WO2006089607A1 - Vorrichtung zur messung von hirnparametern - Google Patents

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bone
skull bone
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Robert Reichenberger
Gerd Kunze
Karl-Heinz GÖHLER
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Raumedic Ag
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    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/01—Measuring temperature of body parts ; Diagnostic temperature sensing, e.g. for malignant or inflamed tissue

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring brain parameters according to the preamble of claim 1.
  • Such a device is known from DE 102 39 743 Al.
  • Central to such brain parameter sensors is the fixed and permanently stationary seat of the sensor unit on the cranial bone. Any relative movement of the brain parameter sensor to the brain tissue must be prevented after implantation in order to avoid brain damage.
  • the attachment of the sensor unit to the cranial bone is solved in the known brain parameter sensors either by a rather complex attachment technique or is unsatisfactory in terms of securing against relative movement.
  • an unobtrusive attachment of the sensor unit to the cranial bone can be achieved if the passage of the sensor unit through the cranial bone is simultaneously used as an attachment site.
  • the self-tapping external thread which leads to a permanent, safe and uncomplicated hold of the sensor unit on the cranial bone, serves this purpose.
  • An undesirable Relative movement of the sensor unit to the brain tissue after implantation is then reliably prevented. Elaborate additional attachment measures can be omitted.
  • An external thread according to claim 2 leads to a compact device. At the same time an undesired displacement of the external thread relative to the sensor unit is reliably prevented.
  • An external thread according to claim 3 solves a further central problem in the arrangement of an implantable by means of passage through the skull bone measuring device, namely the secure sealing of the sensor unit against the skull bone, so that leakage of liquid or brain tissue is reliably prevented.
  • This sealing takes place in the arrangement with a sealing external thread directly in the region of the implementation, so that the requirements for a downstream seal in the proximal sensor section are reduced or such a downstream proximal seal can be omitted entirely.
  • An external thread according to claim 4 is inexpensive to manufacture.
  • An external thread according to claim 5 enables a functional separation of the various functions of this external thread, namely cutting on the one hand and sealing on the other.
  • a stop according to claim 6 allows a defined screwing the device.
  • An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
  • the single FIGURE shows a section through a head section of a patient with a device for measuring brain parameters.
  • the device, generally designated 1, for measuring brain parameters comprises a catheter sensor unit 2, which is implanted in the parenchyma and / or the ventricles in a minimally invasive manner. At its distal end, that is, where the catheter sensor unit 2 protrudes into brain tissue or CSF 2a of the patient, the catheter sensor unit 2 has a pressure sensor 3 and a temperature sensor 3a. Proximally, the catheter sensor unit 2 is fixed to a cranial bone 4 of the patient.
  • a proximal peripheral portion of the sensor unit 2 has a self-tapping external thread 5. The latter generates when cutting into the skull bone 4 in this one to the external thread 5 complementary internal thread.
  • the external thread 5 is an integral part of the sensor unit 2, so is not one of this separate component.
  • the external thread 5 has a sealing coating, not shown in the drawing, so that the sensor unit 2 is sealed against the cranial bone 4 via the external thread 5. CSF or tissue can therefore not escape from the brain at the site of the implanted sensor unit 2.
  • the device 1 further includes a base plate 7 with a through-hole 8, through which the catheter sensor unit 2 is passed and which is aligned with the internal thread 6.
  • a proximal head part 9 abuts on the grand plate 7 via an expansion stage 10.
  • the head part 9 of the sensor unit 2 thus has a significantly greater circumference than the catheter section of the sensor unit 2.
  • the extension step 10 represents a stopper of the sensor unit 2, which terminates the screw-in depth of the latter, at a proximal end section, namely the head part 9.
  • an additional proximal seal 11 is arranged, which is inserted into a sleeve 12 of the head part 9.
  • the seal 11 seals the sensor unit 2 against the skull bone 4 via the base plate 7 from.
  • On grand D ichtungs effect of the outer fabric 5 can be dispensed with the seal 11 also.
  • Pressure can be exerted on the seal 11 with the aid of a screw cap 13, which is screwed into the sleeve 12 from above.
  • the sensor unit 2 Via a micro connector 14 and a signal line 15, the sensor unit 2 is connected to an electronics unit 16 shown in several parts in the drawing.
  • the grand plate 7 is fixed by screws 17 on the skull bone 4. Laterally, the grand plate 7 in the drawing upwardly projecting threaded bolt 18. About this a device 1 in the drawing upwards covering semiflexible cover 19 is inserted at the edge. The cover 19 is peripherally clamped between the grand plate 7 and fastening nuts 20 which are screwed onto the threaded bolt 18. The cover 19 protects the device 1 as a whole. The cover 19 is covered by the scalp 21.
  • the external thread 5 is screwed. Due to the self-tapping action of the external thread 5, the internal thread 6 is formed from the bore in the cranial bone 4. The screwing procedure is continued until the sleeve 12 bears against the base plate 7. Finally, after unscrewing the screw cap 13, nor the wiring with the provided on the base plate 7 modules of the electronic unit 16. Subsequently, the cover 19 is attached and the first removed scalp 21 again stretched over the device 1. This is then ready to measure the corresponding physiological parameters brain pressure and brain temperature on the pressure sensor 3 and the temperature sensor 3 a ready.

