DE2531840A1

DE2531840A1 - Kernstrahlungstechnische vorrichtung zur eingriffsfreien uebertragung einer druckanzeige aus dem innern eines koerpers zu dessen aussenseite

Info

Publication number: DE2531840A1
Application number: DE19752531840
Authority: DE
Inventors: Lewis Fleischmann; Jun William H Hayes; Fred Hittman; Warren C Lyon; Glenn A Meyer
Original assignee: Hittman Corp
Current assignee: Hittman Corp
Priority date: 1974-07-16
Filing date: 1975-07-16
Publication date: 1976-01-29
Also published as: GB1516729A; FR2278307B1; DE2531840C3; FR2278307A1; US4027661A; DE2531840B2

Description

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15. Juli 1975

HITTMAN CORPORATION
Columbia, Maryland (V.St.A.)

Kernstrahlungstechnische Vorrichtung
zur eingriffsfreien Übertragung einer Druckanzeige
aus dem Innern eines Körpers zu dessen Außenseite

Zur kontinuierlichen oder intermittierenden überwachung von Körperzuständen ist eine eingriffsfreie Messung des in Körperhohlräumen von Tieren oder Menschen herrschenden Druckes äußerst wünschenswert. Aus derartigen Hohlräumen, beispielsweise dem intrakraniellen Hohlraum,
Hohlvenen, der Blase usw. kann man Informationen erhalten, die für das Wohlbefinden oder Überleben eines
Tieres oder Menschen wertvoll und manchmal entscheidend sind. Beispielsweise ist es bekannt, daß bei verschie-

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denen klinischen Zuständen, beispielsweise dem Schocktrauma und dem Wasserkopf, der intrakranielle Druck eine wertvolle Anzeige für das Wohlbefinden darstellt.

Die derzeit verwendeten Druckmeßinstrumente werden bleibend implantiert, damit sie für die eingriffsfreie Druckmessung geeignet sind. Diese Druckmeßinstrumente stellen jedoch Fremdkörper dar, deren Vorhandensein zu physischen Schwierigkeiten führt, die vermieden werden müssen, damit das Instrument einwandfrei funktioniert und bei dem Patienten zu einer nur minimalen Unannehmlichkeit und Verunstaltung führt. Beispielsweise ist es sehr erwünscht, daß die außerhalb des zu überwachenden Körperteils angeordneten Bestandteile des Instruments fest und sicher angebracht sind, weil jede Bewegung dieser Bestandteile, besonders wenn sie subkutan montiert sind, zu einer Reizung und Unannehmlichkeit für den Patienten führen kann. Körpergewebe, wie sie beispielsweise von Narben nach chirurgischen Eingriffen zur Implantation oder durch Muskelwachstum gebildet werden, können die einwandfreie Funktion des Instruments stören, weil sie Drücke auf jene Teile des Instruments ausüben, die beispielsweise auf den Umgebungsdruck ansprechen sollen. Wenn ein derartiges Instrument zum Messen des Druckes in dem intrakraniellen Hohlraum verwendet wird, kann die das druckübertragende Strömungsmittel enthaltende Leitung, die mit dem in dem Hohlraum angeordneten Druckfühler verbunden ist, leicht einen Druck auf das Gehirn ausüben, dessen empfindliche Gewebe leicht beschädigt werden können. Ferner darf dieser Druckfühler während seiner möglicherweise viele

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Jahre betragenden Gebrauchsdauer nicht geschädigt werden. Daher ist es sehr erwünscht, daß die Bestandteile mit den ihnen benachbarten Körperteilen vollkommen verträglich und/oder ihnen gegenüber chemisch und physikalisch inert sind, damit keine schädigenden Reaktionen auftreten. Ferner müssen die Bestandteile der Vorrichtung und das mit ihnen in Berührung stehende, druckübertragenae Strömungsmittel vollkommen miteinander verträglich sein, damit zwischen ihnen keine schädigende Reaktion auftreten kann. Außerdem soll zwischen den Bestandteilen keine Undichtigkeit auftreten und soll im Fall eines Schadens das eventuell auftretende Strömungsmittel mit dem Körper verträglich sein. Weiterhin sollen die Teile während der ganzen Gebrauchsdauer der Vorrichtung einwandfrei funktionsfähig sein. Das in dem Druckmeßinstrument verwendete radioaktive Präparat soll während der Gebrauchsdauer des Instruments keines Austausches bedürfen und soll in seiner Funktion den Körper nicht schädigen und eine radioaktive Strahlung emittieren, deren Intensität während der ganzen Gebrauchsdauer des Instruments mit höchster Präzision dem im Körper gemessenen Strömungsmitteldruck entspricht, wobei dieser Druck ein Überoder ein Unterdruck sein kann.

Die zu eingriffsfreien Messungen dienende, kernstrahlungstechnische Vorrichtung gemäß der Erfindung ist voll implantierbar und einwandfrei zum übertragen der Anzeige eines im Innern eines Körpers vorhandenen Druckes an dessen Außenseite geeignet, so daß dieser Druck eingriffsfrei abgelesen werden kann. Die bevor-

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zugte Ausfuhrungsform der Erfindung besitzt ein subkutan implantierbares Gehäuse, das in seinem Innern ein radioaktives Präparat enthält, das von einer geeigneten Strahlungsabschirmung umgeben ist.

