DE69325384T2 - Ventil zur behandlung von hydrocephalus - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln und Steuern des Fließens einer organischen Flüssigkeit in einem künstlichen Drainagekreislauf, der sich zwischen einer Erzeugungsstelle und einer Resorptionsstelle einer Testperson erstreckt. Eine der Hauptanwendungen der Erfindung betrifft die Drainage der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit, beispielsweise im Falle eines Hydrozephalus, entweder in Höhe der Hirnschale oder in Lendenhöhe.
• Der Hydrozephalus ist eine Krankheit, die insbesondere durch die Blockierung der natürlichen Drainage-Wege der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit hervorgerufen wird. Eine Behandlung dieser Krankheit besteht im Einsetzen einer Umleitung zum Ableiten der Flüssigkeit entweder von den Ventrikeln der Schädelhöhle oder vom Ansatz der Wirbelsäule zu einer Resorptionsstelle, insbesondere dem Bauchfell.
• Diese Umleitung besteht aus einem Röhrchen mit einem Ventil zur Regelung des Abfließens, und diese Einheit wird unter die Haut des Kranken eingesetzt.
• Gegenwärtig gibt es auf dem Markt mehrere Arten von Ventilen, welche diese Funktion erfüllen. Zu den einfachsten gehören die eindirektionalen Klappenventile. Es handelt sich dabei um Ventile, die aus einem eingeschnittenen Rohr gebildet sind, dessen Schlitze sich aufweiten, wenn der Innendruck auf das Rohr die Federkraft des Rohres selbst übersteigt, die darauf gerichtet ist, diese Schlitze zu schließen (wobei der Druck, der in dem Abschnitt des Rohres herrscht, der sich stromabwärts dieses Ventils befindet, zu diesem noch hinzukommt oder von ihm abgezogen wird). Ferner kann es sich um einen Ventilkörper handeln, der mittels einer geeichten Feder, die einen Druckgrenzwert zum Öffnen des Ventils festlegt, auf einen Ventilsitz gedrückt wird.
• Ein großer Nachteil dieser Ventile liegt darin, daß sie keine Möglichkeit der Regelung haben. Nun ist es aber notwendig, daß bei jedem Patienten die Eigenschaften des Ventils in Abhängigkeit von den natürlichen Eigenschaften seines Organismus angepaßt werden, und daß die Eigenschaften des Ventils im Laufe der Zeit bei einem gleichen Patienten je nach Verlauf seiner Krankheit modifiziert werden. Das Austauschen des Ventils durch ein anderes mit unterschiedlichen Eigenschaften setzt sowohl bei der Ersteinstellung als auch während des Krank heitsverlaufes einen chirurgischen Eingriff voraus, da dieses Ventil unter die Haut des Kranken eingesetzt wird.
• Man hat daher regelbare Ventile entwickelt. Diese haben eine Feder zum Rückstellen eines Ventilkörpers (Kugel) auf seinen Ventilsitz, und ihre Regulierung kann von außen ohne einen chirurgischen Eingriff verändert werden. Ein Steuerorgan ist an die Feder gekoppelt und kann sich in dem Gehäuse des Ventils drehen. Dieses Organ ist gegenüber einem Magnetfeld empfindlich und kann durch die Haut hindurch magnetisch mit einem Stellantrieb gekoppelt werden, damit es seine Position verändert. Diese Ventile sind im allgemeinen aufgrund ihres großen Volumens und Raumbedarfs und einer fragwürdigen und gestörten Zuverlässigkeit bei Stößen kompliziert. Ferner enthalten sie metallene Elemente, die bei bestimmten Vorgängen, wie z. B. der Röntgenographie, nachteilig sind.
• Berücksichtigt man den niedrigen Wert der bei dieser Art von Ventilen eingesetzten Kräfte ist ihre Konstruktion aufs Ganze gesehen sehr schwierig. Außerdem ist die Gleichmäßigkeit ihrer Funktionsweise sehr zufallsbedingt, da das Gleichgewicht des Ventilkörpers sehr empfindlich gegenüber Druck- und Viskositätsschwankungen der Flüssigkeit ist, wenn ein Durchfluß durch das Ventil hindurch vorhanden ist. Darüber hinaus macht die hochentwickelte Kleinstbauweise dieser Art von Ventilen die Vorrichtungen zerbrechlich und anfällig für Zerstörungen.
• Ferner haben die bekannten Ventile eine Funktionsweise, die Parametern unterliegt, die sehr stark variieren, insbesondere in Abhängigkeit von der Stellung des Patienten. So kann in aufrechter Stellung ein Druckunterschied von bis zu 400 mm Wassersäule zwischen der Erzeugungsstelle und der Resorptionsstelle vorhanden sein, während dieser Unterschied in einer liegenden Position gleich Null sein kann. Außerdem schwankt der absolute Druck insbesondere in den ventrikularen Hohlräumen, je nachdem ob der Patient aufrecht steht oder liegt (er nimmt zu, wenn er sich hinlegt). Mit anderen Worten spielt sich aus der Sicht des Ventils alles so ab, als ob eine der Stellen einer starken Druckschwankung ausgesetzt ist, während die andere einer geringen Druckschwankung ausgesetzt ist, die jedoch gegenüber der starken Schwankung nicht vernachlässigbar ist. Da die herkömmlichen Ventile auf geringe Öffnungsdrücke (in der Größenordnung von 50 bis 150 mm Wassersäule) eingestellt sind, je nach Höhe der Wassersäule des Kreislaufes, kann das Ventil blockiert werden, wenn der Patient liegt, in der Regel offen sein, wenn der Patient sitzt, jedoch, wenn der Patient aufrecht steht, eine starke Überdrainage hervorrufen, die einen Gehirnkollaps verursacht.
