DE19826078C1 - Brain measurement probe assembly - Google Patents

Brain measurement probe assembly

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Wolfgang Fleckenstein
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Abstract

An apparatus for taking brain measurements, such as partial oxygen pressure, is new. The apparatus comprises a probe (9) held in the passage channel (8) of a skull bolt (6) in a drilling (5) through the skull. The passage channel (8) and the probe (9) have out-of-round cross sections, which lock together, to prevent rotation at least along part of their lengths. The probe (9) takes a measurement probe (17) in a longitudinal channel. The channel and measurement probe (17) have interlocking out-of-round cross sections to prevent rotation along at least part of their lengths.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ge­ nannten Art.The invention relates to a device of the ge in the preamble of claim 1 called Art.

Vorrichtungen zur Messung im Gehirn mit in dieses einführbaren Sonden dienen zur Bestimmung von Gehirnparametern, wie beispielsweise Gehirndruck, Sauer­ stoffpartialdruck und sonstigen Parametern, die für die Behandlung von Ge­ hirnerkrankungen, wie beispielsweise Schädeltraumata, wichtig sind. Dazu wird in eine Schädelbohrung eine Schädelschraube mit Durchgangskanal fest einge­ schraubt. Durch diese wird sodann eine Sonde in das Gehirn eingeführt, welche mit einer Meßstelle in der Spitze den zu messenden Parameter aufnimmt und von ihrem proximalen Ende in geeigneter Weise an ein Meßgerät weitergibt. Es ist bekannt, bei solchen Vorrichtungen die Sonde an der Schädelschraube mit einer einer Quetschverschraubung zu befestigen, um sie in ihrer Verlegestellung sicher zu halten und um dort eine gegen Infektionen schützende Abdichtung zu schaf­ fen.Devices for measuring in the brain are used with probes that can be inserted into the brain for determining brain parameters, such as brain pressure, Sauer partial pressure and other parameters required for the treatment of Ge brain diseases, such as head trauma, are important. This will a skull screw with a through-channel is firmly inserted into a skull hole screws. Through this, a probe is then inserted into the brain, which with a measuring point in the tip records the parameter to be measured and from passes their proximal end in a suitable manner to a measuring device. It is known in such devices, the probe on the skull screw with a  a compression fitting to secure them in their installation position and to create a seal that protects against infections fen.

Eine solche gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 195 02 183 C1 bekannt, die in Spalte 3, Zeilen 49-57 das Problem der unbeabsichtigten Verdrehung sol­ cher Sonden und eine Lösung dieses Problemes erwähnt.Such a generic device is known from DE 195 02 183 C1, in column 3, lines 49-57 the problem of unintentional twisting sol cher probes and a solution to this problem mentioned.

Wird eine in das Gehirn eingeführte Sonde um ihre Achse gedreht, so ergeben sich keine schädigenden Effekte, wenn die Sonde glatt und gerade im Gehirn liegt oder wenn sie so flexibel ist, daß sie auch bei kurviger Verlegung im Gehirn bei axialer Drehung ihre Lage beibehält. Ist die Sonde jedoch rauh oder mit Vor­ sprüngen, z. B. an der Meßstelle, versehen oder ist sie kurvig verlegt und von ho­ her Eigensteifigkeit, so kommt es bei axialer Drehung der Sonde gegenüber der Schädelschraube zu quirlartigen Rührbewegungen der Sonde durch das Gehirn­ gewebe, die erhebliche Gehirnschädigungen hervorrufen können.If a probe inserted into the brain is rotated around its axis, the result is no harmful effects if the probe is smooth and straight in the brain lies or if it is so flexible that it is in the brain even with curvy laying maintains their position with axial rotation. However, is the probe rough or with forward jump, e.g. B. at the measuring point, provided or it is curvy and laid by ho inherent rigidity, it occurs when the probe rotates axially relative to the Skull screw causing the probe to stir like a whisk through the brain tissues that can cause significant brain damage.

