DE2531840B2 - Druckmeßinstrument zum Überwachen des Druckes in einem Körperhohlraum, z.B. des intrakraniellen Druckes - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Druckmeßinstrument zum Überwachen des Druckes in einem Körperhohlraum, z. B. des intrakraniellen Druckes, mit einem im Körperhohlraum befindlichen Strömungsmitteldruckfühler und mit zwei außerhalb des Hohlraumes angeordneten Kammern, die miteinander in Verbindung stehen, unter Verwendung eines radioaktiven Präparates.

Zur kontinuierlichen oder in zeitlichen Abständen vorgenommenen Überwachung des körperlichen Zustandes von Menschen oder Tieren ist eine möglichst beeinträchtigungsfreie Messung des in Körperhohlräumen herrschenden Druckes äußerst wünschenswert. Aus den in diesen Hohlräumen, beispielsweise dem intrakraniellen Hohlraum, Hohlvenen, der Blase usw., herrschenden Drücken lassen sich wertvolle Informationen gewinnen, die für das Wohlbefinden oder Überleben eines Menschen oder Tieres entscheidend sein können. Beispielsweise ist es bekannt, daß bei verschiedenen klinischen Zuständen, beispielsweise dem Schocktrauma urd dem Wasserkopf, der intrakranielle Druck eine wertvolle Anzeige für das Wohlbefinden darstellt.

Übliche Druckmeßinstrumente werden bleibend implantiert, damit für erneute Druckmessungen nicht erneute Eingriffe erforderlich werden. 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 nur zu geringen Unannehmlichkeiten und Verunstaltungen führt. Beispielsweise ist es sehr erwünscht, daß die außerhalb des zu überwachenden Körperteils angeordneten Bestandteile des Instrumentes fest und sicher angebracht sind, weil jede Bewegung dieser Bestandteile, besonders wenn sie subkutan angeordnet sind, zu einer Reizung und zu Unannehmlichkeiten für den Patienten führen können. Körpergewebe, wie sie beispielsweise von Narben nach chirurgischen Eingriffen zur Implantation oder durch Muskelwachstum gebildet werden, können die einwandfreie Punktion 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 eö Druckfühler verbunden ist, leicht einen Druck auf das Gehirn ausüben, dessen empfindliche Gewebe leicht beschädiet werden können. Ferner darf dieser Druckfühler während seiner möglicherweise viele Jahre betragenden Gebrauchsdauer nicht beschädigt oder gebrauchsunfähig werden. Daher ist es sehr erwünscht, daß die Bestandteile mit den ihnen benachbarten Körperteilen vollkommen verträglich und ihnen gegenüber chemisch und physikalisch inert sind, damit keine schädigenden Reaktionen auftreten können.

Ferner müssen die Bestandteile der Vorrichtung und das mit ihnen in Berührung stehende, druckübertragende Strömungsmittel vollkommen miteinander verträglich sein, damit zwischen ihnen keine schädigenden Reaktionen auftreten können. Außerdem soll zwischen den Bestandteilen keine Undichtigkeit auftreten und im Fall eines Schadens das eventuell austretende Strömungsmittel für den Körper verträglich sein. Das in dem Druckmeßinstrument radioaktive Präparat soll während der Gebrauchsdauer des Instrumens keines Austausches bedürfen und soll in seiner Funktion den Körper nicht schädigen und eine radioaktive Strahlung emittieren, deren Intensität während der ganzen Gebrauchsdauer des Instrumentes mit höchster Präzision dem im Körper gemessenen Strömungsmitteldruck entspricht, wobei dieser Druck ein Über- oder Unterdruck sein kann.

Aus der IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol.21, No. 1, Februar 1974, S. 697-701 ist ein Druckmeßinstrument zum Überwachen des Druckes in einem Körperhohlraum bekannt, das aus drei miteinander verbundenen, mit Flüssigkeiten gefüllten Kammern besteht, von denen die erste, die sog. Trommel, mit einer Salzlösung gefüllt ist und mit der zweiten, der Vorratskammer, verbunden ist, die durch eine elastische Membran unterteilt ist, und der Teil, der mit der Trommel verbunden ist, ebenfalls mit einer Salzlösung gefüllt ist, und der obere Teil, der mit der dritten Kammer, der Meßkammer, in Verbindung steht, mit einer radioaktiven Flüssigkeit gefüllt ist und diese radioaktive Flüssigkeit an die Meßkammer abgeben kann. Bei dieser Anordnung handelt es sich um eine Vorrichtung für Versuchszwecke. Sie ist nicht für den täglichen Einsatz geeignet, da die dritte Kammer nicht abgeschirmt ist. Weiterhin ist die Verwendung eines flüssigen Präparates nicht vorteilhaft, da schon bei einer leichten Beschädigung der Membran in der Vorratskammer die Gefahr besteht, daß die radioaktive Flüssigkeit sich mit der Salzlösung vermischen kann und somit auch in die erste Kammer gelangen kann, so daß die Körperteile ohne jeglichen Schutz einer radioaktiven Strahlung ausgesetzt sind.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, das bekannte Druckmeßinstrument zu verbessern und eine Vorrichtung zu schaffen, die für den täglichen Gebrauch geeignet ist.

