Înlocuirea stimulatorului datorită bateriei scăzute
Un stimulator cardiac este format dintr-un calculator mic, dar sofisticat, instrucțiuni software pentru acel computer, diverse componente electronice delicate și o baterie - toate închise într-un recipient metalic mic. (Stimulatorul tipic astăzi are dimensiunea unei bucăți de 50 de cenți și de aproximativ trei ori mai gros.) Stimulatoarele cardiace sunt, de obicei, implantate sub piele, chiar sub coloana claviculei și sunt conectate prin cabluri sau fire izolate la cardiac camere. Stimulatorul cardiac vă monitorizează ritmul inimii, bate-by-beat și decide de la un moment la altul dacă ar trebui sau nu să vă îndrepte inima. Dacă ritmul cardiac scade sub o valoare predeterminată, acesta "trece" prin trimiterea unui mic impuls electric către inimă prin intermediul plumbului, stimulând astfel inima ta să bată.
Inginerii care proiectează stimulatoarele cardiace au trebuit să rezolve câteva probleme dificile, una dintre cele mai dificile fiind cum să mențină pacemakerul funcționând perfect, în interiorul corpului uman, timp de mai mulți ani.
Corpul uman este un loc ostil pentru un pacemaker
Interiorul corpului uman este un loc cald, umed și sărat - un mediu foarte ostil pentru orice dispozitiv electronic. Deci, printre altele, stimulatorul cardiac trebuie să fie etanșat ermetic (pentru a menține umezeala și fluidele corporale) și componentele sale delicate electronice trebuie proiectate astfel încât să supraviețuiască și să funcționeze mult timp în acest mediu ostil. Inginerii au devenit foarte buni în construirea acestor dispozitive pentru a dura mai mulți ani, iar rata de eșec pentru stimulatoare cardiace, în general, este cu mult sub 1% după cinci ani de utilizare.Este extrem de important ca stimulatoarele cardiace să fie etanșate ermetic pentru a proteja aceste dispozitive de mediul ostil în care acestea trebuie să funcționeze. Dacă stimulatoarele cardiace ar putea fi deschise astfel încât bateria să poată fi înlocuită, etanșarea ermetică ar fi imposibilă. În schimb, bateria trebuie să fie etanșată permanent în dispozitiv, împreună cu toate celelalte componente electronice delicate. Acest lucru explică de ce este imposibil să faceți stimulatoare cardiace cu baterii înlocuibile.
De ce nu sunt reîncărcabile bateriile cu stimulator cardiac?
Tehnologia pentru reîncărcarea bateriilor fără fir (un proces cunoscut și sub denumirea de încărcare inductivă) a fost în jur de câteva decenii și puteți achiziționa reîncărcări wireless pentru telefoanele dvs. mobile astăzi.Deci, de ce companiile cu stimulatoare cardiace nu construiesc stimulatoare cardiace reîncărcabile?
S-ar putea să fiți surprinși să aflați că stimulatorii implantabili originali din 1958 aveau baterii reîncărcabile nichel-cadmiu (NiCad) și majoritatea oamenilor credeau că utilizarea bateriilor reîncărcabile ar fi întotdeauna necesară pentru dispozitivele electronice implantabile. Aceste stimulatoare cardiace au fost reîncărcate prin menținerea unei bobine inductive pe piele, lângă stimulator, timp de mai multe ore. Această procedură trebuia repetată la fiecare câteva zile.
Stimulatoarele cardiace reîncărcate au eșuat în cele din urmă din două motive. În primul rând, chiar dacă sunt reîncărcabile, bateriile NiCad au o durată de viață relativ scurtă, astfel încât acești stimulatori au trebuit să fie înlocuiți adesea.
Dar, probabil, mai important, cu natura umană fiind ceea ce este, oamenii cu stimulatori ocazional nu au reîncărcat dispozitivele lor în conformitate cu programul riguros care le-a fost impus. Avocații au informat companiile de pacemaker că dacă un pacient a suferit un rău pentru că pacemaker-ul său a încetat să mai funcționeze - fie că eșecul a fost vina companiei, fie că pacientul a neglijat reîncărcarea dispozitivului - procesele ulterioare ar produce probabil faliment.
