segunda-feira, 28 de julho de 2014

Coração Nuclear


Os marca-passos alcançaram hoje em dia um nível de requinte assombroso, constituindo uma das tecnologias médicas mais proeminentes. A função dos marca-passos consistem em velar para que a atividade elétrica que controla o coração, seja a mais adequada possível.

Mas o que não é tão conhecido é que estando à mercê de baterias de todo tipo e sistemas de recarregamento à distância ou similares, houve um tempo em que se pensou seriamente em marca-passos alimentados por energia nuclear e que se tornariam comuns no futuro. Não foi assim mas, chegaram a desenvolver uma quantidade considerável de marca-passos desse tipo.




Naturalmente, um marca-passos alimentado por plutônio é algo "eterno", ao menos do ponto de vista de quem leva o aparelho dentro do peito, porque a vida útil desses aparelhos nucleares são medidos em décadas.
Plutônio no peito? Sim, a ideia parece uma loucura hoje, mas em meados e finais dos anos 1970, quando foram disseminados os marca-passos nucleares, era algo considerado inovador, além de que as baterias da época eram bastante problemáticas.

Os marca-passos nucleares ainda estão animando o coração de algumas pessoas no mundo, pessoas que carregam um em seu interior há décadas. Esses marca-passos são blindados, de tal forma que seu perigoso conteúdo radioativo está protegido contra acidentes e inclusive contra cremação ou disparos e claro que devem ser removidos e armazenados de forma adequada depois da morte do portador.

Nos marca-passos nucleares, os circuitos convencionais geradores dos impulsos elétricos próprios dos marca-passos tradicionais, são unidos a uma fonte de energia em forma de pilha termoeléctrica contendo uma minúscula quantidade de plutônio-238. O calor gerado de forma contínua pelo plutônio radioativo é o que se aproveita para alimentar o circuito. A pilha termoeléctrica de plutônio é blindada com titânio.




Os projetistas estimaram que a radiação recebida pelo usuário era ínfima, é mais, quem convivesse próximo do portador do marcapassos, receberia mais radiação que ele, embora também seria muito baixa.
As primeiras baterias de lítio empregadas em marcapassos, começaram a se generalizar na segunda metade da década dos anos setenta.

Isto fez com que em inícios dos anos oitenta, os marcapassos nucleares deixassem de ser fabricados e por conseguinte, de serem implantados.
O primeiro exemplo de marcapassos nuclear data de finais dos anos sessenta e foi fabricado pela Medtronic junto com a empresa Alcatel. Essa primeira experiência com este tipo de tecnologia culminou em sucesso em 1970 quando foi implantado em Paris o primeiro marcapassos nuclear.

O trecho a seguir faz parte do conteúdo da patente espanhola de um marca-passos nuclear. Em específico, se trata da patente ES 432.173, do ano de 1974, solicitada pela companhia Coratomic Inc.:

"Os marcapassos nucleares incluem uma fonte primária de material radioativo, um conversor termoeléctrico que converte o calor da fonte em eletricidade e um circuito elétrico alimentado pelo conversor, que converte em impulsos a saída do conversor termoeléctrico e controla a circulação dos impulsos ao coração. 



A fonte primária está composta tipicamente de plutônio-238, que emite partículas alfa. Estas partículas são de curto alcance, mas ao passar através do material, as partículas alfa emitem raios X, que têm um alcance longo. Também são produzidos nêutrons. [...] A quantidade de plutônio se encontra compreendida entre um terço de grama e meio grama. É desejável que seja minimizada esta quantidade de material radioativo, tanto para reduzir a um mínimo os raios X de grande penetração e os nêutron, como também porque o custo do plutônio é muito elevado. [...] 

Estes marcapassos incluem uma unidade termoeléctrica de estado sólido que está embutida ou embebida em um meio capaz de aplicar um esforço hidrostático. O meio é comprimido hidrostaticamente, submetendo à unidade termoeléctrica uma pre-compressão hidrostática. Quando o marcapassos é submetido a um choque físico, a pre-compressão neutraliza o esforço comunicado pelo choque, e a unidade termoeléctrica não sofre danos."

Na patente fica muito claro que o sistema termoeléctrico miniaturizado estava desenhado para marcapassos, mas não era descartada a ideia de no futuro, o sistema ser usado em todo tipo de pequeno aparelho alimentado com o mesmo tipo de energia.
Muito otimista, sem dúvida, mas hoje em dia nos livramos de ter que pensar no que fazer com uma praga de aparelhos nucleares para reciclar.

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