DE10033138A1 - Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, insbesondere zur Einstellung und Stabilisation des Liquordruckes für die Therapie des Hydrocephalus und für diagnostische Zwecke - Google Patents
Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, insbesondere zur Einstellung und Stabilisation des Liquordruckes für die Therapie des Hydrocephalus und für diagnostische ZweckeInfo
- Publication number
- DE10033138A1 DE10033138A1 DE10033138A DE10033138A DE10033138A1 DE 10033138 A1 DE10033138 A1 DE 10033138A1 DE 10033138 A DE10033138 A DE 10033138A DE 10033138 A DE10033138 A DE 10033138A DE 10033138 A1 DE10033138 A1 DE 10033138A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring
- pressure
- pressure sensor
- sensor
- thin tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/03—Detecting, measuring or recording fluid pressure within the body other than blood pressure, e.g. cerebral pressure; Measuring pressure in body tissues or organs
- A61B5/031—Intracranial pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M25/00—Catheters; Hollow probes
- A61M2025/0001—Catheters; Hollow probes for pressure measurement
- A61M2025/0002—Catheters; Hollow probes for pressure measurement with a pressure sensor at the distal end
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
- A61M27/00—Drainage appliance for wounds or the like, i.e. wound drains, implanted drains
- A61M27/002—Implant devices for drainage of body fluids from one part of the body to another
- A61M27/006—Cerebrospinal drainage; Accessories therefor, e.g. valves
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
Abstract
Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, bestehend aus einem dünnen, an einem Ende schräg abgeschnittenen Schlauch (1.9) mit einem an seiner Spitze angeordneten miniaturisierten Druck-Sensor (1.1), in dessen Wand die die Mess-Signale des Druck-Sensors (1.1) übertragenden elektrischen Leitungen (1.6) angeordnet sind, einem die Mess-Signale des Druck-Sensors (1.1) aufnehmenden, verstärkenden und weiterleitenden Mess-Verstärker (1.2), einem die elektrische Signale des Mess-Verstärkers (1.2) empfangenden und verarbeitenden Registrier-, Steuer- und Regel-Gerät (4) und einer Stell-, Eich- und Mess-Einrichtung (2) zur Regulierung der Zufuhr oder Ableitung eines Gas- oder Flüssigkeitsstromes, die mit einem Fluss-Sensor (2.2) versehen ist. Die Stell-, Eich- und Mess-Einrichtung (2) kann vorzugsweise ein Punktionssystem (2.6) mit einem Diaphragma (2.7) aufweisen, das über eine durch die Haut dort eingeführte Kanüle und einen damit gekoppelten Drucksensor die Eichung, Überprüfung und Korrektur der Signale des Druck-Sensors (1.1) erlaubt. Die Vorrichtung kann vorzugsweise zur Messung und Regulierung des Hirnwasser-Drucks und bei der künstlichen Beatmung von Kindern eingesetzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im
menschlichen Körper mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zum Einsatz in verschiedenen
medizinischen Anwendungen.
Eine Ausführungsform der Erfindung betrifft eine Vorrichtung in total implantierbarer
mikrotechnischer Ausführungsform, die integraler Bestandteil einer Liquordruck-Drainage
(sogen. Liquor-"shunt") sein kann und mit deren Hilfe man im Therapie-Modus über einen im
Liquor cerobrospiralis (Hirnwasser) befindlichen Drucksensor durch Änderung eines
künstlichen Liquorabfluss-Widerstandes den Liquordruck eines Menschen auf einen
gewünschten Wert stabil halten sowie im Diagnostik-Modus ein Langzeitprofil des
Hirndruckes ermitteln kann. Der intraventrikulare Drucksensor ist jederzeit eichbar. Diese
Vorrichtung erlaubt zudem mit Hilfe eines steuerbaren Ventilators den endotrachealen Druck
während künstlicher Beatmung, zyklisch regelrecht einzustellen.
Das sehr weiche Gehirn des Menschen schwimmt gleichsam im Hirnwasser, dem
sogenannten Liquor cerebrospinalis (Hirnwasser); das Volumen des Liquors beträgt etwa
150 ml. Hierdurch ist das empfindliche Hirngewebe geschützt. Der Liquor wird in den
paarigen, sogen. Plexus choroidei des 1. und 2. Ventrikels gebildet und fließt über
verschiedene Wege in das venöse Blut: über die Granulationes arachnoidales und über die
Foramina interventricularia in den 3. Ventrikel und weiter über den Aquaeductus cerebri in
den 4. Hirnventrikel.
