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Die Erfindung betrifft ein einstellbares Hydrocephalus-Ventil zum Druckausgleich des Liquor im Schädel eines Hydrocephalus-Patienten.
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Hydrocephalus-Patienten haben folgendes medizinisches Problem: Das Gehirn ist im Schädel von einer besonderen Flüssigkeit, dem Liquor, umgeben. Dieser Liquor wird ständig produziert und im gleichen Maße resorbiert. Bei der Erkrankung des Hydrocephalus, auch Wasserkopf genannt, ist dieses Gleichgewicht gestört, und es wird mehr Flüssigkeit erzeugt als abgebaut wird. Da der Schädelinnenraum ein geschlossenes Gefäß darstellt, kommt es zu einer Volumenvergrößerung. Beim Säugling können die Schädelnähte nicht zusammenwachsen, beim Erwachsenen steigt der Schädelinnendruck. Es gibt also einen Alters- und Kinderhydrocephalus.
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Die Behandlung des Hydrocephalus erfolgt ursprünglich durch die blo-ße Ableitung des Liquors. Dies geschah durch die bloße Schlauchverbindung zwischen dem Schädel und einem großen venösen Blutgefäß oder durch eine entsprechende Verbindung des Schädels über einen Schlauch mit dem Bauchraum. Bald erkannte man jedoch, daß der Druck im Schädel einen bestimmten physiologischen Wert besitzen muß, wenn nicht wieder andere Komplikationen auftreten sollen.
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Bei der Behandlung des Hydrocephalus wird mittels einer implantierbaren Drainage eine künstliche Verbindung hergestellt zwischen den Hirnkammer im Kopf und einem Ableitungskompartiment, heute meistens dem Bauchraum.
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Es sind verschiedene Ventile bekannt, die in die Drainleitung für den Liquor eingebaut werden und mit deren Hilfe der Druck des Liquors eingestellt wird. Derartige Ventile werden im Bereich des Kopfes unter der Haut implantiert. Die Ventile sollen sich bei einem bestimmten kritischen Druck öffnen und den Abfluß von Liquor frei geben. Über eine Leitung - ebenfalls unter der Haut implantiert - wird der Liquor in die obere Hohlvene oder die Bauchhöhle abgeleitet.
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Die bekannten Ventile helfen zwar bereits erheblich.
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Eine befriedigende Lösung ist mit den bekannten Ventilen jedoch noch nicht erreicht. Es fehlt an der Einstellung auf den jeweiligen Patienten, d. h. auf den jeweiligen Anwendungsfall.
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Es sind schon Ventilentwicklungen bekannt, die eine Einstellung erlauben.
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Dabei handelt es sich um Ventile, die dem Patienten implantiert werden und vorzugsweise über eine gleichfalls implantierte Schlauchleitung den überschüssigen Liquor aus dem Schädel des Patienten abziehen und vorzugsweise in eine Hohlvene oder in den Bauchraum ableiten. Dabei wird der Ventildruck durch eine Feder bestimmt, wobei die Feder über eine Einrichtung verstellt wird, die ein schwenkbewegliches oder drehbewegliches Teil besitzt, das von außen durch Schwenken oder Drehen des Magneten bewegt wird, so daß die Feder gespannt oder entlastet wird.
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Die bekannten Ventile besitzen eine abgeflachte Bauweise. Ziel der flachen Bauweise ist es, beim Implantieren möglichst Beulen am Kopf des Patienten zu verhindern.
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Zu den bekannten Ventilen gehört zum Beispiel das Codman Medos Ventil.
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Dieses Ventil ist ein Kugelventil mit einer federbelasteten Kugel. Die Ventileinstellung erfolgt durch Änderung der Federstellung. Die Feder drückt mit dem einen Ende auf die Ventilkugel. Mit dem anderen Ende stützt sich die Feder auf einem Widerlager ab. Das Widerlager ist bei dieser Bauart durch Drehung höhenverstellbar. Die Höhenverstellbarkeit wird dadurch erreicht, daß das Widerlager schwenkbeweglich angeordnet ist und oben mit einem schräg verlaufenden Rand versehen ist, auf dem die Feder gleitet. Der Verstellbereich des Widerlagers ist auf eine Widerlagerschwenkbewegung von maximal 180 Grad beschränkt. Das führt zu Ungenauigkeiten in der Einstellung. Hinzu kommt, daß eine geringe unbeabsichtigte Schwenkbewegung des Widerlagers bereits zu erheblichen Ventiländerungen führen kann.
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Zu den bekannten Ventilen gehört auch das Sophysa-Ventil.
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Selbst der Hersteller dieses Ventiles äußert Bedenken, wenn der Hydrocephalus-Patient mit Permanentmagneten in Spielzeugen, Kopfhörern, Lautsprechern, elektro-magnetischen Feldern in Berührung kommt, wie sie von elektrischen Motoren, von Rasierern, Haartrocknern, Schaltern usw. ausgehen. Diese Warnung des Herstellers beinhaltet eine Warnung vor den meisten Lebensbereichen der Menschen. Da sich ein Mensch der zeitgemäßen Belastung mit solchen Dingen nicht entziehen kann, sind solche Lösungsvorschläge nicht praktikabel.
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Als Nachteil der bekannten Systeme hat sich erwiesen, daß die in der stehenden Körperhaltung auftretende Druckdifferenz gegenüber der Druckdifferenz in der liegenden Position drastisch erhöht ist und nicht kompensiert werden kann. Die Konsequenz für den Patienten ist eine unphysiologische negative Druckbeaufschlagung des Hirnkammersystems unmittelbar nach dem Aufrichten. Dies kann zu Unwohlsein, Schwindel führen oder auch schwerwiegende Komplikationen wie subdurale Ergußbildung und Einblutungen verursachen, die operativ behandelt werden müssen. Mit den oben beschriebenen Ventilen kann man die auftretenden Komplikationen nicht vermeiden. Zwar kann durch Hochstellen des Ventils der negative Druck in der Stehendposition zum positiven hin verändert werden, gleichzeitig wirkt aber der hochgestellte Druck auch in der Liegendposition, wo er vollständig falsch ist. Das Hochstellen vermindert also einerseits den gefürchteten extrem negativen Druck im Stehen, verhindert aber gleichzeitig einen therapeutischen Effekt in der Liegendposition, insbesondere während der Ruhephasen der Patienten.
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Mit einem älteren Vorschlag gemäß der
EP 1 613 388 B1 werden die Nachteile in der Stehendposition vermieden.
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Dabei ist ein übliches gravitationsbetätigtes Ventil der Ausgangspunkt der älteren Entwicklung.
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Nach dem älteren Vorschlag wird der Gravitationsdruck des Ventils mit einer einstellbaren Federmechanik in der Stehendstellung ganz oder teilweise aufgehoben. Dieses Prinzip kann auf verschiedene Weise umgesetzt werden. Günstig ist dabei die Verwendung von bekannten Ventilkugeln. Im Unterschied zu den herkömmlichen Ventilen sind dabei zwei Ventilkugeln vorgesehen, die in der Stehendposition übereinander angeordnet sind und den maximalen Schließdruck bestimmen. Dabei greift vorzugsweise eine blattförmige oder drahtförmige Feder zwischen beide Kugeln. Im weiteren wird nur von der Blattfeder gesprochen. Das schließt die drahtförmige Feder ein. Die Blattfeder kann so angestellt werden, daß in der Stehendposition das Gewicht der oberen Kugel ganz oder teilweise von der Blattfeder aufgefangen wird.
