RU2337721C1 - Shunt for hydrocephaly treatment - Google Patents

Shunt for hydrocephaly treatment Download PDF

Info

Publication number
RU2337721C1
RU2337721C1 RU2007100166/14A RU2007100166A RU2337721C1 RU 2337721 C1 RU2337721 C1 RU 2337721C1 RU 2007100166/14 A RU2007100166/14 A RU 2007100166/14A RU 2007100166 A RU2007100166 A RU 2007100166A RU 2337721 C1 RU2337721 C1 RU 2337721C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tape
valve
shunt
bushings
membrane
Prior art date
Application number
RU2007100166/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007100166A (en
Inventor
Владимир Максович Шпиндлер (RU)
Владимир Максович Шпиндлер
Original Assignee
Владимир Максович Шпиндлер
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Максович Шпиндлер filed Critical Владимир Максович Шпиндлер
Priority to RU2007100166/14A priority Critical patent/RU2337721C1/en
Publication of RU2007100166A publication Critical patent/RU2007100166A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2337721C1 publication Critical patent/RU2337721C1/en

Links

Images

Landscapes

  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: shunt contains silastic pomp mounted between two back valves and membrane. Valves are in the form of linear bushings with radial aperture d tighten inside due to tape bend. Ratio of valve capacity to pressure fall is proportional to value
Figure 00000003
where δ is tape thickness, mm; d is valve aperture diameter, mm; b is tape width, mm; N is liquor rate (valve capacity), mm3/min; R is internal radius of bushing, mm; ΔP is pressure fall, mm WC. Linear bushings are simultaneously executed on flat foundation. The second bushing is segmental to the first one. There is a partition amounted from above between bushings. Bushings are end blocked from above by dome-shaped membrane of variable radius and variable thickness in dome point δp and along edges δe by relation δe/δp=1.3±0.1.
EFFECT: workable design with controlled parameters and minimised dimensions.
4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинским изделиям, используемым в нейрохирургии при черепно-мозговой имплантации, которые предназначены для обеспечения однонаправленного регулируемого оттока ликвора из головного мозга в правое предсердие (в брюшную полость).The invention relates to medical devices used in neurosurgery for craniocerebral implantation, which are designed to provide unidirectional controlled outflow of cerebrospinal fluid from the brain to the right atrium (into the abdominal cavity).

Известны шунтирующие клапанные системы Schulte США №3.759.982, класс А61М 27/00, 604/10, 1973 г.; США №4.364.395, кл. А61М 27/00, 604/10, 1982 г.; США №4.741.730 кл. А61М 27/00, 604/8,9, 1988 г.; США №5.176.627, кл. А61М 5/00, 604/8, 1993 г., которые сложны в изготовлении, содержат металлические детали, много склеек элементов вручную, требуют очень высокой культуры производства и поэтому не гарантируют стабильных характеристик.Known Schulte shunt valve systems US No. 3.759.982, class A61M 27/00, 604/10, 1973; US No. 4.364.395, cl. A61M 27/00, 604/10, 1982; USA No. 4.741.730 cl. A61M 27/00, 604 / 8.9, 1988; USA No. 5.176.627, cl. A61M 5/00, 604/8, 1993, which are difficult to manufacture, contain metal parts, many glued elements manually, require a very high production culture and therefore do not guarantee stable performance.

За прототип принят шунт по патенту США №5.304.114, кл. А61М 5/00, 604/8,9, 1994 г., который так же как и аналоги имеет достаточно большие габариты, что для шунта, имплантируемого под кожей головы, является существенным недостатком.For the prototype, the shunt according to US patent No. 5,304.114, class. A61M 5/00, 604 / 8.9, 1994, which, like analogs, has sufficiently large dimensions, which is a significant drawback for a shunt implanted under the scalp.

Задача состоит в том, чтобы конструкцию клапана выполнить простой, технологичной, регулируемой, позволяющей минимизировать общие габариты шунта и обеспечить надежное функционирование без замены до конца жизни пациента.The task is to make the valve design simple, technologically advanced, adjustable, which minimizes the overall dimensions of the shunt and ensures reliable operation without replacement until the patient's life.

