Vraag:
Ik heb een pacemaker die ongeveer acht jaar geleden werd geïmplanteerd. Bij mijn laatste controle vertelde mijn arts me dat mijn pacemakerbatterij bijna leeg is en binnen de komende zes maanden moet worden vervangen. Goed, ik verwachtte dat dit ooit zou gebeuren. Maar mijn arts zegt dat in plaats van alleen maar een nieuwe batterij in te brengen, de hele pacemaker moet worden verwijderd en een geheel nieuwe moet worden geplaatst. Dat lijkt zonde. Waarom kan ze niet gewoon de batterij vervangen in de pacemaker die ik al heb, of beter nog, een oplaadbare batterij plaatsen zoals ik die op mijn iPhone heb?
Antwoord: Dit zijn echt goede vragen. Laten we beginnen met een korte bespreking van wat een pacemaker is en wat het doet. Dan zullen we direct uw specifieke vragen over pacemakerbatterijen behandelen.
Pacemakers - een snel overzicht
Doorgaans is het doel van een pacemaker symptomen van sick sinus-syndroom of een hartblokkade te voorkomen , aandoeningen die uw hartslag voldoende kunnen vertragen om symptomen te veroorzaken (zoals duizeligheid , hartkloppingen of syncope ).
Een pacemaker bestaat uit een kleine maar geavanceerde computer, software-instructies voor die computer, verschillende delicate elektronische componenten en een batterij - alles ingesloten in een kleine metalen container. (Een typische pacemaker van vandaag heeft ongeveer de grootte van een stuk van 50 cent, en ongeveer drie keer zo dik.) Pacemakers worden gewoonlijk onder de huid geïmplanteerd, net onder het sleutelbeen, en worden verbonden door leads - of geïsoleerde draden - aan uw hart kamers.
De pacemaker controleert uw hartritme, beat-by-beat en neemt van moment tot moment beslissingen over het al dan niet in gang zetten van uw hart. Als uw hartslag onder een vooraf bepaalde waarde daalt, wordt deze 'gepasseerd' door een kleine elektrische impuls naar uw hart te sturen via de lead, waardoor uw hart wordt gestimuleerd te verslaan.
De ingenieurs die pacemakers ontwerpen, moesten verschillende moeilijke problemen oplossen, een van de moeilijkste was om de pacemaker gedurende enkele jaren perfect te laten functioneren in het menselijk lichaam.
Het menselijk lichaam is een vijandige plaats voor een pacemaker
De binnenkant van het menselijk lichaam is een warme, natte en zoute plek - een zeer vijandige omgeving voor elk elektronisch apparaat. Dus onder andere moet een pacemaker hermetisch worden afgesloten (om vocht en lichaamsvloeistoffen buiten te houden), en de delicate elektronische componenten ervan moeten worden ontworpen om te overleven en te functioneren in deze vijandige omgeving gedurende een lange tijd. Ingenieurs zijn zeer goed in het bouwen van deze apparaten geworden om vele jaren mee te gaan, en het faalpercentage voor pacemakers is in het algemeen ruim minder dan 1% na vijf jaar gebruik.
Het is van cruciaal belang dat pacemakers hermetisch worden afgesloten om deze apparaten te beschermen tegen de vijandige omgeving waarin ze moeten functioneren. Als pacemakers konden worden geopend zodat de batterij kon worden vervangen, zou hermetische sluiting onmogelijk zijn. In plaats daarvan moet de batterij permanent worden verzegeld in het apparaat, samen met alle andere delicate elektronische componenten.
Dit verklaart waarom het onmogelijk is om pacemakers te maken met vervangbare batterijen.
Waarom zijn pacemakerbatterijen niet oplaadbaar?
De technologie voor het draadloos opladen van batterijen (een proces dat ook wel inductieladen wordt genoemd) bestaat al enkele decennia en u kunt vandaag nog draadloze opladers kopen voor uw mobiele telefoons.
Dus waarom ontwikkelen pacemakerbedrijven geen oplaadbare pacemakers?
Het zal u misschien verbazen te horen dat de oorspronkelijke implanteerbare pacemakers uit 1958 oplaadbare nikkel-cadmium (NiCad) -batterijen hadden en dat de meeste mensen geloofden dat het gebruik van oplaadbare batterijen altijd nodig zou zijn voor implanteerbare elektronische apparaten.
Deze pacemakers werden opgeladen door een inductieve spoel tegen de huid te houden, vlakbij de pacemaker, gedurende enkele uren. Deze procedure moest om de paar dagen worden herhaald.
Oplaadbare pacemakers zijn uiteindelijk om twee redenen mislukt. Ten eerste hebben NiCad-batterijen, hoewel ze oplaadbaar zijn, een relatief korte levensduur, dus deze pacemakers moesten nog vaak worden vervangen.
Maar waarschijnlijk nog belangrijker is dat mensen met pacemakers af en toe niet in staat waren hun apparaten op te laden volgens het rigoureuze schema dat hen was opgelegd. Advocaten informeerden de pacemakerbedrijven dat als een patiënt schade ondervond omdat zijn / haar pacemaker niet meer werkte - of de storing de fout van het bedrijf was of omdat de patiënt naliet het apparaat op te laden - latere rechtszaken waarschijnlijk een faillissement zouden veroorzaken.