Im Innern des Gehäuses ist eine Vorbelastungseinrichtung vorgesehen, beispielsweise ein Balg. Diese Einrichtung trachtet, das radioaktive Präparat und die Abschirmung nachgiebig in eine vorherbestimmte Relativstellung zu bewegen, in der die Abschirmung das Präparat abschirmt. In dem zu überwachenden Körperteil ist ein Strömungsmitteldruckfühler angeordnet, von dem der zu überwachende Strömungsmitteldruck in den Innenraum des Gehäuses mittels eines druckübertragenden Strömungsmittels übertragen wird, das sich in einer Leitung befindet und bewirkt, daß das radioaktive Präparat gegen die Kraft der Vorbelastungseinrichtung aus der ursprünglichen Stellung bewegt wird, in der die Abschirmung das radioaktive Präparat abschirmt, wobei die Relativbewegung zwischen dem radioaktiven Präparat und der Abschirmung einem Druckanstieg in dem zu überwachenden Körperteil proportional ist, so daß der die Intensität der von dem radioaktiven Präparat emittierten, radioaktiven Strahlung in dem Körperteil gemessenen Druck entspricht.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Gehäuse zur dauerhaften Implantation fest an einem tragenden Teil des Körpers angebracht, beispielsweise an einem Knochen, wobei die Befestigungseinrichtung dazu dient, den Körper gegen eine in ihn gerichtete Strahlung abzuschirmen und die Emission der radioaktiven Strahlung

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nur in einer begrenzten äußeren Meßfläche zu gestatten.

Wenn das erfindungsgemäße Instrument in einem Körperteil eingesetzt ist/ beispielsweise in den intrakraniellen Hohlraum, kann das verformbare Metallrohr in seiner Form dem Umriß des Körperteils angepaßt sein, so daß jeder Druck und jede durch ihn verursachte Verletzung von benachbarten Körperteilen, beispielsweise des Gehirns, vermieden wird. Zur Kompensation von Veränderungen des Umgebungsdruckes wird auf dem Gehäuse ein Umgebungsdruckfühler montiert, der in seinem Innern mit einem druckübertragenden Strömungsmittel gefüllt ist, das dazu dient, die gemessene Veränderung des Umgebungsdruckes derart auf die Vorbelastungseinrichtung zu übertragen, daß er dem auf diese ausgeübten Druck entgegenwirkt. Dieser Umgebungsdruckfühler besitzt einen ringförmigen Umfangsteil und einen vertieften mittleren Teil, damit das Ausüben von Druck auf die Einrichtung durch Narbengewebe oder Muskelkontraktionen oder auch durch konzentrierte Belastungen, beispielsweise von außen ausgeübte Kräfte, begrenzt wird.

Die Erfindung umfaßt ferner ein neuartiges radioaktives Präparat, das dazu dient, während der ganzen Gebrauchsdauer und in dem ganzen Arbeitsbereich des erfindungsgemäßen Instruments eine radioaktive Strahlung zu emittieren, deren Intensität die Druckbedingungen in dem zu überwachenden Körperteil einwandfrei und mit hoher Präzision wiedergibt, dabei aber für den Körper praktisch vollkommen unschädlich ist.

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Man kann daher das erfindungsgeraäße Druckmeßinstrument auf einfache, leichte Weise in einem Körper so anbringen, daß das Instrument verborgen ist und den Körper nicht verunstaltet und während der ganzen Behandlungszeit des Patienten in seinem Körper bleiben kann und einerseits keine schädlichen Wirkungen auf den Patienten ausübt und andererseits während seiner ganzen Gebrauchsdauer genaue Anzeigen des in dem im Körper herrschenden Druckes ergibt, ohne daß eine mechanische Schädigung oder Funktionsstörung auftritt, wobei die Intensität der radioaktiven Strahlung nur wenig abnimmt und diese Abnahme leicht kompensiert werden kann, so daß das Instrument nicht ausgewechselt zu werden braucht und der mit einer solchen Auswechselung verbundene Eingriff überflüssig wird.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 schaubildlich eine bevorzugte Ausführungsform der zum eingriffsfreien Messen dienenden kernstrahlungstechnischen Vorrichtung der Erfindung, wobei die Vorrichtung in einer Stellung implantiert ist, in der sie dazu dient, den Druck in einem intrakraniellen Hohlraum zu überwachen und eine Anzeige des überwachten Druckes auf die Außenseite des Körpers zu übertragen,

Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1,

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Fig. 3 einen Schnitt im wesentlichen längs der Linie 3-3 in Fig. 2, in der Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 4 in größerem Maßstab im Schnitt einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 in größerem Maßstab schaubildlich die

Einrichtung zum Befestigen der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 6 schaubildlich einen Teil des Schädels eines Patienten vor dem Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in Fig. 1 in der Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 8 im vertikalen Querschnitt eine andere Ausfuhrungsform des erfindungsgemäßen Druckmeßinstruments und

Fig. 9 in einer Draufsicht, teilweise im

Schnitt eine der biegsamen Trommeln, von denen ein Teil in Fig. 8 gezeigt ist.

Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Druckmeßxnstrument gemäß der Erfindung besitzt ein Gehäuse 10 und eine

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strÖHiungsraitteldruckabhängige Einrichtung 11, die mit dem Gehäuse 10 verbunden ist und zum Erfassen des Strömungsmitteldruckes in einem Körperteil/ beispielsweise einem Hohlraum, dient. An dem Gehäuse 10 ist ferner eine umgebungsdruckabhängige Einrichtung 12 angeordnet, die während des Betriebes des Instruments zur Kompensation der Veränderung des Umgebungsdruckes dient. In den Figuren 1 und 2 ist das Druckmeßinstrument gemäß der Erfindung in einer Stellung gezeigt, in der es am Kopf eines Menschen angebracht ist und dazu dient, den Druck in dem intrakraniellen Hohlraum eingriffsfrei zu messen und eine Anzeige dieses Druckes zur Außenseite zu übertragen. Dies stellt jedoch nur ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel der Erfindung dar, die auch auf das überwachen von Strömungsmitte !drücken in anderen Teilen eines tierischen oder menschlichen Körpers angewendet werden kann. Nachstehend wird die Erfindung im Zusammenhang mit dem überwachen des Druckes im intrakraniellen Hohlraum erläutert, doch ist die Erfindung ebensogut auch auf die Überwachung von Strömungsmitteldrücken in anderen Teilen und Hohlräumen des Körpers anwendbar.

In dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das aus Titan bestehende Gehäuse 10 vorzugsweise rohrförmig und mit einem Mantel 13 ausgebildet, der einen Innenraum 14 umgibt. In dem einen Endteil des Gehäuses 10 sitzt ein erster Tragteil 16, der aus Titan besteht, eine zentrale Bohrung 17 hat und mit Hilfe eines Epoxidharzes oder dergleichen dicht in dem Gehäuse befestigt ist. Der Gehäusemantel

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ist vorzugsweise mit einer Ringschulter 13a ausgebildet, die dazu dient, den Tragteil 16 in dem Gehäuse 10 genau in einer bestimmten Stellung festzulegen. Die zentrale Bohrung 17 des ersten Tragteils besitzt einen im Durchmesser etwas erweiterten Teil 17a und einen im Durchmesser beträchtlich erweiterten Teil 17b, der eine Vertiefung 20 bildet, die mit dem Innenraum 14 des Gehäuses 10 in Verbindung steht.

Die strömungsmitteldruckabhängige Einrichtung 11 besitzt eine Strömungsmittelleitung 22, die aus einem verformbaren metallischen Material besteht, vorzugsweise aus Titan, das durch eine Wärmebehandlung verformbar gemacht worden ist. Diese Leitung ist an ihrem einen Ende 22a mit einem Strömungsmitteldruckfühler in Form einer Trommel 23 verbunden, deren Innenraum 24 in einem Körperhohlraum, beispielsweise dem in Fig. 1 gezeigten, intrakraniellen Hohlraum angeordnet werden kann.

Die Trommel 23 besteht aus einem geeigneten elastomeren Material, beispielsweise aus Silastic-Kautschuk für medizinische Zwecke, und ist im wesentlichen flach ausgebildet. Sie besitzt einen Hals 25, in den eine Schraubenfeder 26 eingeformt ist, die vorzugsweise aus nichtrostendem Stahl besteht und zum Versteifen des Halses 25 dient. Dieser Hals 25 besitzt eine zentrale Bohrung 25a, die mit dem Innenraum 24 der Trommel 23 in Verbindung steht und gemäß Fig. 2 zur Aufnahme des Endteils 22a der Leitung 22 dient. In dem Innenraum 24 der Trommel 23 ist vorzugsweise ein ü-förmiger Federbügel 27 aus Tantal oder dergleichen angeordnet, der

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dazu dient, die Seitenwände der Trommel im Abstand voneinander zu halten und die Trommel bei Verwendung von Röntgenstrahlen festzulegen. Der Strömungsmitteldruckfühler in Form der Trommel 23, die Strömungsmittelleitung 22 und die mit ihnen in Verbindung stehenden Teile des Innenraums 14 des Gehäuses, einschließlich der Vertiefung 20, sind mit einem druckübertragenden Strömungsmittel gefüllt, das den von der Trommel 23 in dem Körperhohlraum erfaßten Druck in den Innenraum 14 des Gehäuses überträgt.

An seinem anderen Ende 22b ist die Leitung 22 auf einen zweckmäßig größeren Außendurchmesser geschmiedet, der allgemein dem Innendurchmesser des erweiterten Teils 17a der zentralen Bohrung 17 des ersten Tragteils angepaßt ist. Der Endteil 22b der Leitung ist in dem Bohrungsteil 17a im Preßsitz angeordnet. Die Leitung erstreckt sich durch die Bohrung 17. Dies geht am besten aus der Fig. 3 hervor. Mit Hilfe von Epoxidharz sind die Leitung 22 und die Bohrung 17 dicht miteinander verbunden. Der Endteil 22b der Leitung steht daher mit der Vertiefung 20 und dem Innenraum 14 des Gehäuses in Verbindung.

In dem Innenraum 14 des Gehäuses sind ein radioaktives Präparat 29 vorzugsweise in Form eines Formkörpers und eine Strahlungsabschirmung 31 angeordnet. Ferner ist in dem Innenraum 14 des Gehäuses eine Vorbelastungseinrichtung vorgesehen, welche die Teile 29 und 31 nachgiebig in eine Stellung zu bewegen trachtet, in der die Abschirmung 31 das Präparat 29 abschirmt. Die Vor-

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belastungseinrichtung besteht insbesondere aus einem Balg 32, der in dem Innenraum 14 des Gehäuses angeordnet ist und einen Innenraum 33 besitzt. Der eine Endteil 32a des Balges 32 ist auf einem abgesetzten Teil 34a eines zweiten Tragteils 34 montiert, der vorzugsweise aus Titan besteht und zweckmäßig in dem anderen Endteil des Gehäuses 10 montiert und mit Hilfe von Epoxidharz oder dergleichen dicht mit dem Gehäusemantel 13 verbunden ist. Der andere Endteil 32b des Balges 32 ist in der nachstehend erläuterten Weise geschlossen.

Der zweite Tragteil 34 ist mit einer zentralen Bohrung 38 ausgebildet. Der abgesetzte Teil 34a trägt den Endteil 32a und ist mit ihm mit Hilfe von Epoxidharz 41 oder dergleichen dicht verbunden.

Die zentrale Bohrung 38 aes zweiten Tragteils 34 besitzt einen im Durchmesser erweiterten Teil, der eine Vertiefung 42 bildet und mit einem einwärtsgerichteten Ringflansch 43 versehen ist. Die Vertiefung 42 nimmt den Nippel 44 auf, der einen zentralen Kanal 44a besitzt und zu einem Umgebungsdruckfühler in Form einer Trommel 46 gehört. Diese gehört ihrerseits zu der umgebungsdruckabhängigen Einrichtung 12. Die Trommel 46 besteht aus einem biegsamen, vorzugsweise elastomerem Material, beispielsweise Silastic-Kautschuk für medizinische Zwecke. Sie besitzt einen ringförmigen Umfangsteil 47 und einen vertieften mittleren Teil 48, der einen Innenraum 49 begrenzt, der an den zentralen Kanal 44a des Nippels anschließt.

