DE29921166U1 - Drainage system and compliance measurement for body cavities - Google Patents
Drainage system and compliance measurement for body cavitiesInfo
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Description
Titel:Title:
Drainagesystem und Compliancemessung fur Körperhöhlen.Drainage system and compliance measurement for body cavities.
Problem:Problem:
Drainagesysteme gibt es für alle erdenklichen Körpersekrete wie Urin, Schleim oder Hirnwasser. Insbesondere die Drainage von Hirnwasser (Liquor) bedarf besonderer Sorgfalt und Sicherheitsmaßnahmen. Mit ihnen wird nicht nur der gegenüber Infektionen relativ schutzlose Liquorraum mit der Außenwelt in Verbindung gebracht, sondern auch drastisch in die Liquorzirkulation und den intrakraniellen Druck eingegriffen. Sie wurden erstmals von Wernicke 1881 beschrieben. Einsatzgebiete sind therapeutisch (Wasserkopf, Hirnblutung, Liqourzirkulationsstörung, Hirnhautleck) sowie diagnostisch (Hirndruckmessung, diagnostische Hirnwasseruntersuchungen, Ventrikulographie). Dazu wird ein Katheter in die inneren Hirnwasserräume vorgeschoben und mit einem Drainagesystem verbunden.There are drainage systems for all imaginable body secretions such as urine, mucus or cerebrospinal fluid. The drainage of cerebrospinal fluid (CSF) in particular requires special care and safety measures. They not only connect the cerebrospinal fluid space, which is relatively unprotected against infections, with the outside world, but also drastically intervene in the cerebrospinal fluid circulation and intracranial pressure. They were first described by Wernicke in 1881. Areas of application are therapeutic (hydrocephalus, cerebral hemorrhage, cerebrospinal fluid circulation disorder, meningeal leak) and diagnostic (intracranial pressure measurement, diagnostic cerebrospinal fluid examinations, ventriculography). For this purpose, a catheter is inserted into the inner cerebrospinal fluid spaces and connected to a drainage system.
Zur ProbenentnahmeFor sampling
Zur Probenentnahme der dränierten Flüssigkeit muß im Schlauchsystem eine Entnahmevorrichtung angebracht sein. Eine Hauptkomplikation der Hirnwasserdrainage ist die Infektion des zu dränierenden Raumes. Sie wird mit 5-22% beziffert. Aus diesem Grunde müssen die Dräinagesysteme steril sein und ihre Sterilität unter Drainage auch bei gelegentlichem Öffnen des Systemes z.B. zur Probenentnahme beibehalten.A sampling device must be installed in the tube system to take samples of the drained fluid. A major complication of cerebrospinal fluid drainage is infection of the space being drained. This is estimated to occur in 5-22% of cases. For this reason, drainage systems must be sterile and maintain their sterility under drainage even if the system is occasionally opened, e.g. to take samples.
Anwendung zur MessungApplication for measurement
An das Schauchsystem kann ein Druckwandler angeschlossen werden, über den der Druck im zu drainierenden Raum gemessen wird. Wird in das geschlossenen System ein definiertes Volumen eingebracht, ist die Bestimmung der Compliance (Dehnbarkeit) möglich. Die Compliance ist definiert als Bruch aus Volumen und Druck.A pressure transducer can be connected to the hose system to measure the pressure in the space to be drained. If a defined volume is introduced into the closed system, the compliance (elasticity) can be determined. Compliance is defined as the fraction of volume and pressure.
