Jeg har en pacemaker som ble implantert for åtte år siden. Ved min siste kontroll, fortalte legen min at min pacemakerbatteri blir lav og må byttes innen de neste seks månedene. Fine, jeg ventet på at dette skulle skje på et tidspunkt. Men legen min sier at i stedet for bare å sette inn et nytt batteri, må hele pacemakeren bli fjernet, og en helt ny satt inn. Det virker som en sløsing. Hvorfor kan hun ikke bare erstatte batteriet i pacemakeren jeg allerede har, eller enda bedre, sett inn et oppladbart batteri som jeg har i min iPhone?
Svar:
Dette er veldig gode spørsmål. La oss begynne med å kort gjennomgå hva en pacemaker er og hva den gjør. Da tar vi direkte kontakt med dine spesifikke spørsmål om pacemaker batterier.Pacemakers – En rask gjennomgang
Typisk er formålet med en pacemaker å forhindre symptomer fra syke sinus syndrom eller hjerteblokk, forhold som kan redusere hjertefrekvensen din nok til å produsere symptomer (som lynhinne, hjertebank eller synkope).
Her er en beskrivelse av hjerte elektrisk system.
- En pacemaker består av en liten, men sofistikert datamaskin, programvareinstruksjoner for datamaskinen, ulike delikate elektroniske komponenter og et batteri – alt vedlagt i en liten metallbeholder. (En typisk pacemaker i dag handler om størrelsen på et 50-prosent stykke og omtrent tre ganger så tykt.) Pacemakere blir vanligvis implantert under huden, like under krakelbenet, og er forbundet med ledninger – eller isolerte ledninger – til kardialt kamre.
Pacemakeren overvåker hjerterytmen, beat-by-beat, og gjør øyeblikkelige øyeblikkelige beslutninger om hvorvidt det skal tempoet i hjertet ditt. Hvis hjertefrekvensen din faller under en forutbestemt verdi, "går det" ved å sende en liten elektrisk impuls til hjertet ditt gjennom ledelsen, og stimulerer dermed hjertet til å slå.
Her er mer omfattende informasjon om pacemakere.
- Les om å leve med en pacemaker.
- Ingeniører som designer pacemakere måtte løse flere vanskelige problemer, en av de vanskeligste er å holde pacemakeren fungerer perfekt, inne i kroppen, i flere år.
Menneskekroppen er et fiendtlig sted for en pacemaker
Innsiden av menneskekroppen er et varmt, vått og salt sted – et veldig fiendtlig miljø for enhver elektronisk enhet. Så må en pacemaker blant annet være hermetisk forseglet (for å holde fuktighet og kroppsvæsker ute), og dens delikate elektroniske komponenter må utformes for å overleve og fungere i dette fiendtlige miljøet i lang tid. Ingeniører har blitt veldig gode til å bygge disse enhetene til å vare i mange år, og feilfrekvensen for pacemakere er generelt godt under 1% etter fem års bruk.
Det er kritisk viktig for pacemakere å være hermetisk forseglet for å beskytte disse enhetene fra det fiendtlige miljøet der de må fungere. Hvis pacemakere kunne åpnes slik at batteriet kunne byttes ut, ville hermetisk tetting være umulig. I stedet må batteriet være permanent forseglet i enheten, sammen med alle de andre delikate elektroniske komponentene.
Dette forklarer hvorfor det er umulig å lage pacemakere med utskiftbare batterier.
Hvorfor er ikke Pacemaker batterier oppladbart?
Teknologien for å lade batterier trådløst (en prosess også kjent som induktiv ladning) har eksistert i flere tiår, og du kan kjøpe trådløse ladere til mobiltelefonene dine i dag.
Så hvorfor ikke pacemaker selskaper bygge oppladbare pacemakere?
Du kan bli overrasket over at de originale implanterbare pacemakere fra 1958 hadde oppladbare nikkelkadmiumbatterier (NiCad), og de fleste trodde at bruk av oppladbare batterier alltid ville være nødvendig for implanterbare elektroniske enheter.
Disse pacemakere ble ladet opp ved å holde en induktiv spole opp mot huden, i nærheten av pacemakeren, i flere timer. Denne prosedyren måtte gjentas noen få dager.