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Bei Erreichen der Liegendstellung verlieren beide Kugeln ihre Gravitationswirkung. Beide Kugeln geben die Ventilöffnung frei.
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Dieses Ventil nach der
EP 1 613 388 B1 hat sich bewährt. Gleichwohl hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, das Ventil zu verbessern. Dabei hat die Erfindung die Erkenntnis gewonnen, daß sich Situationen ergeben können, in denen in der Liegendposition ein anderes Ventilverhalten weitere Vorteile eröffnet. Dies kann dadurch erreicht werden, daß die beiden Kugeln über eine Mechanik miteinander gekoppelt sind, durch die das Gewicht der einen Kugel beim Schließen des Ventils dem Gewicht der anderen Kugel entgegenwirkt, so daß der Schließdruck des Ventils sich aus dem Differenzgewicht beider Kugeln bestimmt. Die Differenzdruckbildung entsteht erfindungsgemäß mit einem doppelarmigen Hebel, der mit dem einen Arm gegen die übliche Ventilkugel drückt und an dem anderen Arm ein mit der zweiten Kugel vergleichbares Gewicht trägt, vorzugsweise ein noch größeres Gewicht trägt, dessen Mehrgewicht das gegendrückende Gewicht der Ventilkugel ausgleicht, wenn vorgesehen ist, daß die neue Ventilkonstruktion in der Schließstellung die gleiche Schließkraft wie die ältere Ventilkonstruktion besitzt.
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Die Schließstellung ist für die Stehendposition vorgesehen.
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Damit das Gewicht in der Stehendposition den Schließdruck bewirken kann, ergibt sich bei einem einfachen zweiarmigen Hebel für das Ventil eine bestimmte Lage, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Ventilkugel nach oben gedrückt wird und der Liquoreintritt am Ventil in der Stehendposition oben sein muß. Das wird durch entsprechende Drehnung des Ventils erreicht.
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Demgegenüber muß der Liquoreintritt bei dem älteren Ventil nach der
EP 1 613 388 B1 in der Stehendposition unten sein, damit das Gewicht in der Stehendposition wirksam werden kann.
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Der zweiarmige Hebel ist dadurch gekennzeichnet, daß das Schwenklager des Hebels zwischen den beiden Vertikalen liegt, welche durch den Schwerpunkt des Gewichtes und den Berührungspunkt des Hebels mit der Ventilkugel gehen.
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Wahlweise können auch andere Hebelkonstruktionen Anwendung finden, wie zum Beispiel Winkelhebel. Durch die Anwendung von Winkelhebeln kann der Hebeldruck des Gewichtes in der Stehendposition in viele Richtungen umgeleitet werden, die schräg oder quer zur Vertikalen verläuft. Die Vertikale ist die Richtung, in der das Gewicht bestmöglich seine Kraft entfalten kann.
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Der Winkelhebel eröffnet weitere Freiheiten für die Lage des Ventils im Körper. Das heißt, je nach Wahl des Winkelhebels ergibt sich eine andere Lage des Ventils oder jede gewünschte Lage kann mit entsprechendem Winkelhebel verwirklicht werden. Dabei kann die Lage des Ventils auch durch die Richtung bestimmt werden, aus welcher der Liquor dem Ventil auf direktem Wege und ohne Verschlingung der Liquorleitung zugeführt werden soll. Jede Verschlingung der Liquorleitung kann von Nachteil sein.
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Es können auch einarmige Hebel Anwendung finden. Die einarmigen Hebel unterscheiden sich von dem doppelarmigen Hebeln dadurch, daß der Hebel nicht nur den Abstand zwischen dem Gewicht und der Ventilkugel überspannt, sondern darüber hinaus ragt und an dem darüber hinaus ragenden Ende mit einem Schwenklager versehen ist. Dabei finden die gleichen Hebelgesetze wie bei einem doppelarmigen Hebel Anwendung: Die Hebelwirkung des Gewichtes ergibt sich aus der Hebellänge und aus der Größe des Gewichtes. Die Hebelwirkung der Ventilkugel ergibt sich aus der Hebellänge und dem Gewicht der Ventilkugel. Die Hebellänge ist der Abstand zwischen dem Schwenkpunkt des Hebels und dem Schwerpunkt des Gewichtes bzw. dem Schwerpunkt der Ventilkugel.
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Der einarmige Hebel erlaubt eine Liquorzuführung wie bei dem Ventil nach der
EP 1 613 388 B1 , nämlich von unten, weil das Gewicht nach unten wirkt und weil die Ventilkugel dann unterhalb des Hebels angeordnet ist.
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Die Hebel können eine gerade und/oder gekrümmte und/oder geknickte Form aufweisen, um den Hohlraum des Ventils möglichst weit auszunutzen und eine möglichst kompakte Bauform für das Ventil zu erreichen.
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Die Hebel können einstückig oder aus mehreren Teilen zusammen gesetzt sein.
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Vorteilhafterweise können mit der erfindungsgemäßen Ventilkonstruktion auch andere Gewichte als Kugelgewichte Anwendung finden, erfindungsgemäß plattenartige Gewichte. Je dünner die Platten sind, desto flacher können die Ventile bei gleichem Schließdruck gebaut werden. Außerdem besitzen die älteren Ventile eine runde Form, deren Hohlraum nur teilweise durch Einbauten genutzt wird. Mit den plattenartigen Gewichten kann der Hohlraum des Ventilgehäuses weiter ausgenutzt werden, insbesondere zur Herstellung eines flacheren Gehäuses bzw. eines flacheren Ventils. Vorteilhafterweise kann das plattenförmige Gewicht des erfindungsgemäßen Ventils jede Kontur annehmen, mit der der Hohlraum in dem Ventil besonders gut ausgenutzt wird. Je flacher das Ventil ist, desto leichter läßt es sich unter der Haut implantieren.
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Bei Änderung der Stehendposition in eine Liegendposition ändert sich auch der Ventildruck. Während das ältere Ventil in der Liegendstellung vollkommen von dem Gewicht der Kugeln entlastet wird, bleibt das erfindungsgemäße Ventil von dem Gewicht der Ventilkugel belastet. Dies Gewicht kann gewünscht sein, um eine übermäßige Liquordrainage zu vermeiden.
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Vorzugsweise besteht die Ventilkugel aus Saphir und das erfindungsgemäße Gewicht aus Tantal.
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Bei dem Ventil nach der
EP 1 613 388 B1 greift die Blattfeder/Feder zwischen die Ventilkugel und die Gewichtskugel. Nach Erfindung greift die Feder an den Hebel.
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Das Ventil wird durch Verstellung der Blattfeder verändert.
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Mit der Verstellung kann das Ventil sehr leicht veränderten Bedingungen angepaßt werden, die sich durch Wachstum oder durch Dickleibigkeit oder aus sonstigen Gründen ergeben.