Bildung und Abfluss des Hirnwassers sind normalerweise so aufeinander abgestimmt, dass
im Hirnwasser ein regelrechter Überdruck herrscht. Dieser sogen. intrakranielle Hirndruck ist
auch lageabhängig und beträgt physiologischerweise beim liegenden Erwachsenen
10 ± 5 mmHg. Der Liquorfluß beläuft sich pro Tag auf etwa 350 ml. Durch verschiedene
Störungen kann es zu Abweichungen des Druckes von der Norm kommen, insbesondere zu
Erhöhungen. Diese bedingen erhebliche Beschwerden und (zerebrale) Störungen für den
Träger. Eine andauernde Druckerhöhung führt ferner zum irreversiblen Untergang von
Nervenzellen, insbesondere in der Hirnrinde, d. h. zu einer Erfindung der betreffenden
Person. Ursache hierfür ist unter anderem, dass der Zerebrale Perfusionsdruck (ZPD) sich
vermindert, da dieser die Differenz des Blutdruckes und des Hirndruckes ist. Der zerebrale
Perfusionsdruck wiederum stellt die entscheidende treibende Kraft für die Durchblutung des
Gehirns und damit für dessen Versorgung dar.
Der Liquordruck erhöht sich auch durch Verminderung der Liquorresorption (Hydrocephalus
aresorptivus) nach Meningitiden oder Encephalitiden; die Steigerungen entstehen ferner
durch eine Vergrößerung des Abflußwiderstandes (Hydrocephalus occlucus) bei
Missbildungen, durch Tumore, und wiederum durch Entzündungen; schließlich steigert sich
der intrakranielle Druck unter vermehrter Liquorproduktion (Hydrocephalus hypersecretorius)
bespielsweise durch toxische Einflüsse auf das Gehirn. Weitere ausführliche Darlegung zur
Pathophysiologie, zur Klinik aber auch Messtechnik und ihrer Probleme findet man bei S.
Schwab, D. Krieger, W. Müllgas, G. Haman, W. Hacke (Hrsg.), "Neurologische
Intensivmedizin", Springer-Verlag, 1999, ISBN 3-54065412-7.
Um in Fällen entsprechender klinischer zerebraler Symptome, wie Ausfall des Kurzzeit-
Gedächtnisses und/oder imperativer Harndrang und/oder Gehstörungen (unsicherer Gang)
einen weiteren irreversiblen Untergang von Gehirnzellen zu vermeiden, legt man mit Hilfe
eines dünnen Schlauchs von etwa 2,5 mm Außendurchmesser eine Liquor-Drainage (sogen.
zerebraler "shunt"). Der Schlauch befindet sich mit einem Ende in einem der beiden
seitlichen und paarigen intrazerebralen Liquorräume (sogen. Hirnventrikel) und führt durch
die Schädeldecke nach außen; er verläuft unter der Haut in der Regel bis in den Bauchraum.
Derzeitiger Stand der Technik ist, dass man - um einen physiologischen Liquordruck
einstellen zu können - meist unterhalb des Schlüsselbeins einen künstlichen Widerstand in
den Ableitschlauch der Liquor-Drainage bringt. Die Größe des Widerstandes ist dabei mit
Hilfe eines Magneten transkutan in einigen diskreten Stufen einstellbar. Eine Problematik
dieser fest eingestellten Abflusswiderstände ist auch die Lageabhängigkeit des
Liquordruckes. Eine kritische Übersicht der zur Zeit verfügbaren einstellbaren
Abflusswiderstände dieser Art findet man bei A. Aschoff, "In vitro-Testung von
Hydrocephalus-Ventilen", Habil.-Schrift, Heidelberg, 1994.
Die Einstellung des Widerstandes erfolgt gemäß klinischer Erfahrung unter Berücksichtigung
oben genannter Symptomatik. Es gibt derzeit für die klinische Routine keine Möglichkeit, den
intrakraniellen Druck ohne transkutane Sonde zu messen und gar ein Langzeit-Profil diese
Druckes zu erfassen (diagnostischer Arbeitsmodus), was aber von größtem diagnostischem
und folglich auch therapeutischem Interesse für den betreffenden Patienten wäre.
Gleichermaßen wäre es von großem Vorteil, könnte bei stabilisiertem Druck auch der
Liquorfluß gemessen werden (therapeutischer Arbeitsmodus). Gar nicht möglich ist es
bisher, den intrakraniellen Druck auf einem gewünschten Wert stabil zu halten.
Da das anvisierte System zur Stabilisierung des intrakraniellen Druckes in eine Liquor-
Drainage integriert sein soll, kommt zur Druckmessung nur ein Mikro-Drucksensor in Frage,
der am besten an der Spitze des implantierten Katheters der Liquor. Drainage so integriert ist,
daß seine druckempfindliche Fläche dem zerebralen Liquorraum frei zugewandt ist. Die
Stabilisierung soll jahrelang regelrecht funktionieren; hierfür ist es insbesondere wichtig, daß
das Signal des voll integrierten und implantierten Drucksensors über Jahre stabil bleibt - ein
praktisch nicht lösbares Problem, auch wenn die Drucksensoren so stabil wie möglich
konstruiert sind. Deshalb muß das voll implantierte System eine Vorrichtung besitzen, mit
deren Hilfe die Eichung des Drucksensors überprüft und gegebenenfalls korrigiert werden
kann.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft die Druckmessung in anderen
medizinischen Anwendungen. Beispielsweise ist es in der Medizin von großem Interesse, mit
Hilfe von Mikro-Sensoren den Druck an der Spitze eines Kinder-Tubus, der nur einen
äußeren Durchmesser von nur 2,5 mm und auch weniger aufweist, direkt und fortwährend zu
messen, um den sogenannten endotrachealen Druck während der künstlichen Beatmung
eines Kindes quantitativ zu erfassen, sodass mit diesem Signal auch ein Beatmungsgerät
gesteuert werden könnte. Das Signal des Tubussensors könnte dann ein Beatmungsgerät
derart steuern, dass einerseits die beatmete Lunge kein Volu- und/oder Baro-Trauma erfährt
und sie andererseits aber ausreichend belüftet wird, um den betreffenden Menschen mit
genügend Sauerstoff zu versorgen. Auch hierbei wäre ein Messmodus (diagnostischer
Modus) sowie ein Regulationsmodus (therapeutischer Modus) äußerst wünschenswert.
