DE8000628U1 - INTRACRANIAL PRESSURE GAUGE - Google Patents
INTRACRANIAL PRESSURE GAUGEInfo
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Description
Naganokeiki Öeisakujo Co., Ltd,Naganokeiki Öeisakujo Co. , Ltd,
Beschreibungdescription
Intrakranial-DruckmesserIntracranial pressure meter
Die Neuerung betrifft einen Ifttrakranial-Druckmesser nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The innovation concerns an Ifttracranial pressure gauge according to the preamble of protection claim 1.
Mit den bisherigen Intrakranial-Druckmessern für die kontinuierliche Langzeitmessung von Änderungen des intrakraniellen Druckes von Patienten wird dieser Druck unmittelbar gemessen, indem von einem unter der Kopfhaut eingepflanzten Meßfühler die Signale mittels einer körperlichen Verbindung, etwa einer Draht- oder Schlauchleitung, abgenommen werden. Derartige Druckmesser sind jedoch mit einer Verunreinigungsgefahr verbunden, weil die Verbindungen die Kopfhaut durchsetzen.With the previous intracranial pressure gauges for the continuous long-term measurement of changes in the intracranial Patient's pressure, this pressure is measured immediately by placing one under the scalp implanted sensors receive the signals by means of a physical connection, such as a wire or Hose line to be removed. However, such pressure gauges are associated with a risk of contamination, because the connections penetrate the scalp.
Zur Vermeidung dieses Nachteils sind bereits Vorrichtungen entwickelt worden, bei denen der implantierte Meßfühler nicht körperlich, sondern mittels einer Funkverbindung an das externe Meßgerät angeschlossen ist. Diese Vorrichtungen weisen jedoch eingebaute aktive Schaltkreise auf, weshalb sie komplex aufgebaut sind, große Abmessungen besitzen und einer Drift und dgl. unterworfen sind. Außerdem verwenden sie Bauteile mit so geringer Wärmebeständigkeit, daß ihre Sterilisierung nur mittels unvoll-To avoid this disadvantage, devices have already been developed in which the implanted probe is not physically connected to the external measuring device but by means of a radio link. These However, devices have built-in active circuits, which is why they are complex, large in size and are subject to drift and the like. They also use components with such low heat resistance that that their sterilization only by means of incomplete
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kommener und üftv.irtäöhaftiieher Maßnahmen erfolgen kann, beispielsweise mit Hilfe von Gas anstelle von Wärme. Außerdem haben diese Vorrichtungen keine lange ßetriebslebettSdauer, weil die eingebaute Stromquelle nur eine begrenzte Lebensdauer besitzt.subsequent and subsequent measures can be taken, for example with the help of gas instead of heat. In addition, these devices do not have a long service life, because the built-in power source only has a limited lifespan.
Die bisherigen Intrakranial-Druckmesser werden im allgemeinen getrennt von einer Überbrückung- oder Nebenschlußleitung unter der Kopfhaut eingepflanzt, weshalb zwei Katheter in die Sahädelhöhle eingeführt werden müssen» Infolgedessen ist eine zusätzliche Schlauchleitung für Entlüftung und zum Freimachen des Wegs innerhalb des Meßfühlers bei Verstopfung nötig. Diese Vorrichtungen sind also mit dem Mangel behaftet, daß das Volumen des unter der Kopfhaut eingepflanzten Geräts nicht wesentlich verkleinert werden kann.The previous intracranial pressure gauges are generally separated from a bypass or shunt line implanted under the scalp, which is why two catheters have to be inserted into the Sahädelhöhle » As a result, additional tubing for venting and clearing the way is inside the Sensor necessary in case of clogging. These devices have the disadvantage that the volume of the device implanted under the scalp cannot be significantly reduced in size.
Wenn außerdem Luft im druckempfindlichen Teil des Meßfühlers eingeschlossen ist, ändert sich der Luftdruck entsprechend den Änderungen der Körpertemperatur, so daß keine genaue Messung des intrakraniellen Drucks erhalten werden kann. Es ist zwar nicht vollkommen unmöglich, den intrakraniellen Druck für Änderungen der Körpertemperatur zu korrigieren, doch ist eine solche Temperaturkorrektur in der Praxis kaum durchführbar, weil die Körpertemperatur mehr oder weniger von der Meßstelle abhängt und die Änderung des intrakraniellen Drucks für die Anwendung von Temperaturkorrekturmaßnahmen zu gering ist.In addition, if air is trapped in the pressure sensitive part of the probe, the air pressure will change accordingly changes in body temperature so that an accurate measurement of intracranial pressure cannot be obtained can. While it is not completely impossible to adjust the intracranial pressure for changes in body temperature correct, but such a temperature correction is hardly feasible in practice because the body temperature depends more or less on the measuring point and the change intracranial pressure is too low to apply temperature corrective measures.
