سوال:
من یک دستگاه ضربان ساز داشتم که هشت سال پیش در آن گذاشته شد. در آخرین آزمایش من دکترم به من گفت که باتری ضربان ساز من کم می شود و باید در شش ماه آینده جایگزین شود. خوب، من انتظار داشتم که این اتفاق در بعضی موارد رخ دهد. اما دکتر من می گوید که به جای فقط قرار دادن یک باتری جدید، کل ضربان ساز باید برداشته شود و یک نام تجاری جدید وارد شود. این به نظر می رسد مانند زباله است. چرا نمی تواند جایگزین باتری در ضربان ساز من در حال حاضر، و یا بهتر است، در یک باتری قابل شارژ مانند من در آی فون خود را قرار داده است؟
پاسخ: این ها واقعا سوالاتی هستند. بیایید به طور خلاصه بررسی کنیم که چه چیزی یک ضربان ساز است و چه کاری انجام می دهد. سپس ما مستقیما به سؤالات خاص خود در مورد باتری های ضربان ساز پاسخ خواهیم داد.
Pacemakers - یک مرور سریع
به طور معمول هدف از ضربان ساز جلوگیری از نشانه ها از سندرم سینوس بیمار یا بلوک قلب است ، شرایطی که می تواند ضربان قلب شما را به اندازه کافی برای تولید علائم (مانند سرگیجه ، تب و یا سنکوپ ) ایجاد کند.
یک ضربان ساز متشکل از رایانه های کوچک، اما پیچیده، دستورالعمل های نرم افزاری برای آن رایانه، قطعات الکترونیکی متنوع و یک باتری است که همه آنها درون یک ظرف فلزی کوچک قرار دارند. (امروزه پیمایشی معمولی در مورد اندازه 50 قطعه قطعه است و حدود سه برابر ضخیم است). دستگاههای الکترو مغناطیسی معمولا زیر پوست، درست زیر دنده، و زیر سیم و یا عایق سیم کشی به قلب شما متصل می شوند. اتاق ها
این ضربان ساز ریتم قلب، ضربان قلب شما را کنترل می کند و تصمیمات لحظه ای لحظه ای را در مورد این که آیا قلب شما قلب شما را افزایش می دهد یا نه، کنترل می کند. اگر ضربان قلب شما زیر یک مقدار از پیش تعیین شده کاهش پیدا کند، با ارسال یک ضربان الکتریکی کوچک به قلب خود از طریق سرب، "به سرعت" حرکت می کند، بنابراین ضربان قلب شما را تحریک می کند.
مهندسان که طراحان ضربان ساز را طراحی کرده بودند باید چندین مشکل دشوار را حل کنند، یکی از سخت ترین چالش ها این است که چگونه دستگاه ضربان قلب را کاملا در بدن انسان حفظ کند.
بدن انسان یک مکان خصمانه برای یک ضربان ساز است
در داخل بدن انسان محل گرم، مرطوب و شور است - یک محیط بسیار خصمانه برای هر وسیله الکترونیکی. بنابراین در میان چیزهای دیگر، یک ضربان ساز باید کاملا انعطاف پذیر باشد (برای حفظ رطوبت و مایعات بدن)، و قطعات الکترونیکی ظریف آن باید برای مدت طولانی در این محیط خصمانه زنده بمانند و کار کنند. مهندسان در ساخت این دستگاه ها برای سال ها بسیار خوب عمل کرده اند و به طور کلی پس از پنج سال استفاده از میزان شکست در دستگاه های ضربان ساز به طور کلی زیر 1٪ است.
برای محافظت از این دستگاه ها از محیط خصمانه ای که در آن باید عملکردی داشته باشند، بسیار مهم است که دستگاه های الکترومغناطیسی به طور انعطاف پذیر بسته شوند. اگر پیمایشی قادر به باز شدن بودند تا باتری جایگزین شود، انعطاف پذیری غیرمجاز غیرممکن خواهد بود. در عوض، باتری باید در داخل دستگاه، همراه با تمام قطعات الکترونیکی ظریف دیگر، به طور دائمی بسته شود.
