Технологические шаги в производстве кардиостимуляторов сердечного ритма
Разработка кардиостимулятора является одним из величайших достижений в медицине XX в. А в XXI в. эти устройства становятся все миниатюрнее, надежнее и умнее. Современный электрокардиостимулятор состоит из двух компонентов – генератора, который помещается под кожу под ключицей, и проводов, которые проходят через вены, пока в конечном счете не окажутся внутри сердца.
Генератор – это «сердце» кардиостимулятора. Размером с карманные часы, генератор состоит из аккумулятора и компьютера со сложной схемой. Выводы провода, которые подсоединяют генератор к сердцу, посылают электрические сигналы в обоих направлениях, позволяя компьютеру чувствовать природную электрическую активность сердца и реагировать, посылая импульсы, чтобы стимулировать сердцебиение. Компьютер также записывает и хранит данные о ритме сердца, которые ваш врач может использовать для оценки функции как кардиостимулятора, так и вашей собственной проводящей системы.
Почти все системы кардиостимуляторов имеют проводящий провод (вывод), расположенный в правом желудочке; они могут также иметь выводы в правом предсердии и левом желудочке. Сочетание выводов позволяет скоординировать регулирование темпа нескольких сердечных камер одновременно, что приближается к нормальному проведению сигнала, инициированного синусовым узлом.
Сегодня существуют десятки различных типов электрокардиостимуляторов и выводов. Многие кардиостимуляторы даже бывают с частотной адаптацией, то есть с увеличением или уменьшением частоты сердечных сокращений в соответствии с уровнем активности. Когда вам ставят кардиостимулятор, он запрограммирован, чтобы максимально эффективно работать как единое целое с вашим сердцем. Проводя компьютеризированным приборчиком над вашим кардиостимулятором, техник может программировать сердечный ритм, темп камер и ответ кардиостимулятора на спонтанный ритм вашего сердца. Как правило, лучше всего устанавливать устройство так, чтобы оно задавало ритм только тогда, когда ваше сердце нуждается в помощи. Ограничение степени стимуляции лучше всего для функции сердца, а кроме того, продлевает работу аккумулятора кардиостимулятора. Многие больные с кардиостимуляторами не используют его 100 % времени.
Каждый год более 200 тысяч американцев получают кардиостимулятор. Но многие не знают почему. Многие верят в миф, что кардиостимулятор исправляет все нарушения сердечного ритма; и как узнала Кэтрин Генри, это не соответствует действительности.
Брадикардия, или медленный сердечный ритм, является основной причиной для имплантации кардиостимулятора. Необычно медленный пульс – 50 ударов в минуту или меньше – становится все более распространенным с возрастом. Наиболее частой причиной является дисфункция синусового узла, внутреннего ритмоводителя сердца.
ОТКЛЮЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ПРИВЕЛО К СОЗДАНИЮ ПЕРВОГО КАРДИОСТИМУЛЯТОРА
Более чем за столетие врачи пришли к выводу, что работу сердца регулируют электрические сигналы. С пониманием этого они правильно рассудили, что мелкие электрические импульсы, направляемые в сердце, могут стимулировать его биение. К началу 1950-х гг. громоздкий внешний кардиостимулятор, включаемый в настенную розетку, использовался для поддержания функции сердца у людей, чья природная проводящая система сердца дала сбой, но это устройство не позволяло пациенту вернуться к нормальной жизни. Кардиохирург-новатор из Миннеаполиса К. Уолтон Лиллихей подумал, что можно сделать лучше. Он заручился помощью ориентированного на медицину инженера по имени Эрл Баккен. Баккен со всей серьезностью приступил к работе после неприятного визита в Северо-Западный госпиталь в Миннеаполисе. В тот день шторм вызвал отключение электроэнергии по всему госпиталю, и умер пациент, чей внешний кардиостимулятор остался без питания.
Баккен взялся за проект с новой силой и в 1957 г. сделал первый автономный носимый блок кардиостимулятора. Это изобретение заложило фундамент для основания Баккеном фирмы «Медтроник», крупнейшего в мире производителя медицинского оборудования и кардиостимуляторов. Пациент по имени Арне Ларсон получил первый полностью имплантируемый кардиостимулятор в 1958 г.; это была широкомасштабная хирургическая процедура, при которой требовался прямой доступ к поверхности сердца. На протяжении всей жизни он оставался чем-то вроде человеческой лаборатории для испытания новых технологий кардиостимуляторов. К моменту его смерти в 2001 г. в возрасте 86 лет ему поставили в общей сложности двадцать шесть кардиостимуляторов. Благодаря работе Баккена и других последний кардиостимулятор Ларсона был компьютеризирован и долговечен, с выводами, расположенными внутри, а не снаружи сердца – со всеми впечатляющими улучшениями по сравнению с его первым устройством, установленным сорок три года назад.
Проблемы с AV-узлом также могут привести к кардиостимулятору; если электрический импульс блокируется (вместо задержки) на этой промежуточной станции, кардиостимулятор может обеспечить своевременное попадание электрического сигнала в желудочки. Наконец, некоторые люди имеют нормальный пульс в состоянии покоя, но не испытывают увеличение частоты сердечных сокращений при физической деятельности; это может привести к усталости уже при минимальной нагрузке. Если происходит подобное, кардиостимулятор может заметно улучшить потенциал физических нагрузок.
Большинство людей, которым ставят кардиостимулятор, имеют как аномально медленное сердцебиение, так и симптомы, вызываемые замедленным сердцебиением, такие как повышенная утомляемость, снижение толерантности к физической нагрузке, одышка, обмороки. В этих обстоятельствах кардиостимулятор облегчает симптомы и улучшает качество жизни. Но медленное сердцебиение у человека, который чувствует себя нормально, обычно не является причиной для установки кардиостимулятора. У Лэнса Армстронга пульс в состоянии покоя был от 30 до 40 ударов в минуту, но он явно не нуждался в кардиостимуляторе. Однако, если в остальном здоровый семидесятидвухлетний мужчина имеет пульс 45 ударов в минуту и одышку, когда поднимается на один лестничный марш, с кардиостимулятором он, как правило, будет чувствовать себя лучше.
Если ваш врач говорит, что вам нужен кардиостимулятор, убедитесь, что вы понимаете причину, и задайте следующие вопросы: «Какой у меня пульс? Буду ли я чувствовать себя лучше с кардиостимулятором?» Ответы помогут определить, действительно ли вам нужен кардиостимулятор.
Ваш следующий шаг – убедиться, что у вас правильный врач. Врачи многих специализаций ставят кардиостимуляторы, но вам нужен кардиоэлектрофизиолог, кардиолог, который специализируется на нарушениях сердечного ритма. Кардиоэлектрофизиолог может установить кардиостимулятор менее чем за два часа с очень низким риском осложнений и будет знать, как запрограммировать ваш кардиостимулятор таким образом, чтобы вы чувствовали себя лучше, а не хуже.
Это верно – если вам установят кардиостимулятор не того вида или если он будет неправильно запрограммирован, вы станете чувствовать себя хуже, чем раньше, до установки кардиостимулятора. Мы называем это «синдромом электрокардиостимулятора».