Darüber hinaus muß ein Intrakranial-Druckmesser eine hohe Ansprechempfindlichkeit besitzen und den Atmosphärendruck ungefähr berücksichtigen, um außerordentlich kleine Ände-In addition, an intracranial pressure gauge is required to have high sensitivity and atmospheric pressure take into account approximately in order to avoid extraordinarily small changes
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rungen des intifakraniellen Drucks in Bezug auf den AtmosphärendfUök messen zu können.intifacranial pressure related to the To be able to measure atmospheric endfUök.
Aus "Bic-medizinische Technik"/ Bd. 20, 1975/ Heft 6, Seiten 214 bis 218, ist eine Meßanordnung bekannt/ bei der ein außerhalb des Patienten befindlicher Sendet über eine Sendeantenne eine bestimmte Frequenz zu einem in einer implantierten Meßkapsel befindlichen/ auf Resonanz abgestimmten Empfangskreis/ der als Ferrit-Antenne ausgebildet ist/ abgibt. Dieser Empfangkreis gibt seine Energie über einen Frequenzwertverdoppler an den ebenfalls als Ferrit-Antenne ausgebildeten und auf die gekoppelte Frequenz abgestimmten Senderesonanzkreis weiter. Diese in der Meßkapsel befindliche Anordnung strahlt nun die verdoppelte Frequenz an die auf diese doppelte Frequenz abgestimmte äußere Empfangsantenne ab. über eine Membran wird in der implantierten Meßkapsel sowohl die Resonanzfrequenz des Empfangsresonanzkreises als audh die Resonanzfrequenz des Senderesonanzkreises beeinflußt. Dies kann durch Veränderung einer Kapazität oder durch die Lage eines Ferrit-Kernes in einer Spule erreicht werden. Ändert sich nun der in die Meßkapsel umgebende Druck, dann ändert sich hiermit auch die Resonanzfrequenz des Empfangs- und des Sendekreises.From "Bic-Medizin Technik" / Vol. 20, 1975 / Issue 6, Pages 214 to 218, a measuring arrangement is known / at the one outside of the patient sends over a transmitting antenna a certain frequency to a located in an implanted measuring capsule / tuned to resonance Receiving circuit / designed as a ferrite antenna is / gives up. This receiving circuit gives its energy to the also as a frequency value doubler Ferrite antenna trained and tuned to the coupled frequency transmitter resonance circuit further. This in the The arrangement located in the measuring capsule now radiates the doubled frequency to the one tuned to this double frequency outer receiving antenna. In the implanted measuring capsule, both the resonance frequency of the receiving resonance circuit than also influences the resonance frequency of the transmitting resonance circuit. This can be done through change a capacity or by placing a ferrite core in a coil. If the pressure surrounding the measuring capsule, then this also changes the resonance frequency of the receiving and transmitting circuits.
Durch Membranen aus nicht-metallischen Materialien, wie beispielsweise Kunststoffen oder Gummi, können ein Füllgas, Gehirnflüssigkeit oder die nicht-metallischen Materialien selbst diffundieren und so den Druck im Meßfühler beeinflussen, was zu einer Verschiebung des Meßwertes führt. Wenn dagegen eine Membran aus einem Metall hergestellt ist, hat sie eine geringe Empfindlichkeit. Damit nämlich eine Membran eine hohe Empfindlichkeit bei den erwünschten klei-A filling gas, Cerebral fluid or the non-metallic materials themselves diffuse and so the pressure in the sensor affect, which leads to a shift in the measured value. If, on the other hand, a diaphragm is made of a metal, it has a low sensitivity. In order for a membrane to have a high sensitivity for the desired small
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nen Abmessungen besitzt, muß sie aus elastischen Materialien bestehen, wodurch aber wieder die erwähnten Schwierigkelten auftreten.NEN dimensions, it must be made of elastic materials, which, however, again the difficulties mentioned appear.
Weiterhin ist aus der US-PS 40 62 354 ein Intrakranial-Druckmesser der eingangs genannten Art bekannt. Bei diesem intrakranial-Druckmesser ist in einem metallischen Balg eine Spule vorgesehen, die auf einen Träger gewickelt ist, der die Form eines Rohres besitzt, in diesen Träger ist ein Kern einschiebbar, wenn Druck auf eine Membran und das darunterliegende abgeschlossene Ende des Balges einwirkt. Der Balg ist an seinem unteren Ende mit einer ferromagnetischen Stahlplatte ausgestattet, auf der auch der Träger für die Spule angebracht ist. Unterhalb der ferromagnetischen Stahlplatte befindet sich eine Dünnfilmschaltung, die wiederum einer ferromagnetischen Stahlkappe zugekehrt ist, welche an der Stahlplatte angebracht ist. In dem durch diese Stahlplatte 46 gebildeten Ra^ sind diskrete elektrische Bauelemente untergebracht, 6ie mit den Zuleitungen zur Spule verbunden sind. Unter.1 alb der Stahlplatte liegt eine Polymerfolie, auf der Spulen gewickelt sind, die zur Abstrahlung von Signalen nach außen dienen.Furthermore, from US-PS 40 62 354 an intracranial pressure meter of the type mentioned is known. In this intracranial pressure gauge, a coil is provided in a metallic bellows, which is wound on a support which has the shape of a tube; a core can be inserted into this support when pressure acts on a membrane and the underlying closed end of the bellows. At its lower end, the bellows is equipped with a ferromagnetic steel plate on which the support for the coil is also attached. Below the ferromagnetic steel plate is a thin film circuit, which in turn faces a ferromagnetic steel cap that is attached to the steel plate. In the space formed by this steel plate 46, discrete electrical components are housed, which are connected to the leads to the coil. Under. 1 Alb of the steel plate is a polymer film on which coils are wound, which are used to emit signals to the outside.
