ES2323698T3 - Valvula autorregulable para hidrocefalia. - Google Patents
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Abstract
Una válvula autorregulable para hidrocefalia (30) para regular el líquido cefalorraquídeo en un paciente, que comprende: una cubierta (32) que incluye en la misma una cámara (34) que puede permitir el flujo de líquido a través de la misma, un puerto de entrada (36) en comunicación fluida con la cámara (34) para facilitar el paso de líquido al interior de la cámara (34), un puerto de salida (38) en comunicación fluida con la cámara (34) para facilitar el paso de líquido al exterior de la cámara (34); y un mecanismo de válvula (40) dispuesto dentro de la cubierta (32) para regular la velocidad de flujo de líquido a través de la cámara (34), incluyendo el mecanismo de válvula (40) un asiento de válvula (44) adyacente a una abertura en el puerto de entrada (36), un miembro de bloqueo (46) configurado para asentarse en el asiento de válvula (44) y un elemento de desviación (50) para ejercer una fuerza de desviación contra el miembro de bloqueo (46) para mantener selectivamente el miembro de bloqueo (46) contra el asiento de válvula (44) y evitar el flujo de líquido a través del mismo, configurándose el elemento de desviación (50) para responder a una diferencia de presión dentro de la válvula (30); en la que el elemento de desviación (50) tiene una resistencia ajustable para permitir la liberación de líquido a una velocidad que es proporcional a una diferencia de presión promedio a lo largo del tiempo, caracterizada por que el elemento de desviación (50) está configurado para facilitar el paso de líquido desde el puerto de entrada (36) a la cámara (34) sin el paso a través del elemento de desviación (50); y por que el elemento de desviación (50) comprende al menos un fuelle sensible (52) definido por una placa de base (172), una placa terminal opuesta (174) y una pared lateral plegable que se extiende entre las mismas (176).
Description
Válvula autorregulable para hidrocefalia.
La invención se refiere generalmente a
dispositivos médicos para dirigir fluidos corporales de una región
de un paciente a otra región. Más específicamente, esta invención se
refiere a sistemas de derivación que tienen una válvula de
resistencia variable controlada por presión. Incluso más
específicamente, esta invención se refiere a una válvula
autorregulable para hidrocefalia que tiene características de
amortiguación que proporciona una velocidad de drenaje que es
proporcional a la presión promedio a lo largo del tiempo.
La hidrocefalia es una afección que padecen
pacientes que son incapaces de regular el flujo de líquido
cefalorraquídeo a través de las vías naturales de su propio cuerpo.
Producido por el sistema ventricular, el líquido cefalorraquídeo
(LCR) se absorbe normalmente por el sistema venoso del cuerpo. En un
paciente que padece hidrocefalia, el líquido cefalorraquídeo no se
absorbe de este modo, sino que por el contrario se acumula en los
ventrículos del cerebro del paciente. Si se deja sin tratar, el
volumen creciente de líquido aumenta la presión intracraneal del
paciente y puede conducir a afecciones médicas graves, tales como
compresión del tejido cerebral y flujo sanguíneo alterado al
cerebro.
cerebro.
El tratamiento de hidrocefalia ha implicado
convencionalmente drenar el exceso de líquido de los ventrículos y
redirigir el líquido cefalorraquídeo a otra área del cuerpo del
paciente, tal como el abdomen o el sistema vascular. Un sistema de
drenaje, denominado comúnmente una derivación, se usa a menudo para
realizar la transferencia de líquido. Para instalar la derivación,
típicamente se realiza una incisión en el cuero cabelludo y se
taladra un pequeño orificio en el cráneo. Se instala un catéter
proximal, o ventricular, en la cavidad ventricular del cerebro del
paciente, mientras que se instala un catéter distal, o de drenaje,
en la parte del cuerpo del paciente en la que se tiene que
reintroducir el exceso de líquido.
