![[인공심장박동기②: 환자편]인공심장박동기 달기 겁나시는 분들 모두 주목!](https://i.ytimg.com/vi/ekE1wH0B-ks/hqdefault.jpg)
콘텐츠
- 심장 박동기가하는 일
- 인체는 심장 박동기에게 적대적인 장소입니다
- Pacemaker 배터리가 충전되지 않는 이유는 무엇입니까?
- Pacemaker 배터리를 지금보다 훨씬 더 오래 사용할 수없는 이유는 무엇입니까?
둘 다 좋은 질문입니다. 심박 조율기 개발자가 배터리가 닳 았을 때 완전히 폐기하고 교체해야하는 장치를 만든 이유를 살펴 보겠습니다.
심장 박동기가하는 일
일반적으로 심박 조율기의 목적은 증상 (예 : 현기증, 심계항진 또는 실신)을 생성 할만큼 심박수를 늦출 수있는 병동 증후군 또는 심장 차단으로 인한 증상을 예방하는 것입니다.
심박 조율기는 작지만 정교한 컴퓨터, 해당 컴퓨터에 대한 소프트웨어 지침, 다양한 섬세한 전자 부품 및 배터리로 구성되며 모두 작은 금속 용기에 담겨 있습니다. (오늘날 일반적인 박동 조율기는 크기가 50 센트 정도이고 두께는 약 3 배입니다.) 박동 조율기는 일반적으로 피부 아래, 쇄골 바로 아래에 이식되며 리드 또는 절연 전선으로 심장에 연결됩니다. 변호사 사무실.
심박 조율기는 심장 박동을 박동 단위로 모니터링하고 심장 박동을 조절해야하는지 여부에 대해 매순간 결정을 내립니다. 심장 박동수가 미리 결정된 값 이하로 떨어지면 리드를 통해 심장에 작은 전기 충격을 보내 심장 박동을 자극합니다.
심박 조율기를 설계하는 엔지니어는 몇 가지 어려운 문제를 해결해야했으며, 가장 어려운 문제 중 하나는 심박 조율기가 인체 내부에서 몇 년 동안 완벽하게 작동하도록 유지하는 방법이었습니다.
인체는 심장 박동기에게 적대적인 장소입니다
노트북에 커피를 쏟은 사람이라면 액체와 전자 장치가 섞이지 않는다는 것을 알고 있습니다. 심장 박동기는 유동적 인 환경에서 전체 존재를 소비해야하는 전자 장치입니다.
실제로 인체 내부는 따뜻하고 습하고 짠 곳입니다. 모든 전자 장치에 매우 적대적인 환경입니다. 따라서 무엇보다도 심박 조율기는 (수분과 체액을 차단하기 위해) 밀폐되어 있어야하며, 섬세한 전자 부품은 이러한 적대적인 환경에서 오랫동안 생존하고 기능하도록 설계되어야합니다.
엔지니어들은 이러한 장치를 수년 동안 사용할 수 있도록 매우 능숙 해졌으며, 일반적으로 심장 박동기의 고장률은 5 년 사용 후 1 % 미만입니다.
심장 박동기가 작동해야하는 적대적인 환경으로부터 이러한 장치를 보호하기 위해 심박 조율기를 완전히 밀봉하는 것이 매우 중요합니다. 심박 조율기를 열어 배터리를 교체 할 수 있다면 적절한 밀폐 밀봉이 거의 불가능할 것입니다.
배터리를 제거하는 대신 다른 모든 섬세한 전자 부품과 함께 장치 내에서 영구적으로 밀봉해야합니다. 이것은 심박 조율기 개발자가 교체 가능한 배터리로 심박 조율기를 만드는 것이 불가능하다고 생각한 이유를 설명합니다.
Pacemaker 배터리가 충전되지 않는 이유는 무엇입니까?
무선으로 배터리를 충전하는 기술 (유도 충전이라고도 함)은 수십 년 동안 사용되어 왔으며 오늘날 휴대폰 용 무선 충전기를 구입할 수 있습니다. 그렇다면 심박 조율기 회사는 왜 충전식 심박 조율기를 만들지 않습니까?
1958 년의 원래 이식 형 심박 조율기에는 충전식 니켈 카드뮴 (NiCad) 배터리가 있었으며 대부분의 사람들은 이식 형 전자 장치에 충전식 배터리 사용이 항상 필요하다고 믿었습니다. 이 심장 박동기는 몇 시간 동안 심장 박동기 근처의 피부에 유도 코일을 대고 재충전되었습니다. 이 절차는 며칠마다 반복되어야했습니다.
충전식 맥박 조정기는 궁극적으로 두 가지 이유로 실패했습니다. 첫째, 충전식이지만 NiCad 배터리는 수명이 비교적 짧기 때문에 이러한 심박 조율기는 여전히 자주 교체해야합니다.
그러나 아마도 더 중요한 것은 인간의 본성이있는 그대로 심장 박동기를 가진 사람들이 정해진 엄격한 일정에 따라 장치를 충전하지 못하는 경우가 있다는 것입니다. 변호사들은 심박 조율기 회사에 환자가 심박 조율기가 작동을 멈춰 부상을 입는 경우 (실패가 회사의 잘못이든 환자가 기기 재충전을 소홀히했기 때문에) 후속 소송으로 인해 파산 할 가능성이 있다고 통보했습니다.