Es ist nun Aufgabe der Neuerung, diesen bestehenden Intrakranial-Druckmesser hinsichtlich einer hohen Genauigkeit und einer kompakten Ausführung weiter zu verbessern.It is now the task of the innovation, this existing intracranial pressure meter to improve further in terms of high accuracy and a compact design.
Diese Aufgabe wird bei einem Intrakranial-Druckmesser nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1 durch die in dessen kennzeichnendem Teil enthaltenen Merkmale gelöst.In the case of an intracranial pressure meter according to the preamble of claim 1, this task is achieved by the in its characterizing part contained features solved.
Bei diesem Intrakranial-Druckmesser ist der Kern also überWith this intracranial pressure meter, the core is over
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einen Flansch am freien oberen Ende des evakuierten Balgs angebracht, d. h., der Kern ist außerhalb des Balgs vorgesehen. Das gleiche gilt auch für die Spule, in die der Kern einführbar ist, wenn der Balg durch steigenden Druck zusammengedrückt wird, so daß sich der Flansch nach oben bewegt. Der Kern und der Flansch sind zusammen hutförmig, wobei der Durchmesser des Flansches größer als der Durchmesser des Balgs ist. Durch den größeren Durchmesser des Flansches wird erreicht, daß die magnetischen Feldlinien durch diesen Flansch praktisch ohne Energieverlust verlaufen, während ohne diesen Flansch bzw. mit einem Flansch eines kleineren Durchmessers beträchtliche Energieverluste auftreten können. Die direkte Verbindung des Kerns mit dem Balg über den Flansch ermöglicht eine kompakte Gestaltung des Intrakranial-Druckmessers, was von besonderer Bedeutung ist, da dieser bekanntlich unter die Kopfhaut eingepflanzt werden muß. Ein metallischer Balg benötigt wegen seiner Steifheit an sich einen größeren Durchmesser, um die Empfindlichkeit zu steigern. Dieser größere Durchmesser wird aber durch die direkte Verbindung des Kernes mit dem Balg mehr als ausgeglichen. Wenn Gas im Balg enthalten ist, wird das Meßergebnis durch den Einfluß einer Änderung der Außentemperatur oder der Temperatur des menschlichen Körpers verfälscht. Da bei der Neuerung der Balg evakuiert ist/ kann eine derartige unerwünschte Beeinflussung des Meßergebnisses sicher vermieden werden.a flange attached to the free upper end of the evacuated bellows, d. that is, the core is provided outside of the bellows. The same also applies to the coil into which the core can be inserted when the bellows is activated by increasing pressure is compressed so that the flange moves upwards. The core and the flange are together hat-shaped, wherein the diameter of the flange is greater than the diameter of the bellows. Due to the larger diameter of the Flange ensures that the magnetic field lines run through this flange with practically no loss of energy, while without this flange or with a flange of a smaller diameter, considerable energy losses may occur. The direct connection of the core to the bellows via the flange enables a compact design the intracranial pressure meter, which is of particular importance as it is known to be implanted under the scalp must become. Because of its rigidity, a metallic bellows itself needs a larger diameter in order to achieve the sensitivity to increase. This larger diameter is due to the direct connection between the core and the bellows more than balanced. If gas is contained in the bellows, the measurement result will be influenced by changing the Outside temperature or the temperature of the human body. Since the bellows are evacuated during the renovation is / can be such an undesirable influence on the Measurement result can be safely avoided.
Bei der Neuerung wird also die angestrebte hohe Genauigkeit durch den Energieverluste vermeidenden Flansch und die Evakuierung des Balges erreicht, während die kompakte Aufführung insbesondere auf die direkte Verbindung des Kernes mit dem Balg über den Flansch zurückzuführen ist.In the case of the innovation, the desired high level of accuracy is achieved through the flange that avoids energy losses and the evacuation of the bellows, while the compact design is due in particular to the direct connection of the core to the bellows via the flange .