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Abstract

Zur Messung von Hirnparametern dient eine Vorrichtung (1). Diese hat eine Katheter-Sensoreinheit (2) , die distal minimalinvasiv im Parenchym und/oder den Ventrikeln unter Durchführung durch den Schädelknochen (4) implantierbar ist. Die Sensoreinheit (2) ist proximal am Schädelknohen (4) festlegbar. Hierzu weist ein proximaler Umfangsabschnitt der Sensoreinheit (2) ein selbstschneidendes Außengewinde (5) zur Befestigung der Sensoreinheit (2) am Schädelknochen (4) auf. Es resultiert eine Vorrichtung mit einer Befestigung, die gegen eine Relativbewegung zum Schädelknochen gesichert, dauerhaft und gleichzeitig unaufwendig ist.

Description

Vorrichtung zur Messung von Hirnparametern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Messung von Hirnparametern nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der DE 102 39 743 Al. Von zentraler Bedeutung ist bei derartigen Hirnparametersensoren der feste und dauerhaft stationäre Sitz der Sensoreinheit am Schädelknochen. Jede Relativbewegung des Hirnparametersensors zum Hirngewebe muss nach erfolg- ter Implantation verhindert werden, um eine Hirnschädigung zu vermeiden. Die Befestigung der Sensoreinheit am Schädelknochen ist bei den bekannten Hirnparametersensoren entweder durch eine recht aufwändige Befestigungstechnik gelöst oder ist hinsichtlich der Sicherung gegen eine Relativbewegung nicht zufriedenstellend.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass eine gegen eine Relativbewegung zum Schädelknochen gesicherte, dauerhafte und gleichzeitig unaufwendige Befestigung gewährleistet ist.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass eine unaufwändige Befestigung der Sensoreinheit am Schädelknochen dann erreicht werden kann, wenn die Durchführung der Sensoreinheit durch den Schädelknochen gleichzeitig als Befestigungsstelle genutzt wird. Hierzu dient das selbstschneidende Außengewinde, welches zu einem dauerhaften, sicheren und unaufwändi- gen Halt der Sensoreinheit am Schädelknochen führt. Eine unerwünschte Relativbewegung der Sensoreinheit zum Hirngewebe nach erfolgter Implantierung ist dann sicher verhindert. Aufwändige zusätzliche Befestigungsmaßnahmen können entfallen.
Ein Außengewinde nach Anspruch 2 führt zu einer kompakten Vorrichtung. Gleichzeitig ist eine unerwünschte Verlagerung des Außengewindes gegenüber der Sensoreinheit sicher verhindert.
Ein Außengewinde nach Anspruch 3 löst ein weiteres zentrales Problem bei der Anordnung einer mittels Durchführung durch den Schädelknochen implantierbaren Messvorrichtung, nämlich die sichere Abdichtung der Sensoreinheit gegen den Schädelknochen, sodass ein Austreten von Flüssigkeit oder Hirngewebe sicher verhindert ist. Diese Abdichtung erfolgt bei der Anordnung mit einem dichtenden Außengewinde direkt im Bereich der Durchführung, sodass die Anforderungen an eine nachgelagerte Dichtung im proximalen Sensorabschnitt verringert sind beziehungsweise eine derartige nachgelagerte proximale Abdichtung gänzlich entfallen kann.
Ein Außengewinde nach Anspruch 4 ist in der Herstellung unaufwändig.
Ein Außengewinde nach Anspruch 5 ermöglicht eine funktionale Trennung der verschiedenen Funktionen dieses Außengewindes, nämlich Einschneiden einerseits und Abdichten andererseits.
Ein Anschlag nach Anspruch 6 erlaubt ein definiertes Einschrauben der Vorrichtung. Im Bereich des Anschlags ist zudem eine zusätzliche, dem Außengewinde nachgelagerte Abdichtung der Sensoreinheit am Schädelknochen im proximalen Sensorabschnitt möglich. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch einen Kopf ausschnitt eines Patienten mit einer Vorrichtung zur Messung von Hirnparametern.