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Der Nippel 44 ist in der Vertiefung 42 mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs, beispielsweise von Silastic-Klebstoff für medizinische Zwecke, festgelegt. Der Ringflansch 43 drückt die Außenfläche des Nippels 44 derart zusammen, daß eine mechanische Druckabdichtung erhalten und dadurch der Nippel 44 in der Vertiefung festgehalten wird.

In dem Nippel 44 ist ferner mit Hilfe eines Silastic-Klebstoffes ein starres Metallrohr 51 dicht festgelegt, das vorzugsweise aus Titan besteht und sich durch den zentralen Nippelkanal 44a und die zentrale Bohrung 38 des zweiten Tragteils 34 in den Balginnenraum 33 erstreckt, der dadurch mit dem Innenraum 49 der Trommel 46 verbunden ist. Der andere Endteil 51b des Rohrs 51 dient als Anschlag für den Balgendteil 32b.

Zum Obertragen des erfaßten Umgebungsdruckes in den Innenraum des Balges 32 sind der Innenraum der Trommel 46, der Balginnenraum 33 und das Rohr 51 mit einem druckübertragenden Strömungsmittel gefüllt, das durch den Balg von dem druckübertragenden Strömungsmittel in der stromungsmittelabhängigen Einrichtung 11 getrennt ist. In der bevorzugten Ausführungsform sind alle freiliegenden metallischen Oberflächen der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung mit einem geeigneten, biologisch verträglichen Material überzogen, beispielsweise mit einem Silastic-Klebstoff für medizinische Zwecke. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, erstreckt sich dieser Überzug 50 aus Silastic-Klebstoff von dem Nippel 44 der Trommel 46 bis zu der Verbindung zwischen der

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Metalleitung 22 und dem Hals 25 der Trommel 23.

In der dargestellten Ausführungsform besitzt die Strahlungsabschirmung 31 einen napfförmigen ersten Teil 53 aus strahlungsabschirmendem Material, beispielsweise Tantal. Dieser erste Teil 53 weist vorzugsweise eine scheibenförmige Endplatte 54 und einen ringförmigen Mantel 56 auf. Diese beiden Teile sind auf dem anderen Endteil 32b des Balges 32 montiert und schließen dieses ab, wie es am besten aus der Fig. 4 hervorgeht.

Der erste Teil 53 der Strahlungsabschirmung ist auf einem einwärtsgerichteten U-profilförmigen Teil 57 im Bereich der letzten Ziehharmonikafalte des Balges 32 montiert. Von dem ersten Abschirmungsteil 53 erstreckt sich ein hülsenförmiger Balgteil 58 axial auswärts, der mit dem Teil 53 eine Umschließung bildet. In dem Ende der Umschließung ist die Endplatte 54 mit einem geeigneten Klebstoff, beispielsweise einem Epoxidharz, festgeklebt, so daß die Endplatte 54 den Endteil 32b des Balges 32 abschließt. Der Mantel 56 ist ebenfalls mit Epoxidharz an dem hülsenförmigen Balgteil 58 festgeklebt.

Die Strahlungsabschirmung besitzt einen hülsenförmigen zweiten Teil 61, der aus strahlungsabschirmendem Material, vorzugsweise ebenfalls Tantal, besteht, und in der Vertiefung 20 des ersten Tragteils 16 beispielsweise im Drucksitz oder dergleichen angeordnet ist. Man erkennt, daß sich der zweite Teil 61 über die ganze Tiefe der Vertiefung 20 erstreckt und sein

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vorderer Endrand 61a mit dem an der Gehäusemantelschulter 13a anliegenden Ende des ersten Tragteils 16 bündig ist. Infolgedessen ist der Endrand 61a in dem Gehäuseinnenraum 14 genau axial im Bereich des Endrandes 56a des Mantels 56 des ersten Teils angeordnet.

Auf dem Endteil 32b des Balges 32 ist das radioaktive Präparat 29 montiert, das in dem in der Vertiefung 20 angeordneten, zweiten Teil 61 der Strahlungsabschirmung verschiebbar angeordnet ist. Das radioaktive Präparat ist vorzugsweise zylindrisch mit einem Außendurchmesser, der allgemein dem Innendurchmesser des hülsenförmigen Balgteils 58 entspricht, und ist in der den hülsenförmigen Balgteil 58 aufweisenden Umschließung 59 mittels eines geeigneten Klebstoffes, beispielsweise Epoxidharz, festgeklebt. Dieser bildet auch die Endkappe 62, die einen Meniskus 62a besitzt.

Der Balg 32 trachtet, das radioaktive Präparat 29 zusammen mit dem hülsenförmigen Balgteil 58 in der Richtung des Pfeils I in die Vertiefung 20 zu bewegen, bis der Rand 56a des ersten Teils 56 der Strahlungsabschirmung dem Rand 61a des hülsenförmigen zweiten Teils 61 der Strahlungsabschirmung benachbart ist und mit ihm zusammenwirkt, so daß die Strahlungsabschirmung das radioaktive Präparat 29 abschirmt. Infolgedessen liegt die Endkappe 62 dem Austrittsende 22b der Leitung 22 für das druckübertragende Strömungsmittel gegenüber.