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Bei der Neuerung wird auch die Erkenntnis ausgenutzt, daß dann, wenn ein induktionsgespeister Resonanzkreis aus einer Spule und einem Kondensator unter der Kopfhaut eingepflanzt ist, der Resonanzpunkt des implantierten Resonanzkreises mittels einer externen induktiven Ankopplung abgegriffen werden kann. Ausgedehnte Untersuchungen haben gezeigt, daß dann, wenn der genannte induktiv erregte Resonanzkreis bezüglich der Induktivität L seiner Spule, der Kapazität C seines Kondensators oder bezüglich beider Größen L und C variabel ausgelegt und eine Beziehung zwischen der Resonanzfrequenz für L und C sowie die Änderung des intrakraniellen Drucks festgelegt wird, mittels der genannten induktiven Ankopplung von außen her indirekte Messungen des intrakraniellen Drucks vorgenommen werden können.The innovation also takes advantage of the knowledge that when an induction-fed resonance circuit consisting of a coil and a capacitor under the scalp is implanted, the resonance point of the implanted resonance circuit by means of an external inductive Coupling can be tapped. Extensive research has shown that if the said inductively excited resonance circuit with respect to the inductance L of its coil, the capacitance C of its Capacitor or variable with respect to both sizes L and C and a relationship between the resonance frequency for L and C as well as the change in intracranial pressure is determined by means of the above Inductive coupling from the outside, indirect measurements of the intracranial pressure can be made can.
Der Meßfühler des Intrakranial-Druckmessers wird in eine überbrückungs- oder Anschlußleitung eingeschaltet, wodurch doppelte Leitungsanschlüsse entfallen.The probe of the intracranial pressure gauge is switched on in a bypass or connecting line, whereby there is no need for double line connections.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Neuerung ergeben sich aus den Schutzansprüchen 2 und 3.Advantageous further developments of the innovation result from claims 2 and 3.
Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Neuerung ejihand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The following are preferred embodiments of the innovation ejihand explained in more detail in the accompanying drawing. Show it:
Fig. 1 und 2 Schnittansichten von Meßfühlern des Intrakranial-Druckmessers gemäß der Neuerung,FIGS. 1 and 2 are sectional views of measuring sensors of the intracranial pressure meter according to the innovation,
Fig. 3 eine schaubildliche Darstellung der Anwendungsweise des neuerungsgenäßen Intrakranial-Druckmessers ,3 shows a diagrammatic representation of the manner in which the inventive intracranial pressure meter is used ,
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Fig. 4 eine Teilschnittansicht zur Veranschaulichung des Einsetzzustandes des Meßfühlers undFig. 4 is a partial sectional view showing the state of insertion of the probe and
Fig. 5 eine Schnittansicht eines abgewandelten Meßfühlers.Fig. 5 is a sectional view of a modified probe.
Der Meßfühler 10 gemäß Fig. 1 weist ein zylindrisches Gehäuse 12 mit einem etwas unterhalb seines oberen Endes vorgesehenen Flansch 14 auf. Im Inneren des Gehäuses 12 ist ein eine innere Hilfs-Feder 18 aufweisender Balg 16 an seinem unteren Ende festgelegt. Eine Balg-Basis 20 haiitert das untere Ende des Balgs 16 in einer flachen oberseitigen Vertiefung. Eine 'iie Basis 20 zentral durchsetzende Verb/ndungsbohrung 24 ist beidseitig mit je einer lotrechten Rille oder Nut 26 verbunden. Die scheibenförmige Basis 20 weist ein Gewinde 28 auf, mit dem sie in den Unterteil des Gehäuses 12 eingeschraubt und somit lotrecht verstellbar ist, so daß eine Feineinstellung der Relativstellung einer Spule zu einem Kern auf noch näher zu beschreibende Weise möglich ist.The probe 10 of Fig. 1 has a cylindrical housing 12 with a slightly below its upper end provided flange 14. Inside the housing 12 is a bellows having an inner auxiliary spring 18 16 set at its lower end. A bellows base 20 supports the lower end of the bellows 16 in a flat manner top recess. A 'iie base 20 centrally enforcing Connection bore 24 is connected on both sides with a vertical groove or groove 26 each. The disc-shaped The base 20 has a thread 28 with which it is screwed into the lower part of the housing 12 and thus perpendicular is adjustable, so that a fine adjustment of the relative position of a coil to a core on even closer descriptive way is possible.
Im Mittelpunkt des Bodens der Balg-Basis 20 ist an diese eine Einlaßleitung 30 angeschlossen, die mit der Bohrung 24 in Verbindung steht und das Zentrum eines das untere Endes des Gehäuses 12 abschließenden Formteils 32 durchsetzt. Ein Anschlag 34 begrenzt die Zusammenziehung oder Verkürzung des Balgs 16In the center of the bottom of the bellows base 20 is connected to this an inlet line 30, which with the bore 24 is connected and the center of a lower end of the housing 12 terminating molded part 32 passes through. A stop 34 limits the contraction or shortening of the bellows 16
Im oberen Abschnitt des Balg-Gehäuses 12 ist eine Spule 36 mit lotrecht stehender Achse gehaltert. Ein hutförmiger Ferritkern 38 mit einem unteren, umlaufenden waagegerechten Plansch 40 ist am freien oberen Ende des Balgs 16 befestigtIn the upper portion of the bellows housing 12 is a coil 36 supported with a vertical axis. A hat-shaped ferrite core 38 with a lower, circumferential horizontal Splash 40 is attached to the free upper end of the bellows 16
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und somit bei dessen Ausdehnung und Zusammenziehung innerhalb der Cpule 36 bewegbar. Ein Kondensator 42 bildet mit der zugeordneten Spule 36 einen induktiv gespeisten Oszillator- bzw. Schwingkreis. Die Spule 36 ist mit einer Kappe 44 abgedeckt und weiterhin in den Forinteil 46 so eingegossen, daß die Oberseite des Gehäuses 12 vollständig geschlossen ist.and thus movable within the coil 36 upon expansion and contraction. A capacitor 42 forms with the associated coil 36 an inductively fed oscillator or resonant circuit. The coil 36 is with a Cap 44 covered and further poured into the Forinteil 46 so that the top of the housing 12 completely closed is.