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Bei dem Ventil nach der 1 613 388 B1 befinden sich die Ventilkugel und die Gewichtskugel wahlweise in einer Führung, die durch zylindrische Bohrungen gebildet wird. Bei dem erfindungsgemäßen Ventil sind auch Führungen für beide Kugeln vorgesehen. Vorzugsweise bleibt es bei einer zylindrischen Bohrung für die Führung der Ventilkugel.
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Die Führung für das Gewicht kann auch durch eine zylindrische Bohrung gebildet werden. In dem Fall ist eine gleitende Anordnung des Gewichtes an oder auf dem Hebelarm vorgesehen. Vorzugsweise ist jedoch eine feste Anordnung des Gewichtes an oder auf dem Hebelarm vorgesehen, so daß der Hebelarm zugleich eine Führung bildet.
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Die Ventilverstellung erfolgt mit extremer Sicherheit auf zwei Wegen.
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Der eine Weg beinhaltet eine besondere Verstellung der Feder. Dabei ist ein besonders großer Verstellweg vorgesehen, der in eine Änderung der Federbelastung untersetzt wird. Das heißt, bei vergleichbarem Änderungsbereich der Federbelastung ist ein größerer Verstellweg vorgesehen. In dem Umfang, in dem der Verstellweg größer wird, verringert sich die oben wiedergegebene Gefahr unerwünschter Verstellung.
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Vorteilhafterweise erhöht sich zugleich die Genauigkeit der Verstellung mit größer werdendem Verstellweg.
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Der andere Weg zur größeren Sicherheit wird durch eine magnetbetätigte Verriegelung eröffnet.
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Die Möglichkeit zur größeren Gestaltung des Verstellweges ergibt sich durch Änderung der Lage der Feder. Nach dem älteren Vorschlag wird die Feder so gelegt, daß die Bewegungsebene der Feder bei deren Verstellung parallel zur Ebene liegt, in der die Schwenkbewegung oder Drehbewegung stattfindet. Im dem Sinne ist die Parallelität auch dann gegeben wenn die Ebenen zusammenfallen.
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Durch diese Anordnung der Feder kann die Feder sich in der Richtung bewegen, in der sich das Ventilgehäuse am weitesten ausdehnt. Das ist die Richtung der Flachseite.
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In einer nicht von der Erfindung betroffenen Ausführungsform findet als Feder ein Federstab Anwendung, der schwenkbeweglich angeordnet ist und als ein Hebelarm wirkt. In einer weiteren nicht von der Erfindung betroffenen Ausführungsform findet ein einarmiger Hebel Anwendung, dessen eines Ende gelenkig im Ventilgehäuse gelagert ist und dessen anderes Ende zwischen die oben erläuterten Kugeln greift. Die Federverstellung greift zwischen beiden Enden an Feder.
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Wahlweise bildet die Feder auch einen doppelarmigen Hebel, dessen einer Arm/Ende länger als der andere Arm/Ende ist. Nach Wahl steht das kürzere oder das längere Ende mit den Ventilkugeln in Eingriff. Das jeweils andere Ende wirkt mit der beschriebenen Verstellmechanik zusammen. Dabei ist eine gleitende, an sich bekannte Wirkverbindung zwischen der Feder und der drehbeweglichen oder schwenkbeweglichen Verstellmechanik vorgesehen. Das heißt, die Feder gleitet auf einer Fläche des drehbeweglichen oder schwenkbeweglichen Teils der Verstellmechanik.
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Die Wirkverbindung der Feder mit der Ventilkugel bzw. der Ventilklappe kann wie bei der
EP 1 613 388 B1 dadurch gebildet werden, daß das kürzere Ende gleitend gegen die Ventilkugel bzw. die Ventilklappe drückt. Vorzugsweise ist die Feder an dem Hebelarm angelenkt und gleitet die Feder auf der Fläche des drehbeweglichen oder schwenkbeweglichen Teils der Verstellmechanik für die Feder.
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Dabei ist an dem drehbeweglichen oder schwenkbeweglichen Teil eine Gleitfläche für den kürzeren Hebelarm vorgesehen ist, die als Kurvenbahn ausgebildet ist, an der der Federstab gleitend anliegt.
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Die Kurvenbahn läuft vorzugsweise zumindest teilweise spiralförmig an dem schwenkbeweglichen oder drehbeweglichen Teil. Der Umfangswinkel an dem schwenkbeweglichen bzw. drehbeweglichen Teil umfaßt insbesondere mindestens 300 Grad. Die Feder kann an der Kurvenbahn aufwärts oder abwärts gleiten. Die Bewegungsrichtung ergibt sich aus der Drehrichtung bzw. Schwenkrichtung des drehbeweglichen bzw. schwenkbeweglichen Teiles.
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Wahlweise kann das drehbewegliche Teil auch in der gleichen Drehrichtung weiterbewegt werden und gleichwohl wieder an den Verstellanfang kommen. Das wird dadurch erreicht, daß zwischen dem Anfang der Kurvenbahn und dem Ende der Kurvenbahn an dem drehbeweglichen oder schwenkbeweglichen Teil eine Verbindung vorgesehen ist.
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Die beschriebene Feder kann wie bei der
EP 1 613 388 B1 eine Winkelform besitzen. Die beiden Hebelarme des doppelarmigen Hebelarmes stehen in einem Winkel zueinander, der kleiner als 180 Grad ist, auch kleiner als 90 Grad sein kann.
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In Betracht kommen auch gekrümmte und oder geknickte Federformen.
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Vorzugweise hat die Feder aber eine gerade Form. Das schließt eine Krümmung der Feder unter Last ein.
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Der Querschnitt der Feder kann beliebig sein. Günstig sind runde und rechteckige Formen. Besonders günstig ist eine Feder mit blattförmigem oder drahtförmigem Querschnitt.
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Zur schwenkbeweglichen bzw. drehbeweglichen Lagerung der Feder wie auch zur schwenkbeweglichen Lagerung des Hebelarmes eignet sich zum Beispiel ein Stift, dessen Enden in entsprechende Ausnehmungen im Ventilgehäuse bzw. im Ventildeckel oder Ventilboden greifen. Die Enden des Stiftes können auch spitz ausgebildet sein, so daß der Stift in den Ausnehmungen auf den Spitzen dreht. Diese Vorgehensweise ist technisch und wirtschaftlich günstig.
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Vorzugsweise ist die Feder bei dem erfindungsgemäßen Ventil an dem Hebelarm befestigt, der die oben beschriebene Wirkverbindung zwischen der Ventilkugel und dem Gewicht herbeiführt.
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Zur Befestigung des Stiftes an der Feder wie auch zur Befestigung des Stiftes an dem Hebelarm eignet sich eine Schweiß- oder Lötverbindung, auch andere Verbindungen.
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Für die Funktion einer als doppelarmiger Hebel ausgebildeten Feder ist günstig, wenn der lange Hebelarm an dem schwenkbeweglichen Teil bzw. drehbeweglichen Teil der Verstellmechanik geführt ist. Dazu kann dieses Teil zugleich an mindestens einer Seite die Feder führen. An der anderen Seite kann die Führung durch eine Scheibe gebildet werden.
