Geçmişten Günümüze Kalp Pilleri |
PaceMaker

Pacemaker (Kalp pilleri), kalp ritmi bozukluğu şikayetlerini hafifleten, kalp ritmini oluşturan ve bunu normal kalp atım hızına dönüştürerek yapan cihazlardır. İlk olarak Charles Kite tarafından kullanılan ve Leyden şişesi olarak isimlendirilen deneyler kalp pillerinin ortaya çıkmasında ilk adımdır. Charles Kite'den sonra birçok bilim adamı kalp pillerini geliştirerek deneyler yapmıştır. Kalp Pillerinin 1744'ten 2000'li yıllara kadar olan gelişimini teknik bilgimizde bulabilirsiniz.

A- A+

25.03.2014 tarihli yazı 24962 kez okunmuştur.

Kalp Pili Charles Kite Leyden şişesi PaceMaker Kalp uyarım çeşitleri Konnektör bloğu Dr. DeSanctis Reanimasyon sandalyesi volta pili Kalp pili deneyleri Kalp pilinin gelişimi Pace maker experiments KIWI ayakkabı cilası ve kalp pili

Pacemaker (Kalp pilleri), kalp ritmi bozukluğu şikayetlerini hafifleten, kalp ritmini oluşturan ve bunu normal kalp atım hızına dönüştürerek yapan cihazlardır. Normal kalp hızı sayesinde vücuda gerekli olan kanın dolaşım sisteminde hareketi sağlanır. İlk çıkış amacı kalbin yavaş atması sonucu gelişen rahatsızlıkları tedavi amacı taşırken son yıllarda ritim bozukluklarında ve kalp yetmezliklerinde de kullanılmaya başlanmıştır.

► İlginizi Çekebilir: Kalp Atışları ile Kendini Şarj Edebilen Pil

Kalp pilinin ortaya çıkışı statik elektriği depolayan Leyden şişesinin (1744) keşfine kadar uzanır. O yıllarda Leyden şişesi ile ölülerin canlanacağına inanan çok sayıda insan vardı.1788’de Charles Kite, damdan düşüp ölen 3 yaşındaki bir kızın göğüs bölgesine, Leyden şişesiyle elektrik uygulayarak hayata döndüğünü rapor etmiştir.

Dr. DeSanctis 1820’de Reanimasyon Sandalyesi ile kalbi durmuş bazı insanları hayata döndürmek için volta pili ile elektrik uygulamaya başladı. Bu çabalar klinik uygulamaların hemen başlamasına yetmedi. Çünkü elektrik şokunun ne zaman işe yarayacağını anlamak biraz zaman aldı. Yanlızca yeni durmuş ve fibrilasyona uğramış kalplere elektrik şoku uygulandığında yeniden atmaya başlayabiliyordu. Aşağıdaki resimde reanimasyon tedavilerinin günümüzdeki şartlarını görebilirsiniz;

Hücrelerde üretilen elektrik sinyallerinin kalp kasına iletilmesiyle, kalbin yapısında bulunan kulakçık ve karıncıklar kasılıp gevşeyerek pompalama yapar. Kalp kası sayısız lif ve fibrillerden oluşur. Lifler senkron bir şekilde belirli bir düzende gerilirler. Eğer bu lifler arasındaki düzen bozulup gelişigüzel gerilmeler oluşursa kalp görevini yerine getiremez. Kalp görevini yapamıyorsa buna fibrilasyon denir. Fibrilasyonu önlediği ve yeniden kalbin düzenli çalışmasını sağladığı için elektroşok aletine defibrilatör adı verilmektedir.

Kalbin kasılıp gevşemesindeki en büyük etmenin elektriksel sinyaller anlaşılması üzerine kalp atışları düzensiz,çok hızlı ve çok yavaş olan hastalar için kalp düzenleyici cihazlar araştırılmaya başlandı.İlk kez 1899’da Dr.J. Mac Williams, kalbi durmuş bir hastaya dakikada 60-70 elektrik sinyali verilince kalbin kasılarak pompalama yapabileceğini buldu. ABD’li Dr.Albert Hyman 1932’de portatif bir kalp düzenleyicisi geliştirdi.Hyman’ın 43 vakada denediği cihaz, 14’ünde başarıya ulaşmıştır. İlk kez Hyman, “artificial pacemaker” adını kullanarak bu cihazların isim babası oldu.

► İlginizi Çekebilir: Kalp Hücreleri ve Altın Nanolifler, Sorunlu Kalpleri İyileştirmek İçin Güçlerini Birleştirdiler

Dr. Paul Zoll, ABD’de 1952 yılında ameliyat sonrası hastalara haricen takılabilecek bir kalp düzenleyici geliştirdi. PM-65 modeli bu cihaz, uzun bir kablo ile prize takılı idi. Bu sayede kolay olarak taşınabiliyor ve hastanın bu sayede dolaşmasına imkân veriyordu. PM-65 modelinin takıldığı hastanın fotoğrafları dünya basınında yer alınca, cihaz 1958 yılında meşhur oldu.