این به همین دلیل است که با استفاده از باتری های قابل تعویض ممکن است باعث ایجاد ضربان سازهای مغزی شود.
چرا باتری های ضربان قلب قابل شارژ نیستند؟
فن آوری برای شارژ باتری به صورت بی سیم (فرایندی که به عنوان شارژ القایی شناخته می شود) در حدود چندین دهه بوده است و شما امروز می توانید شارژرهای بی سیم را برای تلفن های همراه خود خریداری کنید.
پس چرا شرکتهای ضربان ساز ضربان سازهای قابل شارژ را ساختند؟
شما ممکن است تعجب کنید که یاد بگیرید که از سال 1958، دستگاههای قابل برنامه ریزی قابل برنامه ریزی، دارای باتری های نیکل کادمیوم (NiCad) قابل شارژ بوده و اکثر مردم معتقد بودند که استفاده از باتری های قابل شارژ برای دستگاه های الکترونیکی قابل لمس ضروری است.
این دستگاههای ضربان ساز برای چندین ساعت با نگه داشتن یک سیم پیچ القاء شده در برابر پوست، در نزدیکی ضربان ساز مورد شارژ قرار گرفتند. این روش باید هر چند روز چند بار تکرار شود.
در نهایت دو پیمانکار قابل شارژ به دو دلیل شکست خورد. اول، حتی اگر آنها قابل شارژ باشند، باتری های NiCad عمر مفید نسبتا کوتاه دارند، بنابراین این ضربان سازها هنوز هم باید جایگزین شوند.
اما شاید مهمتر از همه، با توجه به ماهیت انسانی آن، افراد مبتلا به ضربان قلب، گاهی اوقات نتوانستند دستگاه خود را براساس برنامه سختگیرانه ای که بر آنها تحمیل شده بود، شارژ کنند. وکلا به شرکت های ضربان ساز اطلاع دادند که اگر یک بیمار دچار آسیب شد، چرا که ضربان قلب او متوقف شد - آیا این شکست به دلیل خطا شرکت بوده یا اینکه بیمار نادیده گرفته شده است تا دستگاه را شارژ کند - احتمالا پرونده های بعدی باعث ورشکستگی خواهند شد.
در عرض چند سال، باتری های جیوه روی ساخته شده اند که می تواند یک دستگاه ضربان ساز را تا دو سال نگه دارد. به زودی پس از آن، باتری های لیتیوم یودر توسعه یافتند که می تواند یک ضربان ساز را به مراتب بیشتر از آن تقویت کند: برای 5 تا 10 سال. بنابراین نیاز فوری برای ضربان سازهای قابل شارژ کاهش یافت، در حالی که تهدید قریب الوقوع پرونده های قضایی نبود.
با توجه به پیشرفت های تکنولوژیکی و حرفه ی حقوقی، گیرنده های قابل شارژ سریع به سرعت رها شدند.
چرا آنها نمی توانند باتری های سرماخوردگی را بسیار طولانی تر از اینها انجام دهند؟
واقعیت این است که آنها می توانند باتری های ضربان ساز را که بطور قابل ملاحظه ای طولانی تر از آنچه که اکنون انجام می دهند، ایجاد کنند. در واقع، در دهه های 1960 و 1970، چندین شرکت ضربان ساز مبتنی بر پیمایشی هسته ای بود که توسط plutinium-238 طراحی شده بود - که نیمه عمر 87 ساله بود - بنابراین این گیرنده ها عملا تضمین نشدند که از "آب" در طول عمر بیمار. در واقع، بعضی از این دستگاههای ضربانساز ممکن است امروز در حال کار باشند.