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Damit das Ventil in der jeweils gewünschten Stellung verbleibt, ist eine Arretierung vorgesehen.
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Die Arretierung der Verstellmechanik in der jeweiligen Drehstellung wird wahlweise mit Hilfe von Magneten und/oder mechanisch durch Klemmung erreicht. Die Magneten erhöhen die Selbsthemmung der Verstellmechanik, indem sie die Reibung zwischen dem drehbeweglichen oder schwenkbeweglichen Teil und dem Ventilgehäuse oder dem Boden oder Deckel erhöhen. Dazu ist vorzugsweise die den Magneten nächste Fläche als eine reaktive Metallfläche ausgebildet. Besonders reaktiv sind Stahlflächen.
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Außerdem ist es zweckmäßig, die Reibungsflächen so zu wählen, daß eine besonders große Selbsthemmungswirkung entsteht. Dazu ist nach dem älteren Vorschlag ein Mindestabstand der Reibungsflächen zur Drehachse bzw. Schwenkachse des schwenkbeweglichen bzw. drehbeweglichen Teiles vorgesehen. Vorzugsweise befinden sich die Reibungsflächen im größtmöglichen Abstand am äußeren Rand des drehbeweglichen bzw. schwenkbeweglichen Teiles.
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Die mit den im Ventil eingeschlossenen Magneten bewirkte Selbsthemmung stört vorteilhafterweise die Ventilbetätigung mit außen liegenden Magneten nicht, wenn die Magnete mit ihren Polen so angeordnet sind, daß sich die Magnete anziehen und mit den Magneten ein ausreichendes Drehmoment aufgebracht werden kann.
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Als Magnete finden vorzugsweise kleine Bauformen als Stiftmagnete gemäß den Patentansprüchen Verwendung. Die kleinen Magnete tragen auch zu geringen Ventilabmessungen bei, wie sie Gegenstand der Patentansprüche sind.
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Die Verstelleinrichtung für das erfindungsgemäße Ventil kann gleichfalls mit extrem kleinen Abmessungen gestaltet werden. Nach dem älteren Vorschlag wird das zur Reduzierung des Durchmessers der Verstelleinrichtung und zu einer besonderen Formgebung der Verstelleinrichtung genutzt, nämlich zur Gestaltung der Verstelleinrichtung in Stiftform, ähnlich einem Kugelschreiber. Das erlaubt die Handhabung der Verstelleinrichtung wie die Handhabung eines Stiftes oder Kugelschreibers, z. B. durch Tragen in einer Brusttasche. Zugleich wird die Mechanik eines Kugelschreibers genutzt, um die am Kopf der Verstelleinrichtung vorgesehenen Magnete in Längsrichtung des Stiftes vor (bei aufgesetztem Stift gegen den Kopf des Patienten bzw. gegen das Ventil) oder zurück zu bewegen. Bei vertikaler Lage des Stiftes ist das ein Heben und Senken.
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Wahlweise besitzt die erfindungsgemäße stiftförmige Verstelleinrichtung am vorderen Ende eine Kappe, mit dem die Verstelleinrichtung aufgesetzt wird. Bei lockerem Aufsetzen der Verstelleinrichtung bewirken die Magneten selbsttätig eine Zentrierung der Verstelleinrichtung, so daß es leicht ist, die Verstelleinrichtung durch Drehen zu betätigen.
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Nach der Zentrierung der Verstelleinrichtung ist vorzugsweise eine elastische Verformung des Ventils vorgesehen. Die Verformung soll durch kontrolliertes Andrücken der Verstelleinrichtung an das implantierte Ventil erfolgen. Die Verformung führt nach dem älteren Vorschlag zu einem Abheben des schwenkbeweglichen bzw. drehbeweglichen Teiles von dem Ventilgehäuse. Entsprechend verringert sich die Reibung. Das wird als Aufhebung der Reibung bezeichnet.
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Nach Aufhebung der Reibung kann das schwenkbewegliche bzw. drehbewegliche Teil leicht mit der Verstelleinrichtung bewegt werden.
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In der Zeichnung sind ein Ventil nach der
EP 1 613 388 B1 und gemäß
11 ein erfindungsgemäßes Ventil dargestellt.
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Das bekannte Ventil besteht aus einem massiven Metallgehäuse 330. Zu dem Ventil gehören darüber hinaus im Ausführungsbeispiel eine Ventilkugel 310 als Schließteil des Ventils, ein Gravitationsteil 308 zur Erzeugung eines erhöhten Schließdruckes im Ventil, ein Federsystem 316 mit einer Verstelleinrichtung und einer Arretierungseinrichtung. Das Ventil befindet sich in einer Liquor-Leitung, die einem Hydrocephaluspatienten implantiert ist. Das Ventil soll in der Liegendstellung von dem überschüssigen Liquor durchströmt werden, während der Liquor-Abfluss in der Stehendlage des Patienten durch einen erhöhten Schließdruck des Ventils erschwert werden soll.
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6 zeigt ein Funktionsprinzip eines Schließteiles und eines Gravitationsteiles, zusammen mit einem Federsystem und einer Verstelleinrichtung.
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In einem in 6 nicht dargestellten Ventilgehäuse ist ein Gelenk 201 integriert, an dem eine schwenkbare Feder in Form einer Blattfeder 202 befestigt ist. Die dem Gelenk 201 gegenüberliegende Seite der Feder ruht auf einer Ventilkugel 203, die entweder unmittelbar Bestandteil des Ventilsitzes ist und aus Saphir oder Rubin oder einem anderen keramischen Werkstoff oder auch aus Titan besteht. Über der Kugel 203 ist eine weitere Kugel 204 als Gravitationsteil des Ventils angeordnet. Es handelt sich um eine Metallkugel. Geeignetes Metall ist zum Beispiel Tantal oder Edelstahl. Grundsätzlich eignen sich alle biokompatiblen Materialien mit einem möglichst hohen spezifischen Gewicht. Die Feder 202 greift zwischen die beiden Kugeln 203 und 204.
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Zwischen beiden Auflagepunkten der schwenkbaren Feder 202 ist ein magnetisch aktivierbarer Rotor 205 angebracht. In der Mitte des Rotors befindet sich ein Exzenter 206, der fest mit dem Rotor verbunden ist. Die Verdrehung des Rotors ist durch externe Magnetfelder möglich. Die externen Magnetfelder können elektrisch erzeugt werden oder zu Permanentmagneten gehören.
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Wird die Verstellung des Rotors vorgenommen, so führt dies zu einer Verformung der Blattfeder zwischen Drehlager und Kugelauflage. Hierdurch wird eine Federkraft erzeugt, die gegen die Schwerkraft der Gewichtskugel wirkt.
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7 zeigt eine schematische Darstellung eines Ventilgehäuses, in welches das System nach 8 integriert ist. Dabei ist auch der Liquorfluss durch das Gehäuse dargestellt. Der Liquor tritt oben ein und fließt durch einen Kanal in dem Ventilgehäuse gegen die Ventilkugel 203, die in der Stehendlage durch die Kugel 204 belastet ist.
