Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Катона З. -> "Техника лечит " -> 12

Техника лечит - Катона З.

Катона З. Техника лечит — М.: Мир, 1980. — 136 c.
Скачать (прямая ссылка): tehnikalechit1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 35 >> Следующая

44
Рис. 18. Электрод кардиостимулятора (водителя ритма) новейшей конструкции сейчас не подшивают к сердечной мышце, а вводят
через одну из вен шеи в соответствующую полость сердца. Для смены водителя ритма требуется лишь несложное хирургическое вмешательство.
электрода в свою очередь проходит под кожей; он соединяет электрод, находящийся в полости сердца, с кардиостимулятором. Второй отводной электрод подсаживают под кожу вблизи сердца (рис. 18).
В кардиостимуляторах новой конструкции имеется еще третий электрод, предназначенный для наблюдения за спонтанной деятельностью сердца. Он получил название детекторного, или направляющего, электрода.
Наибольшую трудность представляет питание, т. е. обеспечение кардиостимулятора энергией. Питающие его батареи должны быть долговечными, в противном случае возникает необходимость в повторной операции для вживления нового кардиостимулятора. Правда, сейчас эта процедура упростилась, однако создание длительно действующих аппаратов продолжает оставаться актуальной задачей. Срок действия современных стимуляторов два-три года, но имеются образцы и с большим сроком действия. Одно из 'решений проблемы создания
45
долговечных батерей с длительным сроком службы основано на использовании радиоактивных веществ.
Радиоактивная батарея заряжена плутонием-238. Этот изотоп излучает только а-частицы. Его период полураспада составляет 86 лет; иными словами, за это время интенсивность его излучения уменьшается наполовину. а-Частицы полностью поглощаются даже относительно тонкой металлической фольгой, поэтому зашита от облучения не представляет трудностей. Батарею, питающую кардиостимулятор, необходимо обеспечить электрической мощностью порядка 200 мкВт. Нужная для ее получения тепловая мощность составляет около 100 мВт. Для образования такого количества тепла требуется 200 мг плутония-238. Это количество радиоактивного вещества свободно помещается в капсуле диаметром 10 мм.
Энергия излучения плутония-238 превращается в капсуле в тепловую энергию; при этом стенка капсулы нагребается до 100°С. Разность температур капсулы и тела человека миниатюрные термоэлементы преобразуют в электрическую энергию. В исследовательской лаборатории фирмы «Сименс» в Эрлангене термоэлементы наносят -путем испарения на тонкие полоски из полиамида. На полосу длиной 1 м приходится около 700 микроэлементов. Полосу наматывают и приклеивают к капсуле с плутонием.
Ученые задались целью преобразовать энергию живого организма в электрическую энергию. Согласно одному проекту, для этого используется механическая энергия движений легкого. Между ребрами и позвоночником в том месте, где при расширении и сжатии легкого движения наиболее интенсивные, помещают пьезоэлектрический кристалл. Под влиянием этой механической деформации пьезоэлектрический кристалл вырабатывает электрический ток. Таким способом удалось получить источник электрической энергии, достаточной для питания кардиостимулятора. Подобным же способом механическую энергию сокращений сердца можно с помощью пьезоэлектрического элемента превратить в электрическую. Установлено, что в результате деятельности легкого и сердца механическая энергия достигает порядка 5—10 В — этого, безусловно, вполне достаточно для выработки электрической энергии порядка 10 мкВт, необходимой для работы кардиостимулятора. Оба описываемых
46
Рис. 19. Новейшие кардиостимуляторы с йодидом лития, выпускаемые фирмой «Сименс».
Прибор рассчитан на 10—12 лет работы. Самый миниатюрный прибор предназначен для детей грудного возраста,
метода были опробованы в экспериментах на животных и дали обнадеживающие результаты.
Из источников энергии, имеющихся в человеческом организме, наиболее доступной для преобразования в электричество представляется, по-видимому, химическая энергия. Организм располагает ею в изобилии. Например, большая часть жидкостей имеет свойства электролитов, гальванических элементов или аккумуляторов. Если в такую электролитную среду поместить два электрода из соответствующих материалов, между ними возникнет напряжение порядка 1 В. После суммирования напряжений нескольких элементов можно обеспечить питанием имплантированный кардиостимулятор. Подобные гальванические элементы позволяют получить ток 10 мА; этого вполне достаточно, так как для работы кардиостимулятора в среднем требуется около 50 мкА.
Как и в гальванических элементах, вещество, из которого выполнен электрод, служащий анодом, вводится в жидкости тела, играющие роль электролита. Лишь продолжительные наблюдения в эксперименте позволят установить, насколько безвредно длительное присутствие подобных веществ (например, цинка) в организме человека.
Большие возможности представляет и использование мускульной энергии и в первую очередь энергии, возникающей при изменении положения тела. За счет этой энергии можно обеспечить зарядку аккумулятора имплантированного кардиостимулятора. Точно так же обстоит дело и с преобразованием кинетической энергии, образующейся при движениях руки: ею можно зарядить аккумулятор автоматических ручных часов. Не следует забывать и об энергии, образующейся в результате деятельности вегетативной нервной системы. Кроме того, может быть использована энергия, возникающая при перистальтике желудка и кишечника; здесь можно рассчитывать на механическую энергию порядка 10—50 мВт.
Предыдущая << 1 .. 6 7 8 9 10 11 < 12 > 13 14 15 16 17 18 .. 35 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed