Contenido
- Qué hacen los marcapasos
- El cuerpo humano es un lugar hostil para un marcapasos
- ¿Por qué las baterías de los marcapasos no son recargables?
- ¿Por qué no pueden hacer que las baterías de los marcapasos duren mucho más de lo que duran ahora?
Ambas son buenas preguntas. Echemos un vistazo a por qué los desarrolladores de marcapasos han construido dispositivos que deben desecharse y reemplazarse por completo cuando la batería se agota.
Qué hacen los marcapasos
Por lo general, el propósito de un marcapasos es prevenir los síntomas del síndrome del seno enfermo o bloqueo cardíaco, afecciones que pueden disminuir la frecuencia cardíaca lo suficiente como para producir síntomas (como mareos, palpitaciones o síncope).
Un marcapasos consiste en una computadora pequeña pero sofisticada, instrucciones de software para esa computadora, varios componentes electrónicos delicados y una batería, todo encerrado dentro de un pequeño contenedor de metal. (Un marcapasos típico hoy en día es aproximadamente del tamaño de una pieza de 50 centavos y aproximadamente tres veces más grueso). Los marcapasos generalmente se implantan debajo de la piel, justo debajo de la clavícula, y están conectados por cables, o cables aislados, a su corazón. cámaras.
El marcapasos monitorea su ritmo cardíaco, latido a latido, y toma decisiones momento a momento sobre si debe o no estimular su corazón. Si su frecuencia cardíaca cae por debajo de un valor predeterminado, "acelera" enviando un pequeño impulso eléctrico a su corazón a través del cable, estimulando así su corazón a latir.
Los ingenieros que diseñan los marcapasos tuvieron que resolver varios problemas difíciles, uno de los más difíciles fue cómo mantener el marcapasos funcionando perfectamente, dentro del cuerpo humano, durante varios años.
El cuerpo humano es un lugar hostil para un marcapasos
Cualquiera que haya derramado café en su computadora portátil sabe que los fluidos y los dispositivos electrónicos no se mezclan. Los marcapasos son dispositivos electrónicos que deben pasar toda su existencia en un entorno fluido.
De hecho, el interior del cuerpo humano es un lugar cálido, húmedo y salado, un entorno muy hostil para cualquier dispositivo electrónico. Entonces, entre otras cosas, un marcapasos debe estar sellado herméticamente (para mantener fuera la humedad y los fluidos corporales), y sus delicados componentes electrónicos deben estar diseñados para sobrevivir y funcionar en este ambiente hostil durante mucho tiempo.
Los ingenieros se han vuelto muy buenos en la construcción de estos dispositivos para que duren muchos años, y la tasa de falla de los marcapasos, en general, es muy inferior al 1% después de cinco años de uso.
Es de vital importancia que los marcapasos estén sellados herméticamente para proteger estos dispositivos del entorno hostil en el que deben funcionar. Si los marcapasos fueran capaces de abrirse para poder reemplazar la batería, el sellado hermético adecuado sería casi imposible.
En lugar de ser extraíble, la batería debe estar sellada permanentemente dentro del dispositivo, junto con todos los demás componentes electrónicos delicados. Esto explica por qué los desarrolladores de marcapasos han considerado inviable intentar construir marcapasos con baterías reemplazables.
¿Por qué las baterías de los marcapasos no son recargables?
La tecnología para recargar baterías de forma inalámbrica (un proceso también conocido como carga inductiva) ha existido durante varias décadas, y hoy puede comprar cargadores inalámbricos para sus teléfonos celulares. Entonces, ¿por qué las empresas de marcapasos no fabrican marcapasos recargables?
Es posible que se sorprenda al saber que los marcapasos implantables originales de 1958 tenían baterías recargables de níquel-cadmio (NiCad) y la mayoría de la gente creía que el uso de baterías recargables siempre sería necesario para los dispositivos electrónicos implantables. Estos marcapasos se recargaron sosteniendo una bobina inductiva contra la piel, cerca del marcapasos, durante varias horas. Este procedimiento tuvo que repetirse cada pocos días.
Los marcapasos recargables finalmente fallaron por dos razones. Primero, a pesar de que son recargables, las baterías de NiCad tienen una vida útil relativamente corta, por lo que estos marcapasos aún deben reemplazarse con bastante frecuencia.
Pero probablemente lo más importante, siendo la naturaleza humana lo que es, las personas con marcapasos ocasionalmente no recargan sus dispositivos de acuerdo con el riguroso programa que se les impuso. Los abogados informaron a las compañías de marcapasos que si un paciente sufría daños porque su marcapasos dejaba de funcionar, ya sea que la falla fuera culpa de la compañía o porque el paciente no recargó el dispositivo, es probable que las demandas posteriores produzcan la quiebra.
