Contente
- O que fazem os marcapassos
- O corpo humano é um lugar hostil para um marcapasso
- Por que as baterias do Pacemaker não são recarregáveis?
- Por que eles não podem fazer as baterias do marcapasso durarem muito mais tempo do que agora?
Ambas são boas perguntas. Vamos dar uma olhada em por que os desenvolvedores de marcapassos criaram dispositivos que precisam ser descartados e substituídos por completo quando a bateria se esgota.
O que fazem os marcapassos
Normalmente, o objetivo de um marcapasso é prevenir os sintomas da síndrome do seio nasal ou bloqueio cardíaco, condições que podem diminuir sua frequência cardíaca o suficiente para produzir sintomas (como tontura, palpitações ou síncope).
Um marca-passo consiste em um computador minúsculo, mas sofisticado, instruções de software para esse computador, vários componentes eletrônicos delicados e uma bateria - tudo dentro de um pequeno recipiente de metal. (Um marca-passo típico hoje tem aproximadamente o tamanho de uma peça de 50 centavos e cerca de três vezes mais espessura.) Os marca-passos são geralmente implantados sob a pele, logo abaixo da clavícula e são conectados por eletrodos - ou fios isolados - ao seu coração câmaras.
O marca-passo monitora seu ritmo cardíaco, batimento a batimento, e toma decisões a cada momento sobre se deve ou não dar um ritmo cardíaco. Se sua freqüência cardíaca cair abaixo de um valor predeterminado, ela "acelera" enviando um minúsculo impulso elétrico ao coração através do eletrodo, estimulando assim o coração a bater.
Os engenheiros que projetaram os marcapassos tiveram que resolver vários problemas difíceis, um dos mais difíceis sendo como manter o marcapasso funcionando perfeitamente, dentro do corpo humano, por vários anos.
O corpo humano é um lugar hostil para um marcapasso
Qualquer pessoa que derramou café em seu laptop sabe que fluidos e dispositivos eletrônicos não se misturam. Os marca-passos são dispositivos eletrônicos que devem passar toda a sua existência em um ambiente fluido.
Na verdade, o interior do corpo humano é um lugar quente, úmido e salgado - um ambiente muito hostil para qualquer dispositivo eletrônico. Portanto, entre outras coisas, um marca-passo deve ser hermeticamente selado (para evitar a entrada de umidade e fluidos corporais), e seus delicados componentes eletrônicos devem ser projetados para sobreviver e funcionar neste ambiente hostil por muito tempo.
Os engenheiros se tornaram muito bons em construir esses dispositivos para durar muitos anos, e a taxa de falha dos marcapassos, em geral, é bem inferior a 1% após cinco anos de uso.
É extremamente importante que os marcapassos sejam hermeticamente selados para proteger esses dispositivos do ambiente hostil em que devem funcionar. Se os marcapassos pudessem ser abertos para que a bateria pudesse ser substituída, a vedação hermética adequada seria quase impossível.
Em vez de ser removível, a bateria deve ser permanentemente lacrada dentro do dispositivo, junto com todos os outros componentes eletrônicos delicados. Isso explica por que os desenvolvedores de marcapassos consideram inviável tentar construir marcapassos com baterias substituíveis.
Por que as baterias do Pacemaker não são recarregáveis?
A tecnologia para recarregar baterias sem fio (um processo também conhecido como carregamento indutivo) existe há várias décadas e você pode comprar recarregadores sem fio para seus telefones celulares hoje. Então, por que as empresas de marca-passo não criam marca-passos recarregáveis?
Você pode se surpreender ao saber que os marcapassos implantáveis originais de 1958 tinham baterias recarregáveis de níquel-cádmio (NiCad), e a maioria das pessoas acreditava que o uso de baterias recarregáveis sempre seria necessário para dispositivos eletrônicos implantáveis. Esses marcapassos foram recarregados segurando uma bobina indutiva contra a pele, perto do marcapasso, por várias horas. Este procedimento teve que ser repetido a cada poucos dias.
Os marcapassos recarregáveis acabaram falhando por dois motivos. Em primeiro lugar, embora sejam recarregáveis, as baterias de NiCad têm uma vida útil relativamente curta, então esses marca-passos ainda precisavam ser substituídos com frequência.
Mas provavelmente mais importante, com a natureza humana sendo o que é, pessoas com marcapassos ocasionalmente deixavam de recarregar seus dispositivos de acordo com a programação rigorosa que lhes era imposta. Os advogados informaram às empresas de marca-passo que, se um paciente sofreu algum dano porque seu marca-passo parou de funcionar - seja a falha por culpa da empresa ou porque o paciente deixou de recarregar o dispositivo - ações judiciais subsequentes provavelmente resultariam em falência.