An das Gehäuse 12 ist eine Austrag- oder Auslaßleitung angeschlossen. Die über die Einlaßleitung 30 zugeführteA discharge or outlet line is connected to the housing 12. The supplied via the inlet line 30
Hirnflüssigkeit durchströmt dabei nacheinander die Ver-Cerebral fluid flows one after the other through the
: bindungsbohrung 24 und die lotrechte(n) Nut(en) 36 und: binding hole 24 and the vertical groove (s) 36 and
ι fließt hierauf um den Balg 16 herum, um dann mit demι then flows around the bellows 16 to then with the
;| Ferritkern 38 und der Spule 36 in Berührung zu gelangen; | Ferrite core 38 and the coil 36 to come into contact
% und über die Auslaßleitung 48 abzuströmen.. % and to flow off via the outlet line 48 ..
Fig. 2 zeigt einen Meßfühler 10a gemäß einer anderen Ausr führungsform. Dieser Meßfühler 10a kennzeichnet sich da-Fig. 2 shows a sensor 10a according to another outfit leadership style. This sensor 10a is characterized
Γ durch, daß die Einlaßleitung 30a zentral vom Boden des Gehäuses 12a abgeht, der untere Endabschnitt des Balgs 16a über die Balg-Basis 20a am Gehäuse 12a befestigt ist und die an einem Spulenhalter oder -träger 50 befestigte Spule 36a lotrecht verstellbar ist, indem der Spulenträger 50 mittels eines Außengewindes 52 in den Oberteil des Gehäuses 12a eingeschraubt ist.Γ by having the inlet pipe 30a centrally from the bottom of the housing 12a goes off, the lower end portion of the bellows 16a is attached to the housing 12a via the bellows base 20a, and the coil 36a attached to a coil holder or carrier 50 is vertically adjustable by the coil carrier 50 is screwed into the upper part of the housing 12a by means of an external thread 52.
Beim beschriebenen Meßfühler 10 erfolgt die lotrechte Einstellung des Ferritkerns 38 innerhalb der Spule 36 durch Änderung der Ictreohten Stellung der Balg-Basis 20, während beim Meßfühler 10a gemäß Fig. 2 diese Einstellung durchIn the described sensor 10, the vertical adjustment of the ferrite core 38 takes place within the coil 36 Change the Ictreohten position of the bellows base 20 while in the case of the sensor 10a according to FIG. 2, this setting is carried out
folgt. Auf diese Weise kann die Induktivität L der Spulefollows. In this way, the inductance L of the coil
\;\; 36 bzw. 36a durch entsprechende Einstellung der Relativ-36 or 36a by setting the relative
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stellung zwischen Spule und Ferritkern auf einen beliebigen Bezugs- oder Eiöhwert kalibriert werden.position between coil and ferrite core to any Reference or level value can be calibrated.
Für das Einpflanzen des Meßfühlers Io gemäß Fig. 3 wird in der ööhädeldecke 62 unter der Kopfhaut 60 eine Bohrung 64 vorgesehen, in welche das Meßfühler-Gehäuse 12 eingesetzt wird, bis sein Flansch 14 auf der SchMdeldecke 62 aufliegt.For the planting of the sensor Io according to FIG. 3, a hole is made in the ööhädeldecke 62 under the scalp 60 64 is provided, into which the sensor housing 12 is inserted until its flange 14 rests on the sleeve cover 62 rests.
Die Einlaßleitung 30 ist an ihrem Ende mit einem Katheter 54 verbunden, welcher durch die Kirnhaut hindurch in die Schädelhöhle hineinreicht. Die Auslaßleitung 48 ist mit einem Behälter 56 zur Aufnahme von HirnfIüs9igkeit sowie zur Entlüftung Verbunden und in die noch zu beschreibende Nebenschluß leitung eingeschaltet.The inlet line 30 is connected at its end to a catheter 54 which passes through the skin into the Cranial cavity extends into it. The outlet line 48 is provided with a container 56 for receiving cerebral fluid as well Connected for venting and switched into the shunt line to be described.
Eine Schwingspule 58 eines Resonanzrrteßgeräts, das dicht über dem Meßfühler 10 auf die Kopfhaut 60 aufgesetzt wird, stellt eine induktive Ankopplung mit dem Meßfühler 10 her.A voice coil 58 of a resonance test device which is leakproof is placed on the scalp 60 above the sensor 10, establishes an inductive coupling with the sensor 10.