Die genannte Schrift geht davon aus, daß solche Drehbewegungen beim Anzie­ hen der Quetschverschraubung durch Mitdrehen der Sonde aufgrund von Reib­ schluß entstehen können und sieht daher eine Drehverhinderungseinrichtung vor, die beim drehenden Anziehen der Quetschmutter das Mitdrehen der Sonde ver­ hindert.The document mentioned assumes that such rotary movements when tightening the compression fitting by rotating the probe due to friction can arise and therefore provides a rotation prevention device, which prevents the probe from turning when the pinch nut is tightened prevents.

Es hat sich aber überraschend gezeigt, daß es auch mit dieser Konstruktion noch zu durch Drehung der Sonde hervorgerufenen Verrührschäden im Gehirn kommt.Surprisingly, it has been shown that even with this construction leads to damage to the brain caused by rotation of the probe.

Beim Verlegen der Sonde und bei Manipulationen am proximalen Ende der Son­ de während der Verlegung, also zu einer Zeit, zu der die Quetschverschraubung noch nicht angezogen ist, kann es zu unbeabsichtigten Verdrehungen der Sonde kommen. Diese werden durch die bekannte Drehverhinderungseinrichtung nicht verhindert und können zu starken Hirnschäden führen.When laying the probe and manipulating the proximal end of the probe de during the laying, i.e. at a time when the compression fitting is not yet tightened, the probe may twist unintentionally  come. These are not due to the known anti-rotation device prevented and can lead to severe brain damage.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Vorrichtung mit einer Drehverhinderungseinrichtung zu schaffen, die Gehirnschäden sicher unter allen Betriebszuständen vermeiden kann.The object of the present invention is a generic device with an anti-rotation device to create brain damage safely can avoid under all operating conditions.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Bei dieser Konstruktion wird durch formschlüssigen Querschnittseingriff bei nach wie vor gegebener Längsverschiebbarkeit die Sonde unmittelbar im Durch­ gangskanal gegenüber der Schädelschraube drehgesichert. Dieser drehsichernde Formschlußeingriff kann über die gesamte Länge der Sonde gegeben sein, so daß diese unter allen Verlegeumständen, also vom ersten Einführen bis zur endgülti­ gen Verlegetiefe drehgesichert ist, oder auch nur über einen bestimmten Längen­ abschnitt, wenn auf andere Weise sichergestellt wird, daß bei den übrigen Vor­ schubstellungen eine Verdrehung der Sonde ausgeschlossen ist. Diese Drehver­ hinderung verhindert Drehungen der Sonde nicht nur beim Einführen und Mani­ pulieren bei noch gelöster Quetschverschraubung, sondern sorgt auch für Dreh­ verhinderung beim Anziehen der Quetschverschraubung, so daß die an der Quetschverschraubung vorgesehene gesonderte Drehverhinderungseinrichtung der eingangs genannten bekannten Konstruktion nicht erforderlich ist. Die Kon­ struktion der Quetschverschraubung kann dadurch vereinfacht werden.With this construction, a positive cross-sectional intervention is used as before, given the longitudinal displaceability, the probe immediately in the through passage channel secured against rotation with respect to the skull screw. This non-rotating Positive engagement can be provided over the entire length of the probe, so that this under all installation circumstances, i.e. from the first introduction to the final against rotation, or only over a certain length section if it is ensured in some other way that the other before a rotation of the probe is excluded. This rotary ver Prevention prevents rotation of the probe not only during insertion and mani pulp when the compression fitting is still loose, but also ensures rotation Prevention when tightening the compression fitting, so that the Separate anti-rotation device provided for compression fitting the known construction mentioned above is not required. The con this can simplify the structure of the compression fitting.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Es kann eine Sonde verwendet werden, die in einem oder mehreren Durchgangskanälen Meßsonden, z. B. für unterschiedliche Meßparameter, aufnimmt. Dann ist gegebenenfalls zu­ sätzlich zur Drehverhinderung der Sonde selbst auch noch eine Drehverhinderung für die Meßsonden erforderlich, die auf einfache Weise mit den Merkmalen des Anspruches 2 erzielbar ist.The features of claim 2 are advantageously provided. It can be a probe are used, the measuring probes in one or more through channels, e.g. B. for different measurement parameters. Then, if necessary, too In addition to preventing the probe from rotating, it also prevents rotation  required for the measuring probes, which have the characteristics of Claim 2 can be achieved.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt:The invention is shown schematically, for example, in the drawing:

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Abschnitt durch eine Schädelschraube mit verlegter Sonde und Fig. 1 shows a section through a skull screw with a probe and

Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 in Fig. 1. Fig. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1.

Fig. 1 zeigt einen geschnittenen Abschnitt eines Patientenschädels mit, von außen nach innen, Kopfhaut 1, Schädelknochen 2 und Dura Mater 3 sowie dem darun­ terliegenden Gehirngewebe 4. Durch den Schädelknochen 2 ist eine Schädelboh­ rung 5 eingebracht. Fig. 1 shows a section of a patient's skull with, from the outside inwards, scalp 1 , skull bone 2 and dura mater 3 and the underlying brain tissue 4th Through the cranial bone 2 a skull hole 5 is introduced.

In die Schädelbohrung 5 ist eine Schädelschraube 6 mit einem distalen Außenge­ winde 7 fest eingeschraubt. Die Dura Mater 3 ist auf geeignete Weise punktiert und es ist durch einen Durchgangskanal 8 der Schädelschraube 6 eine Sonde 9 bis in das Gehirngewebe 4 verlegt.In the skull hole 5 , a skull screw 6 with a distal Außenge thread 7 is screwed. The dura mater 3 is punctured in a suitable manner and a probe 9 is laid through a through channel 8 of the skull screw 6 into the brain tissue 4 .

Die Durchgangsbohrung 8 in der Schädelschraube 6 ist proximal als Erweite­ rungsbohrung 10 größeren Durchmessers ausgebildet. Die Schädelschraube 6 weist ein proximales Außengewinde 11 auf, auf das eine Quetschmutter 12 auf­ geschraubt ist, die über einen in die Erweiterungsbohrung 10 greifenden Ringstö­ ßel 13 einen in der Erweiterungsbohrung 10 liegenden, die Sonde 9 umgebenden Quetschring 14 aus elastischem Material druckbeaufschlagt. The through hole 8 in the skull screw 6 is formed proximally as an enlargement hole 10 of larger diameter. The cranial screw 6 has a proximal external thread 11 which is screwed onto the a crimp nut 12 which ssel a cross in the enlargement bore 10 Ringstö 13 a, the probe 9 surrounding crimp ring 14 to pressure lying in the extension of bore 10 of elastic material.

In der in Fig. 1 dargestellten gelösten Stellung der Quetschmutter 12 ist der Quetschring 14 drucklos. Die Sonde 9 kann beliebig vor- und zurückgezogen werden. Wird die Quetschmutter 12 angezogen, so wird der Quetschring 14 kom­ primiert und sorgt für sichere Festlegung der Sonde 9 gegenüber der Schädel­ schraube 6 und für gute Abdichtung in diesem Bereich, so daß das Gehirn gegen von außen eindringende Infektionen geschützt ist.In the released position of the pinch nut 12 shown in FIG. 1, the pinch ring 14 is depressurized. The probe 9 can be pulled back and forth as desired. If the pinch nut 12 is tightened, the pinch ring 14 is compressed and ensures that the probe 9 is securely attached to the skull screw 6 and provides a good seal in this area, so that the brain is protected against infections that penetrate from the outside.