Em poucos anos, foram desenvolvidas baterias de mercúrio-zinco que podem manter um marcapasso funcionando por até dois anos. Logo depois disso, foram desenvolvidas baterias de iodeto de lítio que poderiam alimentar um marcapasso por muito mais tempo do que isso: por cinco a dez anos. Portanto, a necessidade urgente de marca-passos recarregáveis diminuiu, enquanto a ameaça iminente de ações judiciais não.
Graças aos avanços tecnológicos e à profissão jurídica, a ideia de marcapassos recarregáveis foi rapidamente abandonada. É uma ideia que é reconsiderada pelos desenvolvedores de marcapassos de vez em quando, mas até o momento os riscos potenciais (para as empresas, pelo menos), superam os benefícios potenciais.
Por que eles não podem fazer as baterias do marcapasso durarem muito mais tempo do que agora?
O fato é que elespoderia fazer baterias de marcapasso que duram substancialmente mais do que agora. Na verdade, nas décadas de 1960 e 1970, algumas empresas de marcapassos fabricaram marcapassos movidos a nucleares que eram movidos a plutônio-238 - que tem meia-vida de 87 anos - de modo que esses marcapassos não ficariam sem "energia" virtualmente. durante a vida do paciente. Na verdade, alguns desses marcapassos ainda podem estar em operação hoje.
Mas, como você pode imaginar, havia alguns problemas óbvios com marcapassos nucleares: primeiro, o plutônio é uma substância altamente tóxica e, mesmo que uma quantidade minúscula vaze para a corrente sanguínea, a morte ocorrerá rapidamente. E como o plutônio é obviamente uma substância de grande interesse para os reguladores (e até para os elementos mais sombrios de nossa civilização), as pessoas com esses marcapassos enfrentaram problemas, por exemplo, quando tentaram viajar para o exterior.
Os médicos que implantaram esses dispositivos foram obrigados, por regulamento da Comissão de Regulamentação Nuclear, a recuperar os marcapassos após a morte do paciente, exigência que (porque os pacientes se mudam e os médicos se aposentam) se mostrou totalmente impraticável.
Há também um problema menos óbvio com marcapassos cujas baterias duram "para sempre". O fato é que todos os dispositivos eletrônicos acabam falhando. Mais cedo ou mais tarde, todos os componentes eletrônicos quebram ou simplesmente se desgastam. Quando um marcapasso falha porque a bateria se desgasta, pelo menos é um evento gradual e previsível. Fazendo exames periódicos, os médicos têm vários meses avisando que a bateria está se esgotando e provavelmente precisará ser substituída. Portanto, uma substituição eletiva do marca-passo pode ser agendada em um momento conveniente.
Mas se o seu marcapasso falhar porque um dos outros de suas centenas de componentes eletrônicos de repente parou de funcionar ... bem, isso poderia ser catastrófico. O marcapasso pode parar repentinamente de marcá-lo, sem qualquer aviso - e seu proprietário pode sofrer grandes danos.
Se as empresas começassem a construir marcapassos cujas baterias durassem substancialmente mais de cinco a 10 anos, com os tipos de componentes eletrônicos que existem hoje, muitos marcapassos sofreriam uma falha repentina e catastrófica. Em vez disso, os marcapassos são projetados de forma que o primeiro componente com probabilidade de "falhar" seja a bateria e, como essa "falha" pode ser prevista com antecedência, o dispositivo pode ser substituído antes de parar de funcionar completamente.
É possível, claro - e até provável - que no futuro, outros componentes eletrônicos necessários para a construção de marcapassos sejam feitos substancialmente mais robustos, sem ter um custo proibitivo. Quando esse dia chegar, os engenheiros poderão projetar baterias que durarão substancialmente mais do que hoje.
Com a tecnologia de hoje, um marca-passo que dura de cinco a 10 anos acaba sendo o "ponto ideal" da engenharia - por enquanto.
Uma palavra de Verywell
Os marca-passos são uma maravilha da engenharia, e sua eficácia e confiabilidade melhoraram enormemente desde que esses dispositivos foram inventados. Mas ainda há espaço para melhorias. Muita pesquisa e desenvolvimento estão sendo feitos pelos fabricantes de marcapassos para desenvolver dispositivos que são mais fáceis de implantar, são ainda mais seguros e duram muito mais do que hoje - potencialmente, para a vida da pessoa que o recebe.
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