Sisu
- Mida südamestimulaatorid teevad
- Inimkeha on südamestimulaatori vaenulik koht
- Miks ei ole südamestimulaatori patareisid võimalik uuesti laadida?
- Miks ei saa nad südamestimulaatori patareisid kauem kui praegu teha?
Need on mõlemad head küsimused. Vaatame, miks on südamestimulaatori arendajad ehitanud seadmeid, mis tuleb aku lõppedes täielikult ära visata ja asendada.
Mida südamestimulaatorid teevad
Tavaliselt on südamestimulaatori eesmärk ennetada haigestunud siinusündroomi või südameblokaadi sümptomeid - seisundeid, mis võivad teie pulssi piisavalt aeglustada, et tekitada sümptomeid (nagu uimasus, südamepekslemine või sünkoop).
Südamestimulaator koosneb väikesest, kuid keerukast arvutist, selle arvuti tarkvarajuhistest, erinevatest delikaatsetest elektroonikakomponentidest ja akust - kõik, mis on suletud väikesesse metallist mahutisse. (Tavaline südamestimulaator on tänapäeval umbes 50-sendise tüki suurune ja umbes kolm korda paksem.) Südamestimulaatorid implanteeritakse tavaliselt naha alla, rangluu alla ja ühendatakse juhtmete - või isoleeritud juhtmetega - südamega. kambrid.
Südamestimulaator jälgib teie südame rütmi, lööki löögi haaval ja teeb hetkest otsuseid selle kohta, kas see peaks teie südant tempot tegema või mitte. Kui teie südame löögisagedus langeb alla ettemääratud väärtuse, siis see "tempo" saadab juhtme kaudu teie südamele väikese elektrilise impulsi, stimuleerides nii teie südame löögisagedust.
Südamestimulaatoreid konstrueerinud insenerid pidid lahendama mitu keerulist probleemi, üks raskemaid on see, kuidas südamestimulaatorit inimese kehas mitu aastat täiuslikult funktsioneerimas hoida.
Inimkeha on südamestimulaatori vaenulik koht
Igaüks, kes sülearvuti kohvi valas, teab, et vedelikud ja elektroonikaseadmed ei segune. Südamestimulaatorid on elektroonilised seadmed, mis peavad kogu oma elu veetma vedelas keskkonnas.
Tegelikult on inimkeha sisemus soe, märg ja soolane koht - igale elektroonikaseadmele väga vaenulik keskkond. Nii et muu hulgas peab südamestimulaator olema hermeetiliselt suletud (niiskuse ja kehavedelike eemalhoidmiseks) ning selle õrnad elektroonilised komponendid peavad olema kavandatud nii, et need püsiksid selles vaenulikus keskkonnas pikka aega.
Inseneridel on nende seadmete ehitamine aastaid kestnud väga hästi ning südamestimulaatorite rikete protsent on pärast viieaastast kasutamist üldiselt tublisti alla 1%.
Südamestimulaatorite jaoks on kriitilise tähtsusega hermeetiline sulgemine, et kaitsta neid seadmeid vaenuliku keskkonna eest, kus nad peavad toimima. Kui südamestimulaatoreid oleks võimalik avada, et akut saaks vahetada, oleks piisav hermeetiline tihendamine võimatu.
Eemaldatava asemel peab aku olema koos seadme kõigi teiste õrnade elektrooniliste komponentidega püsivalt suletud. See seletab, miks südamestimulaatori arendajad on pidanud võimatuks proovida ehitada südamestimulaatoreid vahetatavate patareidega.
Miks ei ole südamestimulaatori patareisid võimalik uuesti laadida?
Juhtmevaba akude laadimise tehnoloogia (protsess, mida nimetatakse ka induktiivseks laadimiseks) on olnud kasutusel juba mitu aastakümmet ja täna saate oma mobiiltelefonidele osta traadita laadijaid. Miks siis südamestimulaatorifirmad ei ehita laetavaid südamestimulaatoreid?
Võite olla üllatunud, kui saate teada, et 1958. aasta originaalsetel südamestimulaatoritel olid laetavad nikkel-kaadmium (NiCad) patareid ja enamik inimesi uskus, et implanteeritavate elektrooniliste seadmete jaoks on alati vaja kasutada laetavaid patareisid. Neid südamestimulaatoreid laaditi, hoides südamestimulaatori lähedal mitu tundi induktiivset mähist naha vastas. Seda protseduuri tuli korrata iga paari päeva tagant.
Laetavad südamestimulaatorid ebaõnnestusid lõpuks kahel põhjusel. Esiteks, kuigi need on laetavad, on NiCadi patareide eluiga suhteliselt lühike, nii et neid südamestimulaatoreid tuli siiski üsna tihti vahetada.
Kuid ilmselt veelgi olulisem on see, et kuna inimloomus on see, mis on, siis südamestimulaatoritega inimesed ei suutnud aeg-ajalt oma seadmeid laadida vastavalt neile kehtestatud rangele ajakavale. Advokaadid teatasid südamestimulaatorit tootvatele ettevõtetele, et kui patsiendile tekitati kahju seetõttu, et tema südamestimulaator lakkas töötamast - olgu siis rike ettevõtte süü või seetõttu, et patsient unustas seadme laadimist -, võivad järgnevad kohtuasjad tõenäoliselt põhjustada pankrotti.