• Aus dem Dokument FR-A-2 372 366 ist ein Ventil bekannt, dessen Funktionsweise nicht vom Wert des Eingangsdruckes beeinflußt wird. Dennoch löst dieses Ventil nicht die Probleme der Überdrainage.
• Ferner ist aus dem Dokument FR-A-2 655 535 ein Ventil bekannt, dessen Funktionsweise unabhängig von dem Druckunterschied ist, der stromaufwärts und stromabwärts des Ventilkörpers zur Regulierung der Drainagedurchflußmenge herrscht; dieses Ventil ist jedoch schwierig her- und einzustellen, da es, was seine Ausführung betrifft, viel Genauigkeit und eine äußerst ausgesuchte Materialwahl erfordert.
• Die vorliegende Erfindung beabsichtigt, die Nachteile der gegenwärtig verwendeten Ventile, die keine zufriedenstellende Lösung für das Problem der Überdrainage bieten, und des Ventils des angeführten Dokuments auszuräumen, das aufgrund seiner komplexen Ausführung und Einstellung nicht auf den Markt gebracht wurde.
• Ferner kann das erfindungsgemäße Ventil aufgrund seiner Ausführung einen Sensor enthalten, dank dem die Überwachung eines Patienten möglich ist, indem ständig oder in Abständen, je nachdem wie sein Zustand es erfordert, der Wert des Druckes im Schädel erfaßt wird, und so ein schnelles Eingreifen möglich ist, bevor nicht rückgängig zu machende Folgen aufgrund eines zu starken oder zu schwachen Druckes in der Hirnschale eintreten.
• Zu diesem Zweck ist das Ziel der Erfindung folglich eine Vorrichtung zum Regeln und Steuern des Fließens einer organischen Flüssigkeit zwischen einer Erzeugungsstelle und einer Resorptionsstelle einer Person in einem Drainagekreislauf, der sich zwischen den beiden Stellen erstreckt, wobei die eine einer geringen Druckschwankung und die andere einer starken Druckschwankung ausgesetzt ist, insbesondere in Abhängigkeit der Stellung der Person, und wobei die Vorrichtung gemäß dem Anspruch 1 ausgebildet ist.
• Dank dieser Rahmenbestimmung, die dem Druck der Stelle mit geringer Druckschwankung eine große Fläche (die der beweglichen Wand der Kammer) bietet, ist es möglich, eine große Kraft auf die Membran auszubilden, um auf diese Weise die durch das elastische Rückstellorgan auf das Regelorgan zum Regeln des Durchtrittsquerschnittes ausgeübte Kraft den jeweiligen Umständen anzupassen. Es ist also möglich, von einem Ventil aus, bei dem man entsprechend einer Lage des Patienten konstruktionsbedingt einen akzeptablen Arbeitspunkt bestimmt, die eingesetzten Kräfte zu regeln, damit das Ventil bei einer anderen Stellung des Patienten einen anderen akzeptablen Arbeitspunkt annimmt. Die beiden gewählten Positionen entsprechen der liegenden und der aufrechten Stellung des Patienten, obwohl das Ventil auch in dazwischenliegenden Stellungen einwandfrei, d. h. unter physiologisch zulässigen Bedingungen, funktioniert.
• In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das Ventilgehäuse eine dritte Kammer, in die der andere Abschnitt des Innendurchgangs mündet, der mit dem anderen Kanal verbunden ist, und die von der zweiten Kammer durch eine Wand getrennt ist, die mit einer von einem Ventilsitz umgebenen Öffnung versehen ist, wobei das Regelorgan ein relativ zu dem Ventilsitz beweglicher Ventilkörper ist.
• Die bewegliche Wand, die ein Kolben sein kann, der in einer zylindrischen Öffnung gleitet, die in einem die erste Kammer begrenzenden Abschnitt des Ventilgehäuses ausgebildet ist, hat vorzugsweise einen starren zentralen Abschnitt zu ihrem Befestigen an dem Schaft des Ventilkörpers und einen Randabschnitt in Form einer ringförmigen Membran.
• In einem abgewandelten Ausführungsbeispiel ist der Ventilkörper direkt an dem starren Abschnitt der Membran befestigt, wobei die drei Kammern in dem Ventilgehäuse übereinander angeordnet sind. Es wird jedoch ein weiteres Ausführungsbeispiel bevorzugt, das ein Herstellen eines dünneren Ventils ermöglicht, in welchem der Ventilkörper mittels eines Hebels an dem starren Abschnitt der beweglichen Wand befestigt ist, wobei die dritte Kammer dann in dem Ventilgehäuse in Höhe der ersten Kammer angeordnet ist.
• Es ist sehr vorteilhaft vorzusehen, daß das elastische Rückstellorgan zum Rückstellen des Ventilkörpers auf seinen Ventilsitz eine in der ersten Kammer untergebrachte biegeelastische Lamelle ist, deren eine Seite mit ihren beiden Enden auf Anschlägen des Ventilgehäuses einfach anliegt, von denen einer in seiner Positi on verstellbar ist, und deren andere Seite über ihren Mittelabschnitt an der Mitte des starren Abschnittes der beweglichen Wand anliegt.
• Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel befindet sich der Ventilkörper auf der Seite des Ventilsitzes, die dem Druck der Resorptionsstelle der organischen Flüssigkeit ausgesetzt ist. Auf diese Weise hat das Ventil eine Rücklaufsperre, die eine Verschmutzung der Erzeugungsstelle durch die Resorptionsstelle verhindert. Darüber hinaus wird die erste Kammer mit einer Flüssigkeit gefüllt (um eine gasförmige Diffusion durch die Wände des Ventils hindurch zu vermeiden) und sie hat eine zweite verformbare Wand (oder einen Wandabschnitt), die dem subkutanen äußeren Druck ausgesetzt ist. Da diese Kammer durch ihre Ausgestaltung einen Bezugspunkt darstellt, stellt diese Empfindlichkeit für den subkutanen Druck einen Funktionseigenausgleich einer der Komponenten des Druckes dar, der aufgrund des subkutanen Druckes auf der anderen Seite der Membran wirkt.
• Darüber hinaus bietet der Aufbau des erfindungsgemäßen Ventils den Vorteil, daß es an eine einfache Ausführung einer Vorrichtung zum Messen und Steuern des Druckes angepaßt werden kann, der an der Stelle mit geringer Druckschwankung herrscht.
• Denn der starre Abschnitt der beweglichen Wand hat auf seiner der ersten Kammer zugewandten Seite einen Vorsprung zum Stützen der elastischen Lamelle, in der eine elektrische Komponente mit in Abhängigkeit von dem Druck, dem sie ausgesetzt ist, veränderlichen Eigenschaften angeordnet ist, wobei diese Komponente an eine Wicklung angeschlossen ist, die einen passiven Schwingkreis bildet. Darüber hinaus befindet sich die Wicklung in der ersten Kammer, wobei ihre Achse, wenn das Ventil implantiert ist, im wesentlichen senkrecht zur Hautoberfläche des Patienten verläuft.
• Ebenso kann das Ventil mit einem Sensor zum Messen des Druckes zusammenarbeiten, wobei das Ventil die Rolle des passiven Elementes eines Transponders hat und der Sensor das aktive Element ist und zu diesem Zweck einen Schwingkreis hat, der eine Wicklung und eine zur elektrischen Komponente des Ventils identische, keiner mechanischen Spannung ausgesetzte elektrische Komponente umfaßt, ein Sender eines veränderlichen Magnetfeldes mit vorgegebener Bezugsfrequenz ist und in der Nähe des Ventils angeordnet werden kann sowie Mittel zum Erfassen des Magnetfeldes bildet, das durch den in dem Ventil angeordneten Empfangsschwingkreis abgegeben wird, um die Bezugsfrequenz mit der Frequenz des als Antwort erzeugten Magnetfeldes zu vergleichen, daraus die mechanische Spannung abzuleiten, der die elektrische Komponente des Schwingkreises des Ventils ausgesetzt ist, und diese Spannung in einen Wert des Druckes der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit umzuwandeln.
• Der Vorteil einer solchen Vorrichtung wird ganz deutlich im Hinblick auf die Datenerfassung, die ständige Überwachung eines Patienten in einer kritischen Phase seines Zustandes, und aufs Ganze gesehen im Hinblick auf das "Überwachen" eines Patienten zum Zeitpunkt der Implantation eines Ventils, um die bestmöglichste Regelung seiner Funktionsparameter zu erhalten.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungsbeispiele.
• Es wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen, in denen zeigen:
• Fig. 1 eine Schnittansicht durch eine erste schematische Darstellung der Erfindung zur Erläuterung ihrer Funktionsweise,
• Fig. 2 eine Schnittansicht eines bevorzugten, schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der Erfindung durch eine Ebene, die senkrecht zu der der Fig. 1 verläuft,
• Fig. 3, 4, 5 und 6 Ansichten einer industriellen Ausführung des erfindungsgemäßen Ventils, wobei die Fig. 3 und 5 Schnittansichten entlang der Linien III-III bzw. V-V der Fig. 4 und 6 sind, welche Außenansichten des erfindungsgemäßen Ventils sind,
• Fig. 7 eine schematische Schnittansicht durch ein Ventil, das mit einem passiven Transponderelement ausgestattet ist,
• Fig. 8 schematisch eine Vorrichtung zum Messen und Steuern des Druckes im Schädel gemäß der Erfindung.
• Das erfindungsgemäße Ventil, das in Fig. 1 im Schnitt dargestellt ist, hat ein Gehäuse 1, das durch eine Öffnung 2 mit einem Kanal 3 und durch eine Öffnung 4 mit einem Kanal 5 verbunden ist. Die Öffnung 2 mündet in eine Kammer 6, die in dem Gehäuse 1 ausgebildet ist und eine bewegliche Wand 7 hat. Diese bewegliche Wand hat einen starren zentralen Abschnitt 8 und eine ringförmige, biegsame und verformbare Membran 9, die den zentralen Abschnitt mit der Seitenwand der Kammer 6 verbindet. Gegenüber der beweglichen Wand 7 ist die Kammer 6 von einer mit einer Öffnung 11 versehenen Wand 10 begrenzt. Die bewegliche Wand 7 begrenzt ferner mit dem Gehäuse 1 eine Kammer 12, die mit einer Flüssigkeit mit Atmosphärendruck gefüllt ist. Die Wand des Gehäuses 1, die gegenüber der Membran 7 die Kammer 12 begrenzt, hat einen biegsamen Abschnitt 1a, durch den der Außendruck auf das Gehäuse sich ins Innere der Kammer 12 überträgt.