Für die praktische Anwendung des Intrakranial-Druckmessers wird der Meßfühler 10 nach Einstellung der Balg-Basis 20 zur Festlegung der Relativbeziehung zwischen Spule 36 und Ferritkern 38 entsprechend der vorher ermittelten Normal·* stellung zusammengebaut und vergossen und dann unter Herstellung einer Verbindung mit der Schädelhöhle 66 unter dei Kopfhaut 6O eingepflanzt. Wenn bestimmte physiologische Ursachen eine Vergrößerung der Hirnflüssigkeitsmenge in der Schädelhöhle 66 hervorgerufen haben,, kann die überfließende Flüssigkeit über die Nebenschlußleitung in das Atrium oder in die Bauchhöhle abgeleitet werden. Ini Falle einer Störung, wie einer Verstopfung der Nebenschlußleitung, erzeugt jedoch die Hirnflüssigkeit inFor the practical use of the intracranial pressure meter the sensor 10 after setting the bellows base 20 to determine the relative relationship between coil 36 and Ferrite core 38 assembled and potted in accordance with the previously determined normal position and then under production a connection with the cranial cavity 66 implanted under the scalp 6O. When certain physiological causes have caused an increase in the amount of cerebrospinal fluid in the cranial cavity 66, the overflowing Fluid can be drained into the atrium or into the abdominal cavity via the bypass line. In the case of one However, disorder, such as a blockage of the bypass, creates the cerebrospinal fluid in
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der Söhädelhöhle 66 einen anomalen Druck, Wobei sidh diese Druckänderung zum Meßfühler 10 ausbreitet und dort zu einer Verkürzung des Balgs 16 führt. Aufgrund dieser Balgverkürzung wird der ferritkern 38 gegenüber der Spule 36 zurückgezogen, was zu einer Änderung der Induktivität L der Spule 36, gefolgt von einer Änderung der Resonanzfrequenz des induktiv gespeisten Resonanzkreises innerhalb des Meßfühlers 10 führt.of the Söhädelhöhle 66 an abnormal pressure, whereby sidh this pressure change propagates to the sensor 10 and there leads to a shortening of the bellows 16. Because of This shortening of the bellows, the ferrite core 38 is withdrawn relative to the coil 36, which leads to a change in the Inductance L of coil 36 followed by a change the resonance frequency of the inductively fed resonance circuit within the sensor 10 leads.
Wenn nun die dicht an den Meßfühler 10 herangeführte Schwingspule 58 Resonanzfrequenzen erzeugt, die sich innerhalb eines bestimmten Bereichs kontinuierlich ändern, tritt am Resonanzpunkt der Resonanzfrequenz des induktiven Resonanzkreises Resonanz auf. Infolgedessen kann der intrakranielle Druck von außen her indirekt gemessen werden, sofern im voraus Informationen bezüglich der Obereinstimmung zwischen dem Resonanzpunkt und dem intrakraniellen Druck vorliegen.If the voice coil 58, which is brought close to the sensor 10, generates resonance frequencies which are within Continuously changing a certain range occurs at the resonance point of the resonance frequency of the inductive Resonance circuit resonance. As a result, the intracranial pressure can be measured indirectly from the outside, provided that there is advance information regarding the compliance between the point of resonance and intracranial pressure.
Der Meßfühler 10 kann somit mit seinem druckempfindlichen Teil in die Nebenschlußleitung eingeschaltet werden, über welche die Hirnflüssigkeit aus der Schädelhöhle austritt. Dasselbe gilt auch für den Meßfühler 1Oa gemäß Fig. 2.The sensor 10 can thus be switched on with its pressure-sensitive part in the shunt line which the cerebral fluid leaks from the cranial cavity. The same also applies to the measuring sensor 10a according to FIG. 2.
Fig. 4 veranschaulicht den Einsetzzustand des Meßfühlers oder 10a in die überbrückung^- bzw. Nebenschlußleitung. Dabei befindet sich der Behälter 56 dicht neben dem Meßfühler 10 oder 10a, wobei er über eine Leitung 56a mit der Auslaßleitung 48 des Meßfühlers 10 verbunden ist, während an den Behälter 56 eine Verbindungsleitung 56b angeschlossen ist.Fig. 4 illustrates the state of insertion of the probe or 10a in the bridging ^ - or shunt line. The container 56 is located close to the sensor 10 or 10a, and is connected to the via a line 56a Outlet line 48 of the sensor 10 is connected, while connected to the container 56 a connecting line 56b is.
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Der Behälter 56 dient als £>uftp- öder Förderraum. Die Verbindungsleitung 56a ist mit ihrem Ende etwas in den Behälter 56 hineingeschoben, Wenn somit der Behälter 56 von außen her durch die Kopfhaut hindurch zusammengedrückt wird, wird auch der Vorstehende Teil der Leitung 56a zusammengedrückt, so daß er als Einwege- oder Rückschlag= ventil für die Pumpwirkung wirkt.The container 56 serves as a pumping space. The connecting line 56a is pushed with its end somewhat into the container 56, so when the container 56 of is compressed from the outside through the scalp, the protruding part of the line 56a is also compressed, so that it acts as a one-way or non-return valve for the pumping action.
