Jautājums:
Man ir elektrokardiostimulators, kas tika implantēts apmēram pirms astoņiem gadiem. Manā pēdējā pārbaudē mans ārsts man teica, ka mans elektrokardiostimulatora akumulators kļūst mazs un nākamo sešu mēnešu laikā tas būs jāaizstāj. Labi, es gaidīju, ka tas notiks kādā brīdī. Bet mans ārsts saka, ka tā vietā, lai vienkārši ievietotu jaunu akumulatoru, ir jānoņem visa elektrokardiostimulatora ierīce un jāievieto pavisam jauns. Tas, šķiet, ir atkritumi. Kāpēc viņa nevar vienkārši nomainīt bateriju elektrokardiostimulatorā, kuram jau esmu vai vēl labāk ievietojis uzlādējamu akumulatoru, piemēram, manā iPhone?
Atbilde: tie ir patiešām labi jautājumi. Sāksim ar īsu pārskatu par to, kas ir elektrokardiostimulators un ko tā dara. Tad mēs tieši atbildēsim uz jūsu konkrētajiem jautājumiem par elektrokardiostimulatora baterijām.
Elektrokardiostimulatori - ātra apskate
Parasti elektrokardiostimulatora mērķis ir novērst slimības sinusa sindroma vai sirds blokādes simptomus, kas var palēnināt jūsu sirdsdarbības ātrumu, lai radītu simptomus (piemēram, vieglprātību , sirdsklauves vai sinkope ).
Elektrokardiostimulators sastāv no niecīga, bet izsmalcināta datora, programmatūras instrukcijas šim datoram, dažādām delikātām elektroniskām sastāvdaļām un akumulatora - visi tie ir ieslēgti nelielā metāla konteinerā. (Šobrīd tipisks elektrokardiostimulators ir apmēram 50-centu gabala izmērs un apmēram trīs reizes bieza). Elektrokardiostimulatorus parasti implantē zem ādas, tieši zem dzeloņstieņa, un tie ir savienoti ar vadiem vai izolētiem vadiem ar sirds kameras.
Elektrokardiostimulators uzrauga sirdsdarbības ritmu, pievilina un pieņem lēmumus par to, vai jums vajadzētu paciest jūsu sirdi. Ja jūsu sirds ritms samazinās zem iepriekš noteiktas vērtības, tas "spiež", nosūtot nelielu elektrisko impulsu jūsu sirdij caur svinu, tādējādi stimulējot sirdsdarbību.
- Šeit ir plašāka informācija par elektrokardiostimulatoriem.
- Lasiet par to, kā dzīvot ar elektrokardiostimulatoru.
Inženieriem, kuri izstrādāja elektrokardiostimulatorus, bija jāatrisina vairākas sarežģītas problēmas, viens no visgrūtākajiem ir saglabāt elektrokardiostimulatoru ilgstošu darbību cilvēka organismā vairākus gadus.
Cilvēka ķermenis ir naidīga vieta elektrokardiostimulatoram
Cilvēka ķermeņa iekšpuse ir silta, mitra un sāļa vieta - jebkura elektroniska ierīce ir ļoti naidīga vide. Tādēļ cita starpā elektrokardiostimulatoram jābūt hermētiski noslēgtam (lai izvairītos no mitruma un ķermeņa šķidruma), un tā delikātās elektroniskās detaļas jāizstrādā tā, lai ilgu laiku izdzīvotu un darbotos šajā naidīgajā vidē. Inženieri ir kļuvuši ļoti labi, veidojot šīs ierīces ilgst daudzus gadus, un elektrokardiostimulatoru atteices koeficients kopumā pēc piecu gadu lietošanas ir krietni zem 1%.
