低バッテリーによるペースメーカーの交換

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通常、ペースメーカーの目的は、病気の副鼻腔症候群や心臓ブロック、症状を引き起こすのに十分なほど心拍数を低下させる可能性がある症状（ふらつき、動悸、失神など）を防ぐことです。

ペースメーカーは、小さくても洗練されたコンピューター、そのコンピューター用のソフトウェア説明書、さまざまな繊細な電子部品、およびバッテリーで構成されています。これらはすべて小さな金属製の容器に収められています。ペースメーカーは通常、皮下の襟骨のすぐ下に埋め込まれ、リード線または絶縁ワイヤで心臓に接続されています。部屋。ペースメーカーは、心臓のリズムを鼓動ごとにモニターし、心臓のペースを調整するかどうかについて瞬間的な決定を下します。あなたの心拍数があらかじめ決められた値を下回った場合、それはリードを通してあなたの心臓に小さな電気的インパルスを送ることによって「ペース」し、それによってあなたの心臓を鼓動するように刺激します。

これはペースメーカーに関するより広範な情報です。
ペースメーカーと一緒に暮らすことについて読んでください。

ペースメーカーを設計するエンジニアは、いくつかの困難な問題を解決しなければなりませんでした。最も困難な問題の1つは、ペースメーカーを人体の内部で数年間完全に機能させる方法です。

人体はペースメーカーにとって敵対的な場所です

人体の内部は暖かく、湿っていて塩辛い場所です - あらゆる電子機器にとって非常に敵対的な環境です。それで、とりわけ、ペースメーカーは気密に密封されなければならず（湿気と体液を排除するために）、そしてその繊細な電子部品はこの敵対的な環境で長期間生き残って機能するように設計されなければなりません。エンジニアはこれらの装置を長年使用できるように構築することが非常に上手くなっており、ペースメーカーの故障率は一般に5年間使用した後で1％をかなり下回っています。

ペースメーカーが機能しなければならない過酷な環境からこれらの装置を保護するためには、気密にシールすることが非常に重要です。バッテリーを交換することができるようにペースメーカーを開くことができた場合、気密封止は不可能です。代わりに、バッテリーは他のすべての繊細な電子部品とともに、装置内に恒久的に密閉されていなければなりません。これはなぜ交換可能な電池でペースメーカーを作ることが不可能であるかを説明します。

なぜペースメーカーのバッテリーは充電式ではないのですか？

バッテリをワイヤレスで充電するためのテクノロジ（誘導充電とも呼ばれるプロセス）は数十年前からあります。今日、携帯電話用のワイヤレス充電器を購入できます。

それでは、なぜペースメーカー会社は充電式ペースメーカーを作らないのですか？

1958年の最初の植込み型ペースメーカには充電式のニッケルカドミウム（NiCad）バッテリが使用されていたことを知って驚くかもしれません。ほとんどの人は、植込み型電子機器には充電式バッテリの使用が常に必要だと考えていました。これらのペースメーカーは、ペースメーカーの近くの皮膚に対して誘導コイルを数時間保持することによって充電された。この手順は数日ごとに繰り返す必要がありました。

充電式ペースメーカーは、最終的に2つの理由で失敗しました。第一に、たとえ充電式であってもNiCadバッテリーは比較的短い耐用年数を持っているので、これらのペースメーカーはまだ頻繁に交換される必要がありました。

しかしおそらくもっと重要なのは、人間の本性であることから、ペースメーカーを持っている人々は彼らに課された厳しいスケジュールに従って彼らの装置を再充電することに失敗することが時々ありました。弁護士はペースメーカー会社に、自分のペースメーカーが機能しなくなったために害が発生した場合（失敗が会社のせいであったか、または患者が機器の充電を怠ったかにかかわらず）、破産を招く可能性があると伝えました。

数年以内に、水銀 - 亜鉛電池が開発され、ペースメーカーが最大2年間動作するようになりました。その後まもなく、それよりはるかに長いペースメーカーを動かすことができるヨウ化リチウム電池が開発されました：5〜10年。充電式ペースメーカーの差し迫った必要性は減りましたが、訴訟の差し迫った脅威はそうではありませんでした。

技術の進歩と法律の専門家の両方のおかげで、充電式ペースメーカーはすぐに放棄されました。

なぜ彼らはペースメーカーのバッテリーを今よりもずっと長持ちさせることができないのですか？

実は、彼らはできた彼らは現在よりも実質的に長持ちするペースメーカー電池を作る。実際、1960年代と1970年代には、いくつかのペースメーカー会社がプルトニウム238を動力源とする原子力ペースメーカーを製造しました。これは87年という半減期を持ちます。患者の一生の間に。確かに、これらのペースメーカーのいくつかは今日もまだ運用中です。

核のペースメーカーには明らかな問題がいくつかありました。第一に、プルトニウムは非常に有毒な物質であり、たとえごくわずかな量が血流に漏れたとしても、死は急速に起こります。そして、プルトニウムは明らかに規制当局にとって（そして私たちの文明内のより暗い要素にとってさえも）非常に興味深い物質であるため、これらのペースメーカーを持つ人々は、例えば海外旅行を試みたときに問題に直面しました。原子力規制委員会によって強制された規制の下で、これらの装置を植え込んだ医師は、患者の死後にペースメーカを回復することを要求されたが、これは（患者が離れて医者が引退するため）完全に実用的ではなかった。

バッテリーが「永遠に」続くペースメーカーにも、それほど明白ではない問題があります。事実、すべての電子機器が最終的に故障することです。電子部品が破損するか、単に消耗するだけです。あなた自身が言ったように、あなたのペースメーカーのバッテリーは来年かそこらで失敗することをあなたの医者は知っているので、彼女はあなたの都合の良い時に選択的ペースメーカー交換を予定しています。その中の他の何百もの電子部品が突然動作を停止しました…そのペースメーカの故障は警告なしに突然ペーシングを停止する可能性があり、そしてあなたは潜在的に大きな危害を被る可能性があります。

今日存在する電子部品の種類で、電池の寿命が5年から10年を大幅に超えるペースメーカーの製造を企業が始めた場合、ペースメーカーが多すぎると突然の壊滅的な障害が発生する可能性があります。そうではなく、ペースメーカーは「故障する」可能性が高い最初のコンポーネントがバッテリーであるように設計されており、その「故障」は事前に予測できるため、デバイスは完全に動作を停止する前に交換できます。

もちろん将来的には、ペースメーカーを構築するために必要とされる他の電子部品が製造されることが可能であり、それはコストが法外なものとなることなく実質的により堅牢である。その日が来れば、エンジニアは今日よりもずっと長持ちするバッテリーを設計することができます。

しかし今日の技術では、5 - 10年続くペースメーカーがエンジニアリングの「スイートスポット」であることが今のところ判明しています。