DE4130601A1

DE4130601A1 - Valve for treating hydrocephalus patient - has capsule which is sensitive to small changes of pressure

Info

Publication number: DE4130601A1
Application number: DE4130601A
Authority: DE
Inventors: Klaus Prof Dr Ing Affeld
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 1992-04-16

Abstract

A uniform pressure is maintained inside the skull of a hydrocephalous patient by a valve. The valve consists of a flexible tube with an inlet (1). The flow through the tube can be shut off by compressing the tube by a projection from a pressure plate (4). The pressure plate is forced against the tube by springs (6). A capsule (3) is mounted in contact with the pressure plate on the side opposite to the springs. The capsule (3) is connected to the flexible tube upstream of the closure point (5). As the pressure in the capsule rises it overcomes the force of the springs and lifts the pressure plate away from the tube to allow flow throughout. USE/ADVANTAGE - Treatment of hydrocephalous patient by a device which is sensitive to small pressure changes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Gegendruckes zur Aufrechterhaltung eines weitgehend konstanten Druckes im Schädel von Hydrocephaluspatienten. Bei diesen Patienten ist das Gleichgewicht zwischen der Bildung und dem Abfluß der Liquorflüssigkeit im Schädel gestört, so daß es zu einer zusätzlichen Volumenbildung und damit zu einem Druckanstieg im Schädel kommt. Man kann diese vermehrte Liquormenge ableiten, indem man eine Schlauchverbindung zwischen dem Schädel und einem großen venösen Blutgefäß herstellt oder indem man in gleicher Weise über einen Schlauch den Schädel mit dem Bauchraum verbindet.The invention relates to a device for generating a back pressure to maintain a largely constant pressure in the skull of hydrocephalus patients. In these patients the balance is between the formation and drainage of the cerebrospinal fluid disturbed, so that there is an additional volume formation and thus too there is an increase in pressure in the skull. You can increase this Derive the amount of CSF by placing a hose connection between the skull and a large venous blood vessel or by in the same way the skull with the Abdominal cavity connects.

Es sind Vorrichtungen, im folgenden als Hydrocephalusventile bezeichnet, bekannt, um einen physiologischen Druck im Schädel zu erreichen. Da die Ableitungsstelle bei aufrechter Haltung beispielsweise im Bauchraum tiefer als der Schädel liegt, wird ein hydrostatischer Saugdruck nach Art eines Saughebers erzeugt. Dies bedeutet also, daß man einen Unterdruck im Schädel erzeugt. Um normale Druckwerte im Schädel zu erreichen, erzeugt man durch ein Ventil eine Druckdifferenz. Hierzu setzt man das Ventil, das gewöhnlich federbelastet ist, in die Schlauchverbindung ein. Diese Hydrocephalusventile sind teilweise auch nach der Implantation von außen einstellbar, man kann damit also den Druck im Schädel beeinflussen.There are devices, hereinafter referred to as hydrocephalus valves, known to achieve physiological pressure in the skull. Since the Derivation point when standing upright, for example in the abdomen a hydrostatic suction pressure according to Art of a siphon. So this means that you have a negative pressure created in the skull. In order to achieve normal pressure values in the skull, a pressure difference is generated by a valve. For this you put that Valve, which is usually spring loaded, into the hose connection. These hydrocephalus valves are partially even after the implantation of externally adjustable, so you can use it to control the pressure in the skull influence.

Mit diesen Hydrocephalusventilen ist die technische Aufgabe jedoch bisher nicht befriedigend gelöst, sie haben im wesentlichen zwei Mängel: der Druck wird nur sehr ungenau eingehalten und die Position des Patienten, liegend oder stehend, beeinflußt den Druck. Erforderlich ist aber ein stets gleichförmiger Druck.With these hydrocephalus valves, however, the technical task is not solved satisfactorily so far, they essentially have two shortcomings: the pressure is kept very inaccurate and the position of the Patients, lying or standing, affect the pressure. But is necessary a constant pressure.

Diese Ventile haben alle im Prinzip eine Dichtfläche, die federbelastet ist und die sich durch den Druck auf die Dichtfläche mehr oder weniger öffnet. Da die Volumenströme teilweise aber sehr klein sind und sich die Dichtelemente nur um wenige hundertstel Millimeter bewegen, tritt leicht eine Störung ein und trotz Präzisionsfertigung kann der Druck nicht ausreichend genau gehalten werden. Dieses Arbeitsprinzip bewirkt auch, daß bei vermehrtem Fluß auch der Druck im Schädel ansteigt.In principle, these valves all have a sealing surface that is spring-loaded and which opens more or less due to the pressure on the sealing surface. Since the volume flows are sometimes very small and the Moving the sealing elements by just a few hundredths of a millimeter is easy a malfunction and despite precision manufacturing, the print cannot be kept sufficiently precise. This working principle also causes that with increased flow the pressure in the skull also increases.

