คำถาม:
ฉันมีเครื่องกระตุ้นหัวใจที่ถูกฝังอยู่ประมาณแปดปีที่ผ่านมา ในการตรวจสุขภาพครั้งล่าสุดของฉันหมอบอกว่าแบตเตอรี่เครื่องเทอร์มิสเตอร์ของฉันกำลังจะต่ำและจะต้องมีการเปลี่ยนใหม่ภายในหกเดือนถัดไป ดีฉันคาดหวังว่าสิ่งนี้จะเกิดขึ้นในบางจุด แต่แพทย์ของฉันบอกว่าแทนที่จะใส่แบตเตอรี่ใหม่เครื่องกระตุ้นหัวใจทั้งตัวจะต้องถูกลบออกและมีการใส่เครื่องใหม่ขึ้นมานั่นดูเหมือนจะเป็นของเสีย ทำไมเธอไม่สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ในเครื่องกระตุ้นหัวใจที่ฉันมีหรือดีกว่าใส่แบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้เช่นฉันมีใน iPhone ของฉัน?
คำตอบ: นี่เป็นคำถามที่ดีจริงๆ เริ่มต้นด้วยการทบทวนคร่าวๆว่าเครื่องกระตุ้นหัวใจเป็นอย่างไรและทำอะไร จากนั้นเราจะตอบคำถามเฉพาะของคุณเกี่ยวกับแบตเตอรี่โดยตรง
Pacemakers - รีวิวด่วน
โดยปกติแล้วจุดประสงค์ของเครื่องกระตุ้นหัวใจคือการป้องกันอาการจาก ไซนัสดาวน์ซินโดรม หรือ หัวใจผิด ปกติซึ่งอาจทำให้อัตราการเต้นของหัวใจช้าลงมากพอที่จะทำให้เกิดอาการ (เช่น อาการปากแห้ง หรือ หมดสติ )
เครื่องกระตุ้นหัวใจประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดเล็ก แต่มีความซับซ้อนคำแนะนำซอฟต์แวร์สำหรับคอมพิวเตอร์ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนต่างๆและแบตเตอรี่ - ทั้งหมดที่อยู่ในภาชนะโลหะขนาดเล็ก (เครื่องกระตุ้นหัวใจทั่วไปในปัจจุบันมีขนาดเท่ากับชิ้นส่วนขนาด 50 เปอร์เซ็นต์และหนาประมาณสามเท่า) เครื่องกระตุ้นหัวใจมักถูกฝังอยู่ภายใต้ผิวหนังใต้กระดูกไหปลาร้าและเชื่อมต่อด้วยสายนำหรือสายหุ้มฉนวนเพื่อไปยังหัวใจของคุณ ห้องผู้พิพากษา
เครื่องควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจจะตรวจสอบจังหวะการเต้นของหัวใจของคุณตีโดยจังหวะและทำให้การตัดสินใจในขณะนั้นเป็นไปในทิศทางที่ว่าหัวใจของคุณจะก้าวไปได้หรือไม่ ถ้าอัตราการเต้นของหัวใจลดลงต่ำกว่าค่าที่กำหนดไว้ล่วงหน้า "ก้าว" โดยส่งแรงกระตุ้นไฟฟ้าเล็ก ๆ ไปยังหัวใจของคุณผ่านทางตะกั่วดังนั้นกระตุ้นให้หัวใจเต้น
- นี่คือข้อมูลที่ครอบคลุมมากขึ้นเกี่ยวกับเครื่องกระตุ้นหัวใจ
- อ่านเกี่ยวกับการใช้ชีวิตร่วมกับเครื่องกระตุ้นหัวใจ
วิศวกรผู้ออกแบบเครื่องกระตุ้นหัวใจต้องแก้ปัญหาที่ยากลำบากหลายอย่างซึ่งเป็นวิธีที่ยากที่สุดในการรักษาเครื่องกระตุ้นหัวใจให้ทำงานได้ดีภายในร่างกายมนุษย์เป็นเวลาหลายปี
ร่างกายมนุษย์เป็นสถานที่ที่ไม่เป็นมิตรสำหรับผู้ที่เป็น Pacemaker