Binnen enkele jaren werden kwik-zinkbatterijen ontwikkeld die een pacemaker maximaal twee jaar lang konden laten werken. Kort daarna werden lithiumjodide-batterijen ontwikkeld die een pacemaker veel langer konden voeden: gedurende 5 tot 10 jaar. Dus nam de dringende behoefte aan oplaadbare pacemakers af, terwijl de onmiddellijke dreiging van rechtszaken dat niet deed.
Dankzij zowel de technologische vooruitgang als de advocatuur werden oplaadbare pacemakers snel verlaten.
Waarom kunnen ze geen pacemakerbatterijen maken die veel langer meegaan dan nu?
Feit is dat ze pacemakerbatterijen kunnen maken die aanzienlijk langer meegaan dan nu. Sterker nog, in de jaren zestig en zeventig maakten enkele pacemakerbedrijven pacemakers op basis van kernen die werden aangedreven door plutinium-238 - met een halfwaardetijd van 87 jaar - dus deze pacemakers waren vrijwel gegarandeerd dat ze geen "sap" opraken tijdens de levensduur van de patiënt. Inderdaad, enkele van deze pacemakers kunnen nog steeds in gebruik zijn vandaag.
Er waren enkele duidelijke problemen met nucleaire pacemakers: ten eerste is plutonium een zeer giftige stof en zelfs als een minuscule hoeveelheid in de bloedbaan lekt, zou de dood snel volgen. En omdat plutonium duidelijk een stof is die van groot belang is voor regelgevers (en zelfs voor de duistere elementen in onze beschaving), werden mensen met deze pacemakers geconfronteerd met problemen, bijvoorbeeld wanneer ze probeerden overzee te reizen. Artsen die deze apparaten implanteerden, moesten volgens een door de Nuclear Regulatory Commission afgedwongen verordening de pacemakers herstellen bij het overlijden van de patiënt, wat (omdat patiënten weggingen en artsen met pensioen gingen) volkomen onpraktisch bleek te zijn.
Er is ook een minder voor de hand liggend probleem met pacemakers waarvan de batterijen "voor eeuwig" blijven bestaan. Feit is dat alle elektronische apparaten uiteindelijk uitvallen. Elektronische componenten breken of verslijten gewoon. Wanneer een pacemaker faalt omdat de batterij verslijt, is dat tenminste geleidelijk en Zoals u zelf hebt gezegd, weet uw arts dat uw pacemakerbatterij het komende jaar of zo zal falen en daarom plant ze een vervangende pacemaker op uw gemak, maar als uw pacemaker zou falen omdat een van de andere honderden elektronische componenten erin stopten plotseling met werken ... wel, het falen van de pacemaker zou catastrofaal kunnen zijn, het zou plotseling kunnen stoppen met lopen, zonder enige waarschuwing - en je zou potentieel grote schade kunnen lijden.
Als bedrijven begonnen pacemakers te bouwen waarvan de batterijen aanzienlijk langer dan 5 - 10 jaar meegingen, met de soorten elektronische componenten die tegenwoordig bestaan, zouden te veel pacemakers plotselinge, catastrofale mislukkingen ondergaan. Integendeel, pacemakers zijn zo ontworpen dat het eerste onderdeel dat waarschijnlijk "faalt" de batterij is, en aangezien die "storing" van tevoren kan worden voorspeld, kan het apparaat worden vervangen voordat het helemaal niet meer werkt.
Het is natuurlijk mogelijk - en waarschijnlijk zelfs - dat in de toekomst andere elektronische componenten die nodig zijn voor het bouwen van pacemakers, gemaakt zullen worden die substantieel robuuster zijn zonder kostenbesparend te zijn. Wanneer die dag komt, kunnen ingenieurs batterijen ontwerpen die aanzienlijk langer meegaan dan ze vandaag doen.
Maar met de technologie van vandaag blijkt een pacemaker die 5 - 10 jaar meegaat de technische "sweet spot" te zijn - voor nu.
Een woord van
Pacemakers zijn een technisch wonder, en hun effectiviteit en betrouwbaarheid zijn enorm verbeterd sinds deze apparaten voor het eerst werden uitgevonden. Maar er is nog steeds ruimte voor verbetering. Veel onderzoek en ontwikkeling wordt gedaan door fabrikanten van pacemakers om apparaten te ontwikkelen die gemakkelijker te implanteren zijn, nog veiliger zijn en veel langer meegaan dan ze vandaag doen - mogelijk voor het leven van de persoon die er een ontvangt.
> Bronnen:
> Tracy CM, Epstein AE, Darbar D, et al. 2012 ACCF / AHA / HRS Gerichte update van de richtlijnen van 2008 voor apparaatgebaseerde therapie van hartritmestoornissen: een rapport van de American College of Cardiology Foundation / de Amerikaanse Heart Association Task Force over praktijkrichtlijnen en de Heart Rhythm Society. Oplage 2012; 126: 1784.