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Die in 7 dargestellte Ventilposition zeigt die Einstellung des minimalen Öffnungsdruckes. Bei dem Ventil wird der Öffnungsdruck bestimmt durch die Gravitationskraft der Kugel 204, den Öffnungsquerschnitt am Einlass unterhalb der Saphirkugel 203 sowie durch die eingestellte Federkraft, die der Gravitationskraft entgegenwirkt. In der dargestellten Ventilposition hat die Verstelleinrichtung die Maximalstellung erreicht. Das ist gleichbedeutend mit einer maximalen Verformung der Feder und einer maximalen Entlastung des Gravitationsteiles 204.
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Diese Federkraft könnte so ausgelegt werden, dass sie die Gravitationskraft bei maximaler Vorspannung vollständig kompensiert oder aber nur teilweise kompensiert.
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1 zeigt einen größeren Schnitt durch ein Gehäuse mit anderem Federsystem und anderer Verstelleinrichtung und mit einem größeren Detaillierungsgrad als in 9 zur Darstellung der Wirkungsweise der Bremse.
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Das Ventil besteht aus einem massiven Titangehäuse 16. Das Ventilgehäuse 16 hat eine Ringform und wird beidseitig durch Deckel 18 und 20 verschlossen.
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2 zeigt einen anderen Schnitt durch das Gehäuse, so dass das Federsystem und die Verstelleinrichtung erkennbar sind. Zu dem Federsystem gehört eine Blattfeder 4.
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Die Blattfeder 4 bildet mit dem Federdraht 3 und einer in 2 sichtbaren Achse 15 eine funktionale Einheit. In die als Rotor 1 bezeichnete Verstelleinrichtung sind zwei Magnete 2 und 3 mit umgekehrter Polung eingebracht. Der Rotor 1 ist auf einer Achse 7 gehalten. Die Achse 7 befindet sich am Deckel 18. Der Deckel 18 ist in Bezug auf das Ventil nach außen gewölbt. Der Rotor 1 ist mit einer Schraube 6 auf der Achse 7 so gegen den Deckel gespannt, dass eine Anpressung des Rotors 1 am Deckel 18 eine reibungsschlüssige Verbindung des Rotors 1 mit dem Deckel 18 entsteht und der Rotor 1 an einer unbeabsichtigten Drehung gehindert wird. Der Reibungsschluss besteht solange, bis eine unten erläuterte Verstellung erfolgt. Der Reibungsschluss ist so groß gewählt, dass keine unbeabsichtigte Rotorverstellung erfolgt, auch nicht durch unvorhergesehene Magnetfelder. Der Reibungsschluss entsteht an den Außenkanten des Rotors 1. Das resultiert aus der nach außen gerichteten Krümmung des Deckels und daraus, dass die korrespondierende Rotorfläche eben ist.
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Wenn auf den Deckel 18 gedrückt wird, so erfährt der Deckel eine elastische Verformung. Der Deckel wird flacher oder nimmt sogar eine gegenteilige Wölbung an. Dabei lösen sich die Außenkanten des Rotors von dem Deckel 18 und der Rotor kann mit Magnetkraft gedreht werden.
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Der Deckel 18 hat vorzugsweise eine Stärke von 0,1 bis 0,2 mm, in anderen Ausführungsbeispielen eine Stärke bis 0,5 mm. Die mit der elastischen Verbiegung verbundene Verformung beträgt vorzugsweise 0,01 mm bis etwa 0,1 mm, in anderen Ausführungsbeispielen bis zum zweifachen der Deckelstärke. Je stärker der Deckel vorgespannt ist, desto stärker muss später von außen gedrückt werden, um ein Abheben des Rotors 1 bei 6 von dem Deckel 18 zu bewirken und die Arretierung des Rotors 1 am Deckel 18 aufzuheben.
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Die Stellung des Rotors 1 definiert die Federkraft, die der Gewichtskraft in der aufrechten Körperhaltung kompensierend entgegengestellt wird.
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In 2 ist ein von unten geöffnetes Ventil dargestellt. Zu sehen ist hier die Feder 10, die verschweißt ist mit der Achse 15 und der Blattfeder 4. Diese Komponenten sind vorzugsweise aus einem metallischen Material hergestellt, insbesondere aus Titan oder einer Titanlegierung. Der Federdraht der Feder 10 hat vorzugsweise den Durchmesser 0,1 mm, in anderen Ausführungsbeispielen kann der Federdraht bei kürzeren Längen einen geringeren und bei größeren Längen einen größeren Querschnitt haben. Der Querschnitt des Federdrahtes ist im Ausführungsbeispiel kreisförmig. Die Blattfeder hat vorzugsweise eine Stärke von ebenfalls 0,1 mm und eine Höhe von etwa 1 mm. Für andere Ausführungsbeispiele mit kleineren Längen und mit größeren Längen gelten die Hinweise zum Draht der Feder 10 entsprechend. Die Blattfeder ist sehr steif.
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Die Achse 7 besitzt in der Zeichnung links einen Absatz und Zapfen, mit dem sie in eine kleinere Bohrung des Teiles 9 am Rotor 1 ragt. Im Einbauzustand besteht zwischen der Achse 7 und dem Teil 9 ein Spalt an der Stelle 19. Der Spalt beträgt vorzugsweise 0,01 mm oder aber auch 0,1 mm oder noch mehr.
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In 1 ist die Hautseite in der Zeichnung rechts und die Körperinnenseite in der Zeichnung unten dargestellt. Wird nun von außen durch die Haut mechanisch ein Druck auf den Deckel 18 ausgeübt, so wird dadurch in Abhängigkeit von der Kraft der Deckel 18 nach innen verformt/gewölbt und die Achse 7 nach unten zum Deckel 20 gedrückt. Hierdurch wird der Spalt 19 geschlossen, die Achse 7 drückt gegen Teil 9 und hebt somit den gesamten Rotor von dem Deckel 18 ab. Die elastische Vorspannung des Deckel 18 und die Reibkräfte an der Stelle 8 werden da bei aufgehoben. Jetzt entsteht an der Stelle 8 ein Spalt, der Rotor ist nun frei drehbar. Wird die äußere Last wieder weggenommen, geht der äußere Deckel 18 wieder in seine Ausgangslage zurück und erzeugt die elastische Vorspannung zwischen Auflagepunkt 17 und Auflagepunkt 8. Der Rotor wird wieder im Gehäuse geklemmt, eine Verdrehung ist nicht möglich.
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Der Rotor 1 besitzt eine Kurvenscheibe 13.
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In 2 ist der Rotor 1 in der Minimalposition dargestellt. Durch Verdrehung um etwa 300° wird die Feder 10 am Auflagepunkt 21 entsprechend der Kurvenscheibe 13 in ihre Maximalposition gebracht, so dass der resultierende Öffnungsdruck nun maximal wird. Der Höhenunterschied zwischen der minimalen und maximalen Federvorbiegung von Teil 4 oder 10 beträgt in etwa 0,7 bis 0,8 mm. Konkret richtet sich dies jedoch nach der Abmessung des gewählten Titandrahtes 10.
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Die Anordnung der beiden Magnete 2 und 3 erfolgt so, dass ein außen anliegendes Magnetfeld ein maximales Drehmoment erzeugen kann.
