Pacemaker vervangen vanwege lage batterijspanning
Een pacemaker bestaat uit een kleine maar geavanceerde computer, software-instructies voor die computer, verschillende delicate elektronische componenten en een batterij - allemaal verpakt in een kleine metalen container. (Een typische pacemaker vandaag is ongeveer de grootte van een 50-cent stuk en ongeveer drie keer zo dik.) Pacemakers worden gewoonlijk geïmplanteerd onder de huid, net onder het sleutelbeen en zijn verbonden door leidingen - of geïsoleerde draden - uw hart kamers. De pacemaker controleert uw hartritme, beat-by-beat, en neemt van moment tot moment beslissingen over het al dan niet in gang zetten van uw hart. Als je hartslag onder een vooraf bepaalde waarde daalt, "schiet" het door een kleine elektrische impuls naar je hart te sturen via de lead, waardoor je hart wordt gestimuleerd te verslaan.
De ingenieurs die pacemakers ontwerpen, moesten verschillende moeilijke problemen oplossen, een van de moeilijkste was om de pacemaker gedurende enkele jaren perfect te laten functioneren in het menselijk lichaam..
Het menselijk lichaam is een vijandige plaats voor een pacemaker
De binnenkant van het menselijk lichaam is een warme, natte en zoute plek - een zeer vijandige omgeving voor elk elektronisch apparaat. Dus, onder andere, een pacemaker moet hermetisch worden afgesloten (om vocht en lichaamsvloeistoffen buiten te houden), en de delicate elektronische componenten ervan moeten zijn ontworpen om te overleven en te functioneren in deze vijandige omgeving gedurende een lange tijd. Ingenieurs zijn zeer goed in het bouwen van deze apparaten geworden om vele jaren mee te gaan, en het uitvalpercentage voor pacemakers is over het algemeen ruim minder dan 1% na vijf jaar gebruik.Het is van cruciaal belang dat pacemakers hermetisch worden afgesloten om deze apparaten te beschermen tegen de vijandige omgeving waarin ze moeten functioneren. Als pacemakers konden worden geopend zodat de batterij kon worden vervangen, zou hermetische sluiting onmogelijk zijn. In plaats daarvan moet de batterij permanent worden verzegeld in het apparaat, samen met alle andere delicate elektronische componenten. Dit verklaart waarom het onmogelijk is om pacemakers te maken met vervangbare batterijen.
Waarom zijn Pacemaker-batterijen niet oplaadbaar?
De technologie voor het draadloos opladen van batterijen (een proces dat ook wel inductieladen wordt genoemd) bestaat al tientallen jaren en u kunt vandaag nog draadloze opladers kopen voor uw mobiele telefoons.Dus waarom ontwikkelen pacemakerbedrijven geen oplaadbare pacemakers?
U kunt worden verrast om te leren dat de oorspronkelijke implanteerbare pacemakers uit 1958 had oplaadbare nikkel-cadmium (NiCad) accu's, en de meeste mensen geloofden dat het gebruik van oplaadbare batterijen altijd nodig voor implanteerbare elektronische apparaten zou zijn. Deze pacemakers werden opgeladen door een inductieve spoel enkele uren tegen de huid, nabij de pacemaker, aan te houden. Deze procedure moest om de paar dagen worden herhaald.
Oplaadbare pacemakers zijn uiteindelijk om twee redenen mislukt. Ten eerste hebben NiCad-batterijen, hoewel ze oplaadbaar zijn, een relatief korte levensduur, dus deze pacemakers moesten nog vaak worden vervangen.
Maar waarschijnlijk nog belangrijker is dat mensen met pacemakers af en toe niet in staat zijn om hun apparaten op te laden volgens het rigoureuze schema dat hen werd opgelegd. of het niet was de schuld van de vennootschap of omdat de patiënt verzuimd om het apparaat op te laden - - latere rechtszaken zou produceren waarschijnlijk faillissement advocaten de pacemaker bedrijven die als een patiënt schade heeft geleden omdat zijn / haar pacemaker gestopt met werken op de hoogte.