Para regular el flujo del líquido
cefalorraquídeo y mantener la presión apropiada en los ventrículos,
se puede poner una bomba o válvula de control unidireccional entre
los catéteres proximal y distal. Generalmente, los sistemas de
derivación incluyen un mecanismo de válvula que funciona permitiendo
el flujo de líquido solamente una vez que la presión del líquido
alcance un determinado nivel umbral. Es decir, el líquido entra en
la válvula solamente cuando la presión de líquido supera la
resistencia del mecanismo de válvula a abrirse. Algunos mecanismos
de válvula permiten el ajuste, o programación, del nivel de presión
de abertura al que comienza el flujo de líquido. Estos mecanismos
de válvula pueden comprender una diversidad de configuraciones. Por
ejemplo, el mecanismo de válvula se puede configurar como una bola
en cono como se ilustra y describe en las Patentes de Estados
Unidos Nº 3.886.948, 4.332.255, 4.387.715, 4.551.128, 4.595.390,
4.615.691, 4.772.257, 5.069.663, 5.928.182, 5.980.480 y la
Solicitud de Patente Europea Nº EP 1 331 019. Además, la Patente de
Estados Unidos Nº 5.810.761 describe un mecanismo de válvula que
funciona usando un elemento elástico con forma de fuelle que
controla la presión de drenaje mediante un resorte que fuerza una
placa contra un orificio.
Un objetivo esencial de cualquier tratamiento de
hidrocefalia y, además, de cualquier sistema de derivación de
hidrocefalia es restaurar el equilibrio entre la formación y
absorción de LCR en el paciente. Las investigaciones en esta área
han demostrado que, aunque la velocidad de formación es insensible a
presión, la velocidad de absorción aumenta de forma lineal con
presión creciente. Además, las velocidades de formación y absorción
varían significativamente de paciente a paciente, con la edad y con
el ciclo circadiano. Específicamente, la velocidad de formación de
LCR aumenta con la edad comenzando desde la infancia hasta la
adultez, pero después disminuye continuamente con la edad después
de la adultez. Lo que es aún más importante, la velocidad de
absorción residual natural en pacientes con hidrocefalia varía de
paciente a paciente. Esta velocidad de absorción específica de
paciente determina el grado de dependencia de derivación de ese
paciente particular. Debido a estas variaciones en las velocidades
de absorción y formación del LCR, prácticamente es imposible
predecir el nivel de resistencia necesario de la válvula de
hidrocefalia que conducirá a la restauración de presiones
fisiológicas normales en los ventrículos cerebrales del
paciente.
Los mecanismos de válvula que drenan
continuamente LCR se conocen bien, al igual que mecanismos de
válvula que controlan y/o ajustan la presión de abertura y/o
velocidad de drenaje del LCR del paciente. Sin embargo, estos
mecanismos de válvula responden al flujo de líquido o presión
instantánea en los ventrículos para conseguir una presión o caudal
predeterminado. Este caudal establecido artificialmente evita que
tengan lugar formas de onda de presión fisiológica normal y se
sospecha que las formas de onda de presión no natural resultantes
son responsables del desarrollo tardío que se observa frecuentemente
en hidrocefalia. Los dispositivos actuales intentan restaurar las
formas de onda de presión fisiológica normal proporcionando modos
para ajustar, o programar, la presión de abertura de la válvula.
Sin embargo, estos dispositivos actuales proporcionan todavía
resultados no ideales. Por lo tanto, existe una necesidad de un
dispositivo de válvula simple que ajustará su resistencia al estado
del paciente y que tendrá en cuenta la variabilidad de las
velocidades de absorción y formación del paciente a lo largo del
tiempo.
La presente invención proporciona una válvula
autorregulable para hidrocefalia que drena continuamente líquido
cefalorraquídeo en un paciente a una velocidad que es proporcional a
la diferencia de presión promedio a través de la válvula a lo largo
del tiempo. La válvula emplea un mecanismo de bola en cono que tiene
un resistor asociado que es insensible a variaciones de presión de
alta frecuencia para regular la abertura del mecanismo de válvula.
En un aspecto de la presente invención, la válvula comprende una
cubierta que rodea una cámara que es capaz de permitir el flujo de
líquido a través de la misma. Un puerto de entrada en comunicación
fluida con la cámara facilita el paso de líquido al interior de la
cámara, mientras que un puerto de salida en comunicación fluida con
la cámara facilita el paso de líquido al exterior de la cámara.