Die geschilderten Probleme bezüglich des Hirndruckes können erfindungsgemäß so gelöst
werden, dass in die Spitze eines dünnen Schlauches ein Mikro-Drucksensor in besonderer
Weise eingearbeitet ist; der dünne Schlauch dient zugleich der Liquorableitung,
beispielsweise in den Bauchraum. Das Signal gelangt - kabellos oder mit Kabel geleitet - zu
einem steuerbaren Fließwiderstand, der sich im Liquor-Ableitschlauch befindet. Der
Widerstand wird so eingeregelt, dass sich der Liquordruck auf einen gewünschten Wert
stabilisiert. Dem steuerbaren Fließwiderstand ist noch ein Fluss-Sensor nachgeschaltet, der
den Liquorfluß quantitativ erfassen kann. Somit erlaubt das unten beschriebene Verfahren,
für den Fall eines behinderten Liquorabflusses einen zusätzlichen künstlichen geregelten
Liquorabfluß unter Einhaltung eines physiologischen Hirndruckes aufzubauen. Hierdurch ist
auch die Problematik mit der Lageabhängigkeit des Hirndruckes gelöst, ferner das Problem
des Bezugsdruckes während der Messung des Hirndruckes.
Zwischen dem Drucksensor und dem steuerbaren Fließwiderstand, sehr nahe bei diesem, ist
in dem Liquor-Ableitschlauch ein miniaturisiertes subkutanes Punktionssystem mit einem
Diaphragma eingeschaltet, über welches man mit Hilfe einer Kanüle, an die über einen
Schlauch ein externer geeichter Drucksensor angeschlossen ist, den intrakraniellen (hier:
intraventrikulären) Druck überprüfen und gegebenenfalls nacheichen kann. Hierbei stellt der
steuerbare Fließwiderstand eine wichtige Hilfe dar: erstens kann mit dessen Hilfe die
Durchlauffähigkeit des implantirten Drainage-Schlauchs geprüft werden und zweitens kann
nach Schließen des Fließwiderstandes, das wiederum über den nachgeschalteten Fluss-
Sensor kontrollierbar ist, sicher auf statische Weise das Signal des im Hirnventrikel
befindlichen Drucksenssors erhalten werden.
Im Fall des Kinder-Tubus gelangt das Drucksignal von dem Drucksensor an der Spitze des
Tubus zu einem Beatmungsgerät, welches für eine gewünschte Ventilation sorgt. Im
Konnektor des Kinder-Tubus befindet sich ein Fluss-Sensor, welcher die durch das
Beatmungsgerät eingestellte Ventilation zu bestimmen gestattet.
Nachfolgend wird die Vorrichtung näher erläutert, und es werden vorteilhafte
Ausführungsformen dafür beschrieben.
Fig. 1 gibt das Schema für das Verfahren der Liquordruck-Stabilisation wieder. Die
Druckmesseinrichtung (1) besteht aus dem Sensor (1.1) und dem Messverstärker (1.2). Der
Sensor (1.1) befindet sich im 1. oder 2. Hirnventrikel. Der Sensor (1.1) und der
Messverstärker (1.2) sind über die Leitungen 1.6 elektrisch miteinander gekoppelt. Ziffer 5
kennzeichnet einen Schlauchweg.
Der Sensor (1.1), der Messverstärker (1.2) und die Leitungen (1.6) sind implantiert, der
Messverstärker (1.2) vorzugsweise direkt subklavikulär. Über das nicht implantierte externe
Gerät (3) kann die elektrische Energiequelle (1.2.1) des Messverstärkers (1.2) von Zeit zu
Zeit telemetrisch aufgeladen werden. Mittels eines Senders (1.2.2) gibt der implantierte
Messverstärker (1.2) das Messsignal an das nicht implantierte externe Registrier-, Steuer
und Regelgerät (4) ab.
Im Falle des pädiatrischen Sensor-Tubus befindet sich der Sensor (1.1) in der Luftröhre
eines Kindes und Teil 5 kennzeichnet einen Luftweg. Alle anderen Teile der Vorrichtung sind
nicht implantiert. Das externe Gerät (3) entfällt hierbei, die Energiequelle (1.2.1) ebenfalls,
der Messverstärker (1.2) kann über Leitungen mit elektrischer Energie versorgt werden.