• Die in der Wand 10 ausgebildete Öffnung 11 bildet eine Verbindung zwischen der Kammer 6 und einer dritten Kammer 13, die in dem Ventilgehäuse ausgebildet ist und von der der Kanal 5 ausgeht. In der Fig. 1 trägt die bewegliche Wand 7 direkt einen Ventilkörper, der in der Lage ist, die Öffnung 11 zu verschließen, deren Rand für den Ventilkörper 14 einen Ventilsitz bildet, der aus jedem Material sein kann, das dazu geeignet ist, eine gute Auflagefläche für den Ventilkörper in einer ersten Position zu gewährleisten. Dieser Ventilkörper 14 ist fest mit dem starren Abschnitt 8 dieser beweglichen Wand verbunden, und seine Stellung relativ zum Ventilsitz legt den Durchtrittsquerschnitt zwischen den Kammern 6 und 13 fest. Der wirksame Querschnitt dieses Ventilkörpers ist deutlich geringer als die Flächen der beweglichen Wand, die dem Druck, der in den Kammern 12 und 6 herrscht, ausgesetzt sind, so daß die Wirkung des in der Kammer 13 herrschenden Druckes auf die Verschiebung der beweglichen Wand herabgesetzt wird.
• Ferner hat das erfindungsgemäße Ventil ein elastisches Organ zum Rückstellen des Ventilkörpers 14 auf seinen Ventilsitz. Dieses elastische Organ wird von einer biegeelastischen Lamelle 17 gebildet, die in der Kammer 12 untergebracht ist, wobei sie mit einem ihrer Enden 17a einfach auf dem Gehäuse anliegt (oder angelenkt ist) und mit ihrem anderen Ende 17b einfach auf einem verstellbaren Anschlag anliegt, der von einer Schraube 18 gebildet ist, deren Kopf von außerhalb des Gehäuses zugänglich ist. Mit ihrer anderen Seite und einem mittleren Teil kommt die Lamelle 17 auf einem Vorsprung 19 zur Anlage, der auf der dem Ventilkörper abgewandten Seite zum starren Abschnitt 8 der beweglichen Wand 7 ge hört. In einer nicht gezeigten Ausführungsvariante kann der Vorsprung durch eine kleine Kugel ausgetauscht werden, die in einer kleinen Aussparung in der Lamelle 17 untergebracht ist und auf dem starren Abschnitt 8 der Membran 9 zur Anlage kommt.
• Die Konstruktion, die Funktionsweise und die Einstellung des Ventils geschehen auf die folgende Weise.
• Das Einsetzen der Membran 9 und der Feder 17 in das Gehäuse 1 und das Füllen der Kammer 12 erfolgen so, daß sie dem ersten folgenden Test gerecht werden: durch die Öffnung 2 führt man dem Ventil eine festgesetzte Menge an Flüssigkeit (beispielsweise 10 cm³/Stunde) zu und stellt die Feder 17 so ein, daß die eintretende Flüssigkeit von der Öffnung 2 bis zur Öffnung 4 bei Atmosphärendruck abfließt. Dann schließt man an die Öffnung 4 einen Kanal an, der in der Kammer 13 einen Unterdruck von ungefähr 300 mm Wassersäule erzeugt, und man mißt den Druck in der Kammer 6. Dieser muß negativ (Unterdruck) und von einem festgelegten Wert sein (z. B. zwischen 0 und -100 mm Wassersäule). Jedes Ventil, das in seinem Aufbau dieses erste Kriterium nicht erfüllt, wird abgelehnt.
• Dann erfolgt die Einstellung, die darin besteht, daß man auf die Schraube 18 zum Zurückführen des Ventilkörpers in Richtung seines Ventilsitzes so einwirkt, daß bei einem Druck in der Kammer 13 in der Größenordnung von wenigstens 300 mm Wassersäule, der Druck in der Kammer 6 nahezu Null ist (d. h. gleich dem Atmosphärendruck ist), wobei die Durchflußmenge ständig 10 cm³/Stunde beträgt. Daraufhin ist das Ventil bereit, um in eine erste Anwendungsstelle implantiert zu werden, d. h. in einen Drainagekanal, der sich zwischen einem ventrikularen Hohlraum des Gehirns (Erzeugungsstelle) und einer beispielsweise peritonealen Resorptionsstelle erstreckt. Die Funktionsweise des implantierten Ventils ist wie folgt. Man geht davon aus, daß dieses Ventil so ist, daß der beim Test seiner Konstruktion festgelegte Wert -50 mm Wassersäule beträgt, um den physiologischen Daten eines Patienten zu entsprechen, der im Liegen einen intraventrikularen Druck von 50 mm Wassersäule und im Stehen von im wesentlichen gleich Null hat, mit einer mittleren Durchflußmenge an Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit von 10 cm³/Stunde.
• Auf diese Weise ist, wenn der Patient steht, der Druck, der in der Kammer 6 herrscht, gleich Null, der in der Kammer 13 herrschende Druck -300 mm Wasser säule, und das Ventil liefert gemäß seiner Einstellung 10 cm³/Stunde. Die Schwankungen des intraventrikularen Druckes führen zu einer Steuerung der Stellung des Ventilkörpers 14 bei diesen Drücken. Wenn dieser abfällt, dient die Feder 17 dazu, den Ventilkörper auf seinen Ventilsitz zurückzudrücken, wobei die Durchflußmenge geringer ist und der intraventrikulare Druck erneut fortschreitend ansteigt, bis er positiv wird. In diesem Fall dient die Membran dazu, den Ventilkörper von seinem Ventilsitz wegzudrücken, wobei die Durchflußmenge steigt und der Druck sich verringert.