Para regular la velocidad de flujo de líquido a
través de la cámara, se dispone un mecanismo de válvula dentro de
la cubierta. El mecanismo de válvula incluye un asiento de válvula
adyacente a una abertura en el puerto de entrada de tal forma que
el líquido puede pasar al interior de la cámara. El mecanismo de
válvula también incluye un miembro de bloqueo configurado para
asentarse en el asiento de válvula. Cuando el miembro de bloqueo se
asienta contra el asiento de válvula, el LCR no puede entrar a
través del asiento de válvula y al interior de la cámara. El
mecanismo de válvula también incluye un elemento de desviación (por
ejemplo, un resorte, una membrana plegable y/o un fuelle flexible)
que se comunica con el miembro de bloqueo para desviar el miembro
de bloqueo contra el asiento de válvula. El elemento de desviación
está configurado para responder a una diferencia de presión dentro
de la válvula y tiene una resistencia ajustable para permitir la
liberación de líquido a una velocidad que es proporcional a una
diferencia de presión promedio a lo largo de tiempo.
El elemento de desviación comprende al menos un
fuelle flexible. El fuelle flexible está definido por una placa de
base que se comunica con el miembro de bloqueo, una placa terminal
opuesta y una pared lateral plegable que se extiende entre las
placas. Las placas pueden ser redondas de tal forma que el fuelle
flexible tenga una forma generalmente cilíndrica. En la placa
terminal hay un orificio para proporcionar comunicación fluida
entre el fuelle flexible y la cámara. El orificio, que permite que
el líquido pase al interior y al exterior del fuelle flexible y al
interior de la cámara, puede ser de forma redonda. El fuelle
flexible puede estar formado por un material elastomérico
biocompatible, incluyendo polímeros (por ejemplo, polietileno,
poliuretano) o metal (por ejemplo, titanio, aleación de titanio o
metal recubierto con titanio). En una realización ilustrativa de la
presente invención, el elemento de desviación está conectado con el
miembro de bloqueo y actúa sobre el miembro de bloqueo como un
resistor o un amortiguador. El elemento de desviación puede
comprender un elemento de resorte.
En otra realización ilustrativa de la presente
invención, el elemento de desviación comprende dos fuelles
flexibles. Cada uno de los fuelles puede estar conformado de manera
cilíndrica. El primer fuelle flexible es similar en cuanto a la
configuración al que se ha descrito anteriormente y está conectado
en paralelo a un segundo fuelle flexible mediante un orificio que
establece una tensión preajustada en el fuelle. El orificio, que se
localiza entre los dos fuelles, permite la comunicación fluida entre
el primer y el segundo fuelle. En esta realización, el elemento de
desviación es un sistema fluido cerrado y puede estar lleno al menos
parcialmente con un fluido tal como aire o un gas inerte (por
ejemplo, argón). El primer fuelle flexible está conectado al
miembro de bloqueo. Se considera que el primer y el segundo fuelle
flexible se formen a partir de un material elastomérico. Por
ejemplo, cada uno de los fuelles se puede formar a partir de un
material elastomérico, incluyendo polímeros (por ejemplo,
polietileno, poliuretano) o metal (por ejemplo, titanio, aleación de
titanio o metal recubierto con titanio).
En otro aspecto de la presente invención, el
miembro de bloqueo es una bola esférica, mientras que el asiento de
válvula tiene una superficie esférica, contorneada para coincidir
con una porción de una superficie externa de la bola esférica. La
válvula de la presente invención se puede alojar dentro de un
dispositivo de derivación para el implante en el interior de un
paciente con hidrocefalia.
Otras características de la invención, su
naturaleza y diversas ventajas serán más evidentes a partir de los
dibujos adjuntos y la siguiente descripción detallada de los dibujos
y las realizaciones preferidas.
\vskip1.000000\baselineskip
La invención se puede entender más completamente
a partir de la siguiente descripción detallada tomada junto con los
dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 es una vista desde arriba de un
dispositivo de derivación que rodea un mecanismo de válvula de bola
en cono de la técnica anterior;
La Figura 2A es una vista lateral ampliada del
mecanismo de válvula de bola en cono del dispositivo de derivación
de la Figura 1;
La Figura 2B es una vista lateral más detallada
del mecanismo de válvula de bola en cono de la Figura 2A;
La Figura 3 es una vista transversal de una
válvula con un mecanismo de válvula asociado de la presente
invención;
La Figura 4 es una vista transversal de otra
realización de una válvula con un mecanismo de válvula asociado de
la presente invención; y
La Figura 5 es una representación gráfica del
rendimiento esperado del mecanismo de válvula de las Figuras 3 y 4
a lo largo del tiempo.