Die erläuterte Vorrichtung (1, 3, 4 und 5) kann als Ganzes für sich arbeiten; im Falle des
Liquors wird der intrakranielle, im Falle des pädiatrischen Sensor-Tubus der endotracheale
Druck fortlaufend erfasst.
Die Stell-, Eich- und Messeinrichtung (2) kann im Anwendungsfall der Hirndruck-Messung
jederzeit dazu implantiert oder ersetzt - vorzugsweise subklavikulär, d. h. direkt unterhalb des
Schlüsselbeins - bzw. geschaltet und elektrisch angekoppelt werden. Sie umfaßt einen
steuerbaren Flusswiderstand (2.1), ein subkutanes Punktionssystem (2.6) mit Diaphragma
(2.7), beispielsweise aus Silikon, und einen Fluss-Sensor (2.2), dessen Signal über den
Sender (2.4) vom Empfänger (4.2) des nicht implantierten externen Registrier-, Steuer- und
Regelgerätes (4) telemetrisch aufgenommen werden kann. Die Stell- und Mess-Einrichtung
(2) lässt sich ebenfalls über den Sender (3.1) des externen Gerätes (3) und den Empfänger
(2.5) der Stell- und Meß-Einrichtung (2) telemetrisch mit elektrischer Energie versorgen.
Über das subkutane Punktionssystem (2.6) kann man mit Hilfe einer Kanüle, welche durch
die Haut und das Diaphragma (2.7) mit ihrer Spitze in die Innenflüssigkeit des Liquor-
Ableitungsschlauchs (5) gelangt, den Druck im Inneren des Liquor Ableitschlauch (5) direkt
messen.
Die Druckmess-Einrichtung (1) und die Stell-, Eich- und Meß-Einrichtung (2) lassen sich in
zwei unterschiedlichen Funktions-Modi verwenden:
In diesem Modus wird mit Hilfe des Registrier-, Steuer-, und Regelgerätes (4) über den
Empfänger (2.5) der Stell-, Eich- und Meß-Einrichtung (2) der Liquorweg (5) durch den
steuerbare Fluß-Widerstand (2.1) verschlossen, was mit dem Fluss-Sensor (2.2) kontrolliert
werden kann: In diesem Fall muß nämlich das Signal des Fluss-Sensors (2.2) gleich null
bleiben. Dieser Modus erlaubt die Ermittlung eines Druckprofils in der Liquor-Flüssigkeit,
beispielsweise über 24 Stunden, und gestattet eine Charakterisierung des krankhaften
Zustandes.
In diesem Fall arbeitet das externe Registrier-, Steuer-, und Regelgerät (4) als Regler mit
negativer Rückkoppelung: Es stellt über seinen Sender (4.1) den Fluss-Widerstand (2.1)
fortwährend so ein, dass der gemessene Druck - dessen Signal dem Registrier-, Steuer-,
und Regelgerät (4) vom Sender (1.2.2) telemetrisch übermittelt wird - einem gewünschten,
im Registrier-, Steuer- und Regel-Gerät (4) vorgewählten Wert gleicht. Dies entspricht einer
Liquordruck-Reglung. Messgröße und somit medizinische Beobachtungsgröße ist nunmehr
der Liquorfluß, dessen Wert vom Fluss-Sensor (2.2) über den Sender (2.4) dem externen
Registrier-, Steuer- und Regel-Gerät (4) vermittels seines Empfängers (4.2) übertragen wird.
Die Kontrolle und eventuelle Nacheichung des Drucksensors (1.1) läßt sich mit Hilfe des
subkutanen Punktionssystems (2.6) wie folgt durchführen: In das Punktionssystem (2.6) wird
eine Kanüle von außen durch die Haut und das Diaphragma (2.7) eingeführt, die über einen
flüssigkeitsgefüllten Schlauch an einen externen geeichten Drucksensor angeschlossen ist.
Nun wird der verstellbare Flusswiderstand (2.1) total verschlossen. Hierbei muß der Fluss-
Sensor (2.2) sein Null-Signal einstellen: dies ist ein Indiz dafür, daß der Liquor-
Ableitschlauch (5) durchgängig ist. Im subkutanen Punktionssystem (2.6) kommt es nun - da
im Ableitschlauch kein Fluß mehr herrscht - zum druckausgleich mit dem Drucksensor (1.1),
der sich im Hirnventrikel befindet. Somit können die Drucksignale dieses Sensors (1.1) und
des externen Sensors, der an die Kanüle angekoppelt ist, direkt verglichen werden.