• Wenn der Patient sich dann hinlegt, übersteigt der intraventrikulare Druck 50 mm Wassersäule, während der Druck in der Kammer 13 nahezu Null beträgt. In diesem Fall äußert sich dieser Druck dank der Membran 9 in einem Entfernen des Ventilkörpers 14 von seinem Ventilsitz und einer Zunahme des Durchtrittsquerschnittes, die ausreicht, um die Durchflußmenge durch die Öffnung 11 konstant zu halten, während der Druckunterschied zwischen den Kammern 6 und 13 viel geringer ist, als für den Fall, daß der Patient aufrecht steht.
• Folglich ist das erfindungsgemäße Ventil an eine einwandfreie Drainage ohne Überdrainage in aufrechter Position und ohne eine Blockierung in liegender Position angepaßt. Bei dieser Anwendung stellt man fest, daß, aus Sicht des Ventils, die Stelle mit großer Druckschwankung (300 mm Wassersäule) die Resorptionsstelle ist, während die Stelle mit niedriger Druckschwankung (50 mm Wassersäule) die Erzeugungsstelle ist.
• Das in der Fig. 1 schematisch dargestellte Ventil eignet sich in seinem Prinzip ferner für eine zweite sogenannte lumbal-peritoneale Anwendung. Dabei handelt es sich um das Ableiten der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit zwischen dem Lendenbereich des Rückgrats (Erzeugungsstelle) und einem Bereich des Bauchfells (Resorptionsstelle).
• In diesem Fall muß das Ventil in seinem Aufbau den folgenden Test bestehen (mit beispielsweise den gleichen Werten wie zuvor):
• - eine festgesetzte Durchflußmenge wird durch die Öffnung 4 mit Atmosphärendruck in das Ventil geleitet, und die Feder wird so angeordnet, daß die Flüssigkeit durch die Öffnung 2 austritt, ohne daß der Druck am Einlaß 4 steigt,
• - dann schließt man an die Öffnung 4 einen Kanal an, der einen Überdruck von etwa 400 bis 500 mm Wassersäule am Einlaß erzeugt und man muß feststellen, daß der Druck in der Kammer 6 bei ständig gleicher Durchflußmenge leicht negativ ist (in der Größenordnung von 50 bis 100 mm Wassersäule).
• Anschließend wirkt man auf die Schraube 18 ein, damit der Druck in der Kammer 6 nahezu Null ist.
• Ein so aufgebautes lumbal-peritoneales Ventil arbeitet auf die folgende Weise. Wenn sich der Patient in aufrechter Stellung befindet, liefert das Ventil, wie getestet, mit einem Druck von 400 bis 500 mm Wassersäule am Einlaß. In liegender Stellung wird der Druck in der Kammer 6 erneut steigen, indem der Ventilkörper 14 von seinem Ventilsitz entfernt wird, um den Querschnitt für den Durchtritt des Fluides zu vergrößern, das am Einlaß einen Druck von nahezu Null hat, aber keine Druckverluste überwinden muß, damit es natürlich abfließt.
• Bei einer lumbal-peritonealen Anwendung ist die Resorptionsstelle die Stelle mit einer geringen Druckschwankung, während die Fluid-Erzeugungsstelle, vom Ventil aus gesehen, einer starken Druckschwankung unterliegt.
• In der Fig. 2 findet man bestimmte der bereits beschriebenen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wieder. Was dieses Ausführungsbeispiel betrifft, stellt man fest, daß die Membran 9 dünn ist und keine elastische Steifheit hat. Die Befestigung dieser Membran wird durch jedes geeignete Mittel gewährleistet (Kleben, Ultraschallschweißen...), sei es an den Wänden der Kammer oder am zentralen Abschnitt. Die Oberflächen der gesamten Wände der Kammern 6, 12 und 13 sowie die der Öffnungen 2 und 4 sind mittels eines bekannten Bearbeitungsverfahrens, bei dem unter Vakuum das Kracken eines Azetylengases eingesetzt wird, mit Kohlenstoff überzogen. Der Ventilkörper 14 ist hier an einem Hebel 15 befestigt, der fest mit dem starren zentralen Abschnitt 8 der beweglichen Wand 7 verbunden ist, wobei dieser Hebel 15 mittels seines Endes 16, das dem entgegengesetzt ist, das den Ventilkörper 14 trägt, einfach an dem Gehäuse 1 anliegt oder daran angelenkt ist. Das Vorhandensein dieses Hebels hat zwei Vorteile. Zuallererst ermöglicht er ein Anordnen der Kammer 13 auf gleicher Höhe mit der Kammer 12, und folglich, wie man es genauer in den folgenden Figuren erkennen kann, ein Verringern der Höhe des erfindungsgemäßen Ventils gegenüber einem Ausführungsbeispiel gemäß der Fig. 1. Ferner bietet dieser Hebel eine Untersetzung der Bewegung der beweglichen Wand für den Ventilkörper 14, wodurch ermöglicht wird, daß man in Höhe des Ventilsitzes dieses Ventilkörpers schnell einen großen Durchtrittsquerschnitt erhält. Ferner stellt man fest, daß der Ventilkörper 14 bei dieser Ausführungsform so angebracht ist, daß er eine Wirkung eines Rückschlagventils hat. In der Tat wird deutlich, daß entgegen dem Schema der Fig. 1 und für eine Anwendung, bei der die Resorptionsstelle mit der Öffnung 4 verbunden ist, sich das Ventil in Fließrichtung öffnet; ein umgekehrtes Fließen führt folglich dazu, daß der Ventilkörper auf seinen Ventilsitz gedrückt wird. Diese Wirkung ist um so empfindlicher als die Verbindung des Hebels 15 mit dem Ventilkörper 14 ein Spiel entlang dem Ventilkörper haben kann.
