CS224548B1

CS224548B1 - Pressure indicator for brain and spinal cord

Info

Publication number: CS224548B1
Application number: CS227082A
Authority: CS
Inventors: Josef Rndr Cihak; Frantisek Machala
Original assignee: Josef Rndr Cihak; Frantisek Machala
Priority date: 1982-03-31
Filing date: 1982-03-31
Publication date: 1984-01-16

Description

Vynález se týká mozkomíšního snímače tlaku, určeného pro měření intrakraniálních tlaků přímou cestou a vhodného zejména pro fixaci v lebeční kosti.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a cerebrospinal fluid pressure transducer intended to measure intracranial pressures in a direct way and particularly suitable for fixation in the cranial bone.

V současné době je k měření mozkomíšních tlaků využíváno klasických snímačů biologických tlaků, určených k mšření metodou katétrizace. Tyto snímače využívají nejrůznějšíoh principů, induktivní nebo kapacitní, nejčastěji však tenzometrického principu.At present, classical sensors of biological pressures are used for measurement of cerebrospinal pressures for catheterization. These sensors use various principles, inductive or capacitive, but most often tensometric principle.

Při této metodě je katétr zaváděn do mozkomíšního prostoru a spojen se snímačem soustavou kohoutů s proplaehem.In this method, the catheter is inserted into the cerebrospinal space and connected to the transducer by a plurality of cocks.

Řada snímačů určená pouze pro intrakraniální měření je uzpůsobena pro vložení speciální matice, upevněné přímo do lebeční kosti a membrána se pak opírá přímo o tvrdou plénu mozkovou a indikuje tlak v lebeěním prostoru. Membrána snímače je zpravidla kovová, popřípadě ze slitin kovů, nejčastěji je vytvořena z nerezoceli. Za membránou je umístěn vlastní analogový převodník, induktivního, kapacitního nebo tenzometrického principu.The intracranial range of sensors is designed to insert a special nut, mounted directly into the cranial bone, and the membrane then rests directly on the hard cerebral plenum to indicate pressure in the space. The sensor diaphragm is usually made of metal or metal alloys, most often made of stainless steel. Behind the diaphragm is an analogue converter of inductive, capacitive or strain gauge principle.

Výše popsaná provedení snímačů biologických tlaků nebo mozkomíšních snímačů tlaků jsou pro tento typ mšření nevhodná především z důvodů snadného zanesení infekce do lebečního prostoru, je-li použit snímač biologických tlaků a metoda katétrizace, v případě mozkomíšních snímačů tlaků s kovovou membránou je to malá citlivost a omezené dynamické vlastnosti, které vyplývají ze značné hmotnosti membrány a analogového převodníku.The above-described embodiments of the biological pressure sensors or cerebrospinal pressure sensors are unsuitable for this type of measurement mainly because of the easy introduction of the infection into the cranial space when using a biological pressure sensor and catheterization method. limited dynamic properties resulting from the considerable weight of the diaphragm and analog converter.

Mšření metodou katétrizace je přitom velmi náchylné na pohybové artefakty, měření je Málo operativní a katétr lze jen obtížní zafixovat proti vytržení. V případě přímého kontaktu kovové membráhy snímače s tvrdou plénou mozkovou je snížena bezpečnost měření, styk kovové membrány s biologickou tkání není příliš šetrný. Podstata mozkomlšního snímače tlaku podle vynálezu, tvořeného skleněnou základnou, vodiči a tištěným spojem spočívá v tom, že skleněná základna s křemíkovou membránou je upevněna do tělesa, opatřeného v místě upevnění skleněné základny hřebenovým zápichem. Křemíková membrána je umístěna nad úrovní horní hrany tělesa. Prostor mezi skleněnou základnou a hřebenovým zápichem je vyplněn epoxidovou pryskyřicí, popřípadě silikonovou pryží.Catheterization is very susceptible to movement artifacts, the measurement is less operative, and the catheter is difficult to fix against tearing. In the case of direct contact of the metal diaphragm of the sensor with the hard brain diaphragm, the measurement safety is reduced, the contact of the metal diaphragm with the biological tissue is not very gentle. The essence of the cerebrospinal pressure sensor according to the invention, consisting of a glass base, conductors and a printed circuit, is that the glass base with a silicon membrane is mounted in a body provided with a groove at the point of attachment of the glass base. The silicon membrane is located above the upper edge of the body. The space between the glass base and the groove groove is filled with epoxy resin or silicone rubber.

Křemíková membrána a horní hrana tělesa může být pokryta plastickou vrstvou, vytvořenou například z polyuretanu, popřípadě z polytetrafluorethylenu.The silicon membrane and the upper edge of the body can be covered with a plastic layer, for example made of polyurethane or polytetrafluoroethylene.

Předností mozkomlšního snímače tlaku podle vynálezu je jednoduchá a kompaktní konstrukce, která silně omezuje vliv nepříznivého mechanického pňutí. Je tím,dosaženo stabilních parametrů a naprosté vodotěsnosti. Hlavní předností je přímý kontakt křemíkové membrány a mozkomíšním prostorem, popřípadě i tvrdou plénou mozkovou, o kterou se křemíková membrána opírá. Je tak dosaženo velmi dobré dynamické přesnosti měření a jeho dokonalé reprodukovatelnosti. Mozkomíšní snímač tlaku lze poměrně snadno miniaturizovat rozměrově i hmotnostně. Plastická vrstva chrání křemíkovou membránu před poškozením, zvyšuje její odolnost ve styku s biologickou tkání, je zlepšena šetrnost měření a zvýšena bezpečnost měření. Je omezena úroveň únikového proudu.The advantage of the cerebrospinal pressure sensor according to the invention is a simple and compact construction which greatly reduces the influence of unfavorable mechanical stress. This ensures stable parameters and complete waterproofing. The main advantage is the direct contact of the silicon membrane and the cerebrospinal space, or even the cerebral diaphragm on which the silicon membrane rests. This achieves very good dynamic measurement accuracy and perfect reproducibility. The cerebrospinal fluid pressure sensor is relatively easy to miniaturize in size and weight. The plastic layer protects the silicon membrane from damage, increases its resistance to contact with biological tissue, improves measurement efficiency and increases measurement safety. The leakage current level is limited.