Wenn andererseits die Verbindungsleitung 56b mit dem Pinger zusammengedrückt wird, wird der Behälter 56 an einer von dem in ihn hineinragenden Teil der Leitung 56a entfernten Stelle zusammengepreßt, so daß die Hirnflüssigkeit in entgegengesetzter Richtung gefördert wird. Falls mithin die Strömungsbahn durch den Meßfühler verstopft ist, läßt sich diese Störung durch Fingerdruck feststellen, und der Durchgang kann wieder freigemacht werden, indem der Behälter 56 mit erhöhtem Druck zusammengedrückt wird.On the other hand, when the connecting line 56b is squeezed with the pinger, the container 56 is connected to one of that into it protruding part of the line 56 a distant point compressed, so that the cerebral fluid in opposite Direction is promoted. If the flow path is blocked by the sensor, can detect this disturbance by finger pressure, and the passage can be cleared again by the container 56 is squeezed with increased pressure.
Fig. 5 veranschaulicht einen weiter abgewandelten Meßfühler 10b, bei dem der Balg 16b von einem unter Druck setzbaren Medium, wie Silikonöl, umgeben und der offene untere Abschnitt des Gehäuses 12b mittels einer Membran 70 verschlossen ist, die zur Druckmessung mit der Hirnhaut in Berührung steht. Bei diesem Meßfühler 10b braucht keine Leitung durch die Hirnhaut hindurch in die Schädelhöhle eingeführt zu werden. Da der Meßfühler 10b jedoch geschlossen ist, kann er nicht - wie die Meßfühler 10 und 10a - in die Nebenschlußleitung eingeschaltet werden.Fig. 5 illustrates a further modified sensor 10b, in which the bellows 16b is surrounded by a pressurizable medium, such as silicone oil, and the open lower portion of the housing 12b is closed by means of a membrane 70, which is used for pressure measurement with the meninges in Touch stands. With this sensor 10b, there is no need to introduce a lead through the meninges into the cranial cavity to become. Since the sensor 10b is closed, however, it can not - like the sensors 10 and 10a - into the Shunt line must be switched on.
Bei allen Meßfühlern 10, 10a und 1Ob ist der Ferritkern 38 hutförmig ausgebildet, d. h. als Zylinder mit einem waagerechten Flansch 40 am unteren Ende. Durch diese Hutform wir die Magnetstrecke der ächwingspule 58 verstärkt.In all of the sensors 10, 10a and 10b, the ferrite core 38 is hat-shaped; H. as a cylinder with a horizontal Flange 40 at the lower end. The magnetic path of the magnetic coil 58 is reinforced by this hat shape.
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Der den Ferritkern 38 tragende Baigeh 16 muß luftdicht Bein und eine hohe Federelastissität besitzen j er besteht deshalb aus einem Metall, wie rostfreiem Stahl oder Nickel. Ohne die Hutform des Ferritkerns würde sich eine Unterbrechung der Magnetstrecke der Schwingspule 58 bei verringerter Druckansprechempfindlichkeit ergeben.The Baigeh 16 carrying the ferrite core 38 must be airtight Leg and a high resilience have j he is therefore made of a metal such as stainless steel or nickel. Without the hat shape of the ferrite core, there would be an interruption in the magnetic path of the voice coil 58 with reduced pressure sensitivity.
Im Inneren des Balgs 16 herrscht ein Vakuum,· infolgedessen ergeben sich keinerlei Schwierigkeiten dahingehend, daß der druckempfindliche Teil mit einem Fehler aufgrund des Einflusses einer Körpertemperaturänderung auf ein im Balg 16 eingeschlossenes Gas behaftet ist. Außerdem ist der Balg 16 sehr flexibel, so daß er der Anforderung bezüglich der Messung kleinster Druckänderungen am druckempfindlichen Teil genügt. Weiterhin weist der Balg 16 einen Anschlag auf, ohne den übergroße Drücke am Balg zu einer bleibenden Verformui.., desselben führen könnten.In the interior of the bellows 16 there is a vacuum, as a result there is no problem in that the pressure-sensitive part has an error is affected due to the influence of a body temperature change on a gas trapped in the bellows 16. In addition, the bellows 16 is very flexible, so that it can meet the requirement for measuring the smallest changes in pressure on the pressure-sensitive part is sufficient. Furthermore, the bellows 16 has a stop, without the oversized one Press on the bellows for a permanent deformation .., of the same could lead.
Der intrakranielle Druck beträgt normalerweise etwa 26.6OO Pa bzw. 200 mm Hg (Meßdruck), weshalb der Intrakranial-Druckmesser auf einen ziemlich engen Meßbereich von etwa + 133.000 Pa bzw. + 1.000 mm Hg bis -66.500 Pa bzw. -500 mm Hg eingestellt ist. Druckänderungen in diesem Bereich bewirken eine für die Messung an sich zu kleine Änderung der Länge des Balgs und mithin eine zu kleine Änderung der Induktivität L der Spule 36.The intracranial pressure is usually about 26,600 Pa or 200 mm Hg (measuring pressure), which is why the intracranial pressure meter to a fairly narrow measuring range of about + 133,000 Pa or + 1,000 mm Hg to -66,500 Pa or -500 mm Hg is set. Changes in pressure in this area result in too small a per se for the measurement Change in the length of the bellows and consequently too small a change in the inductance L of the coil 36.