In Fig. 1 ist dargestellt, daß das außenliegende proximale Ende der Sonde 9, seit­ lich abgebogen, zu einem nicht dargestellten proximalen Ende verläuft. An die­ sem müssen beim Verlegen der Sonde Manipulationen vorgenommen werden, z. B. Anschlüsse an ein Meßgerät und dergleichen. Wird dabei das proximale En­ de der Sonde aus der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung verschwenkt, so ergäbe sich in der Schädelschraube 6 eine Drehung der Sonde 9 um ihre Längsachse im Sinne der Pfeile 15. Weist die Sonde 9, wie dargestellt, am distalen Ende radiale Vorsprün­ ge auf oder ist sie beispielsweise im Gewebe 4 bogenförmig verlegt und von ho­ her Eigensteifigkeit, so würde sich bei Drehung der Sonde im Sinne der Pfeile 15 eine Verrührung des Gehirngewebes mit stark schädigendem Effekt ergeben.In Fig. 1 it is shown that the outer proximal end of the probe 9 , bent since Lich, extends to a proximal end, not shown. At this sem manipulations must be carried out when laying the probe, z. B. Connections to a measuring device and the like. If the proximal end of the probe is pivoted from the position shown in solid lines to the position shown in dashed lines, the skull screw 6 would result in a rotation of the probe 9 about its longitudinal axis in the direction of arrows 15 . If the probe 9 , as shown, has radial projections at the distal end or, for example, it is laid in an arcuate manner in the tissue 4 and has a high degree of inherent rigidity, then rotation of the probe in the sense of the arrows 15 would result in the brain tissue being stirred with a severely damaging effect surrender.

Um dies zu verhindern, ist im dargestellten Ausführungsbeispiel die Sonde 9 auf ihrer gesamten Länge mit dem in Fig. 2 dargestellten ovalen Querschnitt verse­ hen. Der Durchgangskanal 8 weist, wie Fig. 2 zeigt, denselben ovalen Innenquer­ schnitt auf. Es ergibt sich also durch diese unrunde Querschnittsausbildung ein Querschnittseingriff, der eine sichere Drehverhinderung ergibt. Verdrehungen der Sonde 9 um ihre Achse werden nicht zugelassen.In order to prevent this, in the exemplary embodiment shown, the probe 9 is hen along its entire length with the oval cross section shown in FIG. 2. The passage 8 has, as Fig. 2 shows, the same oval inner cross section. This non-circular cross-sectional configuration therefore results in a cross-sectional intervention which results in reliable rotation prevention. Rotations of the probe 9 around its axis are not permitted.

Im Ausführungsbeispiel dient die Sonde 9 selbst nicht der Messung, sondern weist zwei in Fig. 2 dargestellte Längskanäle 16 auf, durch die zwei Meßsonden 17 in das Gehirngewebe 4 einführbar sind. Um auch deren Drehbewegung zu verhindern, sind die Meßsonden 17 und die Längskanäle 16 mit ovalem Quer­ schnitt ausgebildet, wie Fig. 2 zeigt.In the exemplary embodiment, the probe 9 itself is not used for the measurement, but instead has two longitudinal channels 16 shown in FIG. 2, through which two measuring probes 17 can be inserted into the brain tissue 4 . In order to prevent their rotation, the probes 17 and the longitudinal channels 16 are formed with an oval cross-section, as shown in FIG. 2.

Die gewünschte Drehverhinderung kann auch auf andere Weise erreicht werden.The desired rotation prevention can also be achieved in other ways.

