Alat pacu jantung adalah perangkat biomedis elektronik yang dapat mengatur detak jantung manusia ketika mekanisme pengaturan alaminya rusak. Ini adalah kotak kecil yang ditanam melalui pembedahan di rongga dada dan memiliki elektroda yang bersentuhan langsung dengan jantung. Pertama kali dikembangkan pada 1950-an, alat pacu jantung telah mengalami berbagai perubahan desain dan telah menemukan aplikasi baru sejak penemuannya. Saat ini, alat pacu jantung banyak digunakan, ditanamkan pada puluhan ribu pasien setiap tahun.
Jantung terdiri dari empat ruang, yang membentuk dua pompa. Pompa kanan menerima darah yang kembali dari tubuh dan memompanya ke paru-paru. Pompa kiri mengambil darah dari paru-paru dan memompanya ke seluruh tubuh. Setiap pompa terdiri dari dua ruang, atrium dan ventrikel. Atrium mengumpulkan darah yang masuk. Ketika berkontraksi, ia mentransfer darah ke ventrikel. Ketika ventrikel berkontraksi, darah dipompa keluar dari jantung.
Pada jantung yang berfungsi normal, aksi pemompaan disinkronkan oleh daerah alat pacu jantung, atau nodus sinoatrial, yang terletak di atrium kanan. Ini adalah alat pacu jantung alami yang memiliki kemampuan untuk menciptakan energi listrik. Impuls listrik dibuat oleh difusi ion kalsium, ion natrium, dan ion kalium melintasi membran sel di daerah alat pacu jantung. Impuls yang diciptakan oleh gerakan ion-ion ini pertama kali ditransfer ke atrium, menyebabkan mereka berkontraksi dan mendorong darah ke dalam ventrikel. Setelah sekitar 150 milidetik, impuls bergerak ke ventrikel, menyebabkan mereka berkontraksi dan memompa darah menjauh dari jantung. Saat impuls bergerak menjauh dari setiap bilik jantung, bagian itu berelaksasi.
Sayangnya, alat pacu jantung alami dapat tidak berfungsi, menyebabkan detak jantung tidak normal. Aritmia ini bisa sangat serius, menyebabkan pingsan, serangan jantung, dan bahkan kematian. Alat pacu jantung elektronik dirancang untuk melengkapi kontrol alami jantung itu sendiri dan untuk mengatur detak jantung saat rusak. Ia mampu melakukan ini karena dilengkapi dengan sensor yang terus-menerus memantau jantung pasien, dan baterai yang mengirimkan listrik, bila diperlukan, melalui kabel timah ke jantung itu sendiri untuk merangsang jantung agar berdetak.
Selain unit luar, alat pacu jantung buatan dapat ditanamkan secara permanen di dada pasien. Hal ini dilakukan dengan terlebih dahulu mengarahkan timah melalui pembuluh darah dan masuk ke dalam bilik jantung, di mana timah diamankan. Pencitraan fluoroskopi membantu memfasilitasi proses ini. Alat pacu jantung itu sendiri selanjutnya ditempatkan di saku, yang dibentuk oleh operasi tepat di atas kuadran perut bagian atas. Kabel timah kemudian dihubungkan ke alat pacu jantung, dan kantong dijahit. Ini adalah kemajuan besar dibandingkan metode awal, yang membutuhkan pembukaan rongga dada dan pemasangan kabel langsung ke permukaan luar jantung.
Ide untuk menggunakan perangkat elektronik untuk memberikan pengaturan detak jantung yang konsisten pada awalnya tidak jelas bagi para pengembang awal alat pacu jantung. Alat pacu jantung pertama, yang dikembangkan oleh Paul Zoll pada tahun 1952, adalah versi portabel dari resusitasi jantung. Itu memiliki dua kabel timah yang bisa dilampirkan ke sabuk yang dipakai oleh pasien. Itu dicolokkan ke stopkontak terdekat dan memberikan kejutan listrik yang merangsang jantung pasien yang mengalami serangan. Stimulasi ini biasanya cukup untuk membuat jantung kembali berfungsi normal. Meskipun cukup efektif, alat pacu jantung awal ini terutama digunakan dalam situasi darurat.
Melalui tahun 1957 dan 1960 perbaikan signifikan dilakukan pada penemuan asli Zoll. Dalam upaya untuk mengurangi jumlah tegangan yang diperlukan untuk menghidupkan kembali jantung dan meningkatkan lamanya waktu pacu elektronik dapat dicapai, C. Walton Lillehei membuat alat pacu jantung yang memiliki sadapan yang dipasang langsung ke dinding luar jantung. Kemudian, pada tahun 1958, baterai ditambahkan sebagai sumber daya, membuat alat pacu jantung benar-benar portabel, yang memungkinkan pasien untuk bergerak. Ini juga memungkinkan pasien untuk menggunakan alat pacu jantung secara terus menerus, bukan hanya untuk keadaan darurat. Alat pacu jantung Lillehei adalah eksternal. William Chardack dan Wilson Greatbatch menemukan alat pacu jantung implan pertama. Itu ditanamkan pada pasien yang hidup pada tahun 1960.
