Zaloguj się
Wszystkie
16 lutego 2023
737
Rynek aktywnych implantów – choć obejmuje wyroby o znaczeniu kluczowym dla współczesnej terapii i diagnostyki – bardzo wolno rozszerza się o nowe rodzaje produktów. Wynika to z szeregu czynników, związanych zarówno z ograniczonym zapotrzebowaniem rynkowym w tym zakresie, jak i z wyśrubowanymi wymogami formalnymi (certyfikacja, dopuszczenie do użytku, badania kliniczne), limitami technicznymi (moc i pojemność zasilania, objętość obudowy, wymogi szczelności), etc. Dobrym przykładem będą tutaj sztuczne serca – choć ich początki sięgają kilku dekad wstecz (zainteresowanym fascynującą historią techniki urządzeń wszczepialnych polecamy artykuł Historia rozwoju elektroniki implantowalnej w tym numerze "Elektroniki Praktycznej"), to z wielu względów okazało się, że często znacznie lepszym rozwiązaniem jest albo zastosowanie prostszych (i tańszych) urządzeń do tymczasowego wspomagania lewej komory serca, albo możliwie szybkie wykonanie klasycznej transplantacji biologicznego organu. Rynek bezlitośnie weryfikuje początkowe założenia – niektóre technologie (np. rozruszniki serca czy też implantowalne kardiowertery-defibrylatory) z powodzeniem przeżywają próbę czasu, podczas gdy inne stopniowo zanikają we mgle technologicznej historii.
Z powyższych względów zdecydowaliśmy się omówić zagadnienia konstrukcyjne i projektowe implantów aktywnych na przykładzie dwóch zazębiających się pod wieloma względami grup urządzeń: rozruszników serca (kardiostymulatorów) oraz implantowalnych kardiowerterów-defibrylatorów (ICD). Znaczną część podanych w artykule informacji można jednak ekstrapolować na inne grupy urządzeń, zwłaszcza rozmaitych neurostymulatorów – te same warunki panujące wewnątrz ciała ludzkiego, wymuszają bowiem stosowanie sprawdzonych rozwiązań m.in. w zakresie doboru materiałów, źródeł zasilania, sposobów produkcji obudowy i złączy elektrod, etc.
Podstawowe informacje o układzie bodźcotwórczo-przewodzącym serca
W zdrowym sercu tempo i kolejność kurczenia się przedsionków oraz komór są nadawane przez tzw. układ bodźcotwórczo-przewodzący, będący grupą wyspecjalizowanych kardiomiocytów (komórek mięśnia sercowego). Źródłem rytmicznych pobudzeń o częstotliwości regulowanej w pewnym zakresie przez inne, pozasercowe czynniki (autonomiczny układ nerwowy oraz hormony) jest tzw. węzeł zatokowo-przedsionkowy, a taki „zdrowy”, naturalny, rytm jest z tegoż powodu nazywany rytmem zatokowym. Układ bodźcotwórczo-przewodzący można wyobrazić sobie jako swego rodzaju „wewnętrzne okablowanie” mięśnia sercowego, które jednak nie tylko przewodzi impulsy elektryczne wywołujące skurcze, ale także opóźnia je, przy czym czasy propagacji w poszczególnych odcinkach znacząco się różnią, dzięki czemu akcja serca może być hemodynamicznie skuteczna (tj. odpowiednia ilość krwi, spływającej pod niskim ciśnieniem do przedsionków, jest następnie pompowana do płuc oraz aorty).
Tryby pracy rozruszników
Na rodzaj zaburzeń rytmu serca ma wpływ szereg czynników – niektóre z nich są powiązane z nieprawidłowościami funkcjonowania samego węzła zatokowo-przedsionkowego, inne zaś wynikają z zakłóconego przewodzenia w dalszych częściach układu bodźcotwórczo-przewodzącego (np. w wyniku częściowej martwicy w obrębie blizny pozawałowej). Zaburzenia te w wielu przypadkach wymagają korekcji poprzez narzucenie rytmu za pomocą sztucznego rozrusznika lub jedynie wspomaganie lub koordynację naturalnych pobudzeń tylko wtedy, gdy jest to naprawdę potrzebne.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