En unos pocos años, se desarrollaron baterías de mercurio-zinc que podían mantener funcionando un marcapasos hasta por dos años. Poco después, se desarrollaron baterías de yoduro de litio que podían alimentar un marcapasos por mucho más tiempo: de cinco a 10 años. De modo que la necesidad apremiante de marcapasos recargables disminuyó, mientras que la amenaza inminente de demandas judiciales no lo hizo.
Gracias tanto a los avances tecnológicos como a la profesión jurídica, la idea de marcapasos recargables se abandonó rápidamente. Es una idea que los desarrolladores de marcapasos reconsideran de vez en cuando, pero hasta ahora los riesgos potenciales (para las empresas, al menos), han superado los beneficios potenciales.
¿Por qué no pueden hacer que las baterías de los marcapasos duren mucho más de lo que duran ahora?
El hecho es que ellospodría fabricar baterías de marcapasos que duren mucho más que ahora. De hecho, en las décadas de 1960 y 1970, algunas empresas de marcapasos fabricaban marcapasos de propulsión nuclear que funcionaban con plutonio-238, que tiene una vida media de 87 años, por lo que prácticamente se garantizaba que estos marcapasos no se quedarían sin "jugo". durante la vida del paciente. De hecho, es posible que algunos de estos marcapasos todavía estén en funcionamiento.
Pero, como puede imaginar, había algunos problemas obvios con los marcapasos nucleares: primero, el plutonio es una sustancia altamente tóxica, e incluso si una cantidad minúscula se filtra al torrente sanguíneo, la muerte se produciría rápidamente. Y debido a que el plutonio es obviamente una sustancia de gran interés para los reguladores (e incluso para los elementos más oscuros de nuestra civilización), las personas con estos marcapasos enfrentaron problemas, por ejemplo, cuando intentaron viajar al extranjero.
A los médicos que implantaron estos dispositivos se les exigió, en virtud de una regulación impuesta por la Comisión Reguladora Nuclear, que recuperaran los marcapasos tras la muerte del paciente, un requisito que (debido a que los pacientes se mudan y los médicos se jubilan), resultó totalmente impracticable.
También hay un problema menos obvio con los marcapasos cuyas baterías duran "para siempre". El hecho es que todos los dispositivos electrónicos eventualmente fallan. Tarde o temprano todos los componentes electrónicos se rompen o simplemente se desgastan. Cuando un marcapasos falla porque la batería se gasta, al menos eso es un evento gradual y predecible. Al realizar chequeos periódicos, los médicos tienen varios meses advirtiendo que una batería se está agotando y es probable que deba reemplazarse, por lo que se puede programar un reemplazo electivo de marcapasos en un momento conveniente.
Pero si su marcapasos fallara porque uno de los otros cientos de componentes electrónicos dejara de funcionar repentinamente ... bueno, eso podría ser catastrófico. El marcapasos podría dejar de estimular repentinamente, sin ninguna advertencia, y su propietario podría sufrir graves daños.
Si las empresas comenzaran a fabricar marcapasos cuyas baterías duraran mucho más de cinco a 10 años, con los tipos de componentes electrónicos que existen hoy en día, demasiados marcapasos sufrirían fallas repentinas y catastróficas. Más bien, los marcapasos están diseñados para que el primer componente que probablemente "falle" sea la batería, y dado que ese "fallo" se puede predecir con anticipación, el dispositivo se puede reemplazar antes de que deje de funcionar por completo.
Por supuesto, es posible, e incluso probable, que en el futuro se fabriquen otros componentes electrónicos necesarios para la construcción de marcapasos que sean sustancialmente más robustos sin tener un costo prohibitivo. Cuando llegue ese día, los ingenieros podrán diseñar baterías que duren mucho más que en la actualidad.
Con la tecnología actual, un marcapasos que dure de cinco a 10 años resulta ser el "punto óptimo" de ingeniería, por ahora.
Una palabra de Verywell
Los marcapasos son una maravilla de la ingeniería, y su eficacia y fiabilidad han mejorado enormemente desde que se inventaron estos dispositivos. Pero todavía hay margen de mejora. Los fabricantes de marcapasos están realizando una gran cantidad de investigación y desarrollo para desarrollar dispositivos que sean más fáciles de implantar, que sean incluso más seguros y que duren mucho más que en la actualidad, potencialmente para la vida de la persona que los recibe.
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