Teknik modern untuk memasang alat pacu jantung ke jantung pasien dikembangkan oleh Seymour Furman. Alih-alih membuka rongga dada, ia menggunakan metode memasukkan timah ke dalam vena dan memasukkannya ke dalam ventrikel. Dengan sadapan di dalam jantung, bahkan tegangan yang lebih rendah diperlukan untuk mengatur detak jantung. Ini meningkatkan lamanya waktu alat pacu jantung bisa berada di dalam diri seseorang. Meskipun metodenya pada awalnya tidak banyak digunakan, pada akhir 1960-an sebagian besar spesialis jantung telah beralih ke alat pacu jantung endokardium Furman. Sejak itu perbaikan telah dilakukan dalam desain mereka, termasuk perangkat pacu jantung yang lebih kecil, baterai yang lebih tahan lama, dan kontrol komputer.
Bahan yang digunakan untuk membuat alat pacu jantung harus inert secara farmakologis, tidak beracun, dapat disterilkan, dan dapat berfungsi dalam kondisi lingkungan tubuh. Berbagai bagian alat pacu jantung, termasuk casing, mikroelektronika, dan kabel, semuanya dibuat dengan bahan biokompatibel. Biasanya, casing terbuat dari titanium atau paduan titanium. Timbal juga terbuat dari paduan logam, tetapi diisolasi oleh polimer seperti poliuretan. Hanya ujung logam timah yang terbuka. Sirkuit biasanya terbuat dari semikonduktor silikon yang dimodifikasi.
Banyak jenis alat pacu jantung tersedia. North American Society of Pacing and Electrophysiology (NASPE) telah mengklasifikasikannya berdasarkan ruang jantung mana yang dipacu, ruang mana yang diindera, bagaimana alat pacu jantung merespons detak yang dirasakan, dan apakah itu dapat diprogram. Terlepas dari banyaknya model, semua alat pacu jantung pada dasarnya terdiri dari baterai, kabel timah, dan sirkuit.
Fungsi utama baterai alat pacu jantung adalah menyimpan energi yang cukup untuk merangsang jantung dengan sentakan listrik. Selain itu, ia juga menyediakan daya ke sensor dan perangkat pengatur waktu. Karena baterai ini ditanamkan ke dalam tubuh, mereka dirancang untuk memenuhi karakteristik tertentu. Pertama, mereka harus mampu menghasilkan sekitar lima volt daya, tingkat yang sedikit lebih tinggi dari jumlah yang dibutuhkan untuk merangsang jantung. Kedua, mereka harus mempertahankan kekuasaan mereka selama bertahun-tahun. Jangka waktu minimum adalah empat tahun. Ketiga, mereka harus memiliki siklus hidup yang dapat diprediksi, memungkinkan dokter mengetahui kapan penggantian diperlukan. Akhirnya, mereka harus dapat berfungsi ketika tertutup rapat (kedap udara). Baterai memiliki dua logam yang membentuk anoda dan katoda. Ini adalah komponen baterai yang melaluinya muatan ditransfer. Beberapa contoh termasuk lithium/iodida, kadmium/nikel oksida, dan baterai nuklir.
Kabel alat pacu jantung adalah kabel tipis berinsulasi yang dirancang untuk mengalirkan listrik antara baterai dan jantung. Tergantung pada jenis alat pacu jantung, itu akan berisi salah satu lead tunggal, untuk alat pacu jantung ruang tunggal, atau dua lead, untuk alat pacu jantung ruang ganda. Dengan detak jantung yang konstan, kabel-kabel ini tertekuk secara kronis dan harus tahan terhadap patah. Ada banyak gaya lead yang tersedia, dengan perbedaan desain utama ditemukan di ujung yang terbuka. Banyak lead memiliki ujung sekrup, yang membantu menambatkannya ke dinding bagian dalam jantung.
Sirkuit adalah pusat kendali alat pacu jantung. Terletak di sini adalah sensor pemantauan jantung, regulator tegangan, sirkuit waktu, 
dan kontrol yang dapat diprogram secara eksternal. Sirkuit terutama terdiri dari resistor, kapasitor, dioda, dan semikonduktor. Sirkuit alat pacu jantung modern merupakan peningkatan besar dibandingkan model sebelumnya. Dengan penerapan semikonduktor, papan sirkuit menjadi jauh lebih kecil. Mereka juga membutuhkan lebih sedikit energi, menghasilkan lebih sedikit panas, dan sangat andal.