In dem Fall, dass sich der Drucksensor (1.1) an der Spitze eines Kindertubus befindet, stellt
Teil (2) ein Beatmungsgerät mit einem Ventilator (2.1)und einem Gasfluss-Messer (2.2) dar;
in diesem Fall entfällt die Vorrichtung (2.6). Auch hierbei gibt es zwei Betriebsmodi:
Hierbei stellt der Arzt den Ventilator (2.1) gemäß klinischer Erfahrung ein und der Fluss-
Sensor (2.2) erfaßt quantitativ die Ventilation. Der Drucksensor (1.1) ermittelt fortlaufend den
endotrachealen Beatmungsdruck, dessen Signal vom Messverstärker (1.2) auf das
Registrier-, Steuer-, und Regelgerät (4) übertragen wird.
In diesem Fall überwacht das Registrier-, Steuer-, und Regelgerät (4) den endotrachealen
Druck. Wenn dieser nicht den gewünschten, in diesem Gerät festgelegten Verlauf im
Atmungszyklus aufweist, wird die Arbeitsweise des Ventilators (2.1) entsprechend verändert.
Der Fluss-Sensor (2.2) liefert als Messgröße stets den Atemfluß und damit auch die
Ventilation.
Fig. 2 gibt schematisch eine Ausführungsform des Drucksensors (1.1) an der Spitze eines
dünnen Schlauches (1.9) als Längsschnitt wieder. Der dünne Schlauch (1.9) ist - grob
gesehen - am Ende schräg abgeschnitten. Auf dem langen Teil der Schräge (1.12) ist innen
der Mikro-Drucksensor (1.1) in einen Wulst (1.13) eingebracht. Der Sensor (1.1) besitzt
außen eine druckempfindliche Membran (1.4). Auf der Rückseite des Sensors (1.1) beginnt
in der Schlauchwand ein flacher Luft-Schacht (1.5), der längs in der Schlauchwand verläuft.
In dem flachen Schacht (1.5) befinden sich die Kabelverbindungen (1.6) des Mikro-Druck-
Sensors. Der Drucksensor kann unter anderem piezoelektrisch, resistiv, induktiv oder
kapazitiv arbeiten. Im Falle des Liquor Drucksensors kann der flache Schacht (1.5) auch mit
Material ausgefüllt sein. In der Nähe der Schlauchspitze können sich sich eine oder mehrere
zusätzliche seitliche Öffnungen (1.7), von denen eine gezeigt ist, befinden.
Eine Variante dieser Ausführungsform kann beinhalten, dass das Ende des Schlauches mit
festem Material (1.8) ausgefüllt ist und der dünne Schlauch (1.9) dann zwingend einige
seitliche Öffnungen (1.7) aufweist.
Fig. 3 gibt einen Schnitt entlang der Linie 1 der Fig. 2 wieder. Hier sind der Mikro-
Drucksensor (1.1), die druckempfindliche Membran (1.4) und der flache Kanal (1.5) gezeigt.
Fig. 4 gibt den Querschnitt II von Fig. 2 wieder mit dem flachen Kanal (1.5) sowie mit den
Kabelverbindungen (1.6). Zusätzlich kann der Schlauch in der Wand mit weiteren
Hohlkanälen (1.10; 1.11) versehen sein.
Fig. 5 gibt schematisch im Längsschnitt eine Ausführungsform des steuerbaren Fluss-
Widerstandes (2.1) wieder und Fig. 6 einen Querschnitt entlang der Linie I der Fig. 5.
Zwischen den beiden Schenkeln (5.1) und (5.2) einer Klemme (5.3) befindet sich der
Schlauch (1.9). Durch die Klemme (5.3) kann der Querschnitt des Schlauchs (1.9) verringert
und somit seinen Strömungswiderstand vergrößert werden. Der Schlauch (1.9) ist mit den
Schenkeln (5.1; 5.2) an den Stellen (5.4) und (5.5) fest verbunden. Somit kann der
Schlauchwiderstand sicher wieder verringert werden. Die beiden Schenkel (5.1; 5.2) der
Klemme (5.3) können mit einer Gewindestange (5.6) gegeneinander bewegt werden. Die
Gewindestange (5.6) besitzt zwei gegenläufige Gewinde (5.7) und (5.8), deren Übergang
(5.9) sich in der Mitte der Schraube zwischen den Schenkeln befindet. Die Gewindestange
(5.6) kann beispielsweise mit einem Motor (5.10), steuerbar in beiden Drehrichtungen und
mit verschiedener Geschwindigkeit, bewegt werden. Die Gewindestange (5.6) läuft in zwei
den Gewinden entsprechenden Muttern (5.11) und (5.12), welche an den Enden der beiden
Schenkel (5.1) und (5.2) gelenkig angebracht sind.
Fig. 7 und Fig. 8 geben schematisch im Längsschnitt Ausführungsformen des Fluss-Sensors
(2.2) wieder. Der Fluss-Sensor (2.2) besteht aus einer rohrförmigen Verengung (6.1), die in
der Wand mit zwei Druck-Mess-Stellen (6.2) und (6.3) in einem geeigneten Abstand
ausgestattet ist. Die Differenz der an den Stellen gemessenen Drücke ergibt ein Maß für den
Fluss des Mediums durch das Rohr. Die Druck-Mess-Stellen können selbst je aus der
druckempfindlichen Membran eines Druck-Mikrosensors bestehen. Dann ist die Differenz der
beiden (elektrischen) Signale ein Maß für den Fluss.