La presente invención proporciona una válvula
autorregulable para hidrocefalia que drena de forma continua
líquido cefalorraquídeo en un paciente a una velocidad que es
proporcional a la diferencia de presión promedio a través de la
válvula a lo largo del tiempo. Además, la válvula tiene un mecanismo
de válvula asociado que incluye un resistor, que es insensible a
variaciones de presión de frecuencia alta, para regular la presión
de abertura del mecanismo de válvula. La válvula de la presente
invención se puede incorporar en un dispositivo de derivación 10
similar al que se muestra en la Figura 1, que emplea un mecanismo de
bola en cono 20 como se describe, por ejemplo, en las Patentes de
Estados Unidos Nº 3.886.948, 4.332.255, 4.387.715, 4.551.128,
4.595.390, 4.615.691, 4.772.257 y 5.928.182. Como se muestra en la
Figura 2A, el mecanismo de bola en cono 20 incluye una bola de rubí
que descansa sobre un asiento que está comunicación fluida con LCR
que entra en el dispositivo de derivación. Un resorte ejerce una
resistencia o fuerza de resorte sobre la bola de rubí para mantener
la bola sobre el asiento. Cuando la fuerza del LCR supera la fuerza
del resorte, la bola de rubí se desplaza y se mueve fuera del
asiento de tal forma que el LCR puede salir del dispositivo de
derivación 10. Las fuerzas compensatorias que actúan sobre la bola
de rubí están representadas por las flechas mostradas en la Figura
2B. Como se ilustra, el resorte está unido a una leva en espiral que
permite ajustar la resistencia o fuerza de resorte aumentando o
disminuyendo la altura del brazo unido del resorte. Todo el
mecanismo de válvula 20 se puede unir a una placa de base dentro
del dispositivo de derivación 10. Se considera que la válvula
autorregulable de la presente invención puede sustituir o
suplementar el conjunto de resorte y leva del mecanismo de bola en
cono de la Figura 2A.
Con respecto ahora a la Figura 3, en la que se
muestra una realización ilustrativa de la presente invención, la
válvula autorregulable 30 comprende una cubierta 32 que rodea una
cámara 34 para el flujo de fluido a través de la válvula 30. La
cámara 34 está en comunicación fluida con un puerto de entrada 36
para facilitar el paso de LCR que entra en la válvula 10 al
interior de la cámara 34 y un puerto de salida 38 para facilitar el
paso de LCR al exterior de la cámara 34.
Para regular la velocidad de flujo de fluido a
través de la cámara 34 se dispone un mecanismo de válvula 40 dentro
de la cubierta 32. El mecanismo de válvula 40 incluye un asiento de
válvula 44 formado sobre una placa de base 42 dentro de la cubierta
32. El asiento de válvula 44 es adyacente a una abertura en el
puerto de entrada 36 de tal forma que el LCR puede pasar al
interior de la cámara 34. El asiento de válvula 44 está configurado
para recibir un miembro de bloqueo 46 que, cuando se asienta contra
el asiento de válvula 44, evita el flujo de fluido a través del
asiento de válvula 44 y al interior de la cámara 34. Como se muestra
en la Figura 3, el miembro de bloqueo 46 puede ser una bola
esférica, mientras que el asiento de válvula 44 se puede configurar
con una superficie contorneada para coincidir con una parte de una
superficie externa de la bola esférica 46. Sin embargo, se
considera que el asiento de válvula 44 y el miembro de bloqueo 46
pueden tener cualquier forma complementaria adecuada para regular el
flujo de fluido al interior y exterior de la válvula 10.
El mecanismo de válvula 40 también incluye un
elemento de desviación 50 que se comunica con el miembro de bloqueo
46, actuando como un absorbedor de impactos o amortiguador, para
desviar el miembro de bloqueo 46 contra el asiento de válvula 44.
