Frage:
Ich habe einen Herzschrittmacher, der vor etwa acht Jahren implantiert wurde. Bei meiner letzten Untersuchung sagte mir mein Arzt, dass mein Herzschrittmacher-Akku fast leer ist und innerhalb der nächsten sechs Monate ausgetauscht werden muss. Gut, ich habe damit gerechnet, dass dies irgendwann passiert. Aber mein Arzt sagt, anstatt nur eine neue Batterie einzulegen, muss der ganze Herzschrittmacher entfernt und ein brandneues implantiert werden. Das scheint eine Verschwendung zu sein. Warum kann sie nicht einfach die Batterie im Herzschrittmacher, den ich bereits habe, ersetzen, oder noch besser, eine wiederaufladbare Batterie, wie ich sie in meinem iPhone habe?
Antwort: Das sind wirklich gute Fragen. Fangen wir an, kurz zu untersuchen, was ein Herzschrittmacher ist und was er tut. Dann werden wir direkt auf Ihre spezifischen Fragen zu Schrittmacherbatterien eingehen.
Herzschrittmacher - eine kurze Übersicht
Typischerweise besteht der Zweck eines Herzschrittmachers darin, Symptome eines Sick-Sinus-Syndroms oder einer Herzblockade zu verhindern, Bedingungen, die Ihre Herzfrequenz verlangsamen können, um Symptome zu erzeugen (wie Benommenheit , Palpitationen oder Synkopen ).
Ein Herzschrittmacher besteht aus einem winzigen, aber hochentwickelten Computer, Softwareanweisungen für diesen Computer, verschiedenen empfindlichen elektronischen Komponenten und einer Batterie - alles in einem kleinen Metallbehälter. (Ein typischer Herzschrittmacher ist heute etwa so groß wie ein 50-Cent-Stück und etwa dreimal so dick.) Herzschrittmacher werden in der Regel direkt unter dem Schlüsselbein unter die Haut implantiert und über Leitungen - oder isolierte Drähte - mit Ihrem Herz verbunden Kammern.
Der Herzschrittmacher überwacht Ihren Herzrhythmus im Takt und trifft Moment-zu-Moment-Entscheidungen darüber, ob Ihr Herz Schritt halten soll oder nicht. Wenn Ihre Herzfrequenz unter einen vorher festgelegten Wert fällt, "schreitet" sie, indem sie einen winzigen elektrischen Impuls durch die Leitung an Ihr Herz sendet, wodurch Ihr Herz angeregt wird zu schlagen.
- Hier finden Sie ausführlichere Informationen zu Herzschrittmachern.
- Lesen Sie über das Leben mit einem Herzschrittmacher.
Die Ingenieure, die Herzschrittmacher entwickeln, mussten mehrere schwierige Probleme lösen. Eine der schwierigsten war es, den Herzschrittmacher über mehrere Jahre perfekt im menschlichen Körper zu halten.
Der menschliche Körper ist ein feindlicher Ort für einen Herzschrittmacher
Das Innere des menschlichen Körpers ist ein warmer, nasser und salziger Ort - eine sehr feindselige Umgebung für jedes elektronische Gerät. Unter anderem muss ein Herzschrittmacher hermetisch versiegelt werden (um Feuchtigkeit und Körperflüssigkeiten draußen zu halten), und seine empfindlichen elektronischen Komponenten müssen so konstruiert sein, dass sie in dieser feindlichen Umgebung für lange Zeit überleben und funktionieren. Ingenieure sind sehr gut darin geworden, diese Geräte für viele Jahre herzustellen, und die Ausfallrate für Schrittmacher liegt im allgemeinen nach weniger als 1% nach fünf Jahren.
Es ist von entscheidender Bedeutung, dass Herzschrittmacher hermetisch versiegelt werden, um diese Geräte vor der feindlichen Umgebung zu schützen, in der sie funktionieren müssen. Wenn Schrittmacher geöffnet werden könnten, so dass die Batterie ersetzt werden könnte, wäre eine hermetische Abdichtung unmöglich. Stattdessen muss die Batterie zusammen mit allen anderen empfindlichen elektronischen Komponenten im Gerät dauerhaft versiegelt werden.
Dies erklärt, warum es unmöglich ist, Schrittmacher mit austauschbaren Batterien herzustellen.
Warum sind Akkus von Herzschrittmachern nicht wiederaufladbar?
Die Technologie zum kabellosen Aufladen von Batterien (ein Prozess, der auch induktives Laden genannt wird) gibt es seit mehreren Jahrzehnten, und Sie können heute drahtlose Ladegeräte für Ihre Mobiltelefone kaufen.
Warum bauen Schrittmacherunternehmen keine wiederaufladbaren Herzschrittmacher?
Sie werden überrascht sein zu erfahren, dass die ursprünglichen implantierbaren Herzschrittmacher aus dem Jahr 1958 wiederaufladbare Nickel-Cadmium (NiCd) -Batterien hatten und die meisten Leute glaubten, dass die Verwendung wiederaufladbarer Batterien für implantierbare elektronische Geräte immer notwendig sein würde.
Diese Herzschrittmacher wurden wiederaufgeladen, indem man eine induktive Spule mehrere Stunden lang in der Nähe des Herzschrittmachers gegen die Haut hielt. Dieser Vorgang musste alle paar Tage wiederholt werden.
Wiederaufladbare Schrittmacher scheiterten letztlich aus zwei Gründen. Erstens haben NiCad-Akkus, obwohl sie wiederaufladbar sind, eine relativ kurze Lebensdauer, so dass diese Schrittmacher oft ersetzt werden mussten.