Yanlış duymadınız! Elektrik kesintisinin bize getirdiği mucizelerde var. Minnepolis’de 1957 yılında fırtına nedeniyle elektrik kesintisi olmuştu. Kesinti nedeniyle çoğu çocuk olan hastalar harici kalp düzenleyicisine bağlanamıyordu. Profesör Lillehei elektronik cihaz üreten mühendis Earl Bakken’den acilen pilli bir cihaz yapmasını istedi. Bakken aciliyet nedeniyle, gerekli parçaları atölyesindeki bazı eski aletleri kullanarak bir hafta içinde transistörlü ve 9,4 voltluk civa piliyle çalışan, küçük taşınabilir bir kalp düzenleyicisi yaptı. Bu cihaz birçok hastanın hayatının kurtulmasına neden oldu ve yeni çalışmalara ışık tuttu.

Çalışmalar sonucunda kalp düzenleyicinin kablolardan ve hantal görünümünden kurtulması için birçok çalışma yapıldı. İsveç’te 1958 yılında mühendis Rune Elmqvist’in geliştirdiği kalp düzenleyici, ilk kez insan vücudu içine yerleştirilen kalp pili oldu. Bu cihaz, cerrah A.Senning tarafından Arne Larsson’un karın boşluğuna yerleştirildi. Larsson 86 yaşına kadar yaşadı ve kalp pilleri 26 kez yenilendi. Elmqvist transistör ve civa pili kullanarak ürettiği el yapımı kalp pilinin dışını plastikle kaplamak için “KIWI” marka ayakkabı cilasının kutusunu kalıp olarak kullanmıştır.

Wilson Greatbatch ABD’de Buffalo Üniversitesi’nde ders veren bir mühendisti.1958’de elektronik bir cihaz yaparken 10K ohmluk bir direnç arıyordu ve yanlışlıkla 1M ohmluk bir direnç alıp lehimledi. Gerekenden 100 kat daha büyük olan direnç takılan cihaz sürekli olarak 1,8 milisaniye ötüyor ve ardından 1 saniye susuyordu. Greatbatch hatasını hemen anladı. Ama birden bu sinyalin normal kalp atışı ile uyumlu olduğunu anladı. Bunun yeni nesil bir kalp pili olacağını anladı ve lityum pil kullanılan bu cihaz tüm dünyaya yayıldı. Modern kalp pili sistemi kalp pilinden ve kablosundan (lead) oluşmaktadır. Kalp pili ise elektronik devre ve pilden oluşmaktadır. Kalp pili kablosu kalp pili ve kalp arasındaki devreyi tamamlar.

Kalp Pili: Bir batarya, elektronik devre, konnektör bloğu ve bir dış kaba sahiptir.

Pil (Batarya): Kalp pili için güç sağlar. Pil, küçük ve mühürlü bir lityum pildir. Normal koşullar altında yıllarca dayanabilir.

Elektronik Devre: Elektronik devre, kalp pili içinde bulunan minyatür bir bilgisayardır. Pilden gelen enerji, küçük elektrik darbelerine dönüştürülmektedir. Küçük elektrik uyarıları, kalbin atmasını sağlar. Elektronik devre, kalbe iletilen elektriksel uyarının zamanlamasını ve yoğunluğunu kontrol eder.

Kap: Pil ve elektronik devre, metal bir kap içinde mühürlüdür.

Konnektör Bloğu: Kalp pilinin metal kabının üstünde bulunan plastik konnektör, kalp pili ve kabloları arasındaki bağlantı nokrasını oluşturmaktadır.

Kalp Pili Kablosu (Lead) : Kalp piline bağlanan yalıtılmış bir teldir. Lead (kablo), kalp pilinden elektrik uyarısını taşır. Lead (kablo), aynı zaman da kalbin doğal aktivitesini kalp piline taşıyarak bilgilendirme işlevini yapar.

► İlginizi Çekebilir: Akıllı Cihazların Pil Ömrüne Yeni Çözüm | NanoJenaratörler

Leadler oldukça esnek ve güçlüdürler. Bu güç ve esneklik kalbin çalışması ve vücuttaki hareketlerden oluşan gerilmelerden etkilenmesini engeller. Bir veya daha fazla lead kullanılabilir. Bu kalp pili tipine bağlıdır.

Kalbi Uyarma Çeşitleri

Kalbinizin durumuna bağlı olarak doktorunuz uyarılması gerekli odacıklarınızı belirleyecektir. Kalp pilleri genellikle tek ya da çift odacık uyarım için tasarlanmıştır. Tek odacık uyarımda tek, çift odacık uyarımda ise iki adet lead kullanılır.

Hız Cevaplı Uyarım

Hız cevaplı uyarım, kalbiniz vücudunuzun ihtiyaçlarını karşılamak için hızını yeterince ayarlayamadığında gereklidir. Bu tür uyarımda kalp pilinin uyarım hızı; aktivite, solunum ve diğer faktörlere bağlı olarak değişir. Kalp hızını artırmak veya azaltmak için kullanır. Kalp hızının değişme biçimi, programlanan değerlere dayanır. Uyarım hızındaki farklılıklar gündelik aktiviteleri kolayca yerine getirmenize izin verir. Hız cevaplı bir uyarıma sahip olan hastalar, kendilerini iyi hissettiklerini, etkin ve tatmin edici yaşam biçimlerine devam ettiklerini bildirmektedirler.

Pacemaker yolculuğunda gördük ki harici olarak üretilen kalp pilleri gün geçtikçe daha minimize boyutlara ulaşmaktadır. Bu ise yapılan arge çalışmaları sonucunda hem malzeme sarfiyatını azaltmakta hemde cihazın ömrünü arttırmaktadır. Bu gelişmeler sayesinde kalp hastalıklarına sahip olan hastalar, hayatlarına daha rahat bir şekilde devam edebilmektedirler.