Warum Herzschrittmacher mit Atomantrieb bequemer sind, als Sie denken

Obwohl moderne Herzschrittmacher unglaublich kompakt und zuverlässig geworden sind, sind sie immer noch auf begrenzte Batterien angewiesen, die mit der Zeit verschleißen. Bei vielen Patienten liegt dieses Batterielebensdauerfenster zwischen fünf und 15 Jahren, und wenn die Batterie nicht mehr funktioniert, ist ein weiterer chirurgischer Eingriff erforderlich, um sie auszutauschen. Und obwohl Sie beim Austauschen der Batterie eine schnellere Erholungszeit erleben sollten, wäre es nicht besser, wenn die Batterie eines Herzschrittmachers Ihr ganzes Leben lang halten würde? Das war die Idee hinter atomar betriebenen Herzschrittmachern, als sie in den 1970er Jahren erstmals in der Medizin auftauchten, und die Idee macht absolut Sinn.

Bei der Implantation in den 1970er Jahren wurde erwartet, dass nuklearbetriebene Herzschrittmacher mehrere Jahre halten würden, wobei der Herzschrittmacher bei mindestens einem Patienten noch 35 Jahre nach der Implantation funktionsfähig blieb. Das ist mehr als das Doppelte der Batterielebensdauer eines modernen Herzschrittmachers, was für Patienten mit nuklearen Herzschrittmachern weniger Eingriffe und Operationen bedeuten würde. Dies würde nicht nur dazu beitragen, die Kosten für die Wartung von Herzschrittmachern zu senken, sondern auch das Risiko negativer Nebenwirkungen verringern, die mit chirurgischen Eingriffen im Zusammenhang mit modernen Herzschrittmachern verbunden sind.

Trotz seines vielschichtigen Namens ist ein atomarer Herzschrittmacher weit entfernt von den leistungsstarken Reaktoren, an die man vielleicht denkt, wenn man das Wort „Atom“ hört. Tatsächlich enthielten die kleinen plutoniumbasierten Batterien in den Herzschrittmachern nur etwa ein Zehntel Gramm Plutonium-238 – das gleiche Material, das auch für die NASA-Sonde Voyager 2 verwendet wurde, die seit fast 50 Jahren den Weltraum erforscht. Es hat eine Halbwertszeit von 87,7 Jahren und erzeugt Energie aus der beim Zerfall entstehenden Wärme.

Nicht nur, dass Pu-238 aufgrund seiner Halbwertszeit eine nützliche Option für den Antrieb von Herzschrittmachern ist, sondern es emittiert auch nur Alphateilchen, vor denen man sich eigentlich sehr leicht schützen kann. Als die medizinische Industrie sie in den 1970er-Jahren testete, waren nuklearbetriebene Herzschrittmacher in einem Titangehäuse untergebracht, das die potenzielle Strahlungsgefahr für den Körper verringerte. Oberflächlich betrachtet würde die vom Patienten aufgenommene Dosis der Dosis entsprechen, die er bei einer Zahnröntgenaufnahme erhält. Angesichts des fehlenden Risikos und der damit verbundenen Verlängerung der Batterielebensdauer wären atomar betriebene Herzschrittmacher sehr sinnvoll, insbesondere für Patienten, die sie in den nächsten 30 bis 40 Jahren ihres Lebens benötigen werden.

Derzeit sind Vorschriften das größte Hindernis für das Potenzial nuklearer Schrittmacher. Dies liegt daran, dass Pu-238 ein künstliches Material ist. Darüber hinaus ist seine Herstellung äußerst teuer. Hinzu kommt die nukleare Strahlung, die sie abgeben, und obwohl sie mit der richtigen Art von Einhausung blockiert werden können, bleiben die Vorschriften für nukleare Materialien streng. Das Experiment wurde in den 1980er Jahren abgebrochen, da es schwierig war, das Material zu verfolgen, nachdem den Patienten Herzschrittmacher implantiert worden waren. In vielen Fällen überdauerten Herzschrittmacher die Patienten und sogar die Krankenhäuser, die sie implantierten.

Dies hat Sicherheitsbedenken darüber geweckt, wo das in den Geräten verwendete Plutonium landen könnte und welche Auswirkungen es auf die Umwelt hat. Viele führen den Rückgang der Pu-238-Batterien auf die mangelnde Flexibilität bei der Regulierung von Atommüll zurück, selbst in kleinen Dosen, wie sie in Herzschrittmachern verwendet werden. Mit zunehmender Forschung zu Atombatterien und einem besseren Verständnis der Lebensdauer von Atommüll könnte die Idee nuklearbetriebener Herzschrittmacher jedoch möglicherweise neues Leben finden.