Küsimus:
Mul on südamestimulaator, mis implanteeriti umbes kaheksa aastat tagasi. Minu viimasel kontrollimisel ütles mu arst mulle, et minu südamestimulaatori aku hakkab tühjaks saama ja tuleb järgmise kuue kuu jooksul asendada. Fine, ma ootasin, et see juhtuks mingil hetkel. Kuid arst ütleb, et selle asemel, et lihtsalt uut aku paigaldada, tuleb kogu südamestimulaator eemaldada ja uhiuus panna. See tundub olevat jäätmed. Miks ei saa ta lihtsalt asendada aku südamestimulaatoril, mille mul on juba olemas või veel parem, panna laetav aku, nagu mul on minu iPhone?
Vastus: need on tõesti head küsimused. Alustuseks vaatame lühidalt, mis on südamestimulaator ja mida ta teeb. Seejärel käsitleme otseselt teie konkreetseid südamestimulaatori patareide kohta käivaid küsimusi.
Südamestimulaatorid - lühike ülevaade
Südamestimulaatori eesmärk on tavaliselt vältida sümptomit haige sinussündroomi või südame löögisageduse tõttu, mis võivad teie südame löögisagedust aeglustada, et tekitada sümptomeid (nt peapööritus , südamepekslemine või sünkoop ).
Südamestimulaator koosneb väikestest, kuid keerukatest arvutidest, tarkvaraspetsifikatsioonidest selle arvuti jaoks, erinevate tundlike elektrooniliste komponentide ja aku - kõik on ümbritsetud väikese metallist konteinerisse. (Tüüpiline südamestimulaator on täna umbes 50-sendise tüki suurusega ja umbes kolm korda paksem.) Südamerütmid on implanteeritud tavaliselt naha alla rinnakorvi all ja need on ühendatud juhtmete või isoleeritud juhtmetega teie südame kojad.
Südamestimulaator jälgib teie südame rütmi, peksab peksmist ja teeb hetke otsuseid selle kohta, kas see peaks teie südant kiirustuma. Kui teie südame löögisagedus langeb alla etteantud väärtuse, liigub see "sammuks", suunates südamikule pisikese elektrilise impulssi, stimuleerides seega teie südant võita.
Insenerid, kes kavandasid südamestimulaatorit, pidid lahendama mitu rasket probleemi, on üks kõige raskemaid hoida südamerütmuri toimimist inimorganismi sees juba mitu aastat.
Inimkeha on südame-veresoonkonna stimulaatori vaenulik koht
Inimese keha sees on soe, niiske ja soolane koht - mis tahes elektroonilise seadme jaoks väga vaenulik keskkond. Nii et südamestimulaator peab olema hermeetiliselt suletud (niiskuse ja kehavedelike vältimiseks), ja selle õrnad elektroonikakomponendid peavad olema kujundatud nii, et nad püsiksid ja toimiksid selles vaenulikus keskkonnas pikka aega. Insenerid on nende seadmete ehitamisel väga paljude aastate jooksul saanud väga heaks, ning südamerütmete rikke määr on pärast viieaastast kasutamist üldiselt alla 1%.
Südamestimulaatorite jaoks on hädavajalik hermeetiliselt suletud, et kaitsta neid seadmeid vaenulikus keskkonnas, kus need peavad toimima. Kui süstelisid oleks võimalik avada nii, et aku saaks asendada, oleks hermeetiline tihendamine võimatu. Selle asemel peab aku olema seadme püsivalt suletud ja kõigi muude tundlike elektroonikakomponentidega.
See selgitab, miks pole vahetatavate patareidega süntajaid võimalik teha.
Miks pole südametimulaatori akut laetav?
Traadita ühenduse patareide laadimise tehnoloogia (protsess, mida tuntakse ka kui induktiivset laadimist) on juba mitu aastakümmet olnud ja täna saate oma mobiiltelefone laadida traadita laadijaid.
Miks ei saa südamestimulaatori ettevõtted ehitada laetavaid südamestimulaatoreid?
Võite olla üllatunud, et algsetel implanteeritavatel stimulaatoritel alates 1958. aastast olid laetavad nikkel-kaadmium (NiCad) patareid ja enamik inimesi uskusid, et taaslaetavate patareide kasutamine on implanteeritavate elektrooniliste seadmete jaoks alati vajalik.
Neid südamestimulaatoreid laaditi, hoides indutseerivat mähist mitme nädala jooksul nahka südamestimulaatori lähedal. Seda protseduuri tuleb korrata iga paari päeva tagant.
Laadimata südamelöögid lõpuks ebaõnnestus kahel põhjusel. Esiteks, isegi kui need on laetavad, on NiCad-akud suhteliselt lühiajalise tööiga, mistõttu tuleb neid sünkroonijaid sageli tihti asendada.
Kuid ilmselt veelgi tähtsam on see, et inimese olemus on see, mis on see, on südamestimulaatoriga inimesed aeg-ajalt oma seadmeid laadimata vastavalt neile kehtestatud rangetele ajakavadele. Advokaadid teavitasid südamestimulaatori ettevõtteid sellest, et kui patsient kannatab kahju, kuna tema südamestimulaator lõpetas töötamise - kas ebaõnnestumine oli ettevõtte süü või seetõttu, et patsient ei võtnud seadet laadima, oleksid järgnevad kohtuasjad tõenäoliselt pankroti.