Die Erfindung betrifft demnach ein Druckmeßinstrument zum Überwachen des Druckes in einem Körperhohlraum, z. B. des intrakraniellen Druckes, mit einem im Körperhohlraum befindlichen Strömungsmittel-Druckfühler und mit zwei außerhalb des Hohlraumes angeordneten Kammern, die miteinander in Verbindung stehen, unter Verwendung eines radioaktiven Präparates, und ist dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmitteldruckfühler mit einem Gehäuse verbunden ist, in welchem sich.ein elastischer, aus Metall bestehender Balg befindet, der sich in Abhängigkeit des Körperdruckes bewegt und an dem ein Teil einer das radioaktive Präparat umgebenden Strahlungsabschirmung befestigt ist, deren anderer Teil gehäusefest angeordnet ist, so daß das radioaktive Präparat über

einen zwischen den Abschirmteilen bestehenden Spalt eine radioaktive Strahlung emittiert, dessen Intensität dem Druck in dem Körperhohlraum proportional ist.

Das erfindungsgemäße Druckmeßinstrument gewährleistet, daß der im Körper gemessene Druck ohne Gefahr für den menschlichen Körper mit höchster Präzision wiedergegeben wird.

Man kann das erfindungsgemäße 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 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 Auswechslung verbundene Eingriff überflüssig wird.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schaubildlich eine bevorzugte Ausführungsform der zum 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,

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1.

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

F i g. 4 in größerem Maßstab im Schnitt einen Teil der Vorrichtung gemäß F i g. 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,

F i g. 7 einen Schnitt längs der Linie 7-7 in F i g. 1 in Richtung der Pfeile gesehen,

Fig. 8 im vertikalen Querschnitt eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckmeßinstrumentes und

Fig.9 in einer Draufsicht, teilweise im Schnitt, eine der biegsamen Trommeln, von denen ein Teil in F i g. 8 gezeigt ist.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Druckmeßinstrument gemäß der Erfindung besitzt ein Gehäuse 10 und eine strömungsmitteldruckabhängige Einrichtung 11, die mit dem Gehäuse 10 verbunden ist und zum Erfassen des Strömlingsmitteldruckes in einem Körperteil, beispielsweise einem Hohlraum, dient. An dem Gehäuse 10 ist ferner eine umgebungsdruckabhängige Einrichtung 12 angeordnet, die während des Betriebes des Instrumentes zur Kompensation der Veränderung des Umgebungsdruckes dient. In den Fig. 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 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 Strömungsmitteldrücken 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 13 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 erweiterten Teil 17a und einen im Durchmesser beträchtlich erweiterten Teil 176, der eine Vertiefung 20 bildet, die mit dem Innenraum 14 des Gehäuses 10 in Verbindung steht.

Die strömungsmitteldruckabhängige Einrichtung U 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 eines flachen Gliedes 23 verbunden, dessen Innenraum 24 in einem Körperhohlraum, beispielsweise dem in Fig. 1 gezeigten, intrakraniellen Hohlraum angeordnet werden kann.

Das flache Glied 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 des flachen Gliedes 23 in Verbindung steht und gemäß Fig.2 zur Aufnahme des Endteils 22a der Leitung 22 dient. In dem Innenraum 24 des flachen Gliedes 23 ist vorzugsweise ein U-förmiger Federbügel 27 aus Tantal oder dergleichen angeordnet, der dazu dient, die Seitenwände des flachen Gliedes im Abstand voneinander zu halten und bei Verwendung von Röntgenstrahlen festzulegen. Der Strömungsmitteldruckfühler in Form eines flachen Gliedes 23, die Strömungsmittelleitung 22 und die mit ihnen in Verbindung stehenden Teile des Innenraumes 14 des Gehäuses, einschließlich der Vertiefung 20, sind mit einem druckübertragenden Strömungsmittel gefüllt, das den von dem flachen Glied 23 in dem Körperhohlraum erfaßten Druck in den Innenraum 14 des Gehäuses überträgt.