Эта задача решена конструкцией клапана в виде цилиндрической втулки с радиальным отверстием d, поджатым изнутри за счет изгиба лентой, при этом отношение производительности клапана к перепаду давления на нем пропорционально величинеThis problem is solved by the design of the valve in the form of a cylindrical sleeve with a radial hole d, pressed from the inside due to the bending of the tape, while the ratio of the valve performance to the pressure drop across it is proportional to

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

где δ - толщина ленты, мм;where δ is the thickness of the tape, mm;

d - диаметр отверстия клапана, мм;d is the diameter of the valve hole, mm;

b - ширина ленты, мм;b is the width of the tape, mm;

N - расход ликвора (производительность клапана), мм3/мин;N - cerebrospinal fluid consumption (valve capacity), mm 3 / min;

R - внутренний радиус втулки, мм;R is the inner radius of the sleeve, mm;

ΔР - перепад давления, мм вод. ст.ΔР - pressure drop, mm of water. Art.

Для черепно-мозговой имплантации цилиндрические втулки выполнены заодно на плоском основании, вторая из которых расположена сегментарно первой, сверху между ними расположена перегородка, обе перекрыты сверху по торцам мембраной, выполненной в виде купола с переменным радиусом и переменной толщиной в вершине купола δв и по краям δк по соотношению δк/δв=1,3±0,1.For craniocerebral implantation, the cylindrical bushings are made at the same time on a flat base, the second of which is located segmental to the first, a partition is located on top of them, both are overlapped on the ends by a membrane made in the form of a dome with a variable radius and a variable thickness at the top of the dome δв and along the edges δc by the ratio δc / δc = 1.3 ± 0.1.

Сама конструкция клапана с лентой позволяет минимизировать габариты шунта за счет компоновки второй втулки в виде сегмента первой и даже дальнейшей минимизации за счет первой втулки в виде сегмента, но это уже нецелесообразно, т.к. уменьшение объема помпы приводит к неудобству пользования ею.The very design of the valve with a tape allows you to minimize the dimensions of the shunt due to the layout of the second sleeve in the form of a segment of the first and even further minimize due to the first sleeve in the form of a segment, but this is already impractical, because reducing the volume of the pump leads to the inconvenience of using it.

Дана иллюстрация следующими чертежами, на которых показано:The following drawings are shown, which show:

На фиг.1 - общий вид шунта для имплантации.Figure 1 - General view of the shunt for implantation.

На фиг.2 - сечение А-А в плане.Figure 2 - section aa in plan.

На фиг.3 - сечение Б-Б по штуцеру для выхода ликвора.Figure 3 is a cross section BB on the fitting for the exit of cerebrospinal fluid.

На фиг.4 - график зависимости производительности клапана от перепада давления при различных радиусах шунта.Figure 4 is a graph of the dependence of valve performance on the differential pressure at different radii of the shunt.

На фиг.1 показан общий вид шунта для черепно-мозговой имплантации со следующими обозначениями:Figure 1 shows a General view of the shunt for cranial implantation with the following notation:

δв - толщина мембраны в вершине купола, мм;δв - membrane thickness at the top of the dome, mm;

δк - толщина мембраны по краям купола, мм;δк - membrane thickness at the edges of the dome, mm;

Помпа 1 образована между мембраной 2 и цилиндрическими втулками 3 и 4 на плоском основании 5, вторая втулка 4 выполнена в виде сегмента первой, основанием которого вместо хорды является внешняя сторона втулки 3. Обе сверху отделены от помпы 1 перегородкой 6, образующей камеру 7 перед штуцером 8 для выхода ликвора. Обе втулки 3 и 4 по торцам перекрыты мембраной 2, выполненной в виде купола с переменным радиусом в продольном - Rпр и Rпоп - поперечном направлении. Высота шунта в вершине купола равна ширине шунта, а высота купола - треть от высоты шунта. Толщина мембраны переменна от вершины купола δв до края δк по соотношению δк/δв=1,3±0,1, что придает ей увеличение жесткости при поджатии купола при принудительной прокачке ликвора помпой 1 и гарантирует упругое восстановление формы после снятия нагрузки.The pump 1 is formed between the membrane 2 and the cylindrical bushings 3 and 4 on a flat base 5, the second sleeve 4 is made in the form of a segment of the first, the base of which is the outer side of the sleeve 3 instead of the chord. Both are separated from the pump 1 by a partition 6, forming a chamber 7 in front of the fitting 8 to exit the cerebrospinal fluid. Both bushings 3 and 4 at the ends are covered by a membrane 2, made in the form of a dome with a variable radius in the longitudinal - Rpr and Rpop - transverse direction. The height of the shunt at the top of the dome is equal to the width of the shunt, and the height of the dome is one third of the height of the shunt. The membrane thickness is variable from the top of the dome δв to the edge δк in the ratio δк / δв = 1.3 ± 0.1, which gives it an increase in stiffness when the dome is pressed during forced pumping of the liquor by pump 1 and ensures elastic restoration of shape after unloading.