Die Druckmess-Stellen können aber auch - wie Fig. 8 veranschaulicht - das Ende von
Druckübertragungsleitungen (6.4) und (6.5) sein, welche zu einem Differenzdruck-Sensor
(6.6) führen. Diese Leitungen können beispielsweise aus flüssigkeitsgefüllten Röhren
bestehen. In diesem Fall ist das Signal des Differenzdruck-Sensors (6.6) ein Maß für den
Fluss.
Die rohrförmige Verengung ist an der Innenseite mit einer inerten Beschichtung (6.7)
versehen, wodurch eine Wechselwirkung mit Molekülen, die im Hirnwasser gelöst sind,
vermieden wird, damit sich der Strömungswiderstand der Verengung (6.1) nicht dadurch
verändert. Hierzu kann vorzugsweise eine diamantähnliche Kohlebeschichtung dienen.
Der Fluss-Sensor kann aus Metall oder aus Kunststoff bestehen: in jedem Fall aber aus
einem zellverträglichen Material.
Claims (28)
1. Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, bestehend
aus
- 1. 1.1.1 einem dünnen, an einem Ende schräg angeschnittenen Schlauch (1.9) mit einem an seiner Spitze angeordneten miniaturisierten Druck-Sensor (1.1),
- 2. 1.1.2 in dessen Wand die die Mess-Signale des Druck-Sensors (1.1) übertragenden elektrischen Leitungen (1.6) angeordnet sind,
- 3. 1.1.3 einem die Mess-Signale des Druck-Sensors (1.1) aufnehmenden, verstärkenden und weiterleitenden Mess-Verstärker (1.2),
- 4. 1.1.4 einem die elektrische Signale des Mess-Verstärkers (1.2) empfangenden und verarbeitenden Registrier-, Steuer- und Regel-Gerät (4) und
- 5. 1.1.5 einer Stell-, Eich- und Meß-Einrichtung (2) zur Regulierung der Zufuhr oder Ableitung eines Gas- oder Flüssigkeitsstromes, die mit einem Fluss-Sensor (2.2) versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck-Sensor (1.1) an
der Innenseite des schräg angeschnittenen dünnen Schlauches (1.9) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung des
dünnen Schlauches (1.9) am schräg angeschnittenen Ende mit festem Material (1.8)
abgedichtet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der
dünne Schlauch (1.9) an seinem Sensor-Ende mehrere seitliche Öffnungen (1.7) hat.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vom Druck-
Sensor (1.1) in der Wand des dünnen Schlauchs (1.9) ein Kanal (1.5) verläuft.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass sich in dem
Kanal (1.5) die Leitungen (1.6) befinden, die vom Druck-Sensor (1.1) zum Mess-
Verstärker (1.2) führen.
7. Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Wand
des dünnen Schlauches (1.9) noch weitere Kanäle (1.10; 1.11) angeordnet sind.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der
Messverstärker (1.2) einen Sender (1.2.2) enthält, dessen Signale von dem Registrier-,
Steuer- und Regelgerät (4) über dessen Empfängerantenne (4.2) empfangen werden.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stell- und
Meß-Einrichtung (2) bidirektional telemetrisch mit dem Registrier-, Steuer- und Regel-
Gerät (4) gekoppelt ist.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stell-, Eich-
und Meß-Einrichtung (2) einen telemetrisch steuerbaren Fluss-Widerstand (2.1)
enthält.
11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische
Speicher (2.3; 1.2.1) der Meßeinrichtung (2) und des Messverstärkers (1.2) von einem
externen Gerät (3) aufgeladen werden.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der
steuerbare Fluss-Widerstand (2.1) aus einer Klemm-Vorrichtung (5.3) mit einem
geraden (5.1) und einem L-förmigen (5.2) Klemmteil, die mit der Gewindestande (5.6)
verbunden sind, besteht und die beiden freien Enden der Klemmteile Muttern (5.11 und
5.12) tragen, die durch die vom Motor (5.10) getriebene Gewindestande (5.6) mit
gegenläufigen Gewinden (5.7 und 5.8) zueinander und auseinander bewegt werden
können.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der dünne
Schlauch (1.9) an den Klemmteilen (5.1; 5.2) der Klemmvorrichtung an den Stellen
(5.4; 5.5) befestigt ist.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Fluss-
Sensor (2.2) aus einer rohrförmigen Verengung (6.1) besteht, deren Innenfläche mit
einem inerten Material (6.7) ausgekleidet ist.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die inerte
Innenbeschichtung (6.7) des Fluss-Sensors (2.2) ein Diamant-ähnliches Material ist.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss-
Sensor (2.2) nach dem Prinzip der Druck-Differenz zweier Sensoren arbeitet.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Fluss-
Sensor (2.2) zwei Druckmeßstellen (6.2 und 6.3) aufweist.