An seinem anderen Ende 22i> ist die Leitung 22 auf einen zweckmäßig größeren Außendurchmesser ge-

W) schmiedet, 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 22 erstreckt sich durch die

ds Bohrung 17. Dies geht am besten aus der F i g. 3 hervor. Mit Hilfe von Epoxidharz sind die Leitung 22 und die Bohrung 17 dicht miteinander verbunden. Der Endteil 226 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 Vorbelastungseinrichtung 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 des zweiten Tragteils 34 besitzt einen im Durchmesser erweiterten Teil, der eine Vertiefung 42 bildet und mit einem einwärts gerichteten Ringflansch 43 versehen ist. Die Vertiefung 42 nimmt den Nippel 44 auf, der einen zentralen Kanal 44a besitzt und zu einem Umgebungsdruckfühler in Form eines Ringes 46 gehört. Dieser gehört seinerseits zu der umgebungsdruckabhängigen Einrichtung 12. Der Ring 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.

Der Nippel ist in der Vertiefung 42 mit Hilfe eines geeigneten Klebstoffs, beispielsweise 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 42 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 des Ringes 46 verbunden ist. Der andere Endteil 51 b des Rohres 51 dient als Anschlag für den Balgendteil 32b.

Zum Übertragen des erfaßten Umgebungsdruckes in den Innenraum des Balges 32 sind der Innenraum des Ringes 46, der Balginnenraum 33 und das Rohr 51 mit einem druckübertragenden Strömungsmittel gefüllt, das durch den Balg von dem druckübertagenden Strömungsmittel in der strömungsmittelabhängigen Einrichtung 11 getrennt ist. In der bevorzugten Ausführungsform sind alle frei liegenden metallischen Oberflächen der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung mit einem geeigneten, biologischen 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 des Ringes 46 bis zu der Verbindung zwischen der Metalleitung 22 und dem Hals 25 des flachen Gliedes 23.

In der dargestellten Ausführungsform besitzt die Strahlungsabschirmung 31 einen napfförmigen ersten Teil 53 aus strahlungsabschirmendem Material, beispielsweise Tantal. Dieser erste Teil 53 weist vorzugs-

s weise 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.

ίο Der erste Teil 53 der Strahlungsabschirmung ist auf einem einwärts gerichteten 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 326 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 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 Balgteiles 58 entspricht, und ist in der den hülsenförmigen Balgteil aufweisenden Umschließung 59 mittels eines geeigneten Klebstoffs, 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 Pfeiles 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 22i>der Leitung 22 für das druckübertragende Strömungsmittel gegenüber.

Der Außendurchmesser des hülsenförmigen Balgteils 58 ist so bemessen, daß dieser von der Innenwandung des hülsenförmigen zweiten Teils 61 der Strahlungsabschirmung im Abstand umgeben ist, so daß von dem Ende 22i> der Leitung 22 in die Vertiefung 20 gelangtes Strömungsmittel zwischen diesen beiden Teilen und durch einen Spalt zwischen den Endrändern 56a und 61 a 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 das flache Glied 23, so daß zusätzlich druckübertragendes Strömungsmittel in den Gehäuseinnenraum 14 auf der Außenseite des Balges 32 eintritt und diese sich in der Richtung D bewegt und dadurch der Spalt zwischen den Endrändern 56a und 61a etwas vergrößert wird.

In dem Betrieb des Instruments nach seinem Einbau »5 erfaßt der aus dem flachen Glied 23 bestehende Strömungsmitteldruckfühler einen Anstieg des Strömungsmitteldruckes. Der erfaßte Druck wird von dem druckübertragenden Strömungsmittel übertragen, das durch 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 Pfeiles D gegen die 2s 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 Anstieg des Strömungsmitteldruckes a> 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- und Kristalldosimeter, daß außerhalb des Gehäuses 10 und des Körpers angeordnet ist, kann man dann die Intensität der radioaktiven Strahlung messen, die von dem frei liegenden Teil des radioaktiven Präparates 29 *> emittiert wird.

Infolge der Verwendung der umgebungsdruckabhängigen Einrichtung 12 kann das erfindungsgemäße Meßinstrument unabhängig von Veränderungen des Umgebungsdruckes zum Messen von Druckverände- *5 rungen in Körperhohiräumen angeordnet werden. Umgebungsdruckveränderungen wirken in gleichem Maße auf die umgebungsdruckabhängige Einrichtung 12 und auf die hohlraumdruckabhängige Einrichtung 11 ein, so daß das erfindungsgemäße Meßinstrument nur so auf Druckveränderungen in dem Körperhohlraum anspricht.