Oppladbare pacemakere mislyktes av to grunner. For det første, selv om de er oppladbare, har NiCad-batterier et relativt kort levetid, slik at disse pacemakere fortsatt trenger å byttes ut ofte.
Men sannsynligvis enda viktigere, med menneskelig natur å være hva det er, har personer med pacemakere iblant mislyktet å lade opp enhetene i henhold til den strenge tidsplanen som ble pålagt dem. Advokater informerte pacemaker-selskapene om at en pasient måtte lide skade fordi hans / hennes pacemaker slutte å jobbe – om feilen var feilen til selskapet eller fordi pasienten forsømte å lade opp enheten – etterfølgende rettssaker vil trolig føre til konkurs.
Innen få år ble kvikksølv-sinkbatterier utviklet som kunne holde en pacemaker i opptil to år. Kort tid etter ble det utviklet litiumjodidbatterier som kunne koble en pacemaker langt lenger enn det: i 5 til 10 år. Så det presserende behovet for oppladbare pacemakere ble redusert, mens den overhengende trusselen om søksmål ikke gjorde det.
Takket være både teknologiske fremskritt og det juridiske yrket ble oppladbare pacemakere raskt forlatt.
Hvorfor kan de ikke gjøre Pacemaker-batterier sist mye lenger enn de gjør nå?
Faktum er at de
kunnelage pacemaker batterier som varer vesentlig lenger enn de gjør nå. Faktisk, i 1960- og 1970-tallet gjorde noen få pacemakerfirmaer kjernedrevne pacemakere som ble drevet av plutinium-238 – som har en halveringstid på 87 år – slik at disse pacemakerne var nesten garantert å ikke løpe ut av "juice" i løpet av pasientens levetid. Faktisk kan noen av disse pacemakere fortsatt være i drift i dag.Det var noen åpenbare problemer med kjernefysiske pacemakere. For det første er plutonium et svært giftig stoff, og selv om en liten mengde lekker ut i blodet, vil døden raskt oppstå. Og fordi plutonium er åpenbart en substans av stor interesse for regulatorer (og til og med de mørkere elementene i vår sivilisasjon), fikk personer med disse pacemakerne problemer, for eksempel når de forsøkte å reise utenlands. Leger som implanterte disse enhetene var pålagt, i henhold til en forskrift som ble håndhevet av Nuclear Regulatory Commission, for å gjenopprette pacemakerne ved pasientens død, som (fordi pasientene beveger seg bort og legene pensjonere) viste seg å være helt upraktiske.
Det er også et mindre åpenbart problem med pacemakere hvis batteriene varer "for alltid." Faktum er at alle elektroniske enheter til slutt svikter. Elektroniske komponenter brytes eller bare slites ut. Når en pacemaker svikter fordi batteriet slites ut, er det minst en gradvis og forutsigbar hendelse. Som du selv har sagt, vet legen din at pacemakerbatteriet ditt kommer til å mislykkes i det neste året eller så, og derfor planlegger du en valgfri pacemaker-erstatning for din bekvemmelighet. Men hvis din pacemaker skulle svikte fordi en av de andre hundrevis av elektroniske komponenter i den plutselig slutte å fungere … vel, at pacemakerfeil kunne være katastrofalt. Det kunne plutselig stoppe pacing uten advarsel – og du kan potensielt lide stor skade.
Hvis bedrifter begynte å bygge pacemakere hvis batterier varte betydelig lenger enn 5 – 10 år, med de elektroniske komponentene som eksisterer i dag, vil for mange pacemakere lide plutselige, katastrofale fai lure. Snarere er pacemakere designet slik at den første komponenten som sannsynligvis vil "mislykkes", er batteriet, og siden "feil" kan forventes på forhånd, kan enheten skiftes ut før den slutter å fungere helt.
Det er selvsagt mulig – og til og med sannsynlig – at det i fremtiden vil bli gjort andre elektroniske komponenter for å bygge pacemakere som er vesentlig mer robuste uten å være kostnadseffektive. Når den dagen kommer, kan ingeniører designe batterier som vil vare vesentlig lenger enn de gjør i dag.
Men med dagens teknologi, viser en pacemaker som varer i 5 til 10 år å være engineering "søte spot" – for nå.
Et ord fra Verywell
