Садржај
- Шта раде пејсмејкери
- Људско тело је непријатељско место за пејсмејкер
- Зашто се батерије за пејсмејкер не могу пунити?
- Зашто батерије пејсмејкера не могу да трају много дуже него сада?
То су добра питања. Погледајмо зашто су програмери пејсмејкера изградили уређаје које треба одбацити и у целини заменити када се батерија истроши.
Шта раде пејсмејкери
Типично је сврха пејсмејкера да спречи симптоме синдрома болесног синуса или блокаде срца, стања која могу успорити пулс довољно да произведе симптоме (попут вртоглавице, лупања срца или синкопе).
Пејсмејкер се састоји од малог, али софистицираног рачунара, софтверских упутстава за тај рачунар, разних нежних електронских компоненти и батерије - све затворене у малу металну посуду. (Типични пејсмејкер данас је отприлике величине комада од 50 центи и отприлике три пута дебљи.) Пејсмејкери се обично уграђују испод коже, непосредно испод кључне кости, и кабловима - или изолованим жицама - су повезани са вашим срчаним коморе.
Пејсмејкер надгледа ритам вашег срца, откуцај по откуцај и доноси одлуке од тренутка до тренутка о томе да ли треба да корача по вашем срцу или не. Ако вам пулс падне испод унапред одређене вредности, он „корача“ шаљући сићушни електрични импулс у ваше срце кроз олово, стимулишући тако ваше срце да куца.
Инжењери који дизајнирају пејсмејкере морали су да реше неколико тешких проблема, један од најтежих је како одржати пејсмејкер беспрекорним функционисањем у људском телу неколико година.
Људско тело је непријатељско место за пејсмејкер
Свако ко је просуо кафу на преносни рачунар зна да се течности и електронски уређаји не мешају. Пејсмејкери су електронски уређаји који цело своје постојање морају провести у флуидном окружењу.
У ствари, унутрашњост људског тела је топло, влажно и слано место - врло непријатељско окружење за било који електронски уређај. Дакле, између осталог, пејсмејкер мора бити херметички затворен (како би се задржала влага и телесне течности), а његове осетљиве електронске компоненте морају бити дизајниране да преживе и функционишу у овом непријатељском окружењу дуго времена.
Инжењери су постали веома добри у изради ових уређаја како би трајали дуги низ година, а стопа отказа пејсмејкера је, генерално, испод 1% након пет година употребе.
За пејсмејкере је изузетно важно да буду херметички затворени како би заштитили ове уређаје од непријатељског окружења у којем морају да функционишу. Ако би пејсмејкере било могуће отворити како би се батерија могла заменити, адекватно херметичко заптивање било би готово немогуће.
Уместо да се може уклонити, батерија мора бити трајно затворена у уређају, заједно са свим осталим осетљивим електронским компонентама. Ово објашњава зашто програмери пејсмејкера сматрају да је неизводљиво покушавати да направе пејсмејкере са заменљивим батеријама.
Зашто се батерије за пејсмејкер не могу пунити?
Технологија бежичног пуњења батерија (поступак познат и као индуктивно пуњење) постоји већ неколико деценија, а данас можете купити бежичне пуњаче за своје мобилне телефоне. Па зашто пејсмејкери не граде пејсмејкере који се могу пунити?
Можда ћете се изненадити када сазнате да су оригинални пејсмејкери за уградњу из 1958. године имали пуњиве никл-кадмијумске (НиЦад) батерије, а већина људи је веровала да ће употреба пуњивих батерија увек бити неопходна за електронске уређаје који се могу уградити. Ови пејсмејкери су се пунили држањем индуктивне завојнице на кожи, у близини пејсмејкера, неколико сати. Овај поступак се морао понављати сваких неколико дана.
Пејсмејкери на пуњење на крају нису успели из два разлога. Прво, иако се могу пунити, НиЦад батерије имају релативно кратак радни век, па је ове пејсмејкере и даље требало прилично често мењати.
Али вероватно још важније, с обзиром на то да је људска природа таква каква јесте, људи са пејсмејкерима повремено нису успели да напуне своје уређаје према ригорозном распореду који им је наметнут. Адвокати су обавестили компаније које се баве пејсмејкерима да би, уколико пацијент претрпи штету због престанка рада његовог пејсмејкера - било да је квар крив компанија или зато што је пацијент занемарио да допуни уређај - накнадне тужбе вероватно довеле до банкрота.