Weiterhin tritt das Problem auf, daß bei aufrechter Haltung des Patienten eine hydrostatische Höhendifferenz entsteht, die durch die relative Lage von Kopf zum Schlauchende, das sich in der Vena cava oder im Peritoneum befindet, bedingt ist. Durch eine zusätzliche Federbelastung des Hydrocephalusventils kann man dies zwar ausgleichen, jedoch nur für eine Position richtig, also entweder für das Liegen des Patienten korrekt oder für das Stehen korrekt.Furthermore, the problem arises that when the patient is kept upright A hydrostatic height difference arises due to the relative location from the head to the end of the tube, which is located in the vena cava or in the Peritoneum. With an additional spring load The hydrocephalus valve can compensate for this, but only for one position correct, i.e. correct for the patient lying down or correct for standing.

Weiterhin sind Hydrocephalusventile bekannt, die sich bei einem Unterdruck im Schädel verschließen und damit die Übertragung der hydrostatischen Höhendifferenz auf den Schädel vermeiden. Diese Hydrocephalusventile - Antisyphonventile genannt - vergleichen den Druck auf mechanische Weise im Schlauchsystem mit dem Außendruck und verschließen den Durchgang, wenn ein negativer Druck durch eine hydrostatische Höhendifferenz wirkt. Das Problem bei diesen Hydrocephalusventilen, die im Labor sehr gut funktionieren, ist, daß sich um sie im implantierten Zustand eine Gewebekapsel bildet, die eine richtige Übertragung des Außendruckes verhindert.Hydrocephalus valves are also known, which are located in a Seal negative pressure in the skull and thus the transmission of the Avoid hydrostatic height difference on the skull. These Hydrocephalus valves - called antisyph valves - compare the Mechanical pressure in the hose system with the external pressure and close the passage if a negative pressure by a hydrostatic height difference works. The problem with these Hydrocephalus valves that work very well in the laboratory is that around them in the implanted state forms a tissue capsule, the one correct transmission of the external pressure prevented.

Weiterhin sind Hydrocephalusventile vorgeschlagen worden, bei denen der Druck auf elektrische Weise gemessen wird, daraus der richtige Druck im Schädel errechnet wird und ein Ventil auf elektromechanische Weise verstellt wird. Diese Hydrocephalusventile erfordern aber eine Energiequelle und sind kompliziert.Hydrocephalus valves have also been proposed in which the pressure is measured electrically, the correct pressure from it is calculated in the skull and an electromechanical valve is adjusted. However, these hydrocephalus valves require one Energy source and are complicated.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten Nachteile der bisherigen Lösungen zu vermeiden und die Aufgabe auf technisch bessere und einfachere Weise zu lösen.The invention has for its object the disadvantages mentioned above to avoid the previous solutions and the task on technical better and easier way to solve.

Dies wird dadurch erreicht, daß der Druck verstärkt wird und daß damit eine verstärkte Kraft zur Betätigung des Ventils zur Verfügung steht. Es wird also ein aus anderen Bereichen der Technik grundsätzlich bekannter mechanischer Regler, wie er etwa beim Druckminderventil realisiert ist, für die Konstanthaltung des Schädelinnendrucks eingesetzt. Der Druck wird also verstärkt und im Gleichgewicht zu einer Feder gehalten. Zusätzlich zur Feder wirkt dann noch eine lageabhängige Kraft auf einen Ventilsitz, so daß die aufrechte oder liegende Position des Patienten oder auch eine beliebige Zwischenposition auf den Aufbau des Differenzdruckes einwirkt.This is achieved by increasing the pressure and by doing so an increased force for actuating the valve is available. It is therefore basically known from other areas of technology mechanical regulator, as it is realized for the pressure reducing valve, for maintaining constant intracranial pressure. The pressure will so reinforced and kept in balance with a spring. In addition to The spring then still has a position-dependent force on a valve seat, so that the upright or lying position of the patient or even a any intermediate position acts on the build-up of the differential pressure.

Fig. 1 zeigt eine Ausbildung, bei der der Zulauf 1 durch eine Leitung 2 mit einer geschlossenen elastischen Kapsel 3 verbunden ist, so daß der Druck in der Zuleitung auf die Druckplatte 4 wirkt. Der Klemmkeil 5 preßt die Zuleitung zusammen und verschließt sie gegebenenfalls, stellt also das eigentliche Dichtelement dar. Auf der anderen Seite der Druckplatte 4 wirken eine oder mehrere Federn 6, die sich gegen die Wand des Gehäuses 7 abstützen. Fig. 1 shows an embodiment in which the inlet 1 is connected by a line 2 to a closed elastic capsule 3 , so that the pressure in the feed line acts on the pressure plate 4 . The clamping wedge 5 compresses the supply line and closes it if necessary, thus constituting the actual sealing element. On the other side of the pressure plate 4 , one or more springs 6 act , which are supported against the wall of the housing 7 .

