为什么我的整个起搏器需要更换?

题:

我有一个8年前植入的起搏器。 在我的最后一次检查中,我的医生告诉我,我的起搏器电池电量不足,需要在接下来的六个月内更换。 好吧,我期待着在某个时候发生这种事情。 但是我的医生说,不要只是放入一个新电池,整个心脏起搏器必须移除,并且一个全新的电池放入。这似乎是一种浪费。 为什么她不能仅仅更换我已经拥有的起搏器中的电池,或者更好的办法就是像我的iPhone一样使用可充电电池?

答:这些都是很好的问题。 我们首先简要回顾起搏器是什么以及它的功能。 然后,我们将直接解决关于起搏器电池的具体问题。

起搏器 - 快速回顾

通常情况下,起搏器的目的是预防病态窦房结综合征心脏阻塞 ,这种情况会使您的心率减慢到足以产生症状(如头晕心悸晕厥 )。

心脏起搏器由一台微小而精密的计算机,该计算机的软件指令,各种精密电子元件和电池组成 - 全部装在一个小金属容器内。 (一个典型的起搏器今天的大小约为50美分,约为三倍厚。)起搏器通常植入皮下,锁骨下方,并通过导线或绝缘导线连接到您的心脏室。

心脏起搏器监测你的心律,逐搏,并且做出关于是否应该调整心脏的时刻的决定。 如果你的心率低于预先确定的值,它会通过向你的心脏发送一个微小的电脉冲来“步伐”,从而刺激你的心跳。

设计心脏起搏器的工程师必须解决几个难题,其中最困难的问题之一是如何使心脏起搏器在人体内保持完美的功能多年。

人体是起搏器的敌对场所

人体内部是一个温暖,潮湿和咸的地方 - 对于任何电子设备来说都是非常恶劣的环境。 因此,起搏器必须密封(以保持水分和体液流出),并且其精密的电子元件必须能够长时间在这种恶劣环境中生存和运行。 工程师已经非常善于将这些设备制造多年,并且在使用五年后,起搏器的失效率通常远低于1%。

对起搏器进行密封以保护这些设备免受他们必须运作的恶劣环境至关重要。 如果起搏器能够打开以便更换电池,则密封是不可能的。 相反,电池必须永久密封在设备中,以及所有其他精密的电子元件。

这就解释了为什么用可更换电池制造起搏器是不可能的。

为什么不起搏器电池可充电?

无线充电技术(一种称为感应充电的过程)已经存在了几十年,您今天可以为您的手机购买无线充电器。

那么为什么起搏器公司不要制造可充电起搏器呢?

您可能会惊讶于1958年的植入式心脏起搏器有可充电镍镉(NiCad)电池,大多数人都认为可植入电子设备始终需要使用可充电电池。

这些起搏器通过在心脏起搏器附近的皮肤上放置感应线圈几个小时进行充电。 这个程序必须每隔几天重复一次。

充电式起搏器最终失败的原因有两个。 首先,尽管镍镉电池可充电,但使用寿命相对较短,因此这些起搏器仍需经常更换。

但更重要的是,随着人性的发展,有心脏起搏器的人偶尔也不能按照强加给他们的严格时间表给他们的设备充电。 律师通知起搏器公司,如果病人因起搏器停止工作而受到伤害 - 无论是失败是公司的错误还是因为病人忽视对设备进行充电 - 随后的诉讼可能会导致破产。

短短几年内,开发出的汞锌电池可以使起搏器持续使用两年。 此后不久,锂离子电池被开发出来,可为起搏器供电的时间远远长于此:5至10年。 因此,充电式心脏起搏器的迫切需求减少了,而诉讼的迫在眉睫的威胁却没有。

由于技术进步和法律专业,可充电起搏器很快被放弃。

为什么他们不能让起搏器电池比他们现在做的更长久?

事实是,他们可以制造起搏器电池,其寿命比现在长得多。 事实上,在20世纪60年代和70年代,一些起搏器公司制造了由钚-238驱动的核动力起搏器 - 其半衰期为87年 - 因此这些起搏器几乎保证不会用完“果汁”在患者的一生中。 事实上,这些起搏器中的一些可能今天仍在运行。

核心起搏器存在一些明显的问题:首先,钚是一种剧毒物质,即使微量泄漏到血流中,死亡也会迅速发生。 而且因为钚显然是监管机构(甚至是我们文明中的黑暗元素)的一个重要物质,那么这些起搏器的人就会遇到问题,例如他们试图到海外旅行。 根据核管理委员会的规定,植入这些设备的医生需要在病人死亡时恢复起搏器,这是因为病人搬走和医生退休是不切实际的。

起搏器的问题还不太明显,其电池持续“永远”。事实是,所有电子设备最终都会失效,电子组件发生故障或磨损,当起搏器因电池耗尽而失效时,至少这是一种渐进式的如你自己所说,你的医生知道你的起搏器电池将在明年左右失效,因此她会在你方便的时候安排一个选择性的起搏器替代品,但是如果你的起搏器因为其中一个其中数百个电子组件突然停止工作......好吧,起搏器故障可能是灾难性的,它可能突然停止起搏,没有任何警告 - 并且您可能会受到很大的伤害。

如果公司开始制造电池持续时间远远超过5 - 10年的起搏器,那么现在存在的各种电子元件,太多的起搏器会遭受突然的灾难性故障。 相反,起搏器的设计使得第一个可能“失效”的部件是电池,并且由于可以提前预测“失效”,所以可以在完全停止工作之前更换该设备。

当然 - 甚至可能 - 在未来,构建心脏起搏器所需的其他电子元器件将成为可能,而且成本更高,而且成本更低。 当那一天来临时,工程师们可以设计出比现在更持久的电池。

但是对于今天的技术,持续5 - 10年的起搏器事实证明是目前工程上的“甜蜜点”。

一句话来自

起搏器是工程的奇迹,自从这些设备首次发明以来,其有效性和可靠性得到了极大的提高。 但仍有改进空间。 开搏器制造商正在开展许多研究和开发工作,以开发更容易植入的设备,甚至更安全,并且将持续比现在更长的时间 - 可能在接受一个人的生活中。

>来源:

> Tracy CM,Epstein AE,Darbar D等人。 2012 ACCF / AHA / HRS重点介绍2008年心脏节律异常器械治疗指南更新:美国心脏病学会基金会/美国心脏协会实践指南和心律协会特别工作组报告。 Circulation 2012; 126:1784。