ภายในร่างกายมนุษย์เป็นสถานที่ที่อบอุ่นเปียกและเค็มซึ่งเป็นสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ใด ๆ (เพื่อรักษาความชุ่มชื่นและของเหลวในร่างกาย) และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ละเอียดอ่อนต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้สามารถอยู่รอดและทำงานในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรนี้ได้เป็นเวลานาน วิศวกรมีความชำนาญในการสร้างอุปกรณ์เหล่านี้ให้ดีขึ้นเป็นเวลาหลายปีและอัตราความล้มเหลวสำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจโดยทั่วไปอยู่ในระดับต่ำกว่า 1% หลังจากผ่านไปห้าปี
เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจที่จะปิดสนิทเพื่อปกป้องอุปกรณ์เหล่านี้จากสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นมิตรซึ่งพวกเขาต้องทำงาน ถ้าเครื่องกระตุ้นหัวใจมีความสามารถในการเปิดเพื่อให้สามารถเปลี่ยนแบตเตอรี่ได้การปิดผนึกที่ปิดผนึกจะเป็นไปไม่ได้ แทนแบตเตอรี่จะต้องปิดผนึกอย่างถาวรภายในเครื่องพร้อมกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่ละเอียดอ่อน
เพราะเหตุนี้จึงเป็นไปไม่ได้ที่จะทำให้เครื่องกระตุ้นหัวใจด้วยแบตเตอรี่ที่สามารถเปลี่ยนได้
ทำไมแบตเตอรี่ Pacemaker จึงชาร์จใหม่ได้?
เทคโนโลยีสำหรับการชาร์ตแบตเตอรี่แบบไร้สาย (กระบวนการเรียกอีกอย่างว่าการชาร์จแบบอุปนัย) ได้รับรอบหลายทศวรรษแล้วและคุณสามารถซื้อเครื่องชาร์จแบบไร้สายสำหรับโทรศัพท์มือถือของคุณได้ในวันนี้
ดังนั้นทำไม บริษัท เครื่องกระตุ้นหัวใจไม่สามารถสร้างเครื่องกระตุ้นหัวใจแบบชาร์จไฟได้?
คุณอาจรู้สึกประหลาดใจที่ทราบว่าเครื่องกระตุ้นหัวใจแบบฝังได้จากปี 1958 มีแบตเตอรี่ NiCad แบบชาร์จได้และคนส่วนใหญ่เชื่อว่า
เครื่องควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจเหล่านี้ถูกชาร์จใหม่โดยจับขดลวดเหนี่ยวนำขึ้นกับผิวหนังใกล้เครื่องกระตุ้นหัวใจเป็นเวลาหลายชั่วโมง ขั้นตอนนี้ต้องทำซ้ำทุกสองสามวัน
เครื่องกระตุ้นหัวใจแบบชาร์จไฟได้ล้มเหลวที่สุดด้วยเหตุผลสองประการ ถึงแม้แบตเตอรี่จะชาร์จไฟได้ แต่แบตเตอรี่ NiCad มีอายุการใช้งานค่อนข้างสั้นดังนั้นจึงจำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องกระตุ้นหัวใจบ่อยๆ
แต่สิ่งที่สำคัญกว่านั้นคือสิ่งที่มนุษย์มีอยู่คือคนที่มีเครื่องกระตุ้นหัวใจบางครั้งไม่สามารถชาร์จอุปกรณ์ได้ตามกำหนดเวลาที่กำหนดไว้อย่างเข้มงวด ทนายความบอกกับ บริษัท เครื่องกระตุ้นหัวใจว่าถ้าผู้ป่วยต้องทนทุกข์ทรมานเพราะเครื่องกระตุ้นหัวใจหยุดทำงานไม่ว่าจะเป็นความผิดพลาดของ บริษัท หรือเพราะคนไข้ไม่สนใจการชาร์จไฟอุปกรณ์เหล่านี้อาจทำให้เกิดภาวะล้มละลาย