Ir īpaši svarīgi, lai elektrokardiostimulatori būtu hermētiski noslēgti, lai aizsargātu šīs ierīces no naidīgas vides, kurā tām jādarbojas. Ja elektrokardiostimulatorus varēja atvērt, lai akumulatoru varētu nomainīt, nebūtu iespējams hermētiski noslēgt. Tā vietā akumulators kopā ar visām pārējām maigajām elektroniskajām sastāvdaļām ir pastāvīgi jāaizklāj ierīces iekšienē.
Tas izskaidro, kāpēc nav iespējams izveidot elektrokardiostimulatorus ar nomaināmām baterijām.
Kāpēc elektrokardiostimulatoru baterijas nav uzlādējamas?
Bateriju uzlādēšanas tehnoloģija bezvadu režīmā (process, ko sauc arī par induktīvo lādēšanu) ir bijusi aptuveni vairākus gadu desmitus, un šodien varat iegādāties bezvadu mobilo telefonu papildinātājus.
Tātad, kāpēc elektrokardiostimulatoru uzņēmumi neveic uzlādējamos elektrokardiostimulatorus?
Jūs varat būt pārsteigti uzzināt, ka 1958. gadā oriģinālajām implantējamām elektrokardiostimulatoriem bija uzlādējamas niķeļa-kadmija (NiCad) baterijas, un lielākā daļa cilvēku uzskatīja, ka uzlādējamo bateriju izmantošana vienmēr būtu nepieciešama implantējamajām elektroniskajām ierīcēm.
Šīs elektrokardiostimulatorus uzlādēja vairākas stundas, novietojot induktīvo spoli uz ādas, netālu no elektrokardiostimulatora. Šī procedūra bija jāatkārto ik pēc pāris dienām.
Uzlādējamie elektrokardiostimulatori galu galā neizdevās divu iemeslu dēļ. Pirmkārt, pat ja tie ir uzlādējami, NiCad baterijām ir relatīvi īss kalpošanas laiks, tādēļ šiem elektrokardiostimulatoriem joprojām vajadzēja bieži mainīt.
Bet, iespējams, vēl svarīgāk, ka ar cilvēka dabu tā ir, cilvēki ar elektrokardiostimulatoru reizēm nespēja uzlādēt savas ierīces saskaņā ar stingru grafiku, kas tiem tika uzlikts. Advokāti informēja elektrokardiostimulatoru uzņēmumus, ka gadījumā, ja pacients cieta zaudējumus, jo viņa / viņas elektrokardiostimulators pārtrauca darboties - vai neveiksme bija uzņēmuma vaina vai ka pacients neievēroja ierīces uzlādēšanu, tad nākamās tiesas prāvas varētu radīt bankrotu.
Dažu gadu laikā tika izstrādātas dzīvsudraba-cinka baterijas, kas varētu uzturēt elektrokardiostimulatoru līdz pat diviem gadiem. Tad drīz pēc tam tika izstrādātas litija jodīda baterijas, kas varētu iedarbināt elektrokardiostimulatoru daudz ilgāk nekā 5-10 gadus. Tātad neatliekamā nepieciešamība pēc uzlādējamiem elektrokardiostimulatoriem samazinājās, bet nenovēršami tiesas prāvu draudi nebija.
Pateicoties gan tehnoloģiskajiem sasniegumiem, gan juridiskajai profesijai, uzlādējami elektrokardiostimulatori tika ātri pamesti.
Kāpēc viņi nevar padarīt elektrokardiostimulatoru baterijas pēdējā laikā daudz ilgāk nekā viņi tagad?
Faktiski tie var padarīt elektrokardiostimulatora baterijas, kas pēdējā laikā ir ievērojami garākas nekā tagad. Faktiski, 1960. un 1970. gados daži elektrokardiostimulatoru uzņēmumi izgatavoja ar kodolenerģiju saistītus elektrokardiostimulatorus, kurus darbināja plutīns-238, kuru pusperiods ir 87 gadi, tādēļ šie elektrokardiostimulatori bija gandrīz garantēti, ka nebūtu "sulas" pacienta dzīves laikā. Patiešām, daži no šiem elektrokardiostimulatoriem joprojām var darboties šodien.