Fig. 2 zeigt eine weitere Ausbildung, bei der auch die Position des Patienten einwirkt. Auch hier ist der Zulauf 1 über eine Leitung 3 mit einer geschlossenen elastischen Kapsel 3 verbunden, so daß der Druck in der Zuleitung auf die Druckplatte 4 wirkt. Der Klemmkeil 5 preßt die Zuleitung in der Kapsel zusammen und verschließt sie gegebenenfalls, stellt also das eigentliche Dichtelement dar. Auf der anderen Seite der Druckplatte 4 wirken eine oder mehrere Federn 6, die sich gegen die Wand des Gehäuses 7 abstützen. Gleichfalls wirkt auf die Druckplatte 4 der Flüssigkeitsdruck in der Kapsel 8. Sie ist über eine Schlauchleitung 9 mit einer weiteren Kapsel 10 verbunden, auf die das Gewicht 11 wirkt. Dies geschieht jedoch nur in aufrechter Lage, nur dann wirkt die Gewichtskraft des Gewichtes 11 auf die Kapsel 10 und damit auch auf die Druckplatte 4. In liegender Position wirkt die Gewichtskraft senkrecht dazu wie der Pfeil 13 zeigt und erzeugt somit keinen zusätzlichen Druck in der Kapsel 8. Der auf diese Weise druckgeregelte Fluß des Liquors wird über die Ableitung 14 in die Vena Cava oder ins Peritoneum geleitet. Das Gehäuse 7 wird wie ein Herzschrittmacher unter die Haut so implantiert, daß die Wirkrichtung des Gewichtes 11 mit der Körperlängsachse übereinstimmt. Fig. 2 shows a further embodiment in which the position of the patient also acts. Here too, the inlet 1 is connected via a line 3 to a closed elastic capsule 3 , so that the pressure in the line acts on the pressure plate 4 . The clamping wedge 5 compresses the supply line in the capsule and, if necessary, closes it, thus constituting the actual sealing element. One or more springs 6 act on the other side of the pressure plate 4 and are supported against the wall of the housing 7 . The liquid pressure in the capsule 8 also acts on the pressure plate 4 . It is connected via a hose line 9 to a further capsule 10 , on which the weight 11 acts. However, this only happens in an upright position, only then does the weight of the weight 11 act on the capsule 10 and thus also on the pressure plate 4 . In the lying position, the weight acts perpendicularly to it as the arrow 13 shows and therefore does not generate any additional pressure in the capsule 8 . The flow of the cerebrospinal fluid, which is pressure-controlled in this way, is conducted via the discharge line 14 into the vena cava or into the peritoneum. The housing 7 is implanted under the skin like a pacemaker so that the direction of action of the weight 11 coincides with the longitudinal axis of the body.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausbildung der Vorrichtung, bei der über einen unter der Haut implantierten oder direkt im Gehäuse integrierten Punktionsport 16 eine Flüssigkeit in die elastische Kapsel 15 geleitet werden kann, die dann je nach Auffüllung stärker oder schwächer auf die Feder 6 wirkt und damit den gewünschten Druck von außen einstellbar macht. Fig. 3 shows a further embodiment of the device in which a liquid can be passed into the elastic capsule 15 via a puncture port 16 implanted under the skin or integrated directly in the housing, which then acts stronger or weaker on the spring 6 depending on the filling and making the desired pressure adjustable from the outside.

Claims

1. Hydrocephalus valve to maintain a uniform pressure in the skull of a hydrocephalus patient, characterized in that the pressure difference in the liquefaction system is increased by a mechanical regulator and the increased force in equilibrium with a spring and a tilt-dependent force opens or closes a liquefaction valve.

2. Device according to claim 1, characterized in that the Inclination of the body axis affects the pressure difference, in such a way that the patient's upright posture creates an additional pressure differential causes, but no additional pressure difference when in a lying position is produced.

3. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the entire device is implanted in the body.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inclination-dependent effect by a weight is effected, which is mechanically or hydraulically reinforced in its effect becomes.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inclination-dependent effect by a Liquid column is generated.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the elements are encapsulated in a solid housing are.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the housing subcutaneously in the thorax or Abdomens or implanted in the abdomen itself so that the The direction of action of the weight is parallel to the spine.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the spring preload hydraulically by filling an elastic capsule is adjustable, the capsule via a Puncture port is accessible from the outside.