コンテンツ
- ペースメーカーが行うこと
- 人体はペースメーカーにとって敵対的な場所です
- なぜPacemakerバッテリーは充電式ではないのですか？
- 彼らがペースメーカー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はなぜですか？
これらはどちらも良い質問です。ペースメーカーの開発者が、バッテリーが消耗したときに廃棄して全体を交換する必要があるデバイスを作成した理由を見てみましょう。
ペースメーカーが行うこと
通常、ペースメーカーの目的は、症状を引き起こすのに十分なほど心拍数を遅くする可能性のある症状（立ちくらみ、動悸、失神など）である洞不全症候群または心臓ブロックから症状を防ぐことです。
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命令、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-すべてが小さな金属製の容器に封入されています。 （今日の一般的なペースメーカーは約50セントのサイズで、厚さは約3倍です。）ペースメーカーは通常、鎖骨の真下の皮膚の下に埋め込まれ、リードまたは絶縁ワイヤーによって心臓に接続されます。チャンバー。
ペースメーカーは心拍ごとに心拍を監視し、心臓のペースを調整するかどうかを瞬間的に判断します。心拍数が所定の値を下回ると、リード線を介して小さな電気インパルスを心臓に送り、心拍を刺激して心拍数を「ペーシング」します。
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する必要がありました。最も困難なものの1つは、ペースメーカーを人体内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
ノートパソコンにコーヒーをこぼした人は、液体と電子機器が混ざらないことを知っています。ペースメーカーは、流動的な環境でその存在全体を費やす必要がある電子デバイスです。
実際、人体の内部は暖かく、湿気があり、塩辛い場所です。これは、あらゆる電子機器にとって非常に敵対的な環境です。そのため、とりわけ、ペースメーカーは（湿気や体液を遮断するために）密閉する必要があり、その繊細な電子部品は、この過酷な環境で長期間存続および機能するように設計する必要があります。
エンジニアは、これらのデバイスを長年にわたって構築することを非常に得意にしており、ペースメーカーの故障率は、一般に、5年間の使用で1％未満です。
ペースメーカーが機能しなければならない厳しい環境からこれらのデバイスを保護するために、ペースメーカーを密閉することは非常に重要です。ペースメーカーがバッテリーを交換できるように開くことができた場合、適切な気密封止はほぼ不可能です。
バッテリーは取り外し可能ではなく、他のすべての繊細な電子部品とともに、デバイス内に恒久的に密封する必要があります。これが、ペースメーカーの開発者が、交換可能なバッテリーを備えたペースメーカーを構築することは不可能だと考えた理由を説明しています。
なぜPacemakerバッテリーは充電式ではないのですか？
バッテリーをワイヤレスで充電する技術（誘導充電とも呼ばれるプロセス）は数十年前からあり、現在、携帯電話用のワイヤレス充電器を購入できます。では、なぜペースメーカー企業は充電式ペースメーカーを作らないのでしょうか？
1958年のオリジナルの埋め込み型ペースメーカーには充電式ニッケルカドミウム（NiCad）バッテリーがあり、ほとんどの人は埋め込み型電子機器には常に充電式バッテリーの使用が必要であると信じていたことに驚くかもしれません。これらのペースメーカーは、誘導コイルをペースメーカーの近くの皮膚に対して数時間保持することによって再充電されました。この手順を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、2つの理由で最終的に失敗しました。まず、充電式ですが、NiCadバッテリーの寿命は比較的短いため、これらのペースメーカーは頻繁に交換する必要がありました。
しかし、おそらくもっと重要なことは、人間の本質がそうであるように、ペースメーカーを使用している人々は、彼らに課された厳しいスケジュールに従ってデバイスを再充電できないことがあります。弁護士は、ペースメーカーが動作を停止したために患者が危害を被った場合-障害が会社のせいであるか、患者がデバイスの再充電を怠ったためであるかを問わず、その後の訴訟で破産が発生する可能性があるとペースメーカーに通知しました。
数年以内に、ペースメーカーを最大2年間維持できる水銀亜鉛電池が開発されました。その後まもなく、それよりはるかに長いペースメーカーに電力を供給できるヨウ化リチウム電池が開発されました：5〜10年間。したがって、再充電可能なペースメーカーの差し迫った必要性は減少したが、訴訟の差し迫った脅威は減少しなかった。
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のアイデアはすぐに放棄されました。これはペースメーカー開発者によって時々再考されるアイデアですが、これまでのところ、（少なくとも企業にとって）潜在的なリスクは潜在的な利益を上回っています。
彼らがペースメーカー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はなぜですか？
事実は、彼らはたぶん......だろう 現在よりも大幅に長持ちするペースメーカーのバッテリーを作る。実際、1960年代と1970年代には、いくつかのペースメーカー企業がプルトニウム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年の半減期を持ちます。したがって、これらのペースメーカーは、「ジュース」が尽きないことが事実上保証されていました。患者の生涯の間。確かに、これらのペースメーカーのいくつかは、今日でも動作している可能性があります。
しかし、ご想像のとおり、核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。まず、プルトニウムは非常に有毒な物質であり、たとえ微量でも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）大きな関心事であることは明らかなので、これらのペースメーカーを持つ人々は、たとえば海外旅行をしようとしたときに問題に直面しました。
これらのデバイスを埋め込んだ医師は、原子力規制委員会によって施行された規制の下で、患者の死亡時にペースメーカーを回復する必要がありましたが、（患者が引っ越して医師が引退するため）完全に非現実的であることが証明されました。
バッテリーが「永久に」持続するペースメーカーには、それほど明白ではない問題もあります。事実は、すべての電子機器が最終的に故障することです。遅かれ早かれ、すべての電子部品が故障するか、消耗するだけです。バッテリーが消耗したためにペースメーカーが故障した場合、少なくともそれは段階的で予測可能なイベントです。定期的な検査を行うことにより、医師はいくつかのことを行いますバッテリーが消耗していて交換が必要になる可能性が高いことを数か月警告するので、任意のペースメーカー交換を都合のよいときにスケジュールできます。
しかし、数百に及ぶ電子コンポーネントのいずれかが突然機能しなくなったためにペースメーカーが故障した場合は、それは破局的なことになる可能性があります。ペースメーカーは警告なしに突然ペーシングを停止する可能性があり、その所有者は大きな害を被る可能性があります。
今日存在する種類の電子部品を使用して、バッテリーの寿命が5〜10年を大幅に超えるペースメーカーを企業が構築し始めた場合、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します。むしろ、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、デバイスが完全に動作を停止する前に交換できます。
もちろん、可能性はありますが、将来的には、ペースメーカーを構築するために必要な他の電子部品が、費用をかけずに大幅に強化される可能性があります。その日が来ると、エンジニアは、今日よりも大幅に長持ちするバッテリーを設計できます。
今日のテクノロジーでは、5〜10年続くペースメーカーが、今のところエンジニアリングの「スイートスポット」となっています。
ベリーウェルからの一言
ペースメーカーはエンジニアリングの驚異であり、これらのデバイスが最初に発明されて以来、その有効性と信頼性は大幅に向上しています。しかし、まだ改善の余地があります。ペースメーカーメーカーは、埋め込みが容易で安全性が高く、現在よりもはるかに長持ちするデバイスを開発するために、多くの研究開発が行われています。
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