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D. h., der Abstand der beiden Magnete beträgt im Ausführungsbeispiel 7 mm, in einem anderen Ausführungsbeispiel 8 mm und in noch weiteren Ausführungsbeispielen bis 20 mm. Konkret richtet sich dieser Abstand nach den Außenabmessungen des Gehäuses. Das kreisrunde Gehäuse hat vorzugsweise einen Durchmesser von 14 mm, in anderen Ausführungsbeispielen bis 19 mm und in noch weiteren Ausführungsbeispielen bis 31 mm und ist ergonomisch geformt, so dass einerseits die Lage des Ventils von außen gut getastet werden kann, aber andererseits das über dem Ventil liegende Gewebe nicht geschädigt wird. Scharfe Kanten werden daher vermieden.
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Der Rotor hat eine Spitze 22, in 2 dargestellt. Diese Spitze schlägt gegen Anschlag 14 beim minimalen Wert und gegen Anschlag 23 beim maximalen Wert. Durch diesen Anschlag wird im Ausführungsbeispiel verhindert, dass Maximal- und Minimaleinstellungen unmittelbar ineinander übergehen und jederzeit gut unterscheidbar bleiben. In anderen Ausführungsbeispielen ist wahlweise ein Übergang vorgesehen.
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Die Achse 15 hat vorzugsweise einen Durchmesser von 0,3 mm und kann ggf. oben und unten eine Spitze aufweisen, um die Lagerkräfte zu minimieren. Auf Grund der beschriebenen Bauweise ist eine Verdrehung des Rotors 1 nur möglich, wenn der Deckel 18 in der Zeichnung nach links gepresst und der Rotor 1 dadurch frei drehbar wird. Gleichzeitig muss in diesem Zustand ein spezifisches Magnetfeld von außen angeordnet werden, um eine Verdrehung sicher zu stellen. Wird der Deckel dann entlastet, wird die Position des Rotors durch elastische Klemmung fixiert. Entsteht nun zwischen dem Einlass und dem Auslass des Ventils ein Differenzdruck, der größer ist als der Öffnungsdruck des Ventils, wird die Kugel aus ihrem Ventilsitz gegen die Blattfeder gedrückt und das Ventil wird geöffnet. Dadurch wird es möglich, dass Hirnwasser vom Einlass zum Auslass das Ventil durchströmt und ein weiterer Druckanstieg verhindert wird. Die tatsächliche Ventilcharakteristik wird definiert durch die Verdrehposition des Rotors 1 bzw. die daraus resultierende Position des Auflagepunktes 21 auf der Spirale bzw. der Kurvenscheibe 13. Durch gezielte Änderung der Form der Kurve kann in anderen Ausführungsbeispielen auch ein nicht linearer Verlauf der Öffnungscharakteristik in Abhängigkeit vom Verdrehwinkel des Rotors 1 eingestellt werden. Vorzugsweise ist der Rotor so gefertigt, dass in allen Ausgangspositionen des Rotors eine Verdrehung von 10 Grad in die eine oder andere Richtung die jeweils gleiche Änderung des Öffnungsdruckes des Ventils nach sich zieht. Die Anordnung der Magnete 2 und 3 möglichst weit auseinander hat den Vorteil, dass mit möglichst geringen Magnetkräften möglichst große Verstellmomente realisiert werden können. Die hier verwendeten Neodym-Magnete haben eine zylindrische Form mit einem Durchmesser von 1 mm und einer Höhe von etwa 1,2 mm. Die Fertigung von Gehäuse und Rotor sowie die Fertigung der anderen Komponenten aus Titan hat den Vorteil, mit präzisen Passungen ein ideales Lagerspiel einstellen zu können und ungewolltes Spiel ebenso wie ungewollt erhöhte Reibung systematisch zu vermeiden. So hat die Achse 7 vorzugsweise einen Durchmesser von 1 mm, das Spiel an Position 24 zwischen Achse 7 und Rotor 1 ist vorzugsweise durch eine enge Spielpassung toleriert. Eine eben solche Spielpassung ist vorgesehen zur Lagerung der Achse 15 im Ventilgehäuse. Diese Achse 15 ist ähnlich einer Türangel im Ventilgehäuse gelagert und ermöglicht die nahezu reibungsfreie Verdrehung der Blattfeder 4 im Rahmen des Öffnens und Schließens des Ventils. Die Bauhöhe des Ventils liegt bei etwa 4,5 mm, wesentlich niedrigere Bauhöhen sind nicht unbedingt wünschenswert, wenngleich möglich, da das palpatorische Auffinden des Ventils nicht zu schwierig sein soll.
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Für die Verstellung des Ventils sind spezielle Verstellstifte entwickelt worden. Ein Ausführungsbeispiel eines solchen Stiftes ist in 3 dargestellt. Die Darstellung beinhaltet auch eine Vergrößerung gegenüber dem Ausführungsbeispiel, jedoch weniger groß als in 1 und 2. Um auf die richtigen Maßrelationen des Ventils zum Stift als Verstelleinrichtung zu kommen, wird empfohlen, den Stift in entsprechender Vergrößerung zusammen mit dem Ventil zu betrachten.
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In maßstabsgetreuer Darstellung sind alle Einzelheiten so klein, dass sie nicht erkennbar werden.
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Ein dünnwandiges Röhrchen 26 mit einem Durchmesser von etwa 12 mm ist an einem Ende durch einen Stopfen 25 verschlossen. An der anderen Seite ist eine nadelgelagerte Messmechanik eingebaut. Dazu gehören: Messtrommel 28, auf deren Oberfläche eine Skalierung aufgebracht ist, die Messtrommel ist mit der Achse 32 verbunden, die in der Lagerbuchse 29 an den Stellen 34 und 33 gelagert ist. Die Lagerbuchse 29 ist so in das Röhrchen 26 eingebracht, dass eine Verschiebung und Verdrehung derselben nicht möglich ist. An der nicht verschlossenen Seite des Röhrchens ist eine bewegliche Kappe in das Röhrchen eingeführt, die durch eine Federkraft nach außen gedrückt wird. Die Feder 30 stützt sich an der Lagerbuchse 29 ab und drückt den Ring 37 gegen die Kappe 31. Mit der Nadel 32 verbunden ist der Zylinder 38.
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In den Zylinder 38 eingebracht sind Magnete 35 und 36. Bei dem einen Magnet ist der außen liegende Pol negativ, bei dem anderen positiv. Der Abstand der Magnete entspricht in etwa dem Abstand der Magnete innerhalb des Ventils, ebenso der Durchmesser.