El elemento de desviación 50 está configurado para responder a una
diferencia de presión dentro de la válvula 30 y tiene una
resistencia ajustable para permitir la liberación de fluido a una
velocidad que es proporcional a una diferencia de presión promedio a
lo largo del tiempo. El elemento de desviación 50 puede comprender
cualquier número de configuraciones, tal como un resorte, una
membrana plegable y/o un fuelle flexible. Como se ilustra en la
Figura 3, el elemento de desviación comprende un primer fuelle
flexible 52 y un segundo fuelle flexible 54. Cada uno de los fuelles
52, 54 se puede conformar de manera cilíndrica. Sin embargo, se
entiende que los fuelles 52, 54 también pueden tener otras formas
sin apartarse del espíritu de la invención. El primer fuelle
flexible 52 está conectado en serie con el segundo fuelle flexible
54 mediante orificio 56 que establece una tensión preajustada en
los fuelles 52, 54. El orificio 56, que se localiza entre los dos
fuelles, permite la comunicación fluida entre el primer y el segundo
fuelle flexible 52, 54. El orificio 56 puede tener una forma
sustancialmente circular o puede tener formas adecuadas
alternativas. El elemento de desviación 50 es un sistema fluido
cerrado, es decir, el volumen de fluido dentro del elemento de
desviación 50 permanece constante. El primer y el segundo fuelle
52, 54 pueden llenarse con un fluido tal como aire, un gas inerte,
por ejemplo, argón, nitrógeno o un aceite, por ejemplo, aceite de
silicona. Sin embargo, también se pueden utilizar otros fluidos
adecuados.
Un miembro de soporte rígido 58 se extiende
entre el primer y el segundo fuelle 52, 54 en el plano del orificio
56. El miembro de soporte 58 asegura o fija el elemento de
desviación 50 a la cubierta 32. El miembro de soporte 58 está
configurado para proporcionar suficiente rigidez para soportar el
primer fuelle flexible 52 durante el plegamiento, sin desviarse
debido a la presión ejercida contra el miembro de soporte 58 por el
primer fuelle flexible 52. El miembro de soporte 58 incluye una
pluralidad de aberturas 60 para permitir que el fluido dentro de la
cámara 34 pase alrededor del elemento de desviación 50. Por ejemplo,
el miembro de soporte 58 puede estar perforado o incluir una
pluralidad de aberturas tales como orificios o ranuras para permitir
que el líquido LCR fluya a través del miembro de soporte 58.
Como se muestra en la Figura 3, el primer fuelle
flexible 52 está conectado al miembro de bloqueo 46. El fuelle 52
puede descansar sobre la parte superior del miembro de bloqueo 46 o
el fuelle 52 se puede unir al miembro de bloqueo 46.
Se considera que los fuelles 52, 54 se pueden
formar a partir de cualquier material adecuado para formar una
estructura plegable y expansible que sea impermeable a los fluidos
que rodean y a los fluidos que rodean los fuelles 52, 54. Cada uno
de los fuelles 52, 54 está formado por una membrana que se puede
conformar. La membrana que se puede conformar puede ser un material
elastomérico biocompatible. El material elastomérico puede ser un
polímero, tal como material termoplástico o poliuretano. Otros
materiales poliméricos biocompatibles adecuados también incluyen
polietileno. La membrana que se puede conformar también puede estar
formada por metal. Los metales adecuados incluyen titanio, aleación
de titanio o metal recubierto con titanio.
Durante el funcionamiento, el elemento de
desviación 50 está configurado para responder a una diferencia de
presión dentro de la válvula 10 y para actuar como un amortiguador o
absorbedor de impactos para permitir la liberación de LCR a una
velocidad que es proporcional a una diferencia de presión promedio a
lo largo del tiempo. Cuando la fuerza del LCR actúa sobre el
miembro de bloqueo 46 para desasentar el mismo, es decir, para
elevarlo del asiento de válvula 44 como se ilustra en la Figura 3,
el elemento de desviación 50 se ajusta de acuerdo con la presión
ejercida sobre el miembro de bloqueo 46 por el LCR. Para que el
miembro de bloqueo 46 se eleve, el primer fuelle flexible 52 tiene
que disminuir el volumen, es decir, plegarse, de tal forma que el
miembro de bloqueo 46 pueda elevarse y permitir que el líquido fluya
a través del asiento de válvula 44 cuando el primer fuelle flexible
52 se comprime. El segundo fuelle flexible 54 aumentará
necesariamente en volumen, es decir, se expandirá para compensar el
cambio en el primer fuelle flexible 52, ya que el elemento de
desviación 50 es un sistema cerrado y tiene un volumen total fijo.
Cuando el primer fuelle flexible 52 se pliega, el fluido dentro de
ese fuelle 52 saldrá por el orificio 56 y al interior del segundo
fuelle flexible 54 para provocar la expansión en el fuelle 54.