몇 년 안에 심박 조율기를 최대 2 년까지 유지할 수있는 수은-아연 배터리가 개발되었습니다. 얼마 지나지 않아 요오드화 리튬 배터리가 개발되어 5 년에서 10 년 동안 심박 조율기에 훨씬 더 오래 전력을 공급할 수있었습니다. 따라서 재 충전식 심박 조율기에 대한 절박한 필요성은 줄어들었지만 임박한 소송 위협은 줄어 들었습니다.
기술 발전과 법률 전문가 덕분에 충전식 심박 조율기의 아이디어는 금방 포기되었습니다. 심박 조율기 개발자가 가끔 재고하는 아이디어이지만 지금까지는 잠재적 인 위험 (적어도 회사에 대한)이 잠재적 인 이점을 능가했습니다.
Pacemaker 배터리를 지금보다 훨씬 더 오래 사용할 수없는 이유는 무엇입니까?
사실, 그들은할 수 있었다 지금보다 훨씬 더 오래 지속되는 심박 조율기 배터리를 만드십시오. 실제로 1960 년대와 1970 년대에 몇몇 심박 조율기 회사는 반감기가 87 년인 플루토늄 -238에 의해 구동되는 원자력 심박 조율기를 만들었습니다. 따라서이 심박 조율기는 사실상 "주스"가 부족하지 않도록 보장되었습니다. 환자의 일생 동안. 실제로 이러한 심장 박동기 중 일부는 오늘날에도 여전히 작동 중일 수 있습니다.
그러나 상상할 수 있듯이, 핵 심박 조율기에는 몇 가지 명백한 문제가있었습니다. 첫째, 플루토늄은 매우 독성이 강한 물질이며 소량이 혈류로 누출 되더라도 빠르게 사망 할 것입니다. 그리고 플루토늄은 규제 기관 (그리고 우리 문명 내의 더 어두운 요소까지도)에게 큰 관심을 끄는 물질이기 때문에 이러한 심장 박동기를 가진 사람들은 예를 들어 해외 여행을 시도 할 때 문제에 직면했습니다.
이러한 장치를 이식 한 의사는 원자력 규제위원회에서 시행하는 규정에 따라 환자 사망시 심박 조율기를 회복해야했으며, 이는 환자가 떠나고 의사가 퇴직하기 때문에 완전히 비현실적인 것으로 입증되었습니다.
또한 배터리가 "영원히"지속되는 심박 조율기에는 덜 분명한 문제가 있습니다. 사실 모든 전자 장치는 결국 고장납니다. 조만간 모든 전자 부품이 고장 나거나 마모됩니다. 배터리가 닳아 심장 박동기가 고장 나면 적어도 점진적이고 예측 가능한 사건입니다. 의사는 정기 검진을 통해 몇 가지 몇 달 동안 배터리가 닳아 교체가 필요하다고 경고하므로 편리한 시간에 선택적 심박 조율기 교체를 예약 할 수 있습니다.
그러나 수백 개의 전자 부품 중 다른 하나가 갑자기 작동을 멈춰서 심장 박동기가 작동하지 않는다면 그것은 재앙이 될 수 있습니다. 심장 박동기는 경고없이 갑자기 속도 조절을 멈출 수 있으며, 소유자는 잠재적으로 큰 피해를 입을 수 있습니다.
기업이 현재 존재하는 전자 부품과 함께 배터리 수명이 5 년에서 10 년 이상인 심박 조율기를 구축하기 시작하면 너무 많은 심박 조율기가 갑작스럽고 치명적인 고장을 겪을 것입니다. 오히려 심박 조율기는 "고장"할 가능성이있는 첫 번째 구성 요소가 배터리이고 "고장"을 미리 예측할 수 있으므로 장치가 완전히 작동을 멈추기 전에 교체 할 수 있도록 설계되었습니다.
물론 미래에는 심박 조율기를 구축하는 데 필요한 다른 전자 부품이 비용을 엄청나게하지 않으면 서 훨씬 더 견고하게 만들어 질 가능성이 있습니다. 그날이 오면 엔지니어는 현재보다 훨씬 오래 지속되는 배터리를 설계 할 수 있습니다.
오늘날의 기술로 인해 5 년에서 10 년 동안 지속되는 심장 박동기는 현재로서는 엔지니어링 "스위트 스팟"으로 판명되었습니다.
Verywell의 한마디
페이스 메이커는 엔지니어링의 경이로움이며 이러한 장치가 처음 발명 된 이후로 효율성과 신뢰성이 크게 향상되었습니다. 그러나 여전히 개선의 여지가 있습니다. 심박 조율기 제조업체는 이식하기 쉽고 안전하며 오늘날보다 훨씬 오래 지속될 수있는 기기를 개발하기 위해 심박 조율기 제조업체에서 많은 연구와 개발을 수행하고 있습니다.
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