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心臓ペースメーカー(しんぞうペースメーカー)は一般的に心臓に対する電気刺激発生装置のことで、バッテリーとICを含む本体部分とリード線から成るシステムの総称。

恒久的な使用を前提とした体内植込み式のものと、一時的な使用を前提とした体外式のものがある。心筋に人工的な刺激を与えることで必要な心収縮を発生させる。

◆ 概要

不整脈の中には、洞不全症候群や房室ブロック、心房細動などに代表される徐脈を起こす疾患群がある。これらの不整脈の一部には放置すると心不全を合併したり、致死的な心停止に発展する可能性のある病態が存在する。心臓ペースメーカーは、このような場合に、適切な機能を喪失した本来の心臓の刺激伝導系に代わって心筋を刺激し、必要な心収縮を発生させる治療に使用される医療機器である。

◆ 歴史

最初のペースメーカーは、1932年、アメリカの生理学者であるアルバート・ハイマンにより開発された。ハイマンの作ったものは手回しによって発電し、その電気ショックを心臓に送って心筋を動かすものであった。ハイマン自身はこの装置に「Artificial pacemaker(人工ペースメーカー)」と名づけた。このペースメーカーという言葉が後に広く使われることとなる。

初期のペースメーカーは、1950年にカナダ人の技術者ジョン・ホップス (John Hopps) によって設計・製作された。これは、使用者にとって大きな苦痛を伴った。1950年代後半の心臓ペースメーカーは大きくかさばり、商用電源を利用しなければならなかった。停電時は装置が停止する危険性があり、患者は生命の危険に晒されるというリスクがあった。また当時のペースメーカーは、一定時間ごとに電気ショックを心筋に流すだけであり、血流や血圧の状況に応じて電流・電圧を制御することが不可能であった。

1958年には、スウェーデンのRune Elmqvist らによって、体内植込み式の心臓ペースメーカーが試作された。しかしこの植込み式のペースメーカーも、動作電源が問題であった。当時ペースメーカーの電源に水銀電池が用いられたが、当時の水銀電池をペースメーカーに使うとおよそ2年であり、すなわち患者は2年ごとにペースメーカーの電池を取り替えるため大規模な手術を施さなければならず、患者に大きな負担を強いることになった。

1960年代になると、動作電源の問題を解決するため、電源に、プルトニウムの放射性同位体であるプルトニウム238の原子力電池が用いられるペースメーカーが開発された。

プルトニウム238は崩壊モードがアルファ崩壊のため、ベータ線やガンマ線の放出が少なく放射線の遮蔽が非常に簡単で、それでいて半減期が87.7年と長い。そのため一度プルトニウム電池を用いたペースメーカーを植込めば、半永久的に取り出す必要がないことが大きなメリットであった。

この原子力電池を用いたペースメーカーは、放射性同位体を使うための手続きや国によっては法的な問題もあったが、手術をして電池を取り替える必要がないメリットの方が大きかったために、欧米では数千個もの原子力駆動のペースメーカーが出回ったhttp://www.nucpal.gr.jp/website/support/plutonium/plutonium_07.html。当時のペースメーカーを2008年現在も使用している人もおり、機械的な故障を除けば、電源面では実働30年以上の耐久性がある[外部リンク] 「原子力ペースメーカー」、埋め込み後30年経てなお稼動中。

1970年代初頭になるとリチウム電池の性能が上がり、各種手続きの面倒な原子力電池の代わりにペースメーカーの電源のために使われるようになった。現在のペースメーカーでもリチウム電池だと寿命が長くても10年程度http://www.pacemaker-navi.jp/pacemaker/index02.htmlと、生涯取り出す必要のない原子力電池と比べたら短命だが、それでも水銀電池の2年に比べたら長く、安定した電力が取り出せ、放射性でないために規制も少なく、以降ペースメーカーの電源用として国を問わず広く使われている。

◆ 電磁波による影響

現在広く普及しているペースメーカーは、電池寿命が約8年と長い。また、患者の心臓の状態や重症度に応じ、電気刺激のモードを変更して使用するのが一般的である。モードを変更する場合は専用の装置(Programmer)を使用し、ペースメーカーへ向けてモード変更の磁場を照射することによって変更を行う方法が一般的である。このモード変更は、ペースメーカーを患者の体内に植込んだままの状態で行うことが可能である。

◇ 携帯電話

携帯電話・PHSの普及に伴い、それらの端末から出る電磁波で心臓ペースメーカーが誤作動する可能性が、実験などにより指摘され、公共交通機関や病院等で、端末の電源を切ることが呼びかけられるなど、社会問題化した。しかし、日本では携帯電話の急激な普及と、利用者のマナーの悪さに対するマナー啓発キャンペーンとして利用され、強調された結果、不必要に心臓ペースメーカー装着患者の恐怖心をあおり、心身に被害をもたらしてしまったという側面もある。

実際に、携帯電話が心臓ペースメーカーに対して誤動作を引き起こしたという事故は世界中で一例も報告されていない。日本以外では携帯電話使用による心臓ペースメーカーの誤作動の可能性さえ問題視されておらず、公共交通機関で携帯電話の電源オフの呼びかけ実施している地域は世界でも日本のみ、もしくは極めて稀である。最近ではペースメーカーに対する影響を理由とした電源オフの呼びかけアナウンスは行なわれなくなってきている。

「最大干渉距離」とは、干渉が起こる最大の距離であり、それ以上離れると干渉が起こらなかった距離である。ただし、いずれも携帯電話端末を遠ざければ正常に回復することが確認された。

携帯電話通信方式の世代交代によって干渉のリスクはさらに大きく下がっており、また、ペースメーカーにも日々干渉防止の改良が施されている。2006年に行われた調査では、800MHz帯の電波を利用した端末の最大干渉距離は3cmであった[外部リンク] 800MHz帯W-CDMA方式についての調査。

◇ 送信所

送信所は一般人の生活域には存在せず、人里を離れた山頂や鉄塔に設置されている。これらは携帯電話などの機器とはけた違いのパワーを持つ。東京タワー、手稲山等は多数の超強力(合算すると100kwを超える)な電波が飛ぶ。送信アンテナからは広い範囲で電磁波を放射されその強さはけた違い(携帯電話の10万倍にもなる)であるためペースメーカー装着者は安易に近寄るべきではない。

◆ 医療機器による影響

ペースメーカー埋め込み患者に対して、MRI検査は禁忌である。

また、一部機種でX線CT検査で設定内容のリセットや、オーバーセンシングが起きる不具合事象が報告されている。([外部リンク] 日本放射線技術学会 医療安全対策小委員会の報告)該当機種の使用者は検査を受ける際には医師・放射線技師に相談すること。

◇ その他の電子機器

その他にも心臓ペースメーカーに影響を与える可能性が指摘されている電磁波を発生させる機器がいくつかある。以下は実験室の特殊な環境下で可能性が指摘された、または噂に基づいたリストである。これらが心臓ペースメーカー装着者の実生活において深刻な誤作動事故を引き起こした例は世界中でまだ確認されていない。

・ 電波センサー式自動ドア、電波感知式電動シャッター

・ 電子商品監視機器(万引き防止装置)

・: 書店やレコード店、家電量販店や図書館などに設置

・ 電磁調理器

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