El tamaño del orificio 56 determina la velocidad
a la que esta transferencia de fluido tiene lugar. Si el orificio
56 es de diámetro pequeño, con respecto al área superficial plana
del fuelle 52, 54 que contiene el orificio 56, se crea una
resistencia relativamente elevada al flujo de fluido por el orificio
56. Por tanto, las dimensiones del orificio 56 afectan a la
velocidad a la que se pliega el primer fuelle flexible 52 y, por
tanto, un orificio 56 relativamente pequeño crea una respuesta
retardada a la presión de LCR ejercida sobre el miembro de bloqueo
46. Mediante el diseño del mecanismo de válvula 40 de este modo, la
caída de presión creada a través del asiento de válvula 44 limita
la velocidad a la que se puede elevar el miembro de bloqueo 46.
Esto crea un retraso entre la onda de presión y la abertura asociada
de la válvula 30. Por lo tanto, la tensión preajustada en los
fuelles 52, 54 determina la presión promedio deseada a través de la
válvula 30 mientras que las propiedades del fluido en los fuelles
52, 54 en combinación con el tamaño del orificio 56 determinan el
tiempo promedio requerido para drenar el LCR por la válvula 30.
El mecanismo de válvula 40 de la presente
invención se puede explicar adicionalmente mediante la siguiente
ecuación:
X(t) =
EXP (-t/\tau) \left\{\int \ EXP(t/\tau)*[P_{icp}-P_{p}] +
Const
\right\}
en la que X(t) representa la
traslación, o desplazamiento vertical, del miembro de bloqueo 46,
\tau es la constante de tiempo del sistema, P_{icp} es la
presión de fluido aguas arriba y P_{p} es la presión de fluido
aguas abajo de la válvula 10. La anterior relación muestra que el
desplazamiento del miembro de bloqueo 46 X(t) es
proporcional a la diferencia promedio entre la presión intracraneal
(P_{icp}) y la presión (P_{p}) de la cavidad corporal (por
ejemplo, peritoneo o aurícula derecha) a la que se tiene que drenar
el líquido. La respuesta de frecuencia del mecanismo de válvula 40
se determina por la proporción entre la rigidez del fuelle
(K_{s}), el área del fuelle (A_{s}) y la resistencia del
orificio 56 (R_{o}), donde A_{s} representa el área de corte
transversal promedio de los fuelles 52, 54, que están formados de
manera cilíndrica. Usando esta ecuación se puede calcular la
resistencia R_{o} del orificio para un sistema de válvula dado y
se puede determinar su diámetro o sus
dimensiones.
Se puede demostrar que la constante de tiempo
\tau es:
\tau =
R_{o}A_{s}{}^{2}/K_{s}
La resistencia de la válvula 30 será
proporcional a X^{2}(t). La relación de
presión-tiempo esperada de la válvula 30 de la
presente invención se puede describir en la Figura 5. Como se
muestra, la resistencia de la válvula 30 responde a cambios en la
presión intracraneal. Cuando la presión promedio es alta, la
resistencia de la válvula es baja. La resistencia baja provoca que
la velocidad del drenaje aumente, disminuyendo de este modo la
presión intracraneal. Cuando se disminuye la presión intracraneal
promedio, la resistencia aumenta y la presión intracraneal promedio
alcanza su nivel predeterminado. Se debe entender que, aunque la
presión intracraneal promedio está controlada, todavía tienen lugar
variaciones significativas en la presión intracraneal instantánea,
restaurando de este modo la presión intracraneal del paciente con
derivación hasta niveles y patrones fisiológicos normales. Es
decir, debido a que la presión se puede cambiar de forma
instantánea, se restauran las formas de onda de presión fisiológica
normal. Se considera además que el uso de una válvula 30 de este
tipo eliminaría la necesidad de un dispositivo
anti-sifón separado.