Цилиндрические втулки 3 и 4 выполнены с радиальным отверстием d, поджатым изнутри лентой 9 за счет ее изгиба при установке. Длина ленты на 1+1 мм меньше, чем внутренний диаметр втулки 3, чтобы концы ленты не касались друг друга и лента не теряла устойчивость. Ширина ленты (b=3d±0,3)мм, чтобы обеспечить необходимую площадь контакта вокруг отверстия d в вертикальном направлении и тем самым герметичность клапана при ΔР, меньше заданного для установленного типа шунта: низкого, среднего, высокого давления.The cylindrical bushings 3 and 4 are made with a radial hole d, pressed from the inside by a tape 9 due to its bending during installation. The length of the tape is 1 + 1 mm less than the inner diameter of the sleeve 3 so that the ends of the tape do not touch each other and the tape does not lose stability. The width of the tape (b = 3d ± 0.3) mm, in order to provide the necessary contact area around the hole d in the vertical direction and thereby the valve tightness at ΔР, is less than that specified for the installed type of shunt: low, medium, high pressure.

Радиальное отверстие d во втулке 3 переходит в штуцер 10 для входа ликвора через вентрикулярный катетер. Радиальное отверстие d во втулке 4 соединяет полость помпы 1 с камерой 7 для выхода ликвора через штуцер 8, который через переходник соединен с кардиальным катетером.The radial hole d in the sleeve 3 passes into the fitting 10 for entry of the cerebrospinal fluid through a ventricular catheter. A radial hole d in the sleeve 4 connects the cavity of the pump 1 to the chamber 7 for the cerebrospinal fluid to exit through the nozzle 8, which is connected through the adapter to a cardiac catheter.

При операции по имплантации шунт пришивают за приливы 11 (фиг.2) на плоском основании 5. При повышении внутричерепного давления выше установленного для данного пациента и соответственно примененного шунта низкого - Н (50 мм вод. ст.), среднего - С (100 мм вод. ст.) или высокого - В (150 мм вод. ст.) давления ликвора через вентрикулярный катетер поступает в штуцер 10 и давит на ленту 9, которая отжата от отверстия d втулки 3 тем больше, чем больше перепад давления (фиг.4). Ликвора заполняет помпу 1 и при повышении давления выше заданного для выходного клапана во втулке 4 отжимает ленту 9 и поступает в камеру 7, из которой через штуцер 8 и переходник - в кардиальный катетер (фиг.2, 3).In an implantation operation, the shunt is sutured for the tides 11 (Fig. 2) on a flat base 5. With an increase in intracranial pressure above the shunt established for this patient and, accordingly, the shunt applied is low - N (50 mm water. Art.), Medium - C (100 mm water.) or high - B (150 mm water. Art.) the pressure of the cerebrospinal fluid through a ventricular catheter enters the nozzle 10 and presses on the tape 9, which is squeezed from the hole d of the sleeve 3, the greater the greater the pressure drop (Fig. 4 ) Liquor fills the pump 1 and when the pressure rises above the set value for the outlet valve in the sleeve 4, squeezes the tape 9 and enters the chamber 7, from which through the nozzle 8 and the adapter into the cardiac catheter (Figs. 2, 3).

Для стабилизации характеристики шунта по расходу сопротивление выходного клапана 4 легко можно задавать несколько больше, чем входного, за счет большей толщины ленты и меньшего диаметра d. Этим же приемом легко задавать и сопротивление входного клапана 3 и тем самым назначение шунта - Н. С. В - давления. Так шунт работает в автоматическом режиме на заданный перепад давления.To stabilize the flow shunt characteristics, the resistance of the outlet valve 4 can easily be set somewhat larger than the input valve due to the greater thickness of the tape and smaller diameter d. With the same technique, it is easy to set the resistance of the inlet valve 3 and thereby the purpose of the shunt - N. S. B - pressure. So the shunt works in automatic mode for a given pressure drop.