Der Außendurchmesser des hülsenförmigen Balgteils 58 ist so bemessen, daß dieser von der Innenwandung des

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hülsenförmigen zweiten Teils 61 der Strahlungsabschirmung im Abstand umgeben ist, so daß von dem Ende 22b der Leitung 22 in die Vertiefung 20 gelangtes Strömungsmittel zwischen diesen beiden Teilen und durch einen Spalt zwischen den Endrändern 56a und 61a des ersten und zweiten Teils der Strahlungsabschirmung frei strömen und den Innenraum 14 des Gehäuses 10 auf der Außenseite des Balges 32 füllen kann.

Es versteht sich, daß in dem zusammengesetzten Instrument gemäß der Erfindung vor seinem Einsetzen in einen Körper in dem Gehäuse 10 zwischen den druckübertragenden Medien auf entgegengesetzten Seiten des Balges 32 praktisch keine Druckdifferenz vorhanden ist. In diesem Zustand ist zwischen den einander benachbarten Endrändern 56a und 61a des ersten Teils 53 und des zweiten Teils 61 ein Spalt vorhanden. Bei in dem Körper eingesetztem Instrument bewirkt der normale Strömungsmitteldruck in dem körperhohlraum eine leichte Erhöhung des Druckes auf die Trommel 23, so daß zusätzlich druckübertragendes Strömungsmittel in den Gehäuseinnenraum 14 auf der Außenseite des Balges 32 eintritt und dieser in der Richtung des Balges D bewegt und dadurch der Spalt zwischen den Endrändern 56a und 61a etwas vergrößert wird.

In dem Betrieb des Instruments nach seinem Einbau erfaßt der aus der Trommel 2 3 bestehende Strömungsmitteldruckfühler einen Anstieg des Strömungsmitteldruckes. Der erfaßte Druck wird von dem druckübertragenden Strömungsmittel übertragen, das durch

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den Endteil 22b der Leitung 22 in die Vertiefung 20 des Tragteils strömt und dann um die Endkappe 62 herum und durch den Spalt zwischen den Rändern 56a, 61a tritt, so daß der Balg 32 zusammen mit dem ersten Teil 53 der Strahlungsabschirmung und dem radioaktiven Präparat 29 in der Richtung des Pfeils D gegen die Wirkung der von dem Balg ausgeübten Vorbelastungskraft bewegt werden. Während dieser Bewegung bewegen sich der erste Teil 53 und der zweite Teil 61 der Strahlungsabschirmung auseinander, so daß der Spalt proportional dem Abstieg des Strömungsmitteldruckes in dem Hohlraum vergrößert und dadurch die abschirmende Wirkung der Abschirmung 31 gegenüber dem radioaktiven Präparat 29 derart verändert wird, daß in Abhängigkeit von dem Druck in dem Körperhohlraum mehr von dem radioaktiven Präparat freigelegt wird. Mit einem üblichen Zählrohr- oder Kristalldosimeter, das außerhalb des Gehäuses 10 und des Körpers angeordnet ist, kann man dann die Intensität der radioaktiven Strahlung messen, die von dem freiliegenden Teil des radioaktiven Präparats 29 emittiert wird.

Infolge der Verwendung der umgebungsdruckabhängigen Einrichtung 12 kann das erfindungsgemäße Meßinstrument unabhängig von Veränderungen des Umgebungsdruckes zum Messen von Druckveränderungen in Körperhohlräumen angeordnet werden. Ümgebungsdruckveränderungen wirken in gleichem Maße auf die umgebungsdruckabhangige Einrichtung 12 und auf die hohlraumdruckabhängige Einrichtung 11 ein, so daß das erfindungsgemäße Meßinstrument nur auf Druckveränderungen in dem Körperhohlraum anspricht.

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Damit das erfindungsgemäße Meßinstrument einerseits eine lange Gebrauchsdauer hat und andererseits mit dem Körper verträglich ist, werden in dem Instrument besondere, inerte Strömungsmittel und inerte elastomere Materialien verwendet, die nicht miteinander reagieren können. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn man als elastomeres Material für die verschiedenen Bestandteile einen Silikongummi, und zwar Silastic, verwendet und als druckübertragendes Strömungsmittel entweder Rizinusöl oder Mineralöl. Zwischen diesen Stoffen findet praktisch keine chemische oder physikalische Reaktion statt, so daß eine einwandfreie Funktion des erfindungsgemäßen Instruments während seiner ganzen Gebrauchsdauer ermöglicht wird. Es hat sich ferner gezeigt, daß die besten Ergebnisse mit dem erfindungsgemäßen Instrument erzielt werden, wenn als elastomeres Material ein Butylkautschuk, Neopren, Buna N oder Viton A verwendet wird. Man kann aber auch mit anderen elastomeren Materialien una anderen Strömungsmitteln befriedigende, wenn auch weniger gute Ergebnisse erzielen.

Bei der Auswahl eines Strömungsmittels müssen vor allem die während der Implantation erzeugten Wirkungen des osmotischen Druckes berücksichtigt werden. Diese Wirkungen werden vorzugsweise dadurch beseitigt, daß man ein druckübertragendes Strömungsmittel verwendet, das die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit simuliert. Ein derartiges Strömungsmittel kann zusammen mit allen Werkstoffen verwendet werden. Es ist mit den Körperflüssigkeiten verträglich und diffundiert nicht unter der

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Wirkung des osmotischen Druckes durch die elastomeren Materialien hindurch.

bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Instruments zum Überwachen des Strömungsmitteldruckes innerhalb des intrakraniellen Hohlraums ist es üblich, in den Knochen des Schädels 71 ein Loch 70 zu bohren, das über dem intrakraniellen hohlraum liegt, und die metallische Strömungsmittelleitung 22 durch dieses Loch einzuführen. Dabei ist der Hohlraumdruckfühler 23 in dem intrakraniellen Hohlraum in geeigneter Weise angeordnet. Auf der Außenfläche des Schädels 71 unter der Kopfhaut ist das Gehäuse 10 zusammen mit der umgebungsdruckabhangigen Einrichtung 12 angebracht.