18. Vorrichtung nach Ansprüchen 17, dadurch gekennzeichnet, dass die verwendeten Druck-
Sensoren (6.2 und 6.3) elektrisch, resistiv, kapizitiv oder induktiv arbeiten.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß in der
Stell-, Eich- und Mess-Einrichtung (2) zwischen dem Fluss-Sensor (2.2) und dem
steuerbaren Flußwiderstand (2.1) nahe letzterem ein Punktionssystem (2.6) mit einem
Diaphragma (2.7) angeordnet ist
20. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zur externen Kontrolle
und Eichung des Drucksensors (1.1).
21. Verwendung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck-Sensor (1.1)
im 1. oder 2. Hirnventrikel angeordnet wird.
22. Verwendung nach einem der Ansprüche 20 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der
Messverstärker (1.2) vorzugsweise direkt subklavikulär unter der Haut implantiert ist.
23. Verwendung nach den Ansprüchen 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Stell-
und Meß-Einrichtung (2) direkt subklavikular unter die Haut implantiert und in den
dünnen Schlauch (1.9) seriell eingeschaltet ist.
24. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 zur Steuerung der
künstlichen Beatmung eines Menschen, insbesondere eines Kindes.
25. Verwendung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der dünne Schlauch (1.9)
mit dem Druck-Sensor (1.1) in der Luftröhre angeordnet wird.
26. Verwendung nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Stell-, Eich-
und Meß-Einrichtung (2) ein Ventilator (2.1) mit Gasfluss-Messer (2.2) ist.
27. Verwendung nach einem der Ansprüchen 20 bis 26 im Diagnostik-Modus.
28. Verwendung nach einem der Ansprüchen 20 bis 26 im Regler-Modus.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10033138A DE10033138A1 (de) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, insbesondere zur Einstellung und Stabilisation des Liquordruckes für die Therapie des Hydrocephalus und für diagnostische Zwecke |
PCT/EP2001/006955 WO2002003860A1 (de) | 2000-07-07 | 2001-06-20 | Druckregulierung zur stabilisation des liquordruckes |
AU2001272492A AU2001272492A1 (en) | 2000-07-07 | 2001-06-20 | Pressure regulator for stabilizing cerebrospinal fluid pressure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10033138A DE10033138A1 (de) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, insbesondere zur Einstellung und Stabilisation des Liquordruckes für die Therapie des Hydrocephalus und für diagnostische Zwecke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10033138A1 true DE10033138A1 (de) | 2002-01-31 |
Family
ID=7648184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10033138A Withdrawn DE10033138A1 (de) | 2000-07-07 | 2000-07-07 | Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, insbesondere zur Einstellung und Stabilisation des Liquordruckes für die Therapie des Hydrocephalus und für diagnostische Zwecke |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
AU (1) | AU2001272492A1 (de) |
DE (1) | DE10033138A1 (de) |
WO (1) | WO2002003860A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1512428A1 (de) * | 2003-09-05 | 2005-03-09 | CODMAN & SHURTLEFF, INC. | Vorrichtung zum Regeln eines Normaldruck-Hydrocephalus |
EP1514512A1 (de) * | 2003-08-22 | 2005-03-16 | CODMAN & SHURTLEFF, INC. | Katheter zur Bestimmung des intraventrikulären Druckes |
WO2006073670A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-13 | Cytyc Corporation | A method of using pressure to determine the positioning of a catheter within a breast duct |
DE102007007969A1 (de) * | 2007-02-17 | 2008-08-21 | Dräger Medical AG & Co. KG | Patientenverbindung für die maschinelle Beatmung eines Patienten |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006091164A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-08-31 | Jan Malm | Method and device for determining the hydrodynamics of the cerebrospinal fluid system |
JP4501912B2 (ja) * | 2006-08-17 | 2010-07-14 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 画像形成認証システム |
US8109899B2 (en) | 2009-07-06 | 2012-02-07 | Likvor Ab | Fully automated method of measuring and regulating cerebrospinal fluid parameters using disposable tube-set |
WO2011116393A1 (en) * | 2010-03-19 | 2011-09-22 | University Of Washington | Drainage systems for excess body fluids |
CN102525446B (zh) * | 2012-01-10 | 2014-01-08 | 镇江恒生涓恩医疗器械有限公司 | 一次性使用颅内压动态监测仪 |
WO2015109260A1 (en) | 2014-01-16 | 2015-07-23 | University Of Washington Through Its Center For Commercialization | Pressure reference assemblies for body fluid drainage systems and associated methods |
CN107496013A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-22 | 南昌大学 | 一种颅内ommaya囊穿刺引流针 |