Alat pacu jantung adalah perangkat elektronik yang canggih. Oleh karena itu, beberapa produsen mengandalkan pemasok luar untuk menyediakan banyak suku cadang. Konstruksi alat pacu jantung bukanlah proses linier tetapi terintegrasi. Bagian-bagian komponen seperti baterai, kabel, dan sirkuit dibangun secara individual, kemudian disatukan untuk membentuk produk akhir.
chip semikonduktor, resistor, kapasitor, dan perangkat lainnya. Menggunakan metode kompleks yang dikenal sebagai hibridisasi, komponen-komponen ini digabungkan untuk membentuk rangkaian kompleks tunggal. Konstruksi dimulai dengan papan kecil (kurang dari 0,32 sq in [2 sq cm]) yang memiliki konfigurasi elektronik yang dipetakan. Komponen yang sesuai ditempatkan di papan. Mereka kemudian ditempelkan menggunakan jumlah minimum lasan solder. Kualitas setiap alat pacu jantung dipastikan dengan melakukan inspeksi visual dan kelistrikan di seluruh proses produksi. Tes ini akan mendeteksi sebagian besar kekurangan. Karena baterai harus benar-benar andal, mereka diproduksi secara khusus dan diuji secara mendalam, sehingga meningkatkan biaya terkait secara signifikan. Fungsionalitas setiap alat pacu jantung yang sudah jadi juga diuji sebelum dikirim untuk dijual. Banyak dari tes ini dilakukan dalam berbagai kondisi lingkungan, seperti kelembaban dan stres yang berlebihan.
Pabrikan menetapkan standar kualitas mereka sendiri untuk alat pacu jantung yang mereka produksi. Namun, standar dan rekomendasi kinerja diperlukan oleh berbagai organisasi medis dan lembaga pemerintah. Di Amerika Serikat, alat pacu jantung diklasifikasikan sebagai perangkat biomedis Kelas III, yang berarti memerlukan persetujuan pra-pasar dari Badan Pengawas Obat dan Makanan Amerika Serikat (FDA).
Dengan meningkatnya jumlah warga lanjut usia di Amerika Serikat, diantisipasi bahwa persentase yang lebih besar dari populasi akan membutuhkan alat pacu jantung. Seiring upaya penelitian berlanjut, perangkat masa depan berjanji untuk lebih tahan lama, lebih andal, dan lebih fleksibel. Kemajuan dalam teknologi baterai, seperti penggunaan isotop radioaktif untuk tenaga, tidak diragukan lagi akan meningkatkan umur panjang alat pacu jantung yang ditanamkan. Perkembangan mikroelektronika seharusnya menyediakan perangkat yang lebih kecil yang tidak terlalu rentan terhadap gangguan lingkungan. Perkembangan terakhir di bidang ini adalah penerapan teknologi pemacu jantung ke otak. Dalam sistem ini, para ilmuwan menghubungkan kabel timah ke situs tertentu di otak dan merangsangnya sesuai kebutuhan untuk mengatur detak jantung. Perangkat ini telah terbukti sangat efektif dalam menenangkan getaran yang terkait dengan penyakit Parkinson.
Proses manufaktur
Komponen dan persediaan Arduino UNO × 1 Adafruit OLED 128x32 × 1 Buzzer × 1 Maxim Integrated MAX30102 High-Sensitivity Pulse Oximeter dan Sensor Detak Jantung untuk Kesehatan yang Dapat Dipakai × 1 Tentang proyek ini Pendahuluan Hai, dalam t
Dalam Proyek Arduino ini, saya akan menunjukkan cara membuat bingkai foto hati LED yang mengagumkan menggunakan Arduino. Anda dapat menonton video berikut atau membaca artikel tertulis di bawah ini untuk lebih jelasnya. Sepintas terlihat seperti bingkai foto biasa tetapi setelah Anda mengklik tomb
Kontrol baru dan teknologi CAD/CAM mendorong kemajuan besar dalam produktivitas Kontrol membantu membuat manufaktur modern berjalan. Kontrol membantu karyawan lantai toko memantau teknologi Industri 4.0. Kontrol juga meningkatkan produktivitas di lantai toko. Perusahaan teknologi menyoroti peningk
Smack di pusat Ohio adalah kota Columbus, salah satu kota terbesar di Ohio. Industri manufaktur di Columbus sedang berkembang pesat, dan industri otomasi robot juga berkembang seiring dengan itu. Saat produsen berkembang, mereka bergantung pada robot untuk meningkatkan produksinya. Perusahaan lain