Das Gehirn ist vom starren Schädelknochen umgeben. Kommt es innerhalb dieses abgeschlossenen Raumes zu einer Volumenverschiebung, so resultiert eineThe brain is surrounded by the rigid skull bone. If there is a volume shift within this enclosed space, this results in
Druckänderung. Der Zusammenhang ist nicht linear, sondern der Druck steigt bei Volumenvergrößerung erst wenig, dann ab einem Wendepunkt exponentiell an. Grund ist der erschöpfte Reserveraum, der im wesentlichen vom Hirnwasser und Blut bestimmt wird. Zusätzlich kann die Hirnwasserresorption beschleunigt werden. Aus diesen Voraussetzungen resultiert die intrakranielle Druck-Volumen-Kurve, die zunächst nur flach ansteigt und in diesem Bereich Raumforderungen problemlos kompensieren kann (ICP normal/leicht erhöht). Nach einem Umschlagpunkt geht die Kurve jedoch steil nach oben. Wie auf der Figur 1 zu sehen ist, führt im kompensierten Bereich ein zugeführtes Volumen von z.B. 1 ml nur zu einem geringfügigen Druckanstieg von < 0,5-1 mmHg, im steilen Kurvenbereich jedoch zu 2-3 mmHg/ml und mehr. Da jede Kurve für den einzelnen Patienten anders aussieht, kann vom momentan gemessenen Druck nicht auf die Position auf der Kurve geschlossen werden. Kurz vor dem Umschlagpunkt können kleine Volumenverschiebungen, wie sie z.B. bei Blutdruckerhöhungen oder therapeutischen Maßnahmen vorkommen, dramatische Hirndruckanstiege provozieren. Bei der Behandlung des erhöhten Hirndruckes wird routinemäßig der Druck, aber nicht die Compliance gemessen. Möglich ist das nur, wenn nach einer definierten Volumenänderung der korrespondierende Druckanstieg gemessen wird. Das erfolgt zumeist mit einer Spritze, indem in einen liegenden Ventrikelkatheter (in den Hirnwasserräumen) 1-2 ml steriler Kochsalzlösung injiziert wird. Der Druckanstieg wird registriert. Das erforderliche Öffnen des Schlauchsystemes birgt immer eine Infektionsgefahr.Pressure change. The relationship is not linear, but the pressure initially increases slightly when the volume increases, then exponentially from a turning point. The reason for this is the exhausted reserve space, which is essentially determined by the cerebrospinal fluid and blood. In addition, cerebrospinal fluid resorption can be accelerated. These conditions result in the intracranial pressure-volume curve, which initially only increases slightly and can easily compensate for space-occupying lesions in this area (ICP normal/slightly increased). After a turning point, however, the curve rises steeply. As can be seen in Figure 1, in the compensated area an added volume of e.g. 1 ml only leads to a slight increase in pressure of < 0.5-1 mmHg, but in the steep curve area to 2-3 mmHg/ml and more. Since each curve looks different for the individual patient, the position on the curve cannot be determined from the pressure measured at the moment. Shortly before the turning point, small volume shifts, such as those that occur with increases in blood pressure or therapeutic measures, can provoke dramatic increases in intracranial pressure. When treating increased intracranial pressure, the pressure is routinely measured, but not compliance. This is only possible if the corresponding increase in pressure is measured after a defined change in volume. This is usually done with a syringe by injecting 1-2 ml of sterile saline solution into a ventricular catheter (in the cerebrospinal fluid spaces). The increase in pressure is recorded. The necessary opening of the tube system always carries a risk of infection.
Wünschenswert ist eine kontinuierliche, einfache Methode zur Messung der Compliance.A continuous, simple method for measuring compliance is desirable.
Bei der zuvor beschriebenen Injektion eines definierten Volumens ist ein Drainagesystern mit einer Zuspritmöglichkeit erforderlich, die zwischen Patient und Druckwandler angebracht ist. Dabei ist das Drainagesystem mit einem Druckwandler verbunden, so daß über eine Flüssigkeitssäule der Druck in den Hirnwasserräumen gemessen wird. Die Methode ist billig, aufwendig, nicht automatisiert und mit einer Infektionsgefahr verbunden.
Ein automatisiertes Messystem der Fa. Spiegelberg ist seit ca. 1 Jahr in DeutschlandThe previously described injection of a defined volume requires a drainage system with an injection option that is installed between the patient and the pressure transducer. The drainage system is connected to a pressure transducer so that the pressure in the cerebrospinal fluid spaces is measured via a column of fluid. The method is cheap, complex, not automated and carries a risk of infection.
An automated measuring system from Spiegelberg has been in operation in Germany for about 1 year
erhältlich. Dabei wird über einen luftgefüllten Schlauch ein in die Himwasserräume eingebrachter Ballon repetitiv aufgeblasen und der resultierende Druckanstieg gemessen. Nachteil ist der hohe Preis des Gerätes (ca. 30000 DM), die fehlende Messgenauigkeit im Gewebe sowie die zusätzliche Hirntraumatisierung, da ein Messlumen eingebracht wird.available. A balloon is repeatedly inflated via an air-filled tube in the cerebrospinal fluid spaces and the resulting increase in pressure is measured. The disadvantage is the high price of the device (approx. 30,000 DM), the lack of measurement accuracy in the tissue and the additional brain trauma caused by the introduction of a measuring lumen.
Lösung:Solution:
Ziel der Erfindung ist die Compliance Messung über eine bereits liegende Hirnwasserdrainage (=Ventrikeldrainage). Dazu wird ein Teil in das Schlauchsystem zwischen Hirnkatheter und Druckwandler eingefügt, welches es gestattet, ein definiertes Volumen zu applizieren. Die Erfindung bezieht sich auf die manuelle oder automatische Applikation. Solche Systeme sind geeignet für den Einsatz in allen Hohlräumen, in denen die Compliance gemessen werden soll. Die vorgestellten Ausführungsbeispiele sind optimiert für die Drainage von Hirnwasser.The aim of the invention is to measure compliance via an existing cerebrospinal fluid drainage (=ventricular drainage). For this purpose, a part is inserted into the tube system between the brain catheter and the pressure transducer, which allows a defined volume to be applied. The invention relates to manual or automatic application. Such systems are suitable for use in all cavities in which compliance is to be measured. The exemplary embodiments presented are optimized for the drainage of cerebrospinal fluid.