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Durch die Kappe 31 und die Feder 30 ist ein Verdrehen der Achse des Rotors und des Zylinders 38 nicht möglich, solange nicht die Kappe gegen die Federkraft auf die Lagerbuchse gedrückt wird. Erst wenn der Stift oberhalb des Ventils gegen den Kopf des Patienten gedrückt wird und somit die Kappe 31 in das Stiftgehäuse drückt, ist eine Drehung von Rotor und Skalentrommel sowie Magnetzylinder möglich. Der Stift ist so gegen den Kopf des Patienten zu drücken, dass das Fenster 27 um 90 Grad verdreht zur Körperachse eingesehen werden kann. Hierdurch wird sichergestellt, dass Ventilstift und das Ventil selbst die gleichsinnige Orientierung haben. Wird nun die Kappe oberhalb des Ventils vor den Kopf des Patienten gedrückt, folgt die Stellung des Rotors innerhalb des Stiftes der Stellung des Rotors innerhalb des Ventils, da der Ventilrotor durch die elastische Klemmung in seiner Position nicht verändert werden kann, der Stiftrotor jetzt aber wegen der feinen Nadellagerung an den Stellen 33 und 34 durch Verdrehung sich der Position des ventilseitigen Rotors anpassen kann. An dem Fenster 27 kann der entsprechende Einstellungsdruck des Ventils nun leicht ausgelesen werden. Diese Konstruktion gewährleistet ein sicheres, jederzeit leicht wiederholbares Messen. Durch die Fixierung des Messwertes nur wenige Zehntelmillimeter entfernt vom Kopf ist eine Verdrehung nach Wegnehmen des Stiftes vom Kopf des Patienten nicht mehr möglich. Das Messergebnis wird unmittelbar eingefroren.
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4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel eines Verstellstiftes. Die Abmaße entsprechen in etwa den Maßen eines gewöhnlichen Kugelschreibers, d. h., das Röhrchen hat einen Außendurchmesser von vorzugsweise 12 mm und eine Länge von etwa 10 cm.
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Das Einstellrad 40 ist fest auf der Achse 41 fixiert. Eine Verdrehung dieses Rades bewirkt eine Verdrehung der Achse. Am unteren Ende der Achse 41 sind in die Achse zwei Magnete 50 zylinderförmig eingebracht. Wie im Ventil sind diese Magnete unterschiedlich gepolt. Bei dem einen Magneten liegt der Südpol unten, bei dem anderen liegt der Nordpol unten. Die Position der beiden Magnete auf der Achse korrespondiert mit der Position der Skalierung, die auf Teil 47 angebracht ist. Diese Skalierung ist ebenfalls fest mit der Achse 41 verbunden. Die Buchse 48 dient als Lagerung für die Achse 41. Die Buchse wird eingebracht durch O-Ringe, durch die die Buchse in der Hülse 45 fixiert wird. Eine zweite Lagerbuchse ist am oberen Bereich des Stiftes angebracht, Teil 42. Auch hier ist Achse 43 als Gleitlagerung in Buchse 42 fixiert. Der Verstellstift enthält zwei verschiedene Federn: eine starke Feder 44 und eine extrem weiche Feder 46. Durch Druck auf Knopf 39 wird die Achse 43, die im unteren Bereich eine kolbenartige Erweiterung hat, gegen die Federkraft 44 nach unten verschoben. Hierdurch wird die Achse 51 gegen die Federkraft der deutlich weicheren Feder 46 nach unten verschoben. Die Feder 46 wird also stark komprimiert, wo hingegen die Feder 44 nur wenig komprimiert wird. Die Kraft der Feder 44 wird durch die Achse 51 auf deren untere Spitze übertragen, die im Anwendungsfall die Kraft auf das zu entkuppelnde Ventil ausüben soll. Der Durchmesser der Achse an der Spitze sollte vorzugsweise etwa 3 mm betragen, das untere Ende sollte kuppelförmig abgerundet sein. Die im unteren Ende des Stiftes angebrachte Kappe 51 schützt die Lagerung sowie die in der Achse 41 eingebrachten Magnete 50. Durch das Fenster 53 ist die Stellung der Magnete über die Skala der Skalentrommel 47 ablesbar. Durch die vorgeschlagene Konstruktion ist es möglich, die Verstelleinheit denkbar klein zu bauen, ohne die Verstellsicherheit negativ zu beeinträchtigen. Erstmals wird es möglich, solche Verstellstifte zu realisieren. Die Konstruktion ermöglicht ein möglichst nahes Platzieren der Magnete auf der Haut des Patienten. Unter gleichzeitiger Druckbelastung des Ventilgehäuses kann eine feine und präzise Verstellung vorgenommen werden.
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Zur Drehung des Formteiles dient eine Verstelleinrichtung, wie sie in 5 dargestellt ist. Zu der Verstelleinrichtung gehört ein Gehäuse 125 mit einer Kappe 126, mit der die Verstelleinrichtung auf dem Ventil aufgesetzt wird.
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In dem Gehäuse 125 ist ein Kopf 127 mit zwei Stiftmagneten 128 vorgesehen. Die Stiftmagneten 128 besitzen den gleichen Abstand wie die Magneten des Rotors 1, sind aber so angeordnet, dass sie beim Aufsetzen der Verstelleinrichtung auf dem Ventil mit anderen Polen zu den Magneten des Formteiles weisen. Dadurch ziehen sich die Magnete an und folgt der Rotor 1 einer Drehung bzw. einer Schwenkbewegung der Verstelleinrichtung durch eine gleichsinnige Drehung bzw. gleichsinnige Schwenkung. Vorteilhafter Weise erleichtert sich auch die genaue Positionierung der Verstelleinrichtung. Bei leichter Berührung führt die Anziehungskraft der Magneten die Verstelleinrichtung in die richtige Position.
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Anschließend wird die Andrückung verstärkt, um eine geringfügige Verformung des Ventilgehäuses zu verursachen. Dabei wird der Gehäusedeckel elastisch verformt. Um die Verformung zu erleichtern, ist der Deckel 102 mit einer Verformungsdicke versehen. Die Verformungsdicke beträgt im Ausführungsbeispiel 0,2 mm.
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Die Folge der Verformung ist ein Abheben des Rotors 1 von den zugehörigen Reibungsflächen. Die Reibung wird aufgehoben. Entsprechend leicht lässt sich der Rotor drehen oder schwenken.
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Um der erfindungsgemäßen Verformung Rechnung zu tragen, ist in dem Gehäuse ein entsprechender Freiraum geschaffen.
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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ist in den 8 bis 10 dargestellt.
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Darin ist ein scheibenförmiges Ventil mit einem ringförmigen Gehäuse 330 vorgesehen. Das Gehäuse 330 ist beidseitig mit Deckeln versehen. Die zu den Deckeln gehörenden Öffnungen im Gehäuse 330 erlauben die Montage aller innen im Ventil vorgesehenen Teile.
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Das Gehäuse 330 ist mit einem Anschlußstutzen 302 und einem Abflußstutzen 312 versehen. Der Anschlußstutzen 302 ist an dem außenseitigen Ende als Anschluß für die Schlauchleitung ausgebildet. Innenseitig ragt der Anschlußstutzen durch die Gehäusewand 330 bis in den Gehäuseinnenraum, so daß im Gehäuseinnenraum eine entlang der Gehäuseinnenwand nach unten verlaufende Rohrleitung 314 an den Anschlußstutzen angeschlossen werden kann. Zugleich ist das innenseitige Ende des Anschlußstutzens 302 verschlossen, so dass der gesamte anströmende Liquor in die Rohrleitung 314 gezwungen wird.
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Die Rohrleitung 314 führt zu dem Abflußstutzen 313, der in Teilen ähnlich wie der Anschlußstutzen 302 ausgebildet ist. Der Abflußstutzen 313 ist in gleicher Weise montiert wie der Anschlußstutzen.