Mõne aasta jooksul töötati välja elavhõbeda-tsink patareid, mis hoiaksid südamestimulaatorit töös kuni kaks aastat. Varsti pärast seda töötati välja liitium-jodiidi patareid, mis võiksid südamestimulaatorit toita tunduvalt kauem: viis kuni 10 aastat. Nii et tungiv vajadus laetavate südamestimulaatorite järele vähenes, samas kui kohtuasjade ähvardav oht seda ei teinud.
Tänu nii tehnoloogilisele arengule kui ka juristidele loobuti kiiresti laetavate südamestimulaatorite ideest. See on idee, mida südamestimulaatori arendajad iga natukese aja tagant uuesti läbi vaatavad, kuid seni on potentsiaalsed riskid (vähemalt ettevõtetele) üles kaalunud võimaliku kasu.
Miks ei saa nad südamestimulaatori patareisid kauem kui praegu teha?
Tegelikult on nadvõiks teha südamestimulaatori patareisid, mis kestavad oluliselt kauem kui praegu. Tegelikult valmistasid mõned südamestimulaatorite ettevõtted 1960. ja 1970. aastatel tuumakütusel töötavaid südamestimulaatoreid, mille toiteallikaks oli plutoonium-238 - selle poolestusaeg on 87 aastat -, nii et neil südamestimulaatoritel oli praktiliselt garanteeritud, et "mahl" otsa ei saa. patsiendi eluajal. Mõni neist südamestimulaatoritest võib tõepoolest veel täna töötada.
Kuid nagu võite ette kujutada, oli tuuma südamestimulaatoritega mõningaid ilmseid probleeme: esiteks on plutoonium väga mürgine aine ja isegi siis, kui vereringesse lekib väike kogus, oleks kiire surm. Kuna plutoonium on ilmselgelt regulaatoritele (ja isegi meie tsivilisatsiooni tumedamatele elementidele) suurt huvi pakkuv aine, seisid nende südamestimulaatoritega inimesed probleemide ees näiteks siis, kui nad üritasid välismaale reisida.
Neid seadmeid implanteerinud arstidelt nõuti tuumaenergeetika regulatiivkomisjoni jõustatud määruse kohaselt südamestimulaatorite taastamist patsiendi surma korral. See nõue, mis (kuna patsiendid eemalduvad ja arstid lähevad pensionile), osutus täiesti ebapraktiliseks.
Samuti on vähem ilmne probleem südamestimulaatoritega, kelle patareid kestavad "igavesti". Fakt on see, et kõik elektroonikaseadmed rikuvad lõpuks. Varem või hiljem kõik elektroonilised komponendid purunevad või lihtsalt kuluvad. Kui südamestimulaator ebaõnnestub aku kulumise tõttu, on see vähemalt järk-järguline ja prognoositav sündmus. Perioodiliste kontrollide tegemisel on arstidel mitu kuud hoiatades, et aku on kulumas ja vajab tõenäoliselt väljavahetamist. Nii et südamestimulaatori valikulist asendamist saab planeerida sobival ajal.
Kuid kui teie südamestimulaator peaks ebaõnnestuma, kuna üks selle sadadest elektroonikakomponentidest lakkas äkki töötamast ... siis võib see olla katastroofiline. Südamestimulaator võib äkitselt ilma igasuguse hoiatuseta tempo lõpetada - ja selle omanik võib potentsiaalselt suurt kahju saada.
Kui ettevõtted hakkaksid ehitama südamestimulaatoreid, mille patarei kestis oluliselt kauem kui viis kuni 10 aastat, kasutataks tänapäeval eksisteerivaid elektroonilisi komponente, kannataks liiga palju südamestimulaatoreid ootamatu, katastroofiline rike. Südamestimulaatorid on pigem konstrueeritud nii, et esimene tõenäoliselt "rikki" minev komponent on aku ja kuna seda "riket" saab ennustada enne tähtaega, saab seadme välja vahetada enne, kui see täielikult töötab.
Muidugi on võimalik - ja isegi tõenäoline -, et tulevikus tehakse muid südamestimulaatorite ehitamiseks vajalikke elektroonilisi komponente, mis on oluliselt vastupidavamad, ilma et need oleks kulusid liiga suured. Selle päeva saabudes saavad insenerid kavandada patareisid, mis kestavad oluliselt kauem kui praegu.
Tänase tehnoloogiaga osutub viis kuni 10 aastat kestev südamestimulaator praeguseks insenertehniliseks "magusaks kohaks".
Sõna Verywellist
Südamestimulaatorid on tehnika ime ning nende tõhusus ja töökindlus on pärast nende seadmete esmakordset leiutamist tohutult paranenud. Kuid arenguruumi on veel. Südamestimulaatori tootjad teevad palju uurimis- ja arendustöid seadmete väljatöötamiseks, mida on lihtsam implanteerida, mis on veelgi ohutumad ja mis kestavad palju kauem kui praegu - potentsiaalselt selle inimese elu jooksul.
- Jaga
- Klapp
- E-post