Das erfindungsgemäße Instrument besitzt eine Einrichtung zum zuverlässigen subkutanen Befestigen des Gehäuses 10 und der umgebungsdruckabhangigen Einrichtung 12 auf der Außenfläche des Schädels 71 an einer unauffälligen Stelle. Insbesondere ist in der Außenfläche des Schädels 71 in Bereich des gebohrten Locnes 70 eine langgestreckte konkave Nut 73 ausgebildet. Es ist eine befestigungseinrxcntung vorgesehen, mit der das Gehäuse 10 in der Nut 73 versenkt montiert wird. Die Befestigungseinrichtung besitzt mindestens einen und vorzugsweise zwei Bügel 74, die an dem Gehäuse im Längsabstand voneinander angeordnet sind (Fig. 5). Jeder Bügel 74 besitzt einen im Querschnitt bogenförmigen, mittleren Teil 76, der unterhalb des rohrförmigen Gehäuses 10 angeordnet ist und dieses aufnimmt. Der mittlere Bügelteil ist an der Außenfläche

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des Gehäuses 10 auf geeignete Weise befestigt, beispielsweise mit einem mit dem Körper verträglichen Klebstoff oder durch Schweißen oder dergleichen. Die Bügel 74 besitzen ferner einander gegenüberliegende Endteile 77 und 78, die sich seitlich auswärts von dem Gehäuse 10 weg erstrecken, das an dem mittleren Teil befestigt ist.

Die Bügelendteile 77, 78 liegen auf der Außenfläche des Schädels 71 und sind mit Öffnungen 79, 81 ausgebildet, welche Schrauben 82 aufnenmen, die in den darunterliegenden Knochen des Schädels 71 geschraubt sind. Der mittlere Bügelteil 76 und das Gehäuse 10 sind in der Nut 73 angeordnet.

In der bevorzugten Ausführungsform bestehen die Bügel 74 vorzugsweise aus strahlungsabschirmendem Material, beispielsweise Tantal. Der eine Bügel 74 ist derart an aem Gehäuse 10 angebracht, daß sich der mittlere Bügelteil 76 über die ganze Bewegungsbahn erstreckt, längs der das radioaktive Präparat 61 in dem Gehäuse bewegbar ist. Infolgedessen verhindert der Bügel nicht nur, daß Strahlung abwärts in den Körper eintritt, sondern es kann das Präparat 29 ungedämpfte radioaktive Strahlung nur aufwärts an eine Stelle aussenden, an der die Strahlung mit Hilfe eines außerhalb angeordneten Dosimeters ohne weiteres erfaßt werden kann.

Es genügt, wenn das radioaktive Präparat 29 eine sehr geringe Radioaktivität von beispielsweise weniger als 0,1 Mikrocurie hat. Diese Radioaktivität ist viel

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geringer als die Radioaktivität, bei welcher die benachbarten Körpergewebe geschädigt werden können. Das Präparat soll jedoch eine sehr genaue, einheitliche Radioaktivität besitzen, welche es ermöglicht, in dem Arbeitsbereich des Instruments die Veränderungen des Strömungsmitteldruckes in dem Körperhohlraum genau wiederzugeben. Im Rahmen der Erfindung wird als Radioisotop vorzugsweise Promethium-145 verwendet, das zur Bildung eines Präparats 29 mit der erforderlichen Radioaktivität in Form eines Formkörpers von sehr homogener Zusammensetzung verwendet werden soll. Die Erfindung betrifft daher ferner die Schaffung eines derartigen Formkörpers aus radioaktivem Material.

Das radioaktive Präparat 29 enthält Promethiumchlorid (PmCl3), das auf einem inerten Träger, beispielsweise Kieselgur, einheitlich verteilt und absorbiert und in einem geeigneten Bindemittel beispielsweise einem Epoxidharz, gleichmäßig verteilt ist. Derart zusammengesetzte Präparate 29 zeichnen sich durch eine sehr einheitliche Konzentration oder Verteilung des PmCl3 aus.

Eine weitere Ausfuhrungsform ist in den Figuren 8 und dargestellt. In dieser Ausführungsform besitzt das Druckmeßinstrument 110 ein Gehäuse 112 und biegsame Behälter oder Trommeln 114 und 116. Das Gehäuse 112 besitzt einen Innenraum 118, der durch einen Balg 124 in zwei Kammern 120 und 122 geteilt ist. Die Kammern 120 und 122 nehmen ein nichtradioaktives Strömungsmittel auf.

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Der Balgträger 126 ist in dem Ende des Gehäuses 112 montiert und verschließt die Kammer 120. Diese ist mit der Trommel 114 durch das Balgrohr 128 verbunden, das in der Öffnung 130 des Balgträgers 126 und in der öffnung 132 in dem Endteil der Trommel 114 sitzt. Die Kammer 122 ist durch den Präparatrohrträger 134 verschlossen, der in dem dem Balgträger 126 entgegengesetzten Ende des Gehäuses 112 montiert ist. Die Kammer 122 steht mit der Trommel 116 durch das Verbindungsrohr 136 in Verbindung, das in der öffnung 138 des Präparatrohrträgers 134 und der öffnung 140 in dem Endteil der Trommel 116 sitzt.

Das radioaktive Präparat 142 ist in dem Präparatrohr 144 enthalten, das in der Öffnung 146 des Präparatrohrträgers 134 sitzt. Das Präparatrohr 144 ist an seinem offenen Ende mit einem Abschirmstöpsel 148 verschlossen. Das Präparatrohr 144 ist von einem Abschirmrohr 150 umgeben, das mit dem Balg 124 verbunden ist. Die Fläche 154 des Balges 124 steht mit der Trommel 116 über eine Öffnung 152 in dem Abschirmrohr 150, die Öffnung 156 in dem Präparatrohrträger 134 und den Ringspalt 158 zwischen dem Gehäuse 112 und dem Präparatrohrträger in Verbindung.