• In der Fig. 2 ist das elastische Rückstellorgan zum Rückstellen des Ventilkörpers 14 auf seinen Ventilsitz in Form einer Zugfeder 21 dargestellt, die in der Kammer 6 untergebracht ist und deren Einstellung durch das Verschieben ihres Befestigungspunktes 22, der ihrer Befestigung am Ventilkörper entgegengesetzt ist, ausgeführt werden kann. Die Mittel zum Einstellen der Position dieses Befestigungselementes 22 sind in dieser Figur nicht dargestellt.
• Ferner erkennt man in dieser Figur das Vorhandensein des verformbaren Wandabschnittes 1a, der ermöglicht, daß in der Kammer 12 der gleiche Druck herrscht, wie unter der Haut des Patienten. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, die Schwankungen des Druckes, der auf die Membran in der Kammer 6 wirkt, aufzuheben, die einzig und allein auf die Schwankungen des Druckes unter der Haut zurückzuführen sind.
• In den Fig. 3 bis 6 ist ein erfindungsgemäßes Ventil mit einer industrielleren Konfiguration dargestellt. In diesen Figuren findet man die meisten der bereits beschriebenen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wieder. Das Gehäuse 1 ist hier ein eiförmiges, längliches Gehäuse aus einem synthetischen, biologisch verträglichen Material, das eine mittlere Wand 23 hat, die mit einer zentralen durch die bewegliche Wand 7 verschlossenen Öffnung versehen ist, wobei diese Wand 23 die Kammer 6 von der Kammer 12 trennt. Diese beiden Kammern 6 und 12 werden von dem Gehäuse 1 mittels Deckel 30 und 31 begrenzt, die ebenfalls aus biologisch verträglichem Material sind und deren Innenflächen ebenfalls so behandelt wurden, daß sie mit Kohlenstoff überzogen sind. Die Deckel können auf beliebige Art am Gehäuse angebracht sein. Der Hebel 15 ist mittels seines Endes 16 an einem Vorsprung 32 des Deckels 30 schwenkbar gelagert, während sein anderes Ende in Form einer Gabel 33 ausgebildet ist, die mit dem Schaft des Ventilkörpers 14 zusammenarbeitet, um diesen, unter der Wirkung der Federlamelle 17, die durch den Vorsprung 19 und den starren Abschnitt 8 der beweglichen Wand auf den Hebel 15 übertragen wird, auf seinen Ventilsitz zu drücken. Die Empfindlichkeit des Ventils wird verbessert, wenn die Verbindung zwischen dem Hebel 15 und dem Ventilkörper 14 ein Spiel entlang dem Schaft des Ventilkörpers gestattet. In der Tat wird sich im Falle einer Druckumkehrung, die zu einem Fluidrücklauf von der Resorptionsstelle in Richtung der Erzeugungsstelle führt, der Hebel vom Ventilsitz entfernen und das Ventil wird sich unter der Wirkung eines Einsetzens eines umgekehrten Durchflusses schließen. Die Fig. 4 ist eine Zeichnung des Ventils bei einer Ansicht gemäß F der Fig. 3, wobei der Deckel 30 abgenommen worden ist.
• Die Fig. 6 ist eine Ansicht gemäß G der Fig. 3, wobei der Deckel 31 entfernt worden ist. Man sieht, daß die biegsame Federlamelle 17 schräg zum Hebel 15 angeordnet ist, wobei diese Lamelle 17 mit der Schraube 18 und einem Vorsprung 34 des Deckels 31 zusammenarbeitet. Löst man die Schraube 18, zwingt man die Lamelle 17 zur Anlage auf dem Vorsprung 19, der fest mit dem starren Abschnitt 8 der beweglichen Wand 7 verbunden ist. Wenn man, umgekehrt dazu, die Schraube 18 anzieht, kommt es zu einer Lockerung der Feder 17. Die Fig. 5 ist ein Schnitt durch das Ventil entlang der Linie V-V der Fig. 6, die der Längsrichtung der Federlamelle 17 entspricht.
• Schließlich erkennt man in den Fig. 3 und 4 die Ausführungsform des Wandabschnittes 1a, nämlich einen Hohlstopfen mit dünnen Wänden 1b, der eine Öffnung des Gehäuses 1 verschließt.