Na výkresu je znázorněno příkladné provedení mozkomlšního snímače tlaku.The drawing shows an exemplary embodiment of a cerebrospinal fluid pressure sensor.

Na výkresu je znázorněn v řezu mozkomíšní snímač tlaku, sestávající z tělesa X, které je opatřeno hřebenovým zápichem £, v místě upevnění skleněné základny 2, která je opatřena křemíkovou membránou χ. Křemíková membrána X je pomocí zlatých drátků 6. a vodičů X, propojena na pájecí body 8 tištěného spoje χ. Křemíková membrána X je umístěna nad úrovní horní hrany 11 tělesa χ. Prostor mezi skleněnou základnou 2 a hřebenovým zápichem £..je vyplněn epoxidovou pryskyřicí popřípadě silikonovou pryží.In the drawing, a cerebrospinal fluid pressure sensor consisting of a body X, which is provided with a groove groove 6, is shown in cross-section at the location of the glass base 2, which is provided with a silicon membrane χ. The silicon membrane X is connected to the soldering points 8 of the printed circuit χ by means of gold wires 6 and conductors X. The silicon membrane X is located above the upper edge 11 of the body χ. The space between the glass base 2 and the groove groove 6 is filled with epoxy resin or silicone rubber.

Křemíková membrána χ a horní hrana 11 tělesa X je případně pokryta plastickou vrstvou X, vytvořenou například z polyuretanu, popřípadě z polytetrafluorethylenu.The silicon membrane χ and the upper edge 11 of the body X are optionally covered with a plastic layer X formed, for example, of polyurethane or polytetrafluoroethylene.

Mozkomíšní snímač tlaku sestává z tělese X, do kterého je v místě hřebenového zápichu £ upevněna skleněná základna £ s křemíkovou membránou χ. Prostor mezi hřebenovým zápichem £ a skleněnou základnou 2, je vyplněn epoxidovou pryskyřicí, popřípadě silikonovou pryží.The cerebrospinal fluid pressure transducer consists of a body X into which a glass base 4 with a silicon membrane χ is fixed at the crest groove 6. The space between the groove groove 6 and the glass base 2 is filled with epoxy resin or silicone rubber.

Toto uspořádání výrazně ůmezuje nebo vylučuje nepříznivý vliv mechanického pnutí při upevnění mozkomíšního snímače tlaku během klinického provozu a zárověň utěsňuje prostor uvnitř tělesa X a brání pronikání tekutin i během dlouhodobého provozu.This arrangement significantly reduces or eliminates the adverse effect of mechanical stress when attaching the CSF pressure sensor during clinical operation and at the same time seals the space within the body X and prevents fluid ingress even during prolonged operation.

Křemíková membrána χ je umístěna nad úrovní horni hrany 1 i tělesa X, což umožňuje přímý kontakt křemíkové membrány X s tvrdou plénou mozkovou, čímž je zlepšena dynamická přesnost měření a jeho reprodukovatelnost.The silicon membrane χ is positioned above the level of the top edge 1 of the body X, which allows direct contact of the silicon membrane X with the hard cerebral diaphragm, thereby improving the dynamic measurement accuracy and its reproducibility.

Tlak tvrdé plény mozkové je přímo přenášen na křemíkovou membránu X a pomocí tenzomatrů převáděn na analogové elektrické napětí, úměrné působícímu tlaku.The pressure of the hard brain diaphragm is directly transmitted to the silicon membrane X and converted by means of strain gauges to an analogue electrical voltage proportional to the applied pressure.

Plastická vrstva £, vytvořená například z polyuretanu, případně polytetrafluorethylenu, překrývá křemíkovou membránu χ a horní hranu 11 tělesa χ a zlepšuje izolační vlastnosti křemíkové membrány X, a její izolační vlastnosti výrazně snižují únikový proud a je tak zvýšena bezpečnost měření. Plastická vrstva χ rovněž umožňuje šetrnější styk s biologickou tkání, například tvrdou plénou mozkovou. Zlepšuje odolnost křemíkové membrány X proti mechanickému poškození a zabraňuje jejímu případnému roztříštění.The plastic layer 6 formed, for example, of polyurethane or polytetrafluoroethylene, overlaps the silicon membrane χ and the upper edge 11 of the body χ and improves the insulating properties of the silicon membrane X, and its insulating properties greatly reduce leakage current and thus increase measurement safety. The plastic layer χ also allows for more gentle contact with biological tissue, such as the hard brain plenum. It improves the resistance of the silicon membrane X to mechanical damage and prevents its possible fragmentation.

Claims

Cerebrospinal fluid pressure sensor, consisting of a glass base, conductors and a printed circuit, characterized in that the glass base (2) with the silicon membrane (1) is mounted in a body (3) provided with a groove (2) at the attachment point of the glass base (2). 4), wherein the silicon membrane (1) is located above the level of the upper edge (11) of the body (3) and the space between the glass base (2) and the groove recess (4) is filled with epoxy resin or silicone rubber.

The pressure sensor according to claim 1, characterized in that the silicon membrane (1) and the upper edge (11) of the body (3) are covered with a plastic layer (5) formed, for example, of polyurethane or polytetrafluoroethylene.