Los principios que subyacen al mecanismo de
válvula 40 de la Figura 3 se pueden aplicar igualmente a un elemento
de desviación que tenga un único fuelle flexible. La Figura 4
ilustra otra realización ilustrativa de la presente invención, en
la que la válvula 130 comparte características similares de la
válvula 30 (indicándose todos los elementos similares por el mismo
número después del prefijo "1") excepto porque el elemento de
desviación 150 contiene un único fuelle 170. El fuelle flexible 170
está definido por una placa de base 172, una placa terminal opuesta
174 y una pared lateral plegable 176 que se extiende entre las
mismas. La placa de base 172 se comunica con el miembro de bloqueo
146 y puede descansar contra o unirse directamente con el miembro de
bloqueo 146. La placa terminal opuesta 174 está conectada al
miembro de soporte 158. Las placas 172, 174 pueden ser redondas, de
tal forma que el fuelle flexible 170 tenga una forma cilíndrica. El
fuelle flexible 170 es un sistema fluido abierto y en la placa
terminal 174 hay un orificio 178 para proporcionar comunicación
fluida entre el fuelle flexible 170 y la cámara 134. El orificio
178, que permite que el fluido pase al interior y al exterior del
fuelle flexible 170 y al interior de la cámara 134 puede tener una
forma sustancialmente circular o puede tener cualquier otra forma
adecuada.
Como en la realización previa, el fuelle
flexible 170 está formado por una membrana que se puede conformar.
Se considera que la membrana que se puede conformar puede comprender
cualquier material adecuado para formar una estructura plegable y
expansible que sea impermeable a los fluidos que rodea y a los
fluidos que rodean el fuelle 170. La membrana que se puede
conformar puede ser un material elastomérico biocompatible. El
material elastomérico puede ser un polímero, tal como material
termoplástico o poliuretano. Otros materiales poliméricos
biocompatibles adecuados también incluyen polietileno. La membrana
que se puede conformar también puede estar formada por metal. Los
metales adecuados incluyen titanio, aleación de titanio o metal
recubierto con titanio.
El elemento de desviación 150 está configurado
para funcionar del mismo modo que el elemento de desviación 50.
Cuando la fuerza del LCR actúa sobre el miembro de bloqueo 146 para
desasentar el mismo, el elemento de desviación 150 ajusta su
volumen de acuerdo con la presión ejercida sobre el miembro de
bloqueo 146 por el LCR. Para que se eleve el miembro de bloqueo
136, el fuelle flexible 170 tiene que disminuir el volumen, es
decir, plegarse. Cuando el fuelle flexible 170 se pliega, el fluido
dentro de ese fuelle 170 saldrá por el orificio 178 y al interior
de la cámara 134. El tamaño del orificio 178 determina la velocidad
a la que tiene lugar esta transferencia de fluido. Cuando hay un
orificio 56 relativamente pequeño, la velocidad a la que se pliega
el fuelle flexible 170 está impedida por la resistencia en el
orificio 56 al flujo de fluido y, de este modo, crea una respuesta
retardada a la presión de LCR ejercida sobre el miembro de bloqueo
146. Cuando la presión del LCR sobre el miembro de bloqueo 146
disminuye, el fuelle flexible 170 se pliega y el miembro de bloqueo
146 de nuevo se asienta en el asiento de válvula 144. Cuando el
fuelle 170 se pliega, el líquido LCR entrará en el fuelle 170 a
través del orificio 178 hasta que se haya conseguido un volumen
suficiente para permitir que el fuelle 170 ejerza una fuerza sobre
el miembro de bloqueo 146 suficiente para cerrar el asiento de
válvula 144 y evitar o limitar la entrada de fluido.
Las válvulas 130, 30 de la presente invención se
pueden incorporar en un dispositivo de derivación tal como el
dispositivo 10 mostrado en la Figura 1. Se considera que las
válvulas autorregulables 130, 30 de la presente invención pueden
sustituir o suplementar el conjunto de resorte y leva del mecanismo
de bola en cono mostrado en la Figura 2A. Es decir, los elementos
de desviación 50, 150 de la presente invención se pueden poner entre
la bola de rubí y el resorte del mecanismo de bola en cono de la
técnica anterior, si se desea.
Se entenderá que lo anterior solamente ilustra
los principios de la invención y que los especialistas en la
técnica pueden realizar diversas modificaciones sin apartarse del
alcance y espíritu de la invención. Todas las referencias citadas
en este documento se incorporan expresamente como referencia en su
totalidad.