برخی از مشکلات آشکار با دستگاه های ضربان ساز هسته ای وجود دارد: اول، پلوتونیوم یک ماده بسیار سمی است و حتی اگر مقدار منفی آن به جریان خون وارد شود، مرگ به سرعت در حال افزایش است. و به این دلیل که پلوتونیوم به وضوح یک ماده بسیار مهم برای تنظیم کننده ها (و حتی عناصر تیره تر در تمدن ما است)، افرادی که با این دستگاه های ضربان ساز مواجه بودند، به عنوان مثال، هنگام تلاش برای سفر در خارج از کشور. پزشکان که این دستگاه ها را به کار گرفتند، طبق مقرراتی که توسط کمیسیون تنظیم مقررات هسته ای اعمال شده بود، لازم بود که بیماران مبتال به سرطان را پس از مرگ بیمار بازیابی کنند، که (به این دلیل که بیماران دور می شوند و پزشکان بازنشسته می شوند) کاملا غیر عملی است.
با وجود اینکه باتری از کار افتاده است، حداقل این یک تدریجی است پیش بینی می شود همانطور که شما خودتان گفته اید دکتر شما می داند که باتری ضربان قلب شما در سال آینده یا بعد از آن شکست خواهد خورد و به همین دلیل برنامه ریزی شده است که جایگزینی ضربان ساز مورد نظر را در اختیار شما قرار می دهد اما اگر ضربان قلب شما شکست خورد زیرا یکی از دیگر صدها تن از اجزای الکترونیکی در آن به طور ناگهانی کار را متوقف کرد ... خوب، شکست مغزی ضربان قلب می تواند فاجعه بار باشد. این می تواند بدون هیچ هشداری به طور ناگهانی توقف کند و شما به طور بالقوه می تواند صدمه بزند.
اگر شرکت ها شروع به ایجاد ضربان سازهایی کردند که باتری آنها عملا طولانی تر از 5 تا 10 سال طول کشید، با انواع قطعات الکترونیکی که امروزه وجود دارد، بسیاری از دستگاه های ضربان ساز به شکست ناگهانی و فاجعه بار رنج می برند. در عوض، ضربان سازها طراحی شده اند به طوری که بخش اول که احتمالا "شکست" باتری است و از آنجایی که "شکست" می تواند پیش از زمان پیش بینی شود، دستگاه را می توان جایگزین قبل از اینکه آن را تمام کار متوقف می شود.
البته ممکن است - و حتا احتمال - این که در آینده، دیگر قطعات الکترونیکی مورد نیاز برای ایجاد ضربان ساز ها ساخته می شوند که به طور قابل ملاحظه ای قوی تر و بدون هزینه زیاد هستند. وقتی که آن روز می آید، مهندسین می توانند باتری هایی طراحی کنند که عمدتا طولانی تر از امروز است.
اما با استفاده از تکنولوژی امروز، یک ضربان ساز که 10 تا 10 سال طول می کشد، به نظر می رسد مهندسی "نقطه شیرین" است - در حال حاضر.
کلمه ای از
دستگاههای مغز و اعصاب، شگفت انگیز از مهندسی هستند و اثربخشی و قابلیت اطمینان آنها تا حد زیادی بهبود یافته است، زیرا این دستگاه ها برای اولین بار اختراع شده اند. اما هنوز هم برای بهبود وجود دارد. تحقیقات و توسعه های زیادی توسط سازندگان ضربان ساز انجام شده است تا دستگاه هایی را که ایمپلنت ساده تر است، حتی ایمن تر و طولانی تر از آنچه که امروز انجام می دهند، بطور بالقوه برای زندگی فردی که آن را دریافت می کند، انجام دهد.
> منابع:
> تریسی CM، Epstein AE، Darbar د، و همکاران. 2012 ACCF / AHA / HRS به روز رسانی متمرکز در سال 2008 دستورالعمل برای درمان مبتنی بر دستگاه های اختلالات ریتم قلب: گزارش از کالج آمریکایی قلب انجمن بنیاد / انجمن قلب آمریکا قلب دستورالعمل تمرین و انجمن ریتم قلب. گردش سال 2012؛ 126: 1784.