În câțiva ani s-au dezvoltat baterii cu mercur-zinc care ar putea menține un stimulator cardiac de până la doi ani. Curând, după aceea, s-au dezvoltat baterii cu iodură de litiu, care puteau acționa un stimulator cardiac cu mult mai mult timp: de la 5 la 10 ani. Deci nevoia stringentă de stimulatoare cardiace reîncărcabile sa diminuat, în timp ce amenințarea iminentă a proceselor nu a făcut-o.
Datorită atât progreselor tehnologice, cât și profesiei de avocat, stimulatoarele cardiace reîncărcabile au fost abandonate rapid.
De ce nu pot face ca bateriile cu stimulatoare cardiace să dureze mult mai mult decât le fac acum?
Faptul este, ei ar putea faceți bateriile cu stimulator cardiac care durează mult mai mult decât acum. De fapt, in anii 1960 si 1970, cateva companii de stimulatoare cardiace au facut stimulatoare cardiace cu energie nucleara care au fost alimentate cu plutoniu-238 - cu un timp de injumatatire de 87 de ani - astfel ca aceste stimulatoare cardiace au fost practic garantate sa nu iasa din "suc" în timpul vieții pacientului. Într-adevăr, câțiva dintre acești stimulatori cardiologici ar putea fi încă în funcțiune astăzi.Au existat unele probleme evidente cu stimulatorii nucleari: în primul rând, plutoniul este o substanță foarte toxică și, chiar dacă o cantitate minusculă scurgeri în sânge, moartea ar urma rapid. Și pentru că plutonia este, evident, o substanță de mare interes pentru autoritățile de reglementare (și chiar și pentru elementele mai întunecate ale civilizației noastre), oamenii cu aceste stimulatoare cardiace s-au confruntat cu probleme, de exemplu, atunci când au încercat să călătorească în străinătate. Medicii care au implantat aceste dispozitive au fost obligați, în conformitate cu un regulament impus de Comisia de Reglementare Nucleară, să recupereze stimulatoarele cardiace la moartea pacientului, care (deoarece pacienții se îndepărtează și medicii se pensionează) s-au dovedit a fi complet nepractic.
Există, de asemenea, o problemă mai puțin evidentă cu stimulatoarele cardiace ale căror baterii durează "pentru totdeauna." Faptul este că toate dispozitivele electronice nu reușesc în cele din urmă componentele electronice să se rupă sau să se uzeze. previzibil. După cum ați spus dumneavoastră, medicul dumneavoastră știe că bateria stimulatoarelor cardiace va eșua în următorul an sau cam asa ceva și, prin urmare, planifică o înlocuire a stimulatorului optic la dispoziția dumneavoastră, dar dacă stimulatorul cardiac ar eșua pentru că unul dintre alte sute de componente electronice din el au încetat brusc să lucreze ... Ei bine, eșecul stimulatorului cardiac ar putea fi catastrofal. S-ar putea să oprească brusc ritmul de stimulare, fără nici un avertisment - și ați putea suferi un rău mare.
Dacă companiile au început să construiască stimulatoare cardiace ale căror baterii au durat mult mai mult de 5-10 ani, cu tipurile de componente electronice existente astăzi, prea multe stimulatoare cardiace ar suferi un eșec brusc, catastrofal. Mai degrabă, stimulatoarele cardiace sunt proiectate astfel încât prima componentă care este probabil să "eșueze" este bateria și, din moment ce "eșecul" poate fi anticipat înainte de timp, dispozitivul poate fi înlocuit înainte ca acesta să nu mai funcționeze complet.
Este posibil, bineînțeles - și chiar probabil - ca în viitor, alte componente electronice necesare pentru construirea stimulatoarelor cardiace să fie făcute care sunt în mod substanțial mai robuste, fără a fi prohibitiv de costuri. Când vine ziua, inginerii pot proiecta baterii care vor dura mult mai mult decât au făcut astăzi.
Dar cu tehnologia de azi, un stimulator cardiac care durează 5-10 ani se dovedește a fi "locul dulce" al ingineriei - pentru moment.
