為什麼我的整個起搏器需要更換?

題:

我有一個8年前植入的起搏器。 在我的最後一次檢查中,我的醫生告訴我,我的起搏器電池電量不足,需要在接下來的六個月內更換。 好吧,我期待著在某個時候發生這種事情。 但是我的醫生說,不要只是放入一個新電池,整個心臟起搏器必須移除,並且一個全新的電池放入。這似乎是一種浪費。 為什麼她不能僅僅更換我已經擁有的起搏器中的電池,或者更好的辦法就是像我的iPhone一樣使用可充電電池?

答:這些都是很好的問題。 我們首先簡要回顧起搏器是什麼以及它的功能。 然後,我們將直接解決關於起搏器電池的具體問題。

起搏器 - 快速回顧

通常情況下,起搏器的目的是預防病態竇房結綜合徵心臟阻塞 ,這種情況會使您的心率減慢到足以產生症狀(如頭暈心悸暈厥 )。

心臟起搏器由一台微小而精密的計算機,該計算機的軟件指令,各種精密電子元件和電池組成 - 全部裝在一個小金屬容器內。 (一個典型的起搏器今天的大小約為50美分,約為三倍厚。)起搏器通常植入皮下,鎖骨下方,並通過導線或絕緣導線連接到您的心臟室。

心臟起搏器監測你的心律,逐搏,並且做出關於是否應該調整心臟的時刻的決定。 如果你的心率低於預先確定的值,它會通過向你的心臟發送一個微小的電脈衝來“步伐”,從而刺激你的心跳。

設計心臟起搏器的工程師必須解決幾個難題,其中最困難的問題之一是如何使心臟起搏器在人體內保持完美的功能多年。

人體是起搏器的敵對場所

人體內部是一個溫暖,潮濕和鹹的地方 - 對於任何電子設備來說都是非常惡劣的環境。 因此,起搏器必須密封(以保持水分和體液流出),並且其精密的電子元件必須能夠長時間在這種惡劣環境中生存和運行。 工程師已經非常善於將這些設備製造多年,並且在使用五年後,起搏器的失效率通常遠低於1%。

對起搏器進行密封以保護這些設備免受他們必須運作的惡劣環境至關重要。 如果起搏器能夠打開以便更換電池,則密封是不可能的。 相反,電池必須永久密封在設備中,以及所有其他精密的電子元件。

這就解釋了為什麼用可更換電池製造起搏器是不可能的。

為什麼不起搏器電池可充電?

無線充電技術(一種稱為感應充電的過程)已經存在了幾十年,您今天可以為您的手機購買無線充電器。

那麼為什麼起搏器公司不要製造可充電起搏器呢?

您可能會驚訝於1958年的植入式心臟起搏器有可充電鎳鎘(NiCad)電池,大多數人都認為可植入電子設備始終需要使用可充電電池。

這些起搏器通過在心臟起搏器附近的皮膚上放置感應線圈幾個小時進行充電。 這個程序必須每隔幾天重複一次。

充電式起搏器最終失敗的原因有兩個。 首先,儘管鎳鎘電池可充電,但使用壽命相對較短,因此這些起搏器仍需經常更換。

但更重要的是,隨著人性的發展,有心臟起搏器的人偶爾也不能按照強加給他們的嚴格時間表給他們的設備充電。 律師通知起搏器公司,如果病人因起搏器停止工作而受到傷害 - 無論是失敗是公司的錯誤還是因為病人忽視對設備進行充電 - 隨後的訴訟可能會導致破產。

短短幾年內,開發出的汞鋅電池可以使起搏器持續使用兩年。 此後不久,鋰離子電池被開發出來,可為起搏器供電的時間遠遠長於此:5至10年。 因此,充電式心臟起搏器的迫切需求減少了,而訴訟的迫在眉睫的威脅卻沒有。

由於技術進步和法律專業,可充電起搏器很快被放棄。

為什麼他們不能讓起搏器電池比他們現在做的更長久?

事實是,他們可以製造起搏器電池,其壽命比現在長得多。 事實上,在20世紀60年代和70年代,一些起搏器公司製造了由钚-238驅動的核動力起搏器 - 其半衰期為87年 - 因此這些起搏器幾乎保證不會用完“果汁”在患者的一生中。 事實上,這些起搏器中的一些可能今天仍在運行。

核心起搏器存在一些明顯的問題:首先,钚是一種劇毒物質,即使微量洩漏到血流中,死亡也會迅速發生。 而且因為钚顯然是監管機構(甚至是我們文明中的黑暗元素)的一個重要物質,那麼這些起搏器的人就會遇到問題,例如他們試圖到海外旅行。 根據核管理委員會的規定,植入這些設備的醫生需要在病人死亡時恢復起搏器,這是因為病人搬走和醫生退休是不切實際的。

起搏器的問題還不太明顯,其電池持續“永遠”。事實是,所有電子設備最終都會失效,電子組件發生故障或磨損,當起搏器因電池耗盡而失效時,至少這是一種漸進式的如你自己所說,你的醫生知道你的起搏器電池將在明年左右失效,因此她會在你方便的時候安排一個選擇性的起搏器替代品,但是如果你的起搏器因為其中一個其中數百個電子組件突然停止工作......好吧,起搏器故障可能是災難性的,它可能突然停止起搏,沒有任何警告 - 並且您可能會受到很大的傷害。

如果公司開始製造電池持續時間遠遠超過5 - 10年的起搏器,那麼現在存在的各種電子元件,太多的起搏器會遭受突然的災難性故障。 相反,起搏器的設計使得第一個可能“失效”的部件是電池,並且由於可以提前預測“失效”,所以可以在完全停止工作之前更換該設備。

當然 - 甚至可能 - 在未來,構建心臟起搏器所需的其他電子元器件將成為可能,而且成本更高,而且成本更低。 當那一天來臨時,工程師們可以設計出比現在更持久的電池。

但是對於今天的技術,持續5 - 10年的起搏器事實證明是目前工程上的“甜蜜點”。

一句話來自

起搏器是工程的奇蹟,自從這些設備首次發明以來,其有效性和可靠性得到了極大的提高。 但仍有改進空間。 開搏器製造商正在開展許多研究和開發工作,以開發更容易植入的設備,甚至更安全,並且將持續比現在更長的時間 - 可能在接受一個人的生活中。

>來源:

> Tracy CM,Epstein AE,Darbar D等人。 2012 ACCF / AHA / HRS重點介紹2008年心臟節律異常器械治療指南更新:美國心髒病學會基金會/美國心臟協會實踐指南和心律協會特別工作組報告。 Circulation 2012; 126:1784。