Для экстренного сброса неожиданно повысившегося давления ликвора врач или больной нажимает на мембрану 2 и прокачивает помпой 1 ликвор только в одном направлении, т.к. клапаны поочередно работают то как прямые, то как обратные. При снятии нагрузки на мембрану 2 она за счет переменной толщины и соответственно жесткости мгновенно восстанавливает форму и не теряет устойчивости. Соотношение δк/δв=1,3±0,1 является оптимальным, т.к. при соотношении меньшем 1,2 разница в жесткости несущественна /1/ и не исключает потерю устойчивости, а при большем 1,4 возрастает усилие /2/ при прокачке ликвора, что неудобно врачу.For emergency relief of unexpectedly increased cerebrospinal fluid pressure, the doctor or patient presses on membrane 2 and pumps pump 1 cerebrospinal fluid in only one direction, because valves alternately operate either as direct or as reverse. When removing the load on the membrane 2, it due to the variable thickness and accordingly stiffness instantly restores its shape and does not lose stability. The ratio δк / δв = 1.3 ± 0.1 is optimal, because with a ratio less than 1.2, the difference in stiffness is insignificant / 1 / and does not exclude the loss of stability, and with a larger 1.4 the effort / 2 / increases when pumping liquor, which is inconvenient for the doctor.

При очень малой толщине ленты δ=0,3 мм жесткость клапана мало зависит от его кривизны (1/R). На фиг.4 показано, что при испытаниях на имитаторах клапаны с R=1,5 и 2 мм вполне податливы и работают по предложенному механизму на упругий изгиб ленты. Однако минимизация менее R=2,5 мм нецелесообразна, т.к. объем помпы 1 при этом маловат и на мембрану 2 давить неудобно. Достигнутый результат (7,1×10×7 мм) по минимизации габаритов шунта - высота, длина, ширина - в 2, 3, 4 раза меньше существующих не имеет аналогов, а это решающий показатель при имплантации.With a very small tape thickness δ = 0.3 mm, the stiffness of the valve depends little on its curvature (1 / R). Figure 4 shows that when tested on simulators, valves with R = 1.5 and 2 mm are quite pliable and work according to the proposed mechanism for elastic bending of the tape. However, minimizing less than R = 2.5 mm is impractical, because the volume of the pump 1 is small and it is inconvenient to press on the membrane 2. The achieved result (7.1 × 10 × 7 mm) in minimizing the dimensions of the shunt - height, length, width - 2, 3, 4 times less than the existing ones, has no analogues, and this is a decisive indicator for implantation.

Одновременно за счет простоты конструкции элементов клапана: отверстия d и ленты 9, вырезаемой из пластины, которую легко изготовить любой толщины, обеспечена технологичность и регулируемость характеристик шунта.At the same time, due to the simplicity of the design of the valve elements: the hole d and the tape 9 cut out from the plate, which is easy to produce of any thickness, the manufacturability and adjustable characteristics of the shunt are ensured.

Клапаны на имитаторах испытаны на прилипаемость и старение ленты в течение 11 лет при использовании обычной воды из-под крана взамен дистиллированной. Даже в таких жестких условиях при ежегодной демонстрации врачам показано надежное функционирование и сохранение характеристик шунта.The valves on the simulators were tested for adhesion and aging of the tape for 11 years using ordinary tap water instead of distilled. Even in such harsh conditions, with an annual demonstration, doctors are shown reliable operation and preservation of the characteristics of the shunt.

Источники информацииInformation sources

1. Шпиндлер В.М. и др. // Каучук и резина. 1990. №4. С 26-28.1. Spindler V.M. et al. // Rubber and rubber. 1990. No4. C 26-28.

2. Шпиндлер В.М., Федюкин Д.Л. А.с. СССР №945542: МКИ F16J 15/00 (БИ 1982. №27).2. Spindler V.M., Fedyukin D.L. A.S. USSR No. 945542: MKI F16J 15/00 (BI 1982. No. 27).

