnököknek számos nehéz problémát kellett megoldaniuk, az egyik legnehezebb az, hogyan lehet a szívritmus-szabályozót tökéletesen működtetni az emberi testben több éven át.
Az emberi test ellenséges hely a pacemaker számára
Aki kávét öntött a laptopjára, tudja, hogy a folyadékok és az elektronikus eszközök nem keverednek. A pacemakerek olyan elektronikus eszközök, amelyeknek teljes létüket folyékony környezetben kell tölteniük.
Valójában az emberi test belseje meleg, nedves és sós hely - nagyon ellenséges környezet minden elektronikus eszköz számára. Tehát egyebek mellett a szívritmus-szabályozót hermetikusan el kell zárni (a nedvesség és a testnedvek távoltartása érdekében), és finom elektronikus alkatrészeit úgy kell megtervezni, hogy hosszú ideig fennmaradjanak és működjenek ebben az ellenséges környezetben.
A mérnökök nagyon jól meg tudták építeni ezeket az eszközöket, hogy hosszú évekig működjenek, és a pacemakerek meghibásodási aránya általában jóval 1% alatt van öt év használat után.
Kritikusan fontos, hogy a pacemakerek hermetikusan legyenek lezárva annak érdekében, hogy megvédjék ezeket az eszközöket az ellenséges környezettől, amelyben működniük kell. Ha a szívritmus-szabályozókat ki lehetne nyitni az elem cseréje érdekében, akkor a megfelelő hermetikus lezárás lehetetlenné válna.
Ahelyett, hogy eltávolítaná az akkumulátort, az összes többi kényes elektronikus alkatrésszel együtt a készülékben tartósan le kell zárni. Ez megmagyarázza, hogy a pacemaker-fejlesztők miért tartják megvalósíthatatlannak a pacemakerek cserélhető elemekkel történő megépítését.
Miért nem tölthetők újra a pacemaker-elemek?
Az akkumulátorok vezeték nélküli újratöltésének technológiája (folyamat, amelyet induktív töltésnek is neveznek) több évtizede létezik, és ma már vezeték nélküli töltőket vásárolhat mobiltelefonjaihoz. Miért nem építenek a pacemaker-társaságok újratölthető pacemakert?
Meglepődhet, ha megtudja, hogy az eredeti, 1958-ból származó beültethető pacemakerek újratölthető nikkel-kadmium (NiCad) elemekkel rendelkeztek, és a legtöbb ember úgy vélte, hogy a beültethető elektronikus eszközökhez mindig szükség lesz újratölthető elemek használatára. Ezeket a pacemakereket úgy töltöttük fel, hogy induktív tekercset tartottak a bőrön, a pacemaker közelében, több órán át. Ezt az eljárást néhány naponta meg kellett ismételni.
Az újratölthető pacemakerek végül két okból is kudarcot vallottak. Először is, bár újratölthetőek, a NiCad akkumulátorok viszonylag rövid élettartammal rendelkeznek, ezért ezeket a szívritmus-szabályozókat mégis elég gyakran cserélni kellett.
De valószínűleg még ennél is fontosabb, hogy mivel az emberi természet az, ami a szívritmus-szabályozóval rendelkezik, időnként elmulasztották feltölteni készülékeiket a rájuk szabott szigorú ütemterv szerint. Az ügyvédek arról tájékoztatták a szívritmus-szabályozó vállalatokat, hogy ha a beteg kárt szenvedett, mert a pacemakere leállt - függetlenül attól, hogy a meghibásodás a cég hibája volt, vagy azért, mert a beteg elhanyagolta az eszköz újratöltését -, a későbbi perek valószínűleg csődöt eredményeznek.
Néhány éven belül olyan higany-cink elemeket fejlesztettek ki, amelyek akár két évig is képesek tartani a pacemakert. Nem sokkal később lítium-jodid elemeket fejlesztettek ki, amelyek ennél jóval hosszabb ideig működtethetik a szívritmus-szabályozót: 5-10 évig. Tehát az újratölthető pacemakerek iránti sürgető igény csökkent, míg a perek közvetlen fenyegetése nem.
Mind a technológiai fejlődésnek, mind az ügyvédi hivatásnak köszönhetően az újratölthető pacemakerek ötletéről gyorsan lemondtak. Ez egy olyan ötlet, amelyet a pacemaker-fejlesztők néha-néha átgondolnak, de eddig a lehetséges kockázatok (legalábbis a vállalatok számára) meghaladták a lehetséges előnyöket.