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 und anderen Strömungsmitteln befriedigende, wenn auch weniger gute Ergebnisse erzielen.

Bei der Auswahl eines Strömungsmittels müssen vor allem die während der Inplantation erzeugten Wirkungen des osmotischen Drucks 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 Wirkung des osmotischen Druckes durch die elastomeren Materialien hindurch.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Instruments zum Überwachen des Strömungsmitteldrucks 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 72 ist das Gehäuse 10 zusammen mit der umgebungsdruckabhängigen Einrichtung 12 angebracht.

Das erfindungsgemäße Instrument besitzt eine Einrichtung zum zuverlässigen subkutanen Befestigen des Gehäuses 10 und der umgebungsdruckabhängigen Einrichtung 12 auf der Außenfläche des Schädels 71 an einer unauffälligen Stelle. Insbesondere ist in der Außenfläche des Schädels 71 in Bereich des gebohrten Lochs 70 eine langgestreckte konkave Nut 73 ausgebildet. Es ist eine Befestigungseinrichtung 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 10 im Längsabstand voneinander angeordnet sind (F i g. 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 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 76 befestigt ist.

Die Bügelendteile 77, 78 liegen auf der Außenfläche des Schädels 7i und sind mit öffnungen 79, 81 ausgebildet, welche Schrauben 82 aufnehmen, 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 dem Gehäuse 10 angebracht, daß sich der mittlere Bügelteil 76 über die ganze Bewegungsbahn erstreckt, längs der das radioaktive Präparat 29 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 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 Präparates 29 mit der erforderlichen Radioaktivität in Form eines Formkörpers von sehr homogener Zusammensetzung verwendet werden soll.

Das radioaktive Präparat 29 enthält Promethiumchlorid (PmCb), das auf einem inerten Träger, be.spielsv.eise 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 PmCb aus.

Eine weitere Ausführungsform ist in den F i g. 8 und 9 dargestellt. In dieser Ausführungsform besitzt das Druckmeßinstrument 10 ein Gehäuse 112 und biegsame Behälter oder flache Glieder 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.

Der Balgträger 126 ist indem Ende des Gehäuses 112 montiert und verschließt die Kammer 120. Diese ist mit dem flachen Glied 114 durch das Balgrohr 128 verbunden, das in der Öffnung 130 des Balgträgers 126 und in der Öffnung 132 in dem Endteil des flachen Glieds 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 dem flachen Glied 116 durch das Verbindungsrohr 136 in Verbindung, das in der Öffnung 138 des Präparatrohrträgers 134 und der öffnung 140 in dem Endteil des flachen Gliedes 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 dem flachen Glied 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 134 in Verbindung.

Das flache Glied 116 ist wie das flache Glied 123 ausgebildet und mit einem nichtradioaktiven Strömungsmittel gefüllt. Das flache Glied 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.

In dem flachen Glied 116 befindet sich ein Tantaldraht 160, welcher dem flachen Glied 116 eine geeignete Form gibt und es ermöglicht, sie festzulegen. In dem Halsteil 162 des flachen Gliedes 116 ist eine nicht gezeigte Schraubenfeder angeordnet. Das flache Glied 114 ist mit demselben nichtradioaktiven Strömungsmittel gefüllt wie das flache Glied 116 und dient zur Kompensation von Umgebungsdruckveränderungen. Man kann das flache Glied auch weglassen, wenn man das Ende des Balgrohres 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 Titan. Der Balg 124 besteht vorzugsweise aus Nickel und hat eine Federkraft 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 7.wischen 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.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (28)

Patentansprüche:

1. Druckmeßinstrument zum Überwachen des Druckes in einem Körperhohlraum, ζ. Β. des intrakraniellen Druckes, mit einem im Körperhohlraum befindlichen Strömungsmittel-Druckfühler und mit zwei außerhalb des Hohlraumes angeordneten Kammern, die miteinander in Verbindung stehen, unter Verwendung eines radioaktiven Präparates, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittel-Druckfühler (11,116) mit einem Gehäuse (10,110) verbunden ist, in welchem sich ein elastischer, aus Metall bestehender Balg (32, 124) befindet, der sich in Abhängigkeit des Körperdrukkes bewegt und an dem ein Teil (53, 150) einer das radioaktive Präparat (29, 142) umgebenden Strahlungsabschirmung (31) befestigt ist, deren anderer Teil (61,134) gehäusefest angeordnet ist, so daß das radioaktive Präparat (29, 142) über einen zwischen den Abschirmteilen bestehenden Spalt eine radioaktive Strahlung emittiert, dessen Intensität dem Druck in dem Körperhohlraum proportional ist.