Binnen een paar jaar werden kwik-zinkbatterijen ontwikkeld die een pacemaker maximaal twee jaar konden laten werken. Kort daarna werden lithiumjodide-batterijen ontwikkeld die een pacemaker veel langer van stroom kunnen voorzien: gedurende 5 tot 10 jaar. Dus nam de dringende behoefte aan oplaadbare pacemakers af, terwijl de onmiddellijke dreiging van rechtszaken dat niet deed.
Dankzij zowel de technologische vooruitgang als de advocatuur werden oplaadbare pacemakers snel verlaten.
Waarom kunnen ze geen pacemakerbatterijen maken die veel langer duren dan ze nu doen?
Het feit is, zij kon maak pacemakerbatterijen die aanzienlijk langer meegaan dan nu. In feite, in de jaren 1960 en 1970, een paar pacemaker bedrijven gemaakt door kernenergie aangedreven pacemakers die werden aangedreven door plutonium-238 - met een halveringstijd van 87 jaar heeft - dus deze pacemakers waren vrijwel gegarandeerd niet te lopen van "juice" tijdens de levensduur van de patiënt. Inderdaad, enkele van deze pacemakers kunnen nog steeds in gebruik zijn vandaag.Er waren enkele duidelijke problemen met nucleaire pacemakers: ten eerste is plutonium een zeer giftige stof en zelfs als een minuscule hoeveelheid in de bloedbaan lekt, zou de dood snel volgen. En omdat plutonium duidelijk een stof is die van groot belang is voor regelgevers (en zelfs voor de duistere elementen in onze beschaving), werden mensen met deze pacemakers geconfronteerd met problemen, bijvoorbeeld toen ze probeerden overzee te reizen. Artsen die deze implantaten implanteerden, moesten volgens een door de Nuclear Regulatory Commission afgedwongen verordening de pacemakers herstellen bij het overlijden van de patiënt, hetgeen (omdat patiënten weggingen en artsen met pensioen gingen) volledig onpraktisch bleek te zijn.
Er is ook een minder voor de hand liggende probleem met een pacemaker waarvan batterijen gaan "voor altijd.” Het feit is dat alle elektronische apparaten uiteindelijk falen. Elektronische onderdelen te breken, of gewoon slijten. Als een pacemaker mislukt omdat de batterij leeg raakt, althans dat is een geleidelijke en voorspelbaar event. Zoals u zelf al zei, uw arts weet dat je pacemakerbatterij ploft in het volgende jaar of zo, en ze is dan ook het plannen van een keuzevak pacemaker vervanging op uw gemak. Maar als uw pacemaker waren te mislukken omdat een van de andere honderden elektronische componenten erin stopten plotseling met werken ... nou, dat pacemaker falen zou catastrofaal kunnen zijn, het zou plotseling kunnen stoppen met pacing, zonder enige waarschuwing - en je zou potentieel veel schade kunnen lijden.
Als bedrijven begonnen pacemakers te bouwen waarvan de batterijen aanzienlijk langer dan 5-10 jaar zouden duren, met te veel elektronische componenten die tegenwoordig bestaan, zouden te veel pacemakers plotselinge, catastrofale mislukkingen ondergaan. Integendeel, pacemakers zijn zo ontworpen dat het eerste onderdeel dat waarschijnlijk "faalt" de batterij is, en aangezien die "storing" van tevoren kan worden voorspeld, kan het apparaat worden vervangen voordat het helemaal niet meer werkt.
Het is natuurlijk mogelijk - en waarschijnlijk zelfs - dat er in de toekomst andere elektronische componenten nodig zullen zijn voor het bouwen van pacemakers die substantieel robuuster zijn zonder kostenbesparend te zijn. Wanneer die dag komt, kunnen ingenieurs batterijen ontwerpen die aanzienlijk langer meegaan dan ze vandaag doen.
Maar met de technologie van vandaag blijkt een pacemaker die 5 - 10 jaar meegaat de technische "sweet spot" te zijn - voor nu.