Kolbenmechanismus:Piston mechanism:
Vorrichtung zur reversiblen Applikation oder Entnahme eines definierten Volumens.Device for the reversible application or removal of a defined volume.
Vorteilhafterweise kehrt der Applikator nach der Betätigung in seine Ausgangsposition zurück.Advantageously, the applicator returns to its starting position after activation.
Eine einfache Variante stellt ein Kolbenmechanismus dar, wie z.B. in dem Gbm 29713743.3 beschrieben oder von handelsüblichen Spritzen bekannt ist.A simple variant is a piston mechanism, as described in the Gbm 29713743.3 or as known from commercially available syringes.
Der Kolben ist in Seitschluß an das Schlauchsystem konnektiert. Optional kehrt der Kolben nach Volumenapplikation in seine Ausgangsposition zurück.The piston is connected to the tubing system in a side-locking manner. Optionally, the piston returns to its starting position after volume application.
Ballonapplikator:Balloon applicator:
In dem Schlauchsystem ist ein Ballon angeordnet, der durch Füllung mit beispielsweise Luft das umgebende Hirnwasser verdrängt und eine Volumenänderung im Schlauchsystem hervorruft. Eine andere Ausgestaltung entzieht dem Schlauchsystem durch Entlüften eines zuvor geblähten Ballons dem System Volumen. Die Ballonvolumenänderung kann manuell durch z.B. eine Spritze oder maschinell erfolgen. Vorteil ist die zusätzliche kontaminationssichere Trennung von Liquor und Volumenapplikator.A balloon is arranged in the tube system, which, when filled with air, for example, displaces the surrounding cerebrospinal fluid and causes a change in volume in the tube system. Another design removes volume from the tube system by deflating a previously inflated balloon. The balloon volume change can be done manually using a syringe, for example, or mechanically. The advantage is the additional contamination-proof separation of the cerebrospinal fluid and the volume applicator.
Membranapplikator:Membrane applicator:
In dem Schlauchsystem ist eine Membran angeordnet, die durch mechanische oder pneumatische Auslenkung eine Volumenänderung im Schlauchsystem hervorruft. Die Volumenänderung kann manuell durch Druck auf die Membran oder maschinellA membrane is arranged in the tube system, which causes a volume change in the tube system through mechanical or pneumatic deflection. The volume change can be done manually by pressing on the membrane or mechanically
erfolgen. Vorteil ist die zusätzliche kontaminationssichere Trennung von Liquor und Volumenapplikator. Dieses System eignet sich besonders für die „Bed-side" Compliance Abschätzung, bei der der Arzt durch Betätigung der Membran eine Druckänderung im Drainagesystem provoziert und direkte Rückschlüsse auf die Compliance erhält.The advantage is the additional contamination-proof separation of the cerebrospinal fluid and volume applicator. This system is particularly suitable for the "bed-side" compliance assessment, in which the doctor provokes a pressure change in the drainage system by activating the membrane and receives direct conclusions about compliance.
SchlauchstempelHose stamp
Ein Stempel bewegt durch Kompression der Schlauchwände ein definiertes Volumen.A piston moves a defined volume by compressing the hose walls.
Nach Betätigung des Stempels fährt er in seine Ausgansposition zurück.After the stamp is activated, it returns to its starting position.
• einfache und billige Realisierung einer Messmethode• simple and inexpensive implementation of a measurement method
• Möglichkeit zur „bed-side" Messung• Possibility of "bed-side" measurement
• Kontaminationsschutz• Contamination protection
• einfacher Messvorgang• simple measuring process
• Drainagesysteme werden durch das Zwischenschalten des Volumenapplikators zu Messystemen• Drainage systems become measuring systems by inserting the volume applicator
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Figur erläutert.An embodiment of the invention is explained using a figure.
Figur 1Figure 1
zeigt den Fall einer Druckmessung in den Hirnwasserräumen bei einem Patienten (1) mit Hirnwasserdrainagesystem, bestehend auf einem Ableitschlauch (2) und einem Sammeigefaß (6). Eine Druckmessvorrichtung (5) ist über einen 3-Wege Hahn (7) derart mit dem Schlauchsystem (2) verbunden, das lediglich eine Verbindung von Hirwasserräumen zum Druckwandler (5) besteht. Bei Umlegen des 3-Wege Hahns (7) kann die Passage zum Sammelgefäß (6) freigegeben werden. Die Null-Referenzhöhe ist bei der Hirndruckmessung das Foramen Monroi (3). Ein Monitor (4) zeigt das vom Druckwandler erfasste Signal an.shows the case of a pressure measurement in the cerebrospinal fluid spaces in a patient (1) with a cerebrospinal fluid drainage system consisting of a drainage tube (2) and a collecting vessel (6). A pressure measuring device (5) is connected to the tube system (2) via a 3-way tap (7) in such a way that there is only a connection from the cerebrospinal fluid spaces to the pressure transducer (5). When the 3-way tap (7) is turned, the passage to the collecting vessel (6) can be opened. The zero reference level for measuring brain pressure is the foramen of Monro (3). A monitor (4) shows the signal recorded by the pressure transducer.
