Pitanje:
Imam pejsmejker koji je implantiran pre oko osam godina. U mom poslednjem pregledu, moj doktor mi je rekao da je moja baterija pejsmejkera mala i da će je trebati zameniti u narednih šest meseci. Dobro, očekivao sam da se to desi u nekom trenutku. Ali moj doktor kaže da umesto da stavite novu bateriju, cjelokupan pejsmejker mora biti uklonjen i stavljen je potpuno novi. To izgleda kao otpad. Zašto ne može samo zameniti bateriju u pejsmejkeru koju već imam, ili još bolje, stavljam punjivu bateriju kao što imam na moj iPhone?
Odgovor: Ovo su stvarno dobra pitanja. Počnimo sa kratkim pregledom šta je pejsmejker i šta to radi. Onda ćemo direktno odgovoriti na vaša konkretna pitanja o baterijama pejsmejkera.
Pejsmejker - brzi pregled
Tipično, svrha pejsmejkera je da spreči simptome bolesnog sinusnog sindroma ili srčanog bloka , uslova koji mogu usporiti vašu srčanu frekvencu dovoljno da izazovu simptome (kao što su omotenost , palpitacije ili sinkopa ).
Pejsmejker se sastoji od sitnog ali sofisticiranog računara, softverskih uputstava za taj računar, raznih delikatnih elektronskih komponenti i baterije - sve je zatvoreno u malom metalnom kontejneru. (Tipični pejsmejker danas je veličine od 50 centi i približno tri puta deblji.) Pejsmejkeri se obično implantiraju ispod kože, tik ispod kostne kosti i povezani su provodnicima - ili izolovanim žicama - na vašu srčanu komore.
Pejsmejker prati vaš ritam srca, pretuče udarce i odlučuje trenutne trenutke o tome da li bi trebalo da pace vaše srce ili ne. Ako se srčani puls pada ispod unapred određene vrednosti, on "korača" slanjem malenog električnog impulsa svom srcu kroz olovo, čime ćete stimulirati srce da pobedi.
Inžinjeri koji dizajniraju pejsmejkere morali su da reše nekoliko teških problema, jedan od najtežih je to kako da pejsmejker funkcioniše savršeno, unutar ljudskog tela, već nekoliko godina.
Ljudsko telo je neprijateljsko mesto za pejsmejkera
Unutrašnjost ljudskog tela je toplo, mokro i slano mesto - veoma neprijateljsko okruženje za bilo koji elektronski uređaj. Takođe, između ostalog, pejsmejker mora biti hermetički zaptiven (da bi se održala vlaga i telesne tečnosti), a njegove delikatne elektronske komponente moraju biti dizajnirane da opstanu i funkcionišu u ovom neprijateljskom okruženju dugo vremena. Inženjeri su postali vrlo dobri u izgradnji ovih uređaja koji traju dugi niz godina, a stopa neuspeha za pejsmejkere je uopšte ispod 1% nakon pet godina upotrebe.
Za pejsmejkere je neophodno hermetički zapečaćeno za zaštitu ovih uređaja od neprijateljskog okruženja u kojem moraju funkcionirati. Ako su pejsmejkeri bili u mogućnosti da se otvore tako da se baterija može zameniti, hermetičko zaptivanje bi bilo nemoguće. Umesto toga, baterija mora biti trajno zaptivena unutar uređaja, zajedno sa svim ostalim delikatnim elektronskim komponentama.
Ovo objašnjava zašto je nemoguće napraviti pejsmejkere sa zamjenljivim baterijama.
Zašto se ne koriste punjive baterije?
Tehnologija za punjenje baterija bežično (proces poznat i kao induktivno punjenje) je već nekoliko desetljeća, a danas možete kupiti bežične punjače za svoje mobilne telefone.
Pa zašto onda ne pejsmejker kompanije grade pejsmejkere koji se mogu puniti?
Možda ste iznenađeni kada saznate da originalni implantabilni pejsmejkeri iz 1958. godine imaju punjive baterije od nikl-kadmijuma (NiCad), a većina ljudi smatra da bi upotreba baterija za punjenje uvek bila potrebna za implantabilne elektronske uređaje.
Ovi pejsmekeri su ponovo napunjeni držanjem induktivne zavojnice prema koži, u blizini pejsmejkera, nekoliko sati. Ovaj postupak je trebalo ponoviti svakih nekoliko dana.
Punjiva pejsmejkera na kraju su propala iz dva razloga. Prvo, iako se mogu puniti, NiCad baterije imaju relativno kratak vek trajanja, tako da su ovi pejsmejkovi i dalje morali biti zamijenjeni često.
Ali verovatno još važnije, ljudska priroda je ono što je ona, ljudi sa pejsmejkerima povremeno nisu uspjeli napuniti svoje uređaje prema rigoroznom rasporedu koji im je nametnut. Advokati su obavestili kompanije pejsmejkera da ako je pacijent nanio štetu jer je njegov pejsmejker prestao da radi - da li je greška bila greška kompanije ili zbog toga što je pacijent zanemaren da napuni uređaj - naknadne tužbe bi verovatno dovele do bankrota.