ภายในไม่กี่ปีมีการพัฒนาแบตเตอรี่ปรอทสังกะสีที่สามารถรักษาเครื่องกระตุ้นหัวใจไว้ได้ถึงสองปี หลังจากนั้นไม่นานแบตเตอรี่ลิเธียมไอโอไดด์ได้รับการพัฒนาขึ้นซึ่งสามารถกระตุ้นเครื่องกระตุ้นหัวใจได้นานกว่า 5 ถึง 10 ปี ดังนั้นความจำเป็นเร่งด่วนสำหรับเครื่องกระตุ้นหัวใจแบบชาร์จไฟได้ลดลงในขณะที่การคุกคามที่ใกล้ขึ้นของคดีไม่ได้
ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีและวิชาชีพด้านกฎหมายเครื่องกระตุ้นหัวใจแบบชาร์จไฟได้ถูกทิ้งร้างอย่างรวดเร็ว
ทำไมพวกเขาไม่สามารถสร้างแบตเตอรี่สำหรับ Pacemaker ได้นานกว่าที่พวกเขาทำตอนนี้?
ความจริงก็คือพวกเขา สามารถ ทำแบตเตอรี่เครื่องกระตุ้นหัวใจได้นานกว่าที่พวกเขาทำ ในความเป็นจริงในทศวรรษที่ 1960 และ 1970 บริษัท เครื่องเทคเตอรีบางรายได้ใช้เครื่องกระตุ้นหัวใจที่ขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์ซึ่งใช้พลังงานจากพลูโทเนียม -238 ซึ่งมีอายุการใช้งานเพียงครึ่งหนึ่งของ 87 ปีดังนั้นเครื่องควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจเหล่านี้จึงรับประกันได้ว่าจะไม่ใช้น้ำผลไม้ ในช่วงอายุของผู้ป่วย แท้จริงเครื่องกำเนิดจังหวะการเต้นของเครื่องเหล่านี้อาจใช้งานได้ในปัจจุบัน
มีปัญหาที่เห็นได้ชัดกับเครื่องกระตุ้นหัวใจ: ประการแรกพลูโตเนียมเป็นสารที่เป็นพิษสูงและแม้ว่าจำนวนเงินที่มีปริมาณน้อยจะรั่วไหลเข้าสู่กระแสเลือดความตายก็จะเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว และเนื่องจากพลูโตเนียมเป็นสารที่น่าสนใจอย่างมากสำหรับผู้ควบคุม (และแม้แต่องค์ประกอบที่มืดกว่าภายในอารยธรรมของเรา) คนที่มีเครื่องควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจเหล่านี้ประสบปัญหาเช่นเมื่อพวกเขาพยายามที่จะเดินทางไปต่างประเทศ แพทย์ที่ปลูกถ่ายอุปกรณ์เหล่านี้จำเป็นต้องใช้ภายใต้ระเบียบที่บังคับใช้โดยคณะกรรมการกำกับดูแลด้านนิวเคลียร์เพื่อกู้คืนเครื่องกระตุ้นหัวใจด้วยความตายของผู้ป่วยซึ่ง (เนื่องจากผู้ป่วยย้ายออกไปและแพทย์ออกจากงาน) พิสูจน์แล้วว่าไม่สามารถใช้งานได้ทั้งหมด
นอกจากนี้ยังมีปัญหาที่เห็นได้ชัดกับเครื่องกระตุ้นหัวใจที่แบตเตอรี่มีอายุการใช้งาน "ตลอดไป" ความจริงแล้วอุปกรณ์อิเลคทรอนิคส์ทั้งหมดล้มเหลวส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ล่มหรือเสื่อมสภาพเมื่อเครื่องกระตุ้นหัวใจล้มเหลวเนื่องจากแบตเตอรี่ชำรุดเสียหายอย่างน้อย