Aber was noch wichtiger ist: Menschen mit Herzschrittmachern haben es gelegentlich nicht geschafft, ihre Geräte nach dem strengen Zeitplan wieder aufzuladen, der ihnen auferlegt wurde. Anwälte informierten die Herzschrittmacherunternehmen, dass, wenn ein Patient einen Schaden erlitten hat, weil sein / ihr Herzschrittmacher aufgehört hat zu arbeiten - ob das Versagen die Schuld des Unternehmens war oder weil der Patient es vernachlässigte, das Gerät aufzuladen - nachfolgende Klagen wahrscheinlich Konkurs verursachen würden.
Innerhalb weniger Jahre wurden Quecksilber-Zink-Batterien entwickelt, die einen Schrittmacher bis zu zwei Jahre am Laufen halten konnten. Bald darauf wurden Lithium-Jod-Batterien entwickelt, die einen Herzschrittmacher wesentlich länger antreiben können: für 5 bis 10 Jahre. Der Bedarf an wiederaufladbaren Herzschrittmachern nahm daher ab, während die drohende Gefahr von Klagen nicht nachließ.
Dank des technologischen Fortschritts und der Anwaltschaft wurden wiederaufladbare Herzschrittmacher schnell aufgegeben.
Warum können Herzschrittmacherbatterien nicht wesentlich länger halten als jetzt?
Tatsache ist, dass sie Schrittmacherbatterien herstellen können, die wesentlich länger halten als heute. In den 1960er und 1970er Jahren haben einige Schrittmacherunternehmen atomare Schrittmacher hergestellt, die mit Plutinium-238 betrieben wurden - das eine Halbwertszeit von 87 Jahren hat -, so dass diese Schrittmacher praktisch garantiert nicht den Saft verloren haben. während der Lebenszeit des Patienten. Tatsächlich können einige dieser Herzschrittmacher heute noch in Betrieb sein.
Es gab einige offensichtliche Probleme mit nuklearen Schrittmachern: Erstens ist Plutonium eine hochtoxische Substanz, und selbst wenn eine winzige Menge in den Blutkreislauf gelangt, würde der Tod schnell eintreten. Und da Plutonium offensichtlich eine Substanz ist, die für die Regulierungsbehörden von großem Interesse ist (und sogar für die dunkleren Elemente unserer Zivilisation), hatten Menschen mit diesen Schrittmachern Probleme, zum Beispiel wenn sie versuchten, nach Übersee zu reisen. Ärzte, die diese Geräte implantierten, waren nach einer von der Nuclear Regulatory Commission erzwungenen Verordnung verpflichtet, die Herzschrittmacher nach dem Tod des Patienten zurückzugewinnen, was sich (da Patienten wegziehen und Ärzte in Rente gehen) als völlig unpraktisch erwies.
Es gibt auch ein weniger offensichtliches Problem mit Herzschrittmachern, deren Batterien "für immer" halten. Tatsache ist, dass schließlich alle elektronischen Geräte versagen. Elektronische Komponenten brechen oder verschleißen. Wenn ein Herzschrittmacher versagt, weil der Akku leer ist, ist das zumindest allmählich Wie Sie selbst gesagt haben, weiß Ihr Arzt, dass Ihre Herzschrittmacherbatterie im nächsten Jahr versagen wird, und deshalb plant sie einen elektiven Herzschrittmacherersatz nach Ihren Wünschen, aber wenn Ihr Herzschrittmacher ausfallen sollte, weil einer der andere hunderte von elektronischen Komponenten in ihm hörten plötzlich auf zu arbeiten ... Nun, dieser Herzschrittmacherversagen könnte katastrophale Folgen haben. Er könnte plötzlich ohne Vorwarnung aufhören zu schreiten - und Sie könnten möglicherweise großen Schaden erleiden.
Wenn Unternehmen begannen, Herzschrittmacher zu bauen, deren Batterien wesentlich länger als 5 bis 10 Jahre dauerten, würden mit den heute vorhandenen elektronischen Komponenten zu viele Herzschrittmacher plötzlich katastrophal ausfallen. Herzschrittmacher sind vielmehr so ausgelegt, dass die erste Komponente, die wahrscheinlich "versagt", die Batterie ist, und da dieser "Ausfall" im Voraus vorhergesagt werden kann, kann das Gerät ersetzt werden, bevor es überhaupt aufhört zu arbeiten.
Es ist natürlich möglich - und sogar wahrscheinlich -, dass in Zukunft andere elektronische Komponenten, die für den Bau von Herzschrittmachern benötigt werden, hergestellt werden, die wesentlich robuster sind, ohne dass sie kostenintensiv sind. Wenn dieser Tag kommt, können Ingenieure Batterien entwerfen, die wesentlich länger halten als heute.
Aber mit der heutigen Technologie entpuppt sich ein Schrittmacher, der 5 bis 10 Jahre hält, als der "Sweet Spot" der Technik - vorerst.
Ein Wort von
Herzschrittmacher sind ein Wunder der Technik, und ihre Wirksamkeit und Zuverlässigkeit haben sich seit der Erfindung dieser Geräte enorm verbessert. Aber es gibt noch Raum für Verbesserungen. Herzschrittmacherhersteller entwickeln und entwickeln viel, um Geräte zu entwickeln, die leichter zu implantieren sind, noch sicherer sind und viel länger halten als heute - möglicherweise für das Leben der Person, die sie erhält.
> Quellen:
> Tracy CM, Epstein AE, Darbar D, et al. 2012 ACCF / AHA / HRS Focused Update der Richtlinien für die Gerät-basierte Therapie von Herzrhythmusanomalien 2008: ein Bericht der American College of Cardiology Foundation / American Heart Association Arbeitsgruppe für Praxisrichtlinien und der Herzrhythmusgesellschaft. Auflage 2012; 126: 1784.