Zawartość
- Co robią rozruszniki serca
- Ludzkie ciało jest wrogim miejscem dla rozrusznika
- Dlaczego nie można ładować baterii do stymulatorów serca?
- Dlaczego nie mogą sprawić, że baterie stymulatorów będą działały znacznie dłużej niż teraz?
To są dobre pytania. Przyjrzyjmy się, dlaczego twórcy rozruszników serca zbudowali urządzenia, które należy wyrzucić i wymienić w całości, gdy bateria się wyczerpie.
Co robią rozruszniki serca
Zwykle celem rozrusznika jest zapobieganie objawom zespołu chorego węzła zatokowego lub bloku serca - stanom, które mogą spowolnić tętno na tyle, aby wywołać objawy (takie jak zawroty głowy, kołatanie serca lub omdlenia).
Rozrusznik serca składa się z małego, ale wyrafinowanego komputera, instrukcji oprogramowania dla tego komputera, różnych delikatnych elementów elektronicznych i baterii - wszystko to zamknięte w małym metalowym pojemniku. (Typowy dzisiejszy rozrusznik ma rozmiar około 50 centów i jest około trzy razy grubszy). Rozruszniki serca są zwykle wszczepiane pod skórę, tuż pod obojczykiem i są połączone elektrodami - lub izolowanymi przewodami - z kardiologiem. kancelaria.
Rozrusznik serca monitoruje rytm serca, uderzenie po uderzeniu i podejmuje z chwili na chwilę decyzje o tym, czy powinien przyspieszyć Twoje serce, czy nie. Jeśli tętno spadnie poniżej z góry określonej wartości, „przyspiesza”, wysyłając niewielki impuls elektryczny do serca przez przewód, pobudzając w ten sposób serce do bicia.
Inżynierowie projektujący rozruszniki serca musieli rozwiązać kilka trudnych problemów, z których jednym z najtrudniejszych było zapewnienie doskonałego funkcjonowania stymulatora w organizmie człowieka przez kilka lat.
Ludzkie ciało jest wrogim miejscem dla rozrusznika
Każdy, kto jak rozlana kawa na laptopie wie, że płyny i urządzenia elektroniczne nie mieszają się. Stymulatory serca to urządzenia elektroniczne, które muszą spędzić całe swoje życie w płynnym środowisku.
W rzeczywistości wnętrze ludzkiego ciała to ciepłe, wilgotne i słone miejsce - bardzo wrogie środowisko dla każdego urządzenia elektronicznego. Między innymi rozrusznik serca musi być hermetycznie zamknięty (aby nie dopuścić do wilgoci i płynów ustrojowych), a jego delikatne elementy elektroniczne muszą być tak zaprojektowane, aby przetrwały i działały w tym nieprzyjaznym środowisku przez długi czas.
Inżynierowie stali się bardzo dobrzy w konstruowaniu tych urządzeń przez wiele lat, a wskaźnik awaryjności rozruszników serca na ogół wynosi znacznie poniżej 1% po pięciu latach użytkowania.
Niezwykle ważne jest, aby rozruszniki serca były hermetycznie zamknięte, aby chronić te urządzenia przed wrogim środowiskiem, w którym muszą działać. Gdyby można było otworzyć rozruszniki serca w celu wymiany baterii, odpowiednie hermetyczne uszczelnienie byłoby prawie niemożliwe.
Zamiast wyjmowania, bateria musi być trwale zamknięta w urządzeniu, wraz z wszystkimi innymi delikatnymi elementami elektronicznymi. To wyjaśnia, dlaczego twórcy rozruszników serca uznali za niewykonalne próbę zbudowania rozrusznika serca z wymiennymi bateriami.
Dlaczego nie można ładować baterii do stymulatorów serca?
Technologia bezprzewodowego ładowania baterii (proces znany również jako ładowanie indukcyjne) istnieje od kilkudziesięciu lat i dziś można kupić bezprzewodowe ładowarki do telefonów komórkowych. Dlaczego więc firmy produkujące rozruszniki serca nie budują rozruszników serca z możliwością ładowania?
Możesz być zaskoczony, gdy dowiesz się, że oryginalne wszczepialne rozruszniki serca z 1958 r. Posiadały akumulatory niklowo-kadmowe (NiCad), a większość ludzi uważała, że do wszczepianych urządzeń elektronicznych zawsze konieczne będzie użycie akumulatorów. Te stymulatory zostały ponownie naładowane, przytrzymując cewkę indukcyjną przy skórze, w pobliżu rozrusznika, przez kilka godzin. Tę procedurę trzeba było powtarzać co kilka dni.
Rozruszniki serca z możliwością ładowania ostatecznie zawiodły z dwóch powodów. Po pierwsze, mimo że można je ładować, baterie NiCad mają stosunkowo krótką żywotność, więc te rozruszniki serca nadal wymagały dość częstej wymiany.
Ale co prawdopodobnie ważniejsze, biorąc pod uwagę ludzką naturę, ludzie z rozrusznikami serca czasami nie ładowali swoich urządzeń zgodnie z rygorystycznym harmonogramem, który im narzucono. Prawnicy poinformowali firmy zajmujące się rozrusznikami serca, że jeśli pacjent doznał obrażeń, ponieważ jego / jej rozrusznik przestał działać - niezależnie od tego, czy awaria była z winy firmy, czy też dlatego, że pacjent zaniedbał ładowanie urządzenia - kolejne procesy prawdopodobnie doprowadzą do bankructwa.