คาดการณ์ได้ตามที่คุณเองได้กล่าวไว้แพทย์ของคุณรู้ว่าแบตเตอรี่เครื่องเทียมของคุณจะล้มเหลวในปีถัดไปหรือประมาณนั้นดังนั้นเธอจึงกำหนดเวลาการเปลี่ยนเครื่องกระตุ้นหัวใจโดยอัตโนมัติตามความสะดวกของคุณ แต่ถ้าเครื่องกระตุ้นหัวใจของคุณล้มเหลวเนื่องจากหนึ่งใน อีกหลายร้อยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ภายในมันก็หยุดทำงาน ... ดีความล้มเหลวของเครื่องกระตุ้นหัวใจที่อาจเป็นภัยพิบัติมันก็จะหยุดการเว้นระยะโดยไม่มีการเตือนใด ๆ - และคุณอาจจะประสบอันตรายที่ดี
หาก บริษัท เริ่มสร้างเครื่องกระตุ้นหัวใจที่แบตเตอรี่มีอายุการใช้งานนานกว่า 5-10 ปีกับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่มีอยู่ในปัจจุบันเครื่องควบคุมภาวะหัวใจหลายเครื่องจะประสบกับความล้มเหลวอย่างกะทันหัน แต่เครื่องควบคุมจังหวะการเต้นของหัวใจได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ส่วนประกอบแรกที่ "ล้มเหลว" คือแบตเตอรี่และเนื่องจากว่า "ความล้มเหลว" สามารถคาดการณ์ได้ก่อนเวลาอุปกรณ์สามารถเปลี่ยนได้ก่อนที่จะหยุดทำงานโดยสิ้นเชิง
เป็นไปได้แน่นอนและแม้กระทั่งในอนาคตจะมีการสร้างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ ที่จำเป็นสำหรับการสร้างเครื่องกระตุ้นหัวใจโดยจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยไม่ต้องเสียค่าใช้จ่าย เมื่อวันนั้นมาวิศวกรสามารถออกแบบแบตเตอรี่ที่จะมีอายุการใช้งานได้นานกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบัน
แต่ด้วยเทคโนโลยีในปัจจุบันเครื่องกระตุ้นหัวใจที่ใช้เวลา 5-10 ปีจะกลายเป็น "จุดหวาน" ทางวิศวกรรมในขณะนี้
คำจาก
Pacemakers เป็นสิ่งมหัศจรรย์ทางด้านวิศวกรรมและมีประสิทธิภาพและความเชื่อถือได้ดีขึ้นอย่างมากเนื่องจากอุปกรณ์เหล่านี้ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรก แต่ก็ยังมีช่องว่างสำหรับการปรับปรุง การวิจัยและพัฒนาจำนวนมากดำเนินการโดยผู้ผลิตเครื่องกระตุ้นหัวใจเพื่อพัฒนาอุปกรณ์ที่ง่ายต่อการปลูกฝังมีความปลอดภัยยิ่งขึ้นและมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าที่เป็นอยู่ในปัจจุบันซึ่งอาจเป็นประโยชน์ต่อชีวิตของคนที่ได้รับ
> แหล่งที่มา:
> Tracy CM, Epstein AE, Darbar D, et al. 2012 ACCF / AHA / HRS เน้นการปรับปรุงแนวทางการบำบัดด้วยอุปกรณ์บนพื้นฐานของความผิดปกติของจังหวะการเต้นของหัวใจในปีพ. ศ. 2551: รายงานของมูลนิธิโรคหัวใจแห่งอเมริกา (American College of Cardiology Foundation / American Heart Association Task) เกี่ยวกับแนวทางปฏิบัติและสมาคมจังหวะหัวใจ การไหลเวียนปี 2555; 126: 1784