Za nekoliko godina razvijene su žive-cinkove baterije koje mogu držati pejsmejkera do dve godine. Ubrzo nakon toga su razvijene litijum-jodidne baterije koje bi mogle napajanje pejsmejkera daleko duže od toga: za 5 do 10 godina. Zbog toga je potreba za punjivim pejsmejkerima smanjena, dok neposredna pretnja od tužbi nije.
Zahvaljujući tehnološkom napretku i pravnoj profesiji, pejsmejkeri za punjenje su brzo napušteni.
Zašto ne mogu napraviti baterije za pacemaker već duže nego što rade sada?
Činjenica je da mogu napraviti pejsmejkerove baterije koje traju znatno duže nego sada. Zapravo, u šezdesetim i sedamdesetim godinama, nekoliko kompanija za pejsmejkere napravilo je pejsmejkere na nuklearnu energiju koje su napajali plutinium-238 - koji ima poluvreme od 87 godina - tako da su ovi pejsmejkeri praktično garantovani da ne ispadnu iz "sokova" tokom života pacijenta. Zaista, neki od tih pejsmejkera i danas mogu biti u funkciji.
Bilo je očiglednih problema sa nuklearnim pejsmejkerima: prvo, plutonijum je izuzetno toksična supstanca, pa čak i ako se u krvotok ulazi u manjoj količini, smrt će brzo nastati. I pošto je plutonijum očigledno supstanca od velikog interesa za regulatore (i čak i tamnije elemente unutar naše civilizacije), ljudi sa ovim pejsmejkerima su se suočili sa problemima, na primer, kada su pokušali da putuju u inostranstvo. Lekari koji su implantirali ove uređaje zahtevali su, prema regulativi Nuklearne regulatorne komisije, povratak pejsmejkera nakon smrti pacijenta, koji se (jer se pacijenti odlaze i doktoranti se povlače) pokazao potpuno nepraktičnim.
Postoji i manje očigledan problem kod pejsmejkera čije baterije traju "zauvek". Činjenica je da svi elektronski uređaji na kraju ne uspevaju, a elektronske komponente se prekidaju ili se samo istroše.Kada pejsmejker propadne jer se baterija iscrpljuje, bar je to postepeno i kao što ste sami rekli, vaš lekar zna da će vaša baterija pejsmejkera propasti u narednoj godini ili tako, i zbog toga vam postavlja izborni pejsmejker u svojoj pogodnosti, ali ako je vaš pejsmejker propao jer je jedan od ostale stotine elektronskih komponenti u njemu iznenada prestale da rade ... pa, taj neuspjeh pejsmejkera mogao je biti katastrofalan i mogao bi iznenada zaustaviti pejsing bez ikakvog upozorenja - i potencijalno može doći do velike povrede.
Ako kompanije započnu izgradnju pejsmejkera čije su baterije trajale znatno duže od 5 - 10 godina, sa vrstama elektronskih komponenti koje postoje danas, previše pejsmejkera trpelo bi iznenadnog, katastrofalnog neuspjeha. Umesto toga, pejsmejkeri su dizajnirani tako da prva komponenta koja verovatno "ne uspije" je baterija, a pošto se "neuspjeh" može predvidjeti unaprijed, uređaj se može zamijeniti pre nego što se potpuno zaustavi.
Moguće je, naravno - i čak i verovatno - da će u budućnosti biti napravljene i druge elektronske komponente potrebne za izgradnju pejsmejkera koje su znatno robusnije a da ne budu previsoke cene. Kada dođe taj dan, inženjeri mogu dizajnirati baterije koje će trajati znatno duže nego danas.
Ali sa današnjom tehnologijom, pejsmejker koji traje 5 - 10 godina ispada da je inženjerska "slatka tačka" - za sada.
Reč od
Pejsmejkeri su čudesni inženjering, a njihova efikasnost i pouzdanost su se drastično poboljšali pošto su ovi uređaji prvi put izmišljeni. Ali i dalje postoji prostor za poboljšanje. Od proizvođača pejsmejkera veliki broj istraživača i razvoja radi na razvoju uređaja koji su lakši za implantaciju, čak su sigurniji i trajat će mnogo duže nego danas - potencijalno, za život osobe koja ga primi.
> Izvori:
> Tracy CM, Epstein AE, Darbar D, et al. 2012 ACCF / AHA / HRS Fokusirano ažuriranje smjernica iz 2008. za terapiju aparata na srčanom ritmu zasnovanom na uređaju: izvještaj Fondacije Američkog koledža za kardiologiju / Američka radna grupa za udruživanje srca o praktičnim uputstvima i društvo srca ritma. Tiraž 2012; 126: 1784.