Claims (1)

Шунт для лечения гидроцефалии при черепно-мозговой имплантации, содержащий помпу из силиконовой резины, образованную между двумя обратными клапанами и мембраной, отличающийся тем, что мембрана выполнена в виде купола с переменным радиусом и переменной толщиной в вершине купола δв и по краям δк по соотношению δк/δв=1,3±0,1, мембраной перекрыты с торца два клапана, выполненные на плоском основании в виде цилиндрических втулок, вторая из которых расположена сегментарно первой, сверху между ними расположена перегородка, а втулки выполнены с радиальным отверстием, поджатым изнутри за счет изгиба лентой, при этом отношение производительности клапана к перепаду давления на нем пропорционально величинеA shunt for the treatment of hydrocephalus during craniocerebral implantation, containing a silicone rubber pump formed between two check valves and a membrane, characterized in that the membrane is made in the form of a dome with a variable radius and a variable thickness at the top of the dome δв and along the edges δк in the ratio δк / δв = 1.3 ± 0.1, two valves made on a flat base in the form of cylindrical bushings are blocked by the membrane from the end, the second of which is located segmental to the first, a partition is located on top of them, and the bushings are made with ialnym hole inside pursed by bending strip, wherein the ratio of performance of the valve to the differential pressure on it proportional
Figure 00000005
,
Figure 00000005
,
где δ - толщина ленты, мм;where δ is the thickness of the tape, mm; d - диаметр отверстия клапана, мм;d is the diameter of the valve hole, mm; b - ширина ленты, мм;b is the width of the tape, mm; N - расход ликвора (производительность клапана), мм3/мин;N - cerebrospinal fluid consumption (valve capacity), mm 3 / min; R - внутренний радиус втулки, мм;R is the inner radius of the sleeve, mm; ΔР - перепад давления, мм вод. ст.ΔР - pressure drop, mm water. Art.
RU2007100166/14A 2007-01-10 2007-01-10 Shunt for hydrocephaly treatment RU2337721C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100166/14A RU2337721C1 (en) 2007-01-10 2007-01-10 Shunt for hydrocephaly treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007100166/14A RU2337721C1 (en) 2007-01-10 2007-01-10 Shunt for hydrocephaly treatment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007100166A RU2007100166A (en) 2008-07-20
RU2337721C1 true RU2337721C1 (en) 2008-11-10

Family

ID=40230214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007100166/14A RU2337721C1 (en) 2007-01-10 2007-01-10 Shunt for hydrocephaly treatment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2337721C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718620C2 (en) * 2015-02-16 2020-04-10 Гуаладиспенсинг С.П.А. Transcranial fastener for drainage catheters

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718620C2 (en) * 2015-02-16 2020-04-10 Гуаладиспенсинг С.П.А. Transcranial fastener for drainage catheters

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007100166A (en) 2008-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8539981B2 (en) Passive fluid flow regulator
US5387188A (en) Pulsatile flow-accommodating fluid shunt
US8790318B2 (en) Micromechanic passive flow regulator
US8869826B2 (en) Passive fluid flow regulator
US3109429A (en) Ventriculo-venous shunt device for treatment of hydrocephalus
US3452757A (en) Two-way flushing device for treatment of hydrocephalus
US20120059387A1 (en) Delivery system and urethra stent for enlarged prostates and method
RU2337721C1 (en) Shunt for hydrocephaly treatment
EP2712640B1 (en) Valve system with multi-directional pumping
ZA202108375B (en) Pump assembly and system for inducing negative pressure in a portion of a urinary tract of a patient
US9393387B1 (en) Systems and methods for draining bodily fluid via an intercostal pump
Shpindler Shunt for the treatment of hydrocephalus
US20150273193A1 (en) Shunt valve for controlling siphon effect
Jung et al. Miniaturized Passive Bio-mechanical Valve for Hydrocephalus Treatment
US20080152510A1 (en) Valve for controlling flow of a primary fluid
DE10210211B4 (en) Blood pressure and pulse rate driven and controlled implantable drug infusion pump
RU18230U1 (en) IMPLANTED SHUNT FOR TREATMENT OF HYDROCEPHALIA
US20230218871A1 (en) Drainage shunt devices and methods for draining ascites fluid from peritoneal cavities
US20200300235A1 (en) Peristaltic pump with two-part fluid chamber and associated devices, systems, and methods
CN104107460B (en) A kind of ventricles of the brain-abdominal cavity shunt device of cerebrospinal fluid
CN117797381A (en) Interventional catheter and left ventricle auxiliary system
DE2052660C3 (en) Peristaltic pump
CN103800992A (en) Method for controlling capacity of cerebral ventricle and abdominal cavity shunt device and capacity control type cerebral ventricle and abdominal cavity shunt tube
JP2000201954A (en) Implantable artificial bladder
Schwerdt et al. An implantable hydrogel check valve for hydrocephalus treatment—development and in vitro measurements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120111