• Die Fig. 7 ist eine Schnittansicht, die identisch zu der Ansicht der Fig. 5 ist und ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, die dem Ventil das Regeln der Durchflußmenge ermöglicht, wobei es ferner ein Instrument zum Messen und Steuern des Druckes der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit in der Hirnschale ist. Außer den bereits beschriebenen Elementen, die in dieser Fig. 7 die gleichen Bezugszeichen haben, hat das erfindungsgemäße Ventil, um ein Sensor zum Erfassen des Druckes im Schädel zu sein, einen elektrischen Schwingkreis, der eine Wicklung 35, eine elektrische Komponente 36, die hier durch einen Quarz gebildet ist, der zwischen dem starren Abschnitt 8 der beweglichen Wand und dem Vorsprung 19 in Anlage an der Federlamelle 17 eingeschoben ist, und dessen Eigenfrequenz in Abhängigkeit von der Druckbeanspruchung, der er ausgesetzt ist, und eines nicht beanspruchten Bezugsquarzes 36a variiert. Die Komponente 36 kann beispielsweise aus einem Dehnungsmeßstreifen gebildet sein, der auf einer der Seiten der Federlamelle 17 angeordnet ist; dann handelt es sich dabei um einen Kipposzillator. Es versteht sich, daß die in Abhängigkeit von dem Druck, der in der Kammer 12 herrscht, veränderliche Charakteristik der Komponente 36 (Quarz oder Dehungsmeßstreifen) die Resonanzfrequenz des Schwingkreises verändert.
• Der in dem erfindungsgemäßen Ventil integrierte Schwingkreis bildet das passive Element eines Transponders, dessen aktives Element von einem Erregerschwingkreis mit einer Spule 37 gebildet wird. Die Fig. 8 zeigt dieses aktive Element eingesetzt in eine Elektrode 39, die man nahe dem erfindungsgemäßen Ventil anbringen kann, wenn es unter der Haut 40 eines Patienten implantiert ist. Die Erregung des Schwingkreises 37 erzeugt ein Magnetfeld mit vorgegebener Frequenz, das in dem passiven Schwingkreis des Ventils einen Induktionsstrom erzeugen wird, dessen Frequenz vom Unterschied der Beanspruchungszustände der Komponenten 36 und 36a abhängt. Der auf diese Weise modulierte Induktionsstrom erzeugt als Antwort ein Magnetfeld, das durch die Elektrode 39 mit einer Schwebungsfrequenz erfaßt werden kann und repräsentativ für den Beanspruchungszustand des Quarz 36 ist. Um eine maximale magnetische Kopplung zwischen dem aktiven und dem passiven Schwingkreis zu erhalten, müssen die Spulen parallel zueinander sein, d. h. die Achse der Spule 35 verläuft senkrecht zur Haut des Patienten, wenn das Ventil implantiert ist.
• Selbstverständlich haben der aktive und der passive Schwingkreis elektronische Komponenten, die nicht beschrieben aber an sich bekannt sind, wie z. B. Kondensatoren und Transistoren.
• Der Ausgang 41 der Elektrode 39 ist der, der die Schwebung aufnimmt, die sich aus dem Frequenzunterschied zwischem dem Sendesignal und dem Antwortsignal ergibt, wobei dieser Frequenzunterschied übertragen und von einem Mikroprozessor 42 verarbeitet werden kann, mittels dem man die Entwicklung des gemessenen Druckes verfolgen und steuern kann.
• In der Fig. 8 kann man erkennen, daß ein Mikroprozessor 43, der mit Speichern 44 und einem Drucker 45 verbunden ist, sich für die Überwachung mehrerer Patienten eignen kann, bei denen ein erfindungsgemäßer Sensor eingesetzt Wird.
• Ferner kann man den Ausgang 41 des Transponders an eine tragbare Registriervorrichtung anschließen, die ein Steuern und Überprüfen der korrekten Funktionsweise des implantierten Ventils ermöglicht.
• Das weiter oben beschriebene Absperrorgan in Form eines Ventilkörpers, kann aus jedem gleichwertigen Mittel gebildet sein. Insbesondere kann es aus einer mittels zweier gegenüberliegenden Federn beanspruchten Kugel bestehen, wobei die Federlamelle 17 durch den starren Abschnitt der beweglichen Wand und durch den Hebel 15 auf die Kugel in die Richtung einwirkt, die dazu führt, daß die Feder entlastet wird, mit der Wirkung, daß sich das Ventil öffnet.
• Ferner findet die Erfindung eine Anwendung bei der künstlichen Drainage anderer organischer Fluide, wie z. B. der Aszites (seröse Flüssigkeiten im Bauchfell).