Diese Schwierigkeit bei der Durchführung der Messung wird dadurch überwunden, daß die Resonanzfrequenz des Meßfühlers mit einer festen, dicht an dieser Resonanzfrequenz liegen-This becomes difficult in performing the measurement overcome by the fact that the resonance frequency of the sensor is at a fixed, close to this resonance frequency.
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den Frequenz kombiniert und die Druckänderung mit Verstärkung als Schwebung, welche die Differenz zwischen beiden Frequenzen als Eigenfrequenz besitzt, abgegriffen bzw. gemessen wird.the frequency combined and the pressure change with amplification as a beat, which is the difference between has both frequencies as natural frequency, is tapped or measured.
Die bei dieser Messung erhaltene Meßgröße ist der Absolutdruck, so daß eine Korrektur durch Subtraktion des barometrischen Drucks vom Meßwert den Meß- oder Manometerdruck ergibt.The measured variable obtained in this measurement is the absolute pressure, so that a correction can be made by subtracting the barometric pressure of the measured value gives the measuring or manometer pressure.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispialen wird der Balg als druckempfindlicher Teil benutzt, wobei seine Längenänderung in eine Verschiebung des Ferritkerns innerhalb der Spule 36 umgesetzt und schließlich die Änderung des intrakraniellen Drucks als Änderung der Induktivität L der Spule 36 gemessen wird. Es ist jedoch auch möglich, den Kondensator 42 variabel auszulegen und die Änderung seiner Kapazität C für die Messung heranzuziehen oder aber beide Größen L und C gleichzeitig variabel zu machen.In the exemplary embodiments described, the Bellows used as a pressure-sensitive part, whereby its change in length results in a displacement of the ferrite core within of the coil 36 and finally the change in intracranial pressure as a change in inductance L of the coil 36 is measured. However, it is also possible to design the capacitor 42 variably and to use the change in its capacitance C for the measurement or both quantities L and C at the same time to make it variable.
Beim neuerungsgemäßen Intrakranial-Druckmesser besteht keine Möglichkeit für eine Verunreinigung von außen her, weil der unter der Kopfhaut implantierte Meßfühler induktiv an ein externes Meßgerät ankoppelbar ist. Der Meßfühler besitzt eine lange Betriebslebensdauer, weil er keiner eingebauten Stromversorgung bedarf, und er ist weitgehend wärmebeständig, so daß er vor dem Einsetzen vollständig und wirtschaftlich mittels Wärme sterilisierbar ist, weil er keine aktive Schaltung enthält. Darüber hinaus kann das Volumen dee Meßfühlers beträchtlich verringert werden. In the case of the intracranial pressure meter according to the invention, there is no possibility of contamination from the outside, because the measuring sensor implanted under the scalp can be inductively coupled to an external measuring device. The probe has a long service life because it does not require a built-in power supply and it is largely heat resistant so that it can be completely and economically sterilized by heat prior to insertion because it does not contain active circuitry. In addition, the volume of the probe can be reduced considerably.
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Wenn der druckempfindliche Teil des Meßfühlers in die Überbrückungs- oder Nebenschlußleitung eingeschaltet ist, braucht nur ein einziger Katheter in die Schädelhöhle eingeführt zu sein, wobei diese Strecke bzw. Leitung sowohl zur Entlüftung als auch zum Freimachen, d. Beseitigung von Verstopfungen, benutzt werden kann. Durch diese Ausbildung wird die Zahl der implantierten Teile effektiv reduziert. Da der druckempfindliche Teil evakuiert ist und damit kein Gas enthält, haben Körpertemperaturänderungen keine Meßfehler zur Folge.When the pressure sensitive part of the sensor is switched into the bypass or bypass line is, only a single catheter needs to be inserted into the cranial cavity, with this route or line both for venting and releasing, d. Removal of clogs, can be used. This design effectively reduces the number of parts implanted. Because the pressure sensitive part is evacuated and therefore does not contain any gas, changes in body temperature do not result in measurement errors.
Bei den Vorrichtungen, die mit einer Änderung der Relativstellung zwischen der Spule und dem Ferritkern arbeiten, verhindert andererseits die Hutform des Ferritkerns effektiv eine Unterbrechung der Magnetflußbahn bei erhöhter Ansprechempfindlichkeit des druckempfindlichen Teils, so daß Intrakranial-Druckmesser, die sich bisher nicht für die Messung von kleinsten Änderungen des intrakraniellen Drucks eingneten, in vorteilhafter Weise für die zuverlässige Druckmessung eingesetzt werden können.In the case of devices that work with a change in the relative position between the coil and the ferrite core, On the other hand, the hat shape of the ferrite core effectively prevents an interruption of the magnetic flux path at increased Sensitivity of the pressure-sensitive part, so that intracranial pressure gauges that were previously not for the measurement of the smallest changes in the intracranial pressure, in an advantageous manner for the reliable Pressure measurement can be used.
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