Mõne aasta jooksul töötati välja elavhõbe-tsinkpatareid, mis võiksid hoida südamestimulaatorit kuni kahe aasta jooksul. Seejärel töötati kiiresti välja liitiumjodiidpatareid, mis võisid südamestimulaatorit võimsamad olla pikemad kui 5-10 aastat. Niisiis vähenes hädavajalik vajadus laetavate südamestimulaatorite järele, kuigi kohtuprotsesside otsene oht ei olnud.
Tänu nii tehnoloogilisele arengule kui ka juriidilisele ametikohale lükati kiiresti laetavad südamestimulaatorid.
Miks nad ei suuda südametimulaatori patareisid viimaks palju kauem kui nad praegu teevad?
Asjaolu, et nad võiksid teha südamestimulaatori patareisid, mis on praeguseks oluliselt kauem. Tegelikult tegi mõned südamestimulaatorite ettevõtted 1960ndatel ja 1970ndatel tuumajaama südamerütmuriteid, mis olid powered by plutinium-238 ja mille poolväärtusaeg oli 87 aastat, nii et need süntestimulaatorid olid peaaegu garanteeritud, et nad ei jookse välja "mahlast" patsiendi eluea jooksul. Tõepoolest, mõned neist südamestimulaatoritest võivad tänapäeval endiselt töötada.
Tuumakäivitusseadmetega esines mõningaid selgeid probleeme: esiteks on plutoonium väga mürgine aine ja isegi siis, kui väikseim kogus lekib vereringesse, surub see kiiresti. Kuna plutoonium on ilmselgelt regulaatoreid huvitavaks aineks (ja isegi meie tsivilisatsioonide tumedatele elementidele), on nende südamestimulaatoritega inimestel probleeme näiteks siis, kui nad üritasid välismaale reisida. Narkootikumid, kes implanteerisid neid seadmeid, nõudsid tuumaküsimuste reguleerimise komisjoni poolt kehtestatud regulatsiooni, et taastada südamestimulaatorid pärast patsiendi surma, mis (kuna patsiendid loobuvad ja arstid pensionile jäävad) osutunud täiesti ebapraktilisemaks.
Sümmeetrid, mille patareid kestavad "igaveseks", on ka vähem ilmne probleem. Tõsiasi on see, et kõik elektroonilised seadmed lõpuks ebaõnnestuvad. Elektroonilised komponendid purunevad või lihtsalt kuluvad. Kui südamestimulaator ebaõnnestub, kuna aku kaob, on see vähemalt järk-järguline ja ennustatav sündmus. Nagu te ise ütlesite, teate oma arstil, et teie südamestimulaatori aku läheb järgmisel aastal ebaõnnestumiseks, mistõttu kavatseb ta oma mugavuse korral plaanida valikulist südamestimulaatori asendajat. Kuid kui teie südamestimulaator ebaõnnestub, kuna üks muud sajad elektroonikakomponendid seiskusid äkitselt ... hästi, südamestimulaatori rike võib olla katastroofiline. See võib äkki peatada kiiruse, ilma igasuguse hoiatuseta - ja võite kannatada suurt kahju.
Kui ettevõtted hakkaksid ehitama südamestimulaatoreid, mille patareid kestis oluliselt kauem kui 5-10 aastat, täna olemas olnud elektroonikakomponentidega, kannataks liiga palju südamestimulaatoreid järsku, katastroofilist ebaõnnestumist. Selle asemel on südamestimulaatorid kujundatud nii, et esimene komponent, mis tõenäoliselt ebaõnnestub, on aku, ja kuna seda "ebaõnnestumist" saab ennustada enne tähtaega, saab seadet enne selle töö katkestamist asendada.
Loomulikult - ja isegi tõenäoliselt - on võimalik, et tulevikus tehakse südamerütmide ehitamiseks vajalikke muid elektroonilisi osi, mis on oluliselt vastupidavamad, ilma et see oleks kulutõhus. Kui see päev saabub, saavad insenerid kavandada patareisid, mis kestavad tunduvalt kauem kui täna.
Kuid tänapäevase tehnoloogiaga näib, et 5-10 aasta pikkune südamestimulaator on praegu inseneri "magus koht".
Sõna alguses
Südamestimulaatorid on imelihtne insener, ja nende tõhusus ja usaldusväärsus on pärast nende esmakordselt leiutamist tohutult paranenud. Kuid on veel arenguruumi. Südamestimulaatori tootjad teevad palju uurimis- ja arendustegevust, et arendada hõlpsamini implanteeritavaid seadmeid, mis on veelgi ohutumad ja kestavad kauem kui täna - potentsiaalselt inimese jaoks, kes seda saab.
> Allikad:
> Tracy CM, Epstein AE, Darbar D jt 2012 ACCF / AHA / HRS 2008. aasta suuniste ajakohastamine südame rütmihäirete seadmepõhise ravi kohta: American College of Cardiology Foundation / American Heart Association töökonna praktiliste juhiste ja südame rütmiühingu aruanne. Ringlus 2012; 126: 1784.