У року од неколико година развијене су живин-цинк батерије које могу одржавати пејсмејкер и до две године. Убрзо након тога, развијене су литијум-јодидне батерије које би могле да покрећу пејсмејкер много дуже од тога: пет до 10 година. Тако се хитна потреба за пуњивим пејсмејкерима смањила, док непосредна пријетња тужбама није.
Захваљујући технолошком напретку и правној професији, идеја пуњивих пејсмејкера брзо је напуштена. То је идеја коју програмери пејсмејкера повремено преиспитују, али до сада су потенцијални ризици (барем за компаније) надмашили потенцијалне користи.
Зашто батерије пејсмејкера не могу да трају много дуже него сада?
Чињеница је да онимогао направите пејсмејкер батерије које трају знатно дуже него сада. У ствари, 1960-их и 1970-их, неколико пејсмејкера је направило пејсмејкере на нуклеарни погон који су покретани плутонијумом-238 - који има период полураспада 87 година - тако да је овим пејсмејкерима практично загарантовано да неће остати без „сока“ током живота пацијента. Заиста, неколико ових пејсмејкера можда и данас ради.
Али, као што можете претпоставити, било је неких очигледних проблема са нуклеарним пејсмејкерима: прво, плутониј је врло токсична супстанца, па чак и ако у крв процури минимална количина, смрт би брзо настала. А пошто је плутонијум очигледно супстанца од великог интереса за регулаторе (па чак и за тамније елементе наше цивилизације), људи са овим пејсмејкерима су се суочавали са проблемима, на пример, када су покушавали да путују у иностранство.
Лекари који су уградили ове уређаје морали су, према уредби коју је спроводила Комисија за нуклеарну регулацију, да поврате пејсмејкере након смрти пацијента, што се условио (јер се пацијенти одмичу, а лекари одлазе у пензију), показао потпуно непрактичним.
Постоји и мање очигледан проблем са пејсмејкерима чије батерије трају „заувек“. Чињеница је да сви електронски уређаји на крају откажу. Пре или касније све електронске компоненте се покваре или се једноставно истроше. Када пејсмејкер откаже јер се батерија истроши, то је бар постепен и предвидљив догађај. Вршењем периодичних прегледа лекари имају неколико месеци упозоравајући да се батерија истрошила и да ће вероватно бити потребна замена, тако да се изборна замена пејсмејкера може заказати у прикладно време.
Али ако ваш пејсмејкер пропадне јер је једна од његових стотина електронских компонената одједном престала да ради ... па, то би могло бити катастрофално. Пејсмејкер би могао нагло да заустави корак, без икаквог упозорења - а његов власник би могао претрпети велику штету.
Ако би компаније почеле да граде пејсмејкере чије су батерије трајале знатно дуже од пет до 10 година, са врстама електронских компонената које постоје данас, превише пејсмејкера би претрпело нагли, катастрофални квар. Уместо тога, пејсмејкери су дизајнирани тако да је прва компонента за коју је вероватно да ће „отказати“ батерија, а пошто се тај „отказ“ може предвидети пре времена, уређај се може заменити пре него што потпуно престане да ради.
Могуће је, наравно - и чак је вероватно - да ће у будућности бити направљене и друге електронске компоненте потребне за изградњу пејсмејкера које су знатно робусније, а да не буду забрањене за трошкове. Када тај дан дође, инжењери могу да дизајнирају батерије које ће трајати знатно дуже него данас.
Уз данашњу технологију, пејсмејкер који траје пет до 10 година за сада се испоставило да је инжењерска „слатка тачка“.
Реч од врло доброг
Пејсмејкери су чудо технике, а њихова ефикасност и поузданост су се изузетно побољшали од када су ови уређаји први пут изумљени. Али још увек има простора за побољшање. Много истраживања и развоја раде произвођачи пејсмејкера да би развили уређаје који се лакше уграђују, чак су сигурнији и трајаће много дуже него данас - потенцијално, за живот особе која их прими.
- Објави
- Флип
- Емаил