CN107550537A (zh) * | 2017-10-18 | 2018-01-09 | 孙永全 | 一种适用于慢性硬膜下血肿的密闭引流装置及密闭引流管 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19654990A1 (de) * | 1996-09-09 | 1998-06-18 | Steffen Dr Ing Leonhardt | Implantat zur kontrollierten Ableitung von Gehirnflüssigkeit |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4593703A (en) * | 1976-06-21 | 1986-06-10 | Cosman Eric R | Telemetric differential pressure sensor with the improvement of a conductive shorted loop tuning element and a resonant circuit |
US5117836A (en) * | 1990-10-22 | 1992-06-02 | Millar Instruments, Inc. | Method for measuring intracranial fluid characteristics |
EP0982048A1 (de) * | 1998-03-12 | 2000-03-01 | Leonhardt, Steffen, Dr.-Ing. | Implantat zur kontrollierten Ableitung von Gehirnflüssigkeit |
-
2000
- 2000-07-07 DE DE10033138A patent/DE10033138A1/de not_active Withdrawn
-
2001
- 2001-06-20 AU AU2001272492A patent/AU2001272492A1/en not_active Abandoned
- 2001-06-20 WO PCT/EP2001/006955 patent/WO2002003860A1/de active Application Filing
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19654990A1 (de) * | 1996-09-09 | 1998-06-18 | Steffen Dr Ing Leonhardt | Implantat zur kontrollierten Ableitung von Gehirnflüssigkeit |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
IEEE Transaction on biomed. engineering: Vol. 33, Aprl. '86 * |
IEEE Transaction on biomed. engineering: Vol. 47, Jan. 2000 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1514512A1 (de) * | 2003-08-22 | 2005-03-16 | CODMAN & SHURTLEFF, INC. | Katheter zur Bestimmung des intraventrikulären Druckes |
EP1512428A1 (de) * | 2003-09-05 | 2005-03-09 | CODMAN & SHURTLEFF, INC. | Vorrichtung zum Regeln eines Normaldruck-Hydrocephalus |
WO2006073670A1 (en) * | 2004-12-30 | 2006-07-13 | Cytyc Corporation | A method of using pressure to determine the positioning of a catheter within a breast duct |
DE102007007969A1 (de) * | 2007-02-17 | 2008-08-21 | Dräger Medical AG & Co. KG | Patientenverbindung für die maschinelle Beatmung eines Patienten |
DE102007007969B4 (de) | 2007-02-17 | 2020-07-09 | Drägerwerk AG & Co. KGaA | Patientenverbindung für die maschinelle Beatmung eines Patienten |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU2001272492A1 (en) | 2002-01-21 |
WO2002003860A1 (de) | 2002-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69226523T2 (de) | Druckkompensierte vorrichtung zur flüssigkeitsverabreichung | |
DE69839232T2 (de) | Implantierbarer Druckanzeiger | |
DE102007007969B4 (de) | Patientenverbindung für die maschinelle Beatmung eines Patienten | |
DE69736754T2 (de) | Extrakorporales Schlitzventil und Steuerung für das Öffnen und Schliessen des Schlitzes | |
DE69110255T2 (de) | Schlauchvorrichtung mit Druckanzeige. | |
DE69116775T2 (de) | Gerät und Verfahren zum Nullabgleich eines in vivo Druckmessfühlers | |
DE10033138A1 (de) | Vorrichtung zur Druck-Messung und -Regulierung im menschlichen Körper, insbesondere zur Einstellung und Stabilisation des Liquordruckes für die Therapie des Hydrocephalus und für diagnostische Zwecke | |
WO2007014582A1 (de) | Liquor-drainagesystem | |
EP2451521B1 (de) | Vorrichtung zur messung und regulierung von liquorparametern | |
EP2964092B1 (de) | Druckmesssystem und verfahren zur automatischen entlüftung und nullstellung | |
DE102005063410A1 (de) | Blutgefäßkatheter und Injektionssystem zum Durchführen einer Blutdruckmessung eines Patienten | |
DE10337138A1 (de) | Verfahren und Anordnung zur Atmungsunterstützung eines Patienten sowie Luftröhrenprothese und Katheter | |
DE102005014420A1 (de) | Vakuumtherapievorrichtung | |
DE4310799C2 (de) | Beatmungstubus | |
WO2018153943A1 (de) | Vorrichtung für eine gehirndrainage | |
EP3226949B1 (de) | Vorrichtung zur dynamisch dichtenden okklusion oder raumfullenden tamponade eines hohlorgans | |
US20130226066A1 (en) | Apparatus for monitoring cerebrospinal fluid drainage | |
DE3435900A1 (de) | Einrichtung zum intermittierenden aufblasen eines cuffs fuer ein patienten-beatmungsgeraet | |
DE10100070A1 (de) | Hirndruckmeßgerät zur ambulanten Messung des Hirndrucks bei Patienten mit einem Liquordrainagesystem | |
DE10021784B4 (de) | Anordnung zur Diagnose und/oder Therapie schlafbezogener Atmungsstörungen | |
WO2002003859A1 (de) | Transkutane eichung eines implantierten drucksensors | |
DE102020120900A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Messung der Lungen-Compliance | |
WO1986003957A1 (en) | Installation for pressure measurement | |
EP3524306A1 (de) | Beatmungsgerät sowie steuer- und testverfahren | |
DE102017001304A1 (de) | Vorrichtung mit integriertem Druck-Sensor zur Druck-Regelung des Durchflusses von Flüssigkeits-Ableitungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |