可充電？不可充電？如何選擇植入式刺激器電池？
來自：患者園地 日期：2022-06-09 13:07可充電？不可充電？如何選擇植入式刺激器電池？
隨著醫(yī)療技術的不斷發(fā)展，有源植入式醫(yī)療器械越來越廣泛地應用于疾病檢測和治療。
目前臨床上常用的有源植入式醫(yī)療器械包括心臟節(jié)律器（心臟起搏器、心臟除顫器等）、全人工心臟、脊髓刺激器（SCS）、迷走神經(jīng)刺激器（VNS）、腦起搏器（DBS）、人工耳蝸等，這些裝置的基本原理大都是通過產(chǎn)生電脈沖信號刺激神經(jīng)或肌肉組織。
對于有源植入式醫(yī)療器械而言，供給能量的電池需要具有高能量密度、長期安全性和穩(wěn)定性等特點。
目前應用于臨床的植入式醫(yī)療器械供電方式主要包括不可充電電池、可充電電池和體外供電等。
可充電電池是不是最好的選擇？
目前給體內(nèi)刺激器進行非接觸式充電的技術已經(jīng)非常成熟，既然可充電，是不是所有的有源植入式醫(yī)療器械都可以選用可充電電池呢？
其實不然，各種體內(nèi)刺激器采用哪種供電方式需要根據(jù)其工作原理和應用特點來決定。
比如人工耳蝸
人工耳蝸采用的是體外供電方式——由耳外言語處理單元通過電磁場耦合向體內(nèi)植入體無線供電，采用這種方式的原因在于：
（1）人工耳蝸的總耗電量很大，用單一植入體內(nèi)置電源的方式很難實現(xiàn)長期工作，因此將其分為內(nèi)植入體和外部單元兩部分協(xié)同工作。
像體外言語處理器，安裝3粒紐扣電池只能用3天，相當于消耗手機電池（3.7V）740mAh的電量，因此需要經(jīng)常更換電池，顯然不適于植入體內(nèi)。
（2）人工耳蝸一般在兒童期就已經(jīng)植入，需要終生使用，任何電池的壽命都不能滿足這一要求，即使使用可充電電池，也有使用壽命，需要定期更換。
（3）耳蝸植入體的體積也是個關鍵限制因素，體外供電可以使內(nèi)植入體的體積很小，功能簡單、可靠性高，適合終生植入，而外部單元可以隨時更換并隨著技術進步升級換代。當然，耳朵的構造恰好也給體外供電體的設計提供了便利，有源單元可以穩(wěn)固于耳后，方便進行體外供電。
再說人工心臟
人工心臟需要替代心臟將血液泵到全身，用電量非常大，這么大的用電量任何一種電池都無法滿足電量要求，所以只能采用體外供電。
實際上，人工心臟采用的是混合供電方式，內(nèi)置電池能夠維持一定時間自行運轉(zhuǎn)（比如幾個小時），同時進行體外供電，即一邊充電，一邊用電。
如果給植入式脊髓刺激器（SCS）采用體外供電是否可以呢？
那就沒有那么方便了！因為沒有合適的位置可以安放體外供電體，如果跨在腰上，病人稍微一動就沒法對準位置進行充電，必然會影響療效和體驗感。
目前看來，可充電電池是植入式脊髓刺激器比較好的選擇。
植入式脊髓刺激器的用電量很大，非充電型刺激器3年左右就沒電了，手術更換電池不僅有創(chuàng)，還會增加病人經(jīng)濟負擔；而且現(xiàn)在的SCS可以用到1kHz高頻或10kHz超高頻刺激，用電量提高了10倍甚至百倍，因此使用可充電電池更為適合。
同理，腦起搏器的功耗雖然比脊髓刺激器低一些，但耗電量也很多，所以選擇可充電電池更經(jīng)濟、更實用。
心臟節(jié)律器（心臟起搏器、心臟除顫器等）是不是可以用可充電電池？
目前所有的心臟節(jié)律器都采用非充電型電池：
（1）安裝在體內(nèi)的心臟節(jié)律器必須確保時刻有電，如果使用可充電電池但電量耗盡，病人忘記充電或來不及充電則會影響生命安全；
（2）體內(nèi)的心臟節(jié)律器并不是一直在高負荷耗電，它只有在病人心率下降或出現(xiàn)問題的時候才會啟動刺激。所以，如果心臟節(jié)律器大部分時間都處于待機工作狀態(tài)，總耗電量較低，內(nèi)置電池可以用5-10年，也就沒有必要使用可充電電池。
為什么植入式迷走神經(jīng)刺激器（VNS）沒有使用可充電電池？
植入式迷走神經(jīng)刺激器的臨床應用已經(jīng)超過20年，目前所有的VNS電池都是使用鋰氟化碳非充電型電池，原因和心臟節(jié)律器類似：
（1）植入病人體內(nèi)的迷走神經(jīng)刺激器處于間歇性工作狀態(tài)，每隔幾分鐘才刺激一次，耗電量相對比較少，電池使用壽命較長，可達5-10年；
（2）安裝迷走神經(jīng)刺激器的患者有很多是兒童，需要家屬幫忙充電，萬一忘了或者不知道何時需要充電，會耽誤孩子的病情；而且充電會影響患者活動，所以想要患兒安靜下來充電也會有很大難度。
往往有人認為體內(nèi)放一塊電池不好，其實體內(nèi)刺激器內(nèi)置電池會有更穩(wěn)定的供電，體驗感更好。還有人擔心電池的使用是不是會增加成本？其實電池成本在整個設備中占比一定不是最大的。
所以，對于有源植入式醫(yī)療器械來說，最理想的是刺激器內(nèi)置一塊體積很小，安全性很高，但電量很大、使用壽命很長且不需要充電的電池。
但是，目前來說并沒有這種理想的電池，所以各種神經(jīng)刺激器還是要根據(jù)其實際使用情況選擇合適的電池形式。
不過，隨著電池技術的進步，能量密度更高、安全性更好的電池會不斷涌現(xiàn)，植入式醫(yī)療器械也會隨之有更好的發(fā)展。