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Regeln und Steuern des Fließens einer organischen Flüssigkeit zwischen einer Erzeugungsstelle und einer Resorptionsstelle einer Testperson in einem Drainagekreislauf, der sich zwischen den beiden Stellen erstreckt, wobei die eine einer geringen Druckschwankung und die andere einer starken Druckschwankung ausgesetzt ist, insbesondere in Abhängigkeit der Lage der Testperson, wobei die Vorrichtung ein zur Transplantation unter die Haut bestimmtes Ventil hat, das über einen ersten Kanal mit einer der Stellen und über einen zweiten Kanal mit der anderen Stelle verbunden ist, wobei das Ventil ein Gehäuse (1), das einen inneren Verbindungsdurchgang zum Verbinden der beiden Kanäle abgrenzt, ein Regelorgan (14) zum Regeln des Querschnittes dieses Verbindungsdurchgangs und Steuermittel (7, 15) hat, die an diesem Regelorgan (14) angekoppelt sind, um dieses zwischen einer ersten Stellung eines Verschließens des Durchgangs und zweiten Stellungen eines gesteuerten Öffnens dieses Durchgangs zu versetzen, wobei diese Steuermittel eine bewegliche Wand (7) haben, die in dem Gehäuse zwei Kammern (6, 12) ausbildet, von denen die eine (6) einen Abschnitt (2) des Verbindungsdurchgangs bildet und die andere luftdicht verschlossen ist, und Kopplungsmittel (15) zum Koppeln der beweglichen Wand (7) an das Regelorgan (14) haben, dadurch gekennzeichnet, daß

die luftdicht verschlossene Kammer (12) den außerhalb des Ventilgehäuses herrschenden Außendruck hat,

die andere Kammer (6), die einen Abschnitt (2) des inneren Durchgangs bildet, mit dem Kanal (3) verbunden ist, der mit der Stelle mit geringen Druckschwankungen verbunden ist, und

das Regelorgan (14) mit elastischen Mitteln (17, 21) zu seinem Rückstellen in Richtung seiner Stellung des Verschließens des Verbindungsdurchgangs gekoppelt ist, die Mittel (18, 22) zum Steuern der Größe der Rückstellkraft haben, die sie entwickeln.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (1) eine dritte Kammer (13) hat, in die der andere Abschnitt (4) des inneren Durchgangs mündet, der mit dem anderen Kanal verbunden ist, und die von der zweiten Kammer (6) durch eine Wand (10) getrennt ist, die mit einer Öffnung (11) versehen ist, die von einem Ventilsitz umgeben ist, wobei das Regelorgan (14) ein relativ zu dem Ventilsitz beweglicher Ventilkörper ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Wand (7) einen starren zentralen Abschnitt (8) zu ihrem Ankoppeln an den Schaft des Ventilkörpers (14) und einen biegsamen Randabschnitt (9) in Form einer ringförmigen Membran hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) direkt an den starren Abschnitt (8) der beweglichen Wand (7) angekoppelt ist, wobei die drei Kammern (12, 6, 13) in dem Ventilgehäuse (1) übereinander angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) mittels eines Hebels (15) an den starren Abschnitt (8) der beweglichen Wand (7) angekoppelt ist, wobei die dritte Kammer (13) in dem Ventilgehäuse in Höhe der ersten Kammer (12) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellorgan (17) in der ersten Kammer (12) untergebracht ist und mit dem starren Abschnitt (8) der beweglichen Wand (7) zusammenarbeitet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (14) sich auf der Seite des Ventilsitzes befindet, die dem Druck der Resorptionsstelle der organischen Flüssigkeit ausgesetzt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kammer mit Flüssigkeit gefüllt ist und eine zweite verformbare Wand hat, die dem Außendruck ausgesetzt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Rückstellorgan (7) zum Rückstellen des Ventilkörpers (14) auf seinen Ventilsitz eine biegeelastische Lamelle (17) ist, deren eine Seite mit ihren beiden Enden auf Anschlägen (34, 20) des Ventilgehäuses (1) einfach aufliegt, und deren andere Seite über ihren Mittelabschnitt an der Mitte (19) des starren Abschnittes (8) der beweglichen Wand (7) anliegt, wobei einer (20) der beiden Anschläge des Ventilgehäuses (1) senkrecht zu den Seiten der Lamelle (17) in seiner Lage verstellbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der verstellbare Anschlag durch das Ende einer Schraube (18) gebildet ist, die mit einer mit einem Gewinde versehenen Öffnung des Gehäuses (1) zusammenwirkt, in die erste Kammer (12) vorspringt und deren Kopf von außerhalb des Gehäuses (1) des Ventils (11) zugänglich und steuerbar ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Abschnitt (8) der beweglichen Wand (7) auf seiner in Richtung der ersten Kammer (12) zugewandten Seite einen Vorsprung zum Stützen der elastischen Lamelle (17) hat, und daß sie, integriert in einem der beiden Elemente, eine elektrische Komponente (36) hat, die in Abhängigkeit von dem Druck, dem sie ausgesetzt ist, veränderlich ist, wobei diese Komponente an eine Wicklung (35) angeschlossen ist, die einen passiven Schwingkreis bildet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Wicklung (35) in der ersten Kammer (12) befindet, wobei ihre Achse im wesentlichen senkrecht zur Oberfläche der Haut (40) des Patienten ist, wenn das Ventil implantiert ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Komponente (36) ein Quarz ist, der zwischen dem festen Abschnitt (8) und dem Vorsprung (19) eingeschoben ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Komponente ein Dehnungsmeßstreifen ist, der auf der Federlamelle (17) angeordnet ist.

15. Vorrichtung zum Messen des Druckes, der in der Stelle eines Patienten, die geringe Druckschwankungen hat, herrscht, wobei der Patient mit einer Regelvorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 14 ausgestattet ist, gekennzeichnet durch einen Schwingkreis, der eine Wicklung (37) und eine elektrische Komponente (38) hat, die identisch zu der ist, die das Ventil hat, keiner mechanischen Spannung ausgesetzt ist, ein Sender eines veränderlichen Magnetfeldes mit vorgegebener Bezugsfrequenz ist, und in der Nähe des Ventils angeordnet werden kann, und Mittel zum Erfassen des Magnetfeldes, das durch den Empfangsschwingkreis (35, 36), der in dem Ventil aufgenommen ist, abgegeben wird, um die Bezugsfrequenz mit der Frequenz des als Antwort erzeugten Magnetfeldes zu vergleichen, daraus die mechanische Spannung, der die elektrische Komponente des Schwingkreises (35, 36) des Ventils ausgesetzt ist, abzuleiten, und diese Spannung in einen Wert des Druckes der Gehirn-Rückenmarksflüssigkeit, die in dem Gehirnschädel herrscht, umzuwandeln.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche der Kammern (6, 12, 13) und der Öffnungen (2, 4) mit Kohlenstoff überzogen ist.