W ciągu kilku lat opracowano baterie rtęciowo-cynkowe, które mogły utrzymać rozrusznik serca nawet przez dwa lata. Wkrótce potem opracowano baterie litowo-jodkowe, które mogą zasilać rozrusznik serca znacznie dłużej: przez pięć do 10 lat. Tak więc pilne zapotrzebowanie na rozruszniki serca z możliwością ładowania zmniejszyło się, podczas gdy nieuchronne zagrożenie procesami sądowymi nie.
Zarówno dzięki postępowi technologicznemu, jak i zawodowi prawniczemu szybko porzucono ideę rozruszników serca. Jest to pomysł, który co jakiś czas jest ponownie rozważany przez twórców stymulatorów, ale dotychczas potencjalne ryzyko (przynajmniej dla firm) przeważało nad potencjalnymi korzyściami.
Dlaczego nie mogą sprawić, że baterie stymulatorów będą działały znacznie dłużej niż teraz?
Faktem jest, że onimógłby wytwarzają baterie do rozruszników serca, które działają znacznie dłużej niż obecnie. W rzeczywistości w latach sześćdziesiątych i siedemdziesiątych kilka firm produkujących rozruszniki serca produkowało rozruszniki jądrowe, które były zasilane plutonem-238 - którego okres połowicznego rozpadu wynosi 87 lat - więc w tych rozrusznikach praktycznie nie zabrakło „soku” przez całe życie pacjenta. W rzeczywistości kilka z tych rozruszników serca może nadal działać.
Ale, jak możesz sobie wyobrazić, były pewne oczywiste problemy z rozrusznikami jądrowymi: po pierwsze, pluton jest substancją silnie toksyczną i nawet jeśli niewielka ilość wycieknie do krwiobiegu, szybko nastąpi śmierć. A ponieważ pluton jest oczywiście substancją bardzo interesującą dla organów regulacyjnych (a nawet dla ciemniejszych elementów w naszej cywilizacji), ludzie z tymi rozrusznikami mieli problemy, na przykład, kiedy próbowali podróżować za granicę.
Lekarze, którzy wszczepili te urządzenia, byli zobowiązani, na mocy rozporządzenia wprowadzonego przez Nuclear Regulatory Commission, do odzyskania rozruszników serca po śmierci pacjenta, co okazało się całkowicie niepraktyczne (ponieważ pacjenci odchodzą, a lekarze przechodzą na emeryturę).
Jest też mniej oczywisty problem z rozrusznikami serca, których baterie wystarczają na „wieczność”. Faktem jest, że wszystkie urządzenia elektroniczne w końcu ulegają awarii. Wcześniej czy później wszystkie elementy elektroniczne psują się lub po prostu zużywają. Kiedy rozrusznik zawodzi z powodu wyczerpania baterii, przynajmniej jest to zdarzenie stopniowe i przewidywalne. Przeprowadzając okresowe kontrole, lekarze mają kilka miesięcy ostrzegając, że bateria jest zużyta i prawdopodobnie będzie wymagać wymiany. Dlatego planowaną wymianę stymulatora można zaplanować w dogodnym czasie.
Ale gdyby twój rozrusznik serca zawiódł, ponieważ jeden z setek jego elementów elektronicznych nagle przestał działać ... cóż, może to być katastrofa. Rozrusznik serca mógł nagle przestać chodzić, bez żadnego ostrzeżenia - a jego właściciel może odnieść wielką krzywdę.
Gdyby firmy zaczęły budować rozruszniki serca, których baterie wytrzymałyby znacznie dłużej niż pięć do 10 lat, z takimi rodzajami elementów elektronicznych, które istnieją obecnie, zbyt wiele rozruszników serca doznałoby nagłej, katastrofalnej awarii. Raczej rozruszniki serca są projektowane w taki sposób, że pierwszym elementem, który prawdopodobnie ulegnie „awarii” jest bateria, a ponieważ „awarię” można przewidzieć z wyprzedzeniem, urządzenie można wymienić, zanim całkowicie przestanie działać.
Jest oczywiście możliwe - a nawet prawdopodobne - że w przyszłości zostaną wykonane inne elementy elektroniczne potrzebne do budowy rozruszników serca, które będą znacznie bardziej wytrzymałe, ale nie będą kosztowne. Kiedy nadejdzie ten dzień, inżynierowie będą mogli zaprojektować baterie, które będą działać znacznie dłużej niż obecnie.
Przy dzisiejszej technologii rozrusznik serca, który działa od 5 do 10 lat, okazuje się być „słodkim punktem” inżynierii - na razie.
Słowo od Verywell
Stymulatory serca są cudem inżynierii, a ich skuteczność i niezawodność znacznie się poprawiły od czasu ich wynalezienia. Ale wciąż jest miejsce na poprawę. Producenci rozruszników serca prowadzą wiele prac badawczo-rozwojowych, aby opracować urządzenia, które są łatwiejsze do wszczepienia, są jeszcze bezpieczniejsze i będą działać znacznie dłużej niż obecnie - potencjalnie przez całe życie osoby, która je otrzymuje.
- Dzielić
- Trzepnięcie