Die Trommel 116 ist wie die Trommel 123 ausgebildet und mit einem nichtradioaktiven Strömungsmittel gefüllt. Die Trommel wird in einem Körperhohlraum, beispielsweise in dem intrakraniellen Hohlraum, der Blase oder einer Hohlvene eines Tieres oder Menschen angeordnet und dient zum Messen des Druckes in dem Körperhohlraum.

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In der Trommel 116 befindet sich ein Tantaldraht 6O, welcher der Trommel 116 eine geeignete Form gibt und es ermöglicht, sie eingriffsfrei festzulegen. In dem Halsteil 162 der Trommel 116 ist eine nicht gezeigte Schraubenfeder angeordnet. Die Trommel 114 ist mit demselben nichtradioaktiven Strömungsmittel gefüllt wie die Trommel 116 und dient zur Kompensation von Umgebungsdruckveränderungen. Man kann auch die Trommel weglassen, wenn man das Ende des Balgrohrs 128 dicht verschließt und die Kammer 120 mit Gas füllt oder zur Anzeige des absoluten Druckes evakuiert. In bestimmten Fällen kann man das Rohr 128 auch offenlassen, so daß es mit der Atmosphäre in Verbindung steht.

Das Gehäuse 112, der Balgträger 126 und die Rohre 128, 140 und 144 bestehen vorzugsweise aus Titan. Der Balg 124 besteht vorzugsweise aus Nickel und hat eine Federrate von beispielsweise 18 g/cm. Der Präparatrohrträger 134, der Abschirmstöpsel 148 und das Abschirmrohr 150 bestehen vorzugsweise mindestens zum Teil aus Tantal als Abschirmmaterial; man kann jedoch auch Wolfram, Iridium, Rhenium, Platin, Rhodium, Gold oder andere geeignete Schwermetalle verwenden. Alle Verbindungen zwischen Rohren, dem Gehäuse und der Balgmembran werden zweckmäßig mit Hilfe von Epoxidharzen, Hartlötverbindungen oder geeigneten Dichtungen usw. hergestellt. Schließlich kann man das ganze Meßinstrument mit einem dünnen Silikonkautschuküberzug versehen oder gegebenenfalls in einer umhüllung aus Silikonkautschuk anordnen, um die Verträglichkeit mit dem Gewebe zu gewährleisten.

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Claims

Patentansprüche

Druckmeßinstrument zum Überwachen des Druckes in einem Körperhohlraum, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, durch ein in dem Gehäuse angeordnetes, radioaktives Präparat, durch eine dem Gehäuse zugeordnete Strahlungsabschirmung, durch eine Stelleinrichtung zum Bewegen des radioaktiven Präparats und der Strahlungsabschirmung in eine Relativestellung in der die Strahlungsabschirmung das Präparat abschirmt, durch eine druckabhängige Einrichtung, die mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht, zum Erfassen des Druckes in einem Körperhohlraum dient und ao angeordnet ist, daß sie den in dem Körperhohlraum herrschenden Druck in den Innenraum des Gehäuses überträgt und durch Veränderung der Relativestellung des radioaktiven Präparats und der Strahlungsabschirmung deren abschirmende Wirkung derart verändert, daß das radioaktive Präparat eine radioaktive Strahlung emittiert, deren Intensität dem Druck in dem Körperhohlraum proportional ist.

Druckmeßinstrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung elastisch ist.

Druckmeßinstrument nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist.

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4. Druckraeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine umgebungsdruckabhängige Einrichtung vorgesehen ist, die mit dem Innenraum des Gehäuses in Verbindung steht und dazu dient, den Umgebungsdruck auf die elastische Stelleinrichtung in der Richtung der von dieser ausgeübten Belastungskraft zu übertragen.

5. Druckmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Einrichtung, gekennzeichnet durch einen aus biegsamem Material bestehenden Druckfühler, der in den Hohlraum einführbar ist, und durch ein druckübertragendes Strömungsmittel, das in dem Druckfühler und dem Innenraum des Gehäuses angeordnet ist und dazu dient, den von dem Druckfühler erfaßten Druck in dem Körperhohlraum in den Innenraum des Gehäuses zu übertragen.

6. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler ein im wesentlichen flaches Glied besitzt, das aus biegsamem Material besteht und einen Innenraum besitzt, sowie einen Hals, der am einen Ende mit dem Innenraum des Gehäuses und am anderen Ende mit dem Innern des flachen Gliedes in Verbindung steht.

7. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Stelleinrichtung einen Balg aufweist und

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mindestens ein Teil der Strahlungsabschirmung zusammen mit dem radioaktiven Präparat an dem einen Ende des Balges montiert ist.

8. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung mit der druckabhängigen Einrichtung derart in Wirkungsverbindung steht, daß die Strahlungsabschirmung sich entsprechend einer Funktion des auf die druckabhängige Einrichtung wirkenden Druckes bewegt.

9. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat mit der druckabhängigen Einrichtung derart in Wirkungsverbindung steht,daß das radioaktive Präparat sich entsprechend einer Funktion des auf die druckabhängige Einrichtung wirkenden Druckes bewegt.

10. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung ä.n Fenster für das radioaktive Präparat besitzt.

11. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung ein Balg ist.

12. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem

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Gehäuse eine Kammer vorhanden ist, die ein zweites nichtradioaktives Strömungsmittel enthält und mit einer zweiten druckabhängigen Einrichtung in Verbindung steht.

13. Druckmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat ein Feststoff ist.

14. Druckmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat ein Feststoff in Form von Promethium 145 in einem Bindemittel ist.

15. Druckmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängige Einrichtung eine Strömungsmittelleitung besitzt, die aus verformbarem metallischem Material besteht, so daß diese Leitung entsprechend der

Form der dem Körperhohlraum benachbarten Körperteile verformt werden kann.

16. Druckmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der druckabhängigen Einrichtung aus einem Silikonkautschukmaterial besteht und ein druckübertragendes Strömungsmittel enthält, das aus
Rizinusöl oder Mineralöl besteht.

17. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druck-

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abhängige Einrichtung ein druckübertragendes Strömungsmittel enthält und mindestens ein Teil der druckabhängigen Einrichtung aus einem elastomeren Material besteht, und zwar aus Butylkautschuk/ Neopren, Butadienkautschuk oder einem Fluorelastomer.

18. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckabhängige Einrichtung mindestens zum Teil aus einem Elastomer besteht und ein druckübertragendes Strömungsmittel enthält, welches die Gehirn-Rückenmarks-Flüssigkeit simuliert.

19. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung in der Ruhestellung einen Spalt begrenzt, der zum fortschreitenden Freilegen des radioaktiven Präparats mit unendlich kleiner Auflösung erweitert werden kann.

20. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung und das radioaktive Präparat unter Bildung eines zwischen ihnen vorhandenen Strömungskanals lose ineinandergreifen und verschiebbar sind.

21. Druckmeßinstrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Instruments an einem Körperteil, in dem der Druck überwacht werden soll.

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22. Druckmeßinstrument nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung einen Bügel aufweist, der einen im Querschnitt bogenförmigen, mittleren Teil besitzt, in dem das darüber angeordnete Gehäuse eingespannt ist, und daß Befestigungselemente zum Befestigen des Bügels an dem Körperteil vorgesehen sind.

23. Druckmeßinstrument nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung mindestens teilweise aus Tantal besteht.

24. Druckmeßinstrument zum überwachen des Strömungsmitteldruckes in einem Hohlraum eines lebenden Körpers, mit einem Gehäuse zur Anordnung außerhalb des Körperhohlräume, einem in den Körperhohlraum einführbaren Strömungsmitteldruckfühler und einer Strömungsmittelleitung, welche den Fühler mit dem Gehäuse verbindet, wobei der Fühler, die Strömungsmittelleitung und das Gehäuse ein druckübertragendes Strömungsmittel enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Leitung aus metallischem Material besteht.

25. Druckmeßinstrument nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung aus verformbarem metallischem Material besteht.

26. Druckmeßinstrument nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelleitung aus Titan besteht.

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27. Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Gehäuses eines Druckmeßinstruments zum Messen des Strömungsmitteldruckes in dem Hohlraum eines lebenden Körpers, wobei das Instrument ein radioaktives Präparat enthält, das in dem Gehäuse bewegbar angeordnet ist und eine radioaktive Strahlung aussendet, deren Intensität eine Funktion des Strömungsmitteldruckes in dem Körperhohlraum ist, gekennzeichnet durch mindestens ein aus strahlungsabschirmend wirkendem Material bestehendes Halteelement, durch eine Einrichtung zum Befestigen des Halteelements an dem Gehäuse derart, daß der Körper, an dem das Gehäuse montiert ist, längs der ganzen Bewegungsbahn des Präparats gegen von dieser emittierte Strahlung abgeschirmt ist, und durch eine Einrichtung zum Befestigen des Halteelements an dem Körper.

28. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement einen bogenförmigen mittleren Teil besitzt.

29. Befestigungseinrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteelement mit dem Gehäuse verklebt ist.

30. Vorrichtung mit einem Druckfühler, der zum Erfassen des Druckes in einem Körperhohlraum in diesen einführbar ist und ein druckübertragendes Strömungsmittel enthält, das dazu dient, den erfaßten Druck auf einen Druckgeber zu übertragen, dadurch

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gekennzeichnet, daß der Druckfühler aus einem Elastomer, und zwar aus Butylkautschuk, Neopren, Butadienkautschuk oder einem Fluorelastomer, und das druckübertragende Strömungsmittel aus einem Silikonöl besteht.

31. Vorrichtung mit einem Druckfühler, der zum Erfassen des Druckes in einem Körperhohlraum in diesen einführbar ist und ein druckübertragendes Strömungsmittel enthält, das dazu dient, den erfaßten Druck auf einen Druckgeber zu übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler aus einem Silikonkautschuk und das druckübertragende Strömungsmittel aus Rizinusöl oder einem Mineralöl besteht.

32. Druckfühler für ein Druckmeßinstrument zum Überwachen des Strömungsmitteldruckes in einem Hohlraum eines lebenden Körpers, wobei der Druckfühler in den lebenden Körper implantierbar ist, gekennzeichnet durch einen aus biegsamem Material bestehenden Körper, der einen Innenraum enthält und einen ringförmigen Umfangsteil mit einer oberen und einer unteren Fläche zur Berührung mit benachbarten Teilen des lebenden Körpers und einen vertieften mittleren Teil besitzt, der bei in dem lebenden Körper implantiertem Druckfühler im Abstand von ihm benachbarten Teilen des lebenden Körpers angeordnet ist.

33. Druckfühler nach Anspruch 32, dadurch gekennzeich-

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net, daß der mittlere Teil zwei im Abstand voneinander parallel angeordnete Wände besitzt, welche den Innenraum des Körpers des Druckfühlers begrenzen.

34. Druckfühler nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsame Material ein Elastomer ist.

35. Druckfühler nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil aus einem elastomeren Feststoff besteht.

36. Formkörper aus radioaktivem Material, dadurch gekennzeichnet, daß er aus einem Gemisch aus einem inerten Träger, einem Radioisotop und einem Bindemittel besteht.

37. Formkörper nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß der inerte Träger aus Kieselgur besteht.

38. Formkörper nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Radioisotop aus Promethium 145 besteht.

39. Formkörper nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem Epoxidharz besteht.

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