2. Instrument nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung (31) in dem Innenraum (14, 118) des Gehäuses (10, 110) angeordnet ist. ,

3. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine umgebungsdruckabhängige Einrichtung (12, 114) vorgesehen ist, die mit dem Innenraum (33,120) des Balges (32,124) in Verbindung steht.

4. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen aus biegsamen Material bestehenden Druckfühler (11,116), der in den Körperhohlraum einführbar ist und ein druckübertragendes Strömungsmittel enthält, das sich auch im Gehäuse (10,110) außerhalb des Balges (32,124) befindet.

5. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler (11) ein im wesentlichen flaches Glied (23) besitzt, das aus biegsamen Material besteht und einen Innenraum (24) besitzt, sowie einen Hals (25), der am einen Ende mit dem Innenraum (14) des Gehäuses (10) und am anderen Ende mit dem Innern des flachen Gliedes (23) in Verbindung steht.

6. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat (29) an einem Ende (32b) des Balges (32) montiert ist.

7. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsabschirmung (31) ein Fenster für das radioaktive Präparat (29,142) besitzt.

8. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat (29,142) ein Feststoff ist.

9. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat (29, 142) in Form von Promethium 145 in einem Bindemittel ist.

10. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler (11, 116) an eine Strömungsmittelleitung (22, 162) anschließt, die aus verformbarem metallischem Material besteht.

11. Instrument nach einem der Ansprüche 5—10, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Glied (23) des Druckfühlers (U) aus einem Silastik-Kautschuk besteht und ein druckübertragenes Strömungsmittel enthält, das aus Rizinusöl oder Mineralöl besteht.

12. Instrument nach einen, der Ansprüche 5—10, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Glied (23) des Druckfühlers (11) aus einem elastomeren Material besteht, und zwar aus Butylkautschuk, Neopren, Butadienkautschuk oder einem Fluorelstomer.

13. Instrument nach Anpsruch 12 zum Überwachen des intrakraniellen Druckes, dadurch gekennzeichnet, daß das druckübertragende Strömungsmittel die Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit simuliert.

14. Instrument nach einem der Ansprüche 6—13, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat (29) im anderen Abschirmteil (61) unter Bildung eines zwischen ihnen vorhandenen Strömungskanals lose eingreift und verschiebbar ist.

15. Instrument nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungseinrichtung zum Befestigen des Instruments an einem Körperteil, in dem der Druck überwacht werden soll, einen Bügel (74) aufweist, der einen im Querschnitt bogenförmigen, mittleren Teil (76) besitzt, in dem das darüber angeordnete Gehäuse (10) eingespannt ist, und daß Befestigungselemente (77,78) zum Befestigen des Bügels an dem Körperteil vorgesehen sind.

16. Instrument nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung mindestens teilweise aus Tantal besteht.

17. Instrument nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsmittelleitung aus Titan besteht.

18. Instrument nach Ansprüche und 15, dadurch gekennzeichnet, daß der, Bügel (74) aus strahlungsabschirmend wirkendem Material besteht und derart am Gehäuse (10) befestigt ist, daß der Körper (71), an dem das Gehäuse montiert ist, längs der ganzen Bewegungsbahn des Präparates (29) gegen von diesem emittierte Strahlung abgeschirmt ist.

19. instrument nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (74) mit dem Gehäuse (10) verklebt ist.

20. Instrument nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das druckübertragende Strömungsmittel aus einem Silikonöl besieht.

21. Instrument nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das flache Glied (23) 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 implantierten Druckfühler im Abstand von ihm benachbarten Teilen des lebenden Körpers angeordnet ist.

22. Instrument nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teil zwei im Abstand voneinander parallel angeordnete Wände besitzt, welche den Innenraum des Gliedes (23) des Druckfühlers (11) begrenzen.

23. Instrument nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das biegsmae Material ein Elastomer ist.

24. Instrument nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Teil aus einem elastomeren Feststoff besteht.

25. Instrument nach einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das radioaktive Präparat (29,142) ein Formkörper ist, der aus einem Gemisch aus einem inerten Träger, einem Radioisotop und einem Bindemittel besteht.

26. Instrument nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der inerte Träger aus Kieselgur besteht.

27. Instrument nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Radioisotop aus Promethium 145 besteht.

28. Instrument nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel aus einem Epoxidharz besteht.