Claims (19)
1. Una válvula autorregulable para hidrocefalia
(30) para regular el líquido cefalorraquídeo en un paciente, que
comprende:
- una cubierta (32) que incluye en la misma una cámara (34) que puede permitir el flujo de líquido a través de la misma,
- un puerto de entrada (36) en comunicación fluida con la cámara (34) para facilitar el paso de líquido al interior de la cámara (34),
- un puerto de salida (38) en comunicación fluida con la cámara (34) para facilitar el paso de líquido al exterior de la cámara (34); y
- un mecanismo de válvula (40) dispuesto dentro de la cubierta (32) para regular la velocidad de flujo de líquido a través de la cámara (34), incluyendo el mecanismo de válvula (40) un asiento de válvula (44) adyacente a una abertura en el puerto de entrada (36), un miembro de bloqueo (46) configurado para asentarse en el asiento de válvula (44) y un elemento de desviación (50) para ejercer una fuerza de desviación contra el miembro de bloqueo (46) para mantener selectivamente el miembro de bloqueo (46) contra el asiento de válvula (44) y evitar el flujo de líquido a través del mismo, configurándose el elemento de desviación (50) para responder a una diferencia de presión dentro de la válvula (30);
en la que el elemento de desviación (50) tiene
una resistencia ajustable para permitir la liberación de líquido a
una velocidad que es proporcional a una diferencia de presión
promedio a lo largo del tiempo, caracterizada por que el
elemento de desviación (50) está configurado para facilitar el paso
de líquido desde el puerto de entrada (36) a la cámara (34) sin el
paso a través del elemento de desviación (50);
y por que
el elemento de desviación (50) comprende al
menos un fuelle sensible (52) definido por una placa de base (172),
una placa terminal opuesta (174) y una pared lateral plegable que se
extiende entre las mismas (176).
2. La válvula (30) de la reivindicación 1, en la
que el elemento de desviación (50) está conectado al miembro de
bloqueo (46).
3. La válvula (30) de la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, en la que el elemento de desviación (50)
comprende un elemento de resorte.
4. La válvula (30) de la reivindicación 1, en la
que el elemento de resorte (50) comprende un único fuelle flexible
(52).
5. La válvula (30) de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en la que la placa terminal (174) se conecta
con un miembro de soporte (58) para fijar el elemento de desviación
(50) a la cubierta (32).
6. La válvula (30) de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en la que el miembro de soporte (58) incluye
aberturas (60) que permiten el flujo de fluido a través de las
mismas.
7. La válvula (30) de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en la que el al menos un fuelle flexible
(52) está formado por un material elastomérico biocompatible.
8. La válvula (30) de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, en la que la placa terminal (174) del único
fuelle flexible (52) incluye un orificio (178) para proporcionar
comunicación fluida entre el único fuelle flexible (52) y la cámara
(34).
9. La válvula (30) de la reivindicación 1, en la
que el elemento de desviación (50) comprende dos fuelles flexibles
(52, 54), estando conectado el primer fuelle flexible (52) en serie
con el segundo fuelle flexible (54).
10. La válvula (30) de la reivindicación 9, en
la que el primer y el segundo fuelle (52, 54) están conectados por
un orificio (56) de tal forma que el primer fuelle flexible (52)
está en comunicación fluida con el segundo fuelle flexible
(54).
11. La válvula (30) de la reivindicación 10, que
incluye además un miembro de soporte (58) que se extiende entre el
primer y el segundo fuelle flexible (52, 54) para fijar el elemento
de desviación (50) a la cubierta (32).
12. La válvula (30) de la reivindicación 11, en
la que el miembro de soporte (58) incluye aberturas (60) que
permiten el flujo de fluido a través de las mismas.
13. La válvula (30) de la reivindicación 12, en
la que el primer y el segundo fuelle (52, 54) forman un sistema
fluido cerrado.
14. La válvula (30) de la reivindicación 12, en
la que el primer fuelle flexible (52) está conectado al miembro de
bloqueo (46).
15. La válvula (30) de la reivindicación 12, en
la que el primer y el segundo fuelle flexible (52, 54) están
formados por un material elastomérico biocompatible.
16. La válvula (30) de la reivindicación 12, en
la que el elemento de desviación (50) está al menos parcialmente
lleno de un fluido.
17. La válvula (30) de la reivindicación 16, en
la que el fluido es un gas inerte.
18. La válvula (30) de una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 17, en la que el miembro de bloqueo (46) es
una bola esférica.
19. La válvula (30) de la reivindicación 18, en
la que el asiento de válvula (44) tiene una superficie esférica
para coincidir con una parte de una superficie externa de la bola
esférica.
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