Células de um pacemaker

Os pacemaker actuais utilizam baterias de lítio-iodo-vinilpiridina, em substituição às de mercúrio-zinco, utilizadas aquando da criação do mesmo. As baterias de lítio-iodo são fontes que apresentam alta densidade de energia, o que lhes permite pequena dimensão e grande durabilidade. Os pacemakers em fase de exaustão costumam apresentar alterações na duração, expressa pelo aumento da duração do estímulo, na maioria dos aparelhos, e queda na frequência de estimulação. Com este tipo de bateria os pacemakers geralmente apresentam uma queda de frequência muito lenta [1].

Estas baterias têm a capacidade de gerar uma tensão de saída de aproximadamente 2,8V, que é mantida durante 70% a 75% do tempo de duração da bateria, caindo para 2,4V quando 90% da bateria são consumidos [2]. A maior vantagem que advém do seu uso é a sua longa duração (5 a 8 anos), evitando, assim, que o paciente seja obrigado a frequentes cirurgias para trocar o pacemaker.


Bateria secundária de lítio
Há uma classe de baterias de Lítio que, em vez de lítio metálico, emprega iões de lítio, Li+. Nesses tipo de baterias secundárias, os iões de lítio estão presentes no eléctrodo na forma de sais dissolvidos em solventes aquosos.

As baterias de iões lítio podem ser reutilizadas diversas vezes - uma bateria é considerada secundária quando é capaz de suportar 300 ciclos completos de carga e descarga com 80% da sua capacidade. No processo de descarga os iões lítio migram do interior do material que compõe o ânodo para dentro do material do cátodo, movendo-se os electrões através do circuito externo.




Pilha revolucionária
a simples folha de papel

Investigadores norte-americanos criaram uma nova pilha eléctrica capaz de funcionar com sangue ou suor humanos. A pilha assemelha-se a uma simples folha de papel negro, apresentando um importante potencial de aplicações, quer no campo da medicina quer nos transportes e na indústria.

Recorrendo à nanotecnologia, os investigadores do Rensselaer Polytechnic Institute, em Nova Iorque, produziram uma estrutura molecular composta, formada de 90% de celulose e 10% de nanotubos de carbono que funcionam como eléctrodos que permitem a passagem de corrente. A nova pilha é ultraleve, extremamente fina e totalmente flexível.


Outra das características revolucionárias é que a pilha pode funcionar a temperaturas entre os 73 graus centígrados negativos e os 148,9 positivos, uma vez que utiliza como electrólito um líquido ionizado conseguido a partir do sal.

Para além de poder ser impressa como se de papel se tratasse, pode funcionar como uma pilha vulgar de lítio ou como supercondensador que armazena electricidade e ser cortada em várias partes sem perder as suas propriedades ou capacidades técnicas.

A pilha pode ser enrolada, curvada ou partida em vários pedaços sem perder as suas propriedades ou capacidades técnicas. É igualmente possível juntar várias pilhas umas sobre as outras a fim de potenciar as suas capacidades.

A nova pilha é também muito ecológica, já que é quase totalmente biodegradável e não contém nenhuma substância química tóxica. Pode ser igualmente usada como fonte de energia eléctrica para equipamentos implantados no corpo humano, tais como pacemakers ou desfibrilhadores.

Os investigadores do Rensselaer Institute - o mais antigo dos Estados Unidos na área de investigação tecnológica - imprimiram estas pilhas como se fossem folhas de papel e demonstraram que elas podem utilizar electrólitos naturais como o suor, a urina ou o sangue humano, de forma a serem activadas e produzirem electricidade. Poderá também ser usada em veículos de transporte [3].|

Fontes de informação

[1] - http://www.google.com/url?sa=t&source=web&ct=res&cd=5&url=http%3A%2F%2Fwww.relampa.org.br%2Faudiencia_pdf.asp%3Faid2%3D406%26nomeArquivo%3D11-02-06.pdf&ei=P2FOSYOhKZiE0QXcu_jmBA&usg=AFQjCNF2lRPCtQNDF1FfRrPRE7wu0vDd1g&sig2=06IrnPLGaSLDfUCxzGsG5A [Consultado a 21 de Dezembro de 2008] [em linha]
[2] - http://200.220.14.51/revistasocesp/edicoes/volume14/v14_n01_tx12c.asp [Consultado a 21 de Dezembro de 2008] [em linha]
[3] - http://dn.sapo.pt/2007/08/15/ciencia/pilha_revolucionaria_e_simples_folha.html

Pacemaker

Quando o motor da máquina que regula o corpo cede, tudo o reste cede. Períodos de frequências cardíacas muito lentas, por exemplo, comprometem seriamente a irrigação dos órgãos do corpo, inclusive do cérebro, o que se manifesta com os mais vastos sintomas, desde tonturas até desmaios e até falta de ar [1].

Surge, então, a necessidade de criar uma nova tecnologia capaz de neutralizar as arritmias cardíacos. Surge, então, o pacemaker: um dispositivo (pilha) implantado na zona peitoral por baixo da pele, que emite estímulos de baixa intensidade através de sondas introduzidas no coração e que estimulam o ritmo cardíaco com o intuito de manter ou regular o ritmo cardíaco [2].

Primeiro pacemaker implantado da História

Começou por ser exterior ao organismo, mas, a 8 de Outubro de 1958 , um Sueco de nome Arne Larsson recebeu o primeiro pacemaker implantado da história. A tecnologia para este pacemaker cardíaco foi desenvolvida por Rune Elmqvist, a encomenda do cirurgião Ake Senning [3]. O pacemaker implantado em Arne Larsson pesava 60 gramas, era movido a baterias de níquel e cádmio e tinha um diâmetro de 55 milímetros. Tinha uma frequência fixa de 70 impulsos por minuto a 12 volts e era comandado por transístores de silício [4]. No entanto, e devido a um dano infligido aquando da implantação do mesmo, este parou de funcionar no dia posterior à sua implantação.

Actualmente, o implante de um pacemaker é uma intervenção cirúrgica simples que demora apenas 1hora, sob anestesia local. O equipamento é composto por duas partes:

1. um circuito electrónico, alimentado por uma bateria, que gera estímulos eléctricos com uma determinada frequência.
2. Cabo catéter eléctrodo - um fio coberto por material isolante que leva os estímulos eléctricos para o coração e traz para o pacemaker os estímulos produzidos pela contracção cardíaca espontânea. O pacemaker só envia estímulos se o coração não contrair espontaneamente.
   

Dependendo da doença do paciente os catéteres podem ser implantados no ventrículo, na aurícula e outros em ambas as cavidades cardíacas. Também consoante a doença do paciente, alguns pacemakers têm frequência de estimulação constante; outros são dotados de bio-sensores que percebem a necessidade de maior ou menor frequência, ajustando os seus estímulos a estes parâmetros [5].



Fontes de informação

[1], [2] - http://pt.shvoong.com/medicine-and-health/1650933-pacemaker/ [Consultado a 21 de Dezembro de 2008] [em linha]
[3] - http://www.tradingmarkets.com/.site/news/Stock%20News/1943355/ [Consultado a 21 de Dezembro de 2008] [em linha]

[4], [5] - http://www.ricardoorlandini.net/Content/DetalheConteudo2.asp?cntId=5091 [Consultado a 21 de Dezembro de 2008] [em linha]