Radās dažas acīmredzamas problēmas ar kodolenerģētikas elektrokardiostimulatoriem: pirmkārt, plutonijs ir ļoti toksiska viela, un pat tad, ja neliels daudzums noplūst asinsritē, nāve ātri sekos. Un tā kā plutonijs, protams, ir viela, kas lielā mērā interesē regulētājus (un pat mūsu tumšākiem elementiem mūsu civilizācijā), cilvēki ar šiem elektrokardiostimulatoriem saskaras ar problēmām, piemēram, mēģinot aizceļot. Ārstiem, kuri implantēja šīs ierīces, saskaņā ar regulu, ko īstenoja Kodolpārvaldes komisija, bija vajadzīgi elektrokardiostimulatoru atjaunošana pēc pacienta nāves, kas (jo pacienti atkāpjas un ārsti aiziet pensijā) izrādījās pilnīgi nepraktiski.
Arī elektrokardiostimulatorus neizdodas, jo baterija izlādējas, vismaz tas ir pakāpenisks un kā jūs pats teicāt, jūsu ārsts zina, ka jūsu elektrokardiostimulatora baterija nākamajā gadā iet bojā, un tāpēc viņa ērtāk plāno izvēlēto elektrokardiostimulatoru nomaiņu. Bet, ja jūsu elektrokardiostimulators neizdodas, jo viens no citi simtiem elektronisko komponentu tajā pēkšņi pārtrauca darboties ... labi, ka elektrokardiostimulatora atteice varētu būt katastrofāla, tā var pēkšņi pārtraukt paciest bez brīdinājuma - un jūs varētu potenciāli ciest lielu kaitējumu.
Ja uzņēmumi sāka veidot elektrokardiostimulatorus, kuru baterijas ilga būtiski vairāk nekā 5 - 10 gadus, līdz ar mūsdienu elektronisko komponentu veidiem pārāk daudz elektrokardiostimulatoru varētu ciest no pēkšņas, katastrofālas neveiksmes. Drīzāk elektrokardiostimulatori tiek veidoti tā, ka pirmais elements, kas, iespējams, "neizdosies" ir akumulators, un, tā kā šo "neveiksmi" var prognozēt pirms laika, ierīci var aizstāt, pirms tā pārtrauc darbu.
Protams, un pat iespējams, tas ir iespējams, ka nākotnē tiks veikti citi elektroniskie komponenti, kas nepieciešami, lai izveidotu elektrokardiostimulatorus, kas ir daudz izturīgāki, taču tie nav rentabili. Kad šī diena nāk, inženieri var izstrādāt baterijas, kas ilgst ievērojami ilgāk nekā šodien.
Bet ar mūsdienu tehnoloģijām 5 - 10 gadus ilgais elektrokardiostimulators kļūst par inženierijas "sweet spot" - tagad.
Vārds no
Elektrokardiostimulatori ir inženiertehnikas brīnums, un to efektivitāte un uzticamība ir ārkārtīgi uzlabojusies, jo šīs ierīces pirmo reizi tika izgudrots. Bet vēl ir iespējas uzlabot. Elektrokardiostimulatoru ražotāji veic daudzus pētījumus un izstrādi, lai izstrādātu ierīces, kuras ir vieglāk implantēt, ir pat drošākas un ilgst daudz ilgāk, nekā tas notiek mūsdienās - iespējams, tās personas dzīvē, kura to saņem.
> Avoti:
> Tracy CM, Epstein AE, Darbar D, et al. 2012 ACCF / AHA / HRS mērķtiecīga informācija par 2008. gada vadlīnijām par aparatūras terapiju sirds ritma traucējumu gadījumā: Amerikas Kardioloģijas fonda koledžas / Amerikas asinsvadu asociācijas darba grupas praktisko vadlīniju un sirds ritma biedrības ziņojums. Circulation 2012; 126: 1784.