Miért nem készíthetik a pacemaker akkumulátorokat sokkal tovább, mint most?
A tény az, hogy őktudott olyan pacemaker elemeket készítsen, amelyek lényegesen hosszabb ideig tartanak, mint most. Valójában az 1960-as és 1970-es években néhány pacemaker vállalat olyan nukleáris szívritmus-szabályozókat gyártott, amelyek plutónium-238-mal működtek - amelynek felezési ideje 87 év -, így ezeknek a pacemakereknek gyakorlatilag garantáltan nem fogy el a "lé" a beteg élete során. Néhány ilyen szívritmus-szabályozó még ma is működik.
De ahogy elképzelheted, a nukleáris pacemakerekkel kapcsolatban nyilvánvaló problémák merültek fel: először is, a plutónium erősen mérgező anyag, és még ha csekély mennyiség is szivárog a véráramba, gyorsan halál következik be. És mivel a plutónium nyilvánvalóan a szabályozók (és még a civilizációnk sötétebb elemeinek) számára is nagy érdeklődésre számot tartó anyag, az ilyen pacemakerekkel küzdő emberek például problémákkal szembesültek, amikor tengerentúli utazásra próbáltak.
Azokat az orvosokat, akik ezeket az eszközöket beültették, a Nukleáris Szabályozási Bizottság által végrehajtott rendelet értelmében a pacemakerek helyreállítására volt szükség a beteg halálakor, amely követelmény (mivel a betegek elmozdulnak és az orvosok nyugdíjba mennek) teljesen gyakorlatiasnak bizonyult.
Kevésbé nyilvánvaló probléma van azokkal az pacemakerekkel is, amelyek akkumulátorai "örökké tartanak". Az a tény, hogy minden elektronikus eszköz végül meghibásodik. Előbb vagy utóbb az összes elektronikai alkatrész elromlik, vagy csak elhasználódik. Amikor a pacemaker meghibásodik, mert az akkumulátor elhasználódik, ez legalább fokozatos és kiszámítható esemény. Rendszeres ellenőrzésekkel az orvosoknak több hónapos figyelmeztetés arra, hogy az akkumulátor elhasználódik, és valószínűleg cserére szorul. Tehát egy választható pacemaker cseréje kényelmes időpontban ütemezhető.
De ha a pacemakere meghibásodna, mert a több száz elektronikus alkatrésze közül az egyik hirtelen abbahagyta a működését ... nos, ez katasztrofális lehet. A szívritmus-szabályozó hirtelen abbahagyhatja a lépegetést, minden figyelmeztetés nélkül - és tulajdonosa potenciálisan nagy kárt szenvedhet.
Ha a vállalatok olyan pacemakereket kezdnének építeni, amelyek akkumulátorai lényegesen hosszabbak voltak, mint öt-tíz év, a ma létező elektronikus alkatrészekkel, túl sok pacemakert szenvednek hirtelen, katasztrofálisan. Inkább a szívritmus-szabályozókat úgy tervezték, hogy az első olyan alkatrész, amely valószínűleg "meghibásodik", az akkumulátor, és mivel ez a "meghibásodás" idő előtt megjósolható, az eszköz kicserélhető, mielőtt teljesen leállna.
Természetesen lehetséges - sőt valószínű -, hogy a jövőben más, a szívritmus-szabályozók építéséhez szükséges elektronikus alkatrészek készülnek, amelyek lényegesen robusztusabbak, anélkül, hogy költségkímélőek lennének. Amikor eljön az a nap, a mérnökök olyan elemeket tervezhetnek, amelyek lényegesen hosszabb élettartamúak, mint ma.
A mai technológiával az öt és tíz évig tartó pacemaker a mérnöki "édes pont".
Egy szó Verywellből
A szívritmus-szabályozók csodája a mérnöki munka, hatékonyságuk és megbízhatóságuk rendkívül javult azóta, hogy ezeket az eszközöket feltalálták. De van még mit javítani. A pacemakergyártók rengeteg kutatást és fejlesztést végeznek olyan eszközök kifejlesztése érdekében, amelyek könnyebben beültethetők, még biztonságosabbak, és sokkal tovább fognak tartani, mint manapság - potenciálisan a befogadó személy életéig.
- Ossza meg
- Flip