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Der Abflußstutzen 313 bildet im Unterschied zu dem Anschlußstutzen einen Ventilsitz für eine Ventilkugel 310. Der Ventilsitz hat die Form einer konischen Bohrung. Die Rohrleitung 314 ist an eine Zuführungsbohrung 309 im Abflußstutzen angeschlossen. Die Zuführungsbohrung 309 bildet eine Verbindung der Rohrleitung 315 zu der den Ventilsitz bildenden konischen Bohrung.
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In der dargestellten Stehendlage des Ventils drückt die Ventilkugel 310 gegen den Ventilsitz. Außerdem drückt eine schwenkbeweglich im Ventilgehäuse angeordnete Kappe 308 auf die Ventilkugel 310. Infolgedessen muss die Liquorströmung den Widerstand der Ventilkugel 310 und der Kappe 308 überwinden, um oben aus dem Abflußstutzen wieder auszutreten. Der oben austretende Liquor fließt nach unten in eine Öffnung 319 zwischen einem Deckel und dem Gehäuse, danach durch eine Austrittsöffnung 313 des Abflußstutzens 312 in einen nachfolgenden Teil der nicht dargestellten Schlauchleitung.
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Aus 9 und 10 ist ersichtlich, dass die Kappe 308 aus einem zylindrischen Mantel besteht, der am Ende mit einem nach innen weisenden Kragen versehen ist. Die Kappe 308 umschließt einen Hohlraum, in dem im Ausführungsbeispiel eine Verstelleinrichtung angeordnet ist.
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Die Kappe 308 besitzt in der Ansicht nach 11 rechts eine Lasche.
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In der Lasche befindet sich eine Bohrung für einen Lagerzapfen 317. Mit dem Lagerzapfen 317 ist die Kappe 308 verschweißt und schwenkbeweglich in dem Ventilgehäuse gelagert. An dem Lagerzapfen 317 ist ein Federdraht 316 befestigt, im Ausführungsbeispiel angeschweißt. Somit bilden die Kappe 308, die Feder 316 sowie der Lagerzapfen 317 eine formschlüssige Verbindung.
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Der Federdraht 316 ist durch eine Öffnung in dem zylindrischen Mantel der Kappe 308 in deren Hohlraum geführt. Die Öffnung besitzt eine Öffnungsweite, die für eine geringe Schwenkbewegung bzw. Verformung des Federdrahtes ausreicht.
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Durch die Verformung des Federdrahtes wird ein Drehmoment an dem Lagerzapfen 317 erzeugt. Das Drehmoment wirkt über den Lagerzapfen 317 die Lasche auf die Kappe 308 und in der Stehendlage dem Gewicht der Kappe 308 entgegen.
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Die Verformung des Federdrahtes wird mittels eines Rotors 305 erzeugt. Der Rotor 305 ist drehbeweglich auf einer Achse 304 gelagert, der an einem Deckel 331 des Gehäuses befestigt ist. Der Deckel 331 ist nach außen gewölbt. Zugleich ist der auf dem Zapfen 304 sitzende Rotor 305 mit einer Schraube oder einem Klemmring 306 gegen den Deckel 331 verspannt. Dabei berührt der Rotor 305 mit seinen Außenkanten den Deckel 331. Die Verspannung hat den Vorteil, dass zum Lösen der Bremse bzw. zum Lösen der Arretierung ein Mindestdruck erforderlich ist, der höher ist als übliche Druckbelastungen aus dem täglichen Leben, z. B. der Druckbelastung aus einer Liegendstellung. Dies verhindert, dass sich der Rotor 305 unbeabsichtigt von dem Deckel 331 löst.
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Im Übrigen reicht eine geringe Verformung des Deckels aus, um den Rotor 305 für eine Verstellung von dem Deckel zu lösen.
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Die Verstellung erfolgt mit Hilfe von zwei Stiftmagneten 315, die in dem Rotor 305 montiert sind. Das geschieht wie in den zuvor erläuterten Ausführungsbeispielen mit anderen Magneten von außen (perkutan) .
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Der Federdraht 316 gleitet an einer kurvenförmig gestalteten Gleitfläche 333 des Rotors 305. Die Gleitfläche 333 ist im Ausführungsbeispiel so gestaltet, dass mit der Drehung des Rotors 305 eine gleichmäßige Abstandsänderung des aufliegenden Drahtendes zur Rotormitte stattfindet. Das ist im Ausführungsbeispiel gleichbedeutend mit einer gleichmäßigen Erhöhung oder Verringerung der Federkraft.
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In anderen Ausführungsbeispielen ist eine andere Abstandsänderung und Veränderung der Federkraft vorgesehen.
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11 zeigt die erfindungsgemäße Änderung der aus der
EP 1 613 388 B1 bekannten Ventile. Dabei findet eine gleiche und mit 401 bezeichnete Ventilkugel wie in den bekannten Ventilen nach
1 bis
10 Anwendung. Die Ventilkugel 401 wird mit einem doppelarmigen und schwenkbeweglich angeordneten Hebel 402 gegen den Ventilsitz gedrückt.
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Die Schwenkachse des Hebels 402 ist mit 403 bezeichnet.
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An dem Hebelarm, welcher der Ventilkugel 401 abgewandt ist, befindet sich ein plattenförmiges Gewicht 404.
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Außerdem ist ein Federdraht 405 vorgesehen, der an einem Ende fest mit dem Hebel 402 verbunden ist und an dem anderen Ende mit einer Verstellmechanik zusammenwirkt, wie sie in 1 bis 10 gezeigt ist.
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Das Gewicht besteht aus Tantal. In anderen Ausführungsbeispielen aus Gold oder anderen implantierbaren Werkstoffen.
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11 zeigt das Ventil in einer Stehendposition.
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Zu drainierender Liquor drückt dann auf die Ventilkugel 401.
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Der Anpreßdruck der Ventilkugel 401 wird von dem Gewicht 404 und der Feder 405 bestimmt. Dabei wird das Gewicht 404 mit dem Verhältnis wirksam, in dem die Längen der Hebelarme stehen. Als ventilkugelseitiger Hebelarm wird der Abstand zwischen der Schwenkachse 403 und dem Berührungspunkt zwischen dem Hebel 402 und der Ventilkugel 401 angesehen. Als gewichtsseitiger Hebelarm wird der Abstand zwischen der Schwenkachse 403 und dem Schwerpunkt des Gewichtes 404 angesehen.
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Das Gewicht 404 ist so ausgelegt, daß bei den gegebenen Hebelverhältnissen und bei der vorhandenen Federkraft ein auf den Patienten abgestimmter Schließdruck an der Ventilkugel entsteht.
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In der Liegendstellung reduziert sich der Schließdruck auf ein Minimalmaß, so daß im Ausführungsbeispiel dem Abfließen des Liquors kein nennenswerter Widerstand entgegensteht. Dabei nimmt der Hebel 402 eine im wesentlichen senkrechte Stellung ein. In dieser Stellung nimmt die Hebellagerung die Belastung aus dem Gewicht 404 auf und öffnet sich das Ventil leicht.