An Stelle der dargestellten ovalen Querschnitte, z. B. bei der Sonde 9 und dem Durchgangskanal 8, können auch andere unrunde, Drehungen verhindernde Querschnitte verwendet werden, wie z. B. dreieckige, viereckige Querschnitte oder runde Querschnitte mit Nut und Federeingriff, z. B. einer längslaufenden Nut in dem Durchgangskanal 8 und einer längsverlaufend auf der Sonde 9 angeord­ neten Feder.Instead of the oval cross sections shown, e.g. B. with the probe 9 and the through channel 8 , other non-circular, rotation-preventing cross-sections can be used, such as. B. triangular, square cross-sections or round cross-sections with tongue and groove, z. B. a longitudinal groove in the through channel 8 and a longitudinally on the probe 9 angeord designated spring.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Durchgangskanal 8 über seine ge­ samte Länge mit unrunden Querschnitt ausgebildet. Es reicht jedoch ein unrun­ der Querschnitt nur auf einem Teil seiner Länge aus. Auch auf der Sonde 9 reicht es aus, den unrunden Querschnitt nur über einen Teil der Länge auszubilden. Beispielsweise kann der bei größter Einstichtiefe proximal aus dem Durchgangs­ kanal 8 herausstehende Bereich der Sonde von anderem Querschnitt sein.In the illustrated embodiment, the through channel 8 is formed over its entire length with a non-circular cross-section. However, an unrun cross section is only sufficient for part of its length. On the probe 9, too, it is sufficient to form the non-circular cross section only over part of the length. For example, the area of the probe protruding proximally from the passage 8 at the greatest puncture depth can be of a different cross-section.

Im Ausführungsbeispiel ist der Quetschring 14 als von der Sonde 9 getrenntes Teil ausgebildet. Er kann auf dieser befestigt, also als integrales Teil der Sonde 9 ausgebildet sein. Dann kann es zur Drehverhinderung ausreichen, nur den Quetschring und die diesen aufnehmende Erweiterungsbohrung 10 mit unrunden Querschnitten auszubilden. Beim Einsetzen und Vorschieben der Sonde 9 bis zum Eingriff des Quetschringes 14 in die Erweiterungsbohrung 10 muß dann aber vorsichtig gearbeitet werden unter Vermeidung von Drehungen der Sonde.In the exemplary embodiment, the crimp ring 14 is designed as a part separate from the probe 9 . It can be attached to it, that is, it can be designed as an integral part of the probe 9 . Then, to prevent rotation, it may be sufficient to form only the squeeze ring and the extension bore 10 receiving it with non-circular cross sections. When inserting and advancing the probe 9 until the pinch ring 14 engages in the extension bore 10 , however, care must be taken to avoid rotation of the probe.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Messung im Gehirn, mit einer in eine Schädelbohrung (5) einschraubbaren, einen Durchgangskanal (8) aufweisenden Schädel­ schraube (6), mit einer durch den Durchgangskanal (8) verlegbaren Sonde (9), mit einer Quetschverschraubung (12, 13, 14) zur abdichtenden Befe­ stigung der Sonde (9) an der Schädelschraube (6) und mit einer Einrich­ tung zur Verhinderung einer Drehung der Sonde (9) in dem Durchgangs­ kanal (8), dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung der Drehung wenigstens auf einem Teil ihrer jeweiligen Länge der Durchgangskanal (8) und die Sonde (9) mit formschlüssig ineinandergreifenden unrunden Quer­ schnitten (Fig. 2) ausgebildet sind. 1. Device for measuring in the brain, with a skull screw ( 6 ) that can be screwed into a skull bore ( 5 ), has a through-channel ( 8 ), with a probe ( 9 ) that can be laid through the through-channel ( 8 ), with a crimp screw connection ( 12 , 13 , 14 ) for sealing fastening of the probe ( 9 ) to the skull screw ( 6 ) and with a device for preventing rotation of the probe ( 9 ) in the passage ( 8 ), characterized in that at least to prevent rotation on a part of their respective length of the through-channel ( 8 ) and the probe ( 9 ) with interlocking non-circular cross-sections ( Fig. 2) are formed. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonde (9) in einem Längskanal (16) eine Meßsonde (17) aufnimmt, wobei wenig­ stens auf einem Teil ihrer jeweiligen Länge der Längskanal (16) und die Meßsonde (17) mit formschlüssig ineinandergreifenden unrunden Quer­ schnitten (Fig. 2) ausgebildet sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the probe ( 9 ) in a longitudinal channel ( 16 ) receives a measuring probe ( 17 ), with least at least on part of their respective length of the longitudinal channel ( 16 ) and the measuring probe ( 17 ) with interlocking non-circular cross-sections ( Fig. 2) are formed.
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