Figur 2Figure 2
zeigt eine Spritze, bestehend aus einem Kolben (9) und einem Gehäuse (10), mit der ein definiertes Volumen über einen 3-Wege Hahn (8) in das Schlauchsystem eingebracht werden kann. Der korrespondierende Druckanstieg wird auf dem Monitorshows a syringe consisting of a piston (9) and a housing (10), with which a defined volume can be introduced into the tube system via a 3-way tap (8). The corresponding pressure increase is displayed on the monitor
(4) angezeigt. Der Kolben kann alternativ nach Auslenkung durch z.B. eine Feder in die Ausgangsposition zurückgelenkt werden. Die Spritze kann fest an das Schlauchsystem konnektiert sein. Alternativ sind andere Ausfuhrungsbeispiele zur denkbar, denen eine Kolbenkonstruktion z.B. nach Gbm 29713743.3 zugrunde liegt.(4). Alternatively, the piston can be deflected back to its starting position by a spring, for example. The syringe can be firmly connected to the hose system. Alternatively, other embodiments are conceivable, which are based on a piston construction, e.g. according to Gbm 29713743.3.
Figur 3 stellt eine alternative Apparatur (12) zur Volumenapplikation da. Mittels einer Membran (11) findet eine Trennung von Schlauchsystem (2) und der Kammer (13) statt, in der eine Volumenänderung hervorgerufen wird. Das kann beispielsweise über einen Schlauch (14) und einer angeschlossenen Apparatur erfolgen. Figure 3 shows an alternative device (12) for volume application. A membrane (11) separates the tube system (2) and the chamber (13) in which a volume change is induced. This can be done, for example, via a tube (14) and a connected device.
Figur 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel von Figur 3. Hier ist die Membran (15) im Schlauchsystem (2) untergebracht. Volumenänderungen im Schlauch (14) führen zur Auslenkung der Membran (15). Figure 4 shows another embodiment of Figure 3. Here, the membrane (15) is housed in the hose system (2). Volume changes in the hose (14) lead to the deflection of the membrane (15).
Figur 5 ist konstruktiontechnisch einfacher realisierbar, da in das Schlauchsystem (2) ein weiterer Schlauch (14) mit endständigen, aufblasbarem Ballon (16) eingebracht wurde. Figure 5 is easier to implement in terms of construction, since another tube (14) with an inflatable balloon (16) at the end has been introduced into the tube system (2).
Figur 6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Volumenapplikators. Ein Gehäuse (17) ist am Schlauch (2) befestigt. Ein Stempel (18) ist im gehäuse gelagert und weist 2 Nasen (20) auf, welche in Kerbungen (19) des Körpers (17) gefuhrt werden. Bei Stempeldruck wird eine Membran (15) in das Schlauchlumen vorgetrieben. Figure 6 shows an alternative embodiment of a volume applicator. A housing (17) is attached to the tube (2). A plunger (18) is mounted in the housing and has two lugs (20) which are guided into notches (19) in the body (17). When the plunger is pressed, a membrane (15) is pushed into the tube lumen.
Figur 7 ist eine Modifikation von Figur 6, bei welcher der Körper (21) den Schlauch (2) umgreift und der Schlauch (2) direkt durch den Stempel (18) komprimiert werden kann, wie in Figure 7 is a modification of Figure 6 in which the body (21) surrounds the hose (2) and the hose (2) can be compressed directly by the punch (18), as in
Figur 8 gezeigt.Figure 8 shown.
Figur 9 stellt den Volumenapplikator von Figur 7 und 8 in perspektivischer Ansicht da. Der Körper (21) kann zweiteilig ausgeführt sein, um ihn nachträglich über ein Schlauchsystem zu stülpen und zu arretieren. Figure 9 shows the volume applicator of Figures 7 and 8 in perspective view. The body (21) can be designed in two parts in order to subsequently put it over a hose system and lock it in place.
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| CN104436334A (en) * | 2014-12-24 | 2015-03-25 | 陈高科 | Ventricular drainage tube pressure control device |
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1999
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| R086 | Non-binding declaration of licensing interest | ||
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20000406 |
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| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20030701 |