Die insgesamt mit 1 bezeichnete Vorrichtung zur Messung von Hirnparametern umfasst eine Katheter-Sensoreinheit 2, die distal minimalinvasiv im Parenchym und/oder den Ventrikeln implantiert ist. An ihrem distalen Ende, also dort, wo die Katheter-Sensoreinheit 2 in Hirngewebe beziehungs- weise Liquor 2a des Patienten hineinragt, weist die Katheter-Sensoreinheit 2 einen Drucksensor 3 und einen Temperatursensor 3a auf. Proximal ist die Katheter-Sensoreinheit 2 an einem Schädelknochen 4 des Patienten festgelegt.
Zur Festlegung der Katheter-Sensoreinheit 2 am Schädelknochen 4 weist ein proximaler Umf angsabschnitt der Sensoreinheit 2 ein selbstschneidendes Außengewinde 5 auf. Letzteres erzeugt beim Einschneiden in den Schädelknochen 4 in diesem ein zum Außengewinde 5 komplementäres Innengewinde 6.
Das Außengewinde 5 ist ein integraler Bestandteil der Sensoreinheit 2, ist also kein von diesem separates Bauteil. Das Außengewinde 5 weist eine in der Zeichnung nicht dargestellte dichtende Beschichtung auf, sodass über das Außengewinde 5 die Sensoreinheit 2 gegen den Schädelknochen 4 ab- gedichtet ist. Liquor oder Gewebe kann daher aus dem Hirn am Ort der implantierten Sensoreinheit 2 nicht austreten.
Zur Vorrichtung 1 gehört ferner eine Grundplatte 7 mit einer Durchgangsbohrung 8, durch welche die Katheter-Sensoreinheit 2 hindurchgeführt ist und die mit dem Innengewinde 6 fluchtet. An der Grandplatte 7 liegt bei vollständig eingeschraubter Sensoreinheit 2 ein proximales Kopfteil 9 über eine Erweiterungsstufe 10 an. Das Kopfteil 9 der Sensoreinheit 2 hat also einen deutlich größeren Umfang als der Katheterabschnitt der Sensorein- heit 2. Die Erweiterungsstufe 10 stellt einen an einem proximalen Endabschnitt, nämlich dem Kopfteil 9, ausgeführten Anschlag der Sensoreinheit 2 dar, der die Einschraubtiefe von letzterer begrenzt.
Im Kopfteil 9 ist eine zusätzliche proximale Dichtung 11 angeordnet, die in eine Hülse 12 des Kopf teils 9 eingesetzt ist. Auch die Dichtung 11 dichtet die Sensoreinheit 2 gegen den Schädelknochen 4 über die Grundplatte 7 ab. Auf grand der D ichtungs Wirkung des Außengewebes 5 kann auf die Dichtung 11 auch verzichtet werden. Auf die Dichtung 11 kann mit Hilfe eines Schraubdeckels 13, der in der Zeichnung von oben her in die Hülse 12 ein- geschraubt ist, Druck ausgeübt werden.
Über einen Mikrostecker 14 und eine Signalleitung 15 ist die Sensoreinheit 2 mit einer in der Zeichnung mehrteilig dargestellten Elektronikeinheit 16 verbunden.
Die Grandplatte 7 ist über Schrauben 17 am Schädelknochen 4 fixiert. Seitlich weist die Grandplatte 7 in der Zeichnung nach oben überstehende Gewindebolzen 18 auf. Über diese ist eine die Vorrichtung 1 in der Zeichnung nach oben abdeckende semiflexible Abdeckung 19 randseitig gesteckt. Die Abdeckung 19 ist dabei randseitig zwischen die Grandplatte 7 und Befestigungsmuttern 20, die auf die Gewindebolzen 18 geschraubt sind, geklemmt. Die Abdeckung 19 schützt insgesamt die Vorrichtung 1. Die Abdeckung 19 wird von Kopfhaut 21 überspannt. Beim Implantieren der Sensoreinheit 2 wird zunächst eine Bohrung im Schädelknochen 4 ausgeführt. Anschließend wird die Grundplatte 7 so mit Hilfe der Schrauben 17 fixiert, dass die Durchgangsbohrung 8 mit der Bohrung im Schädelknochen 4 fluchtet. Sodann wird das Katheterteil der Sen- soreinheit 2 durch die Bohrung im Schädelknochen 4 hindurchgeführt. Sobald das Außengewinde 5 beim Einführen die Bohrung im Schädelknochen 4 erreicht, wird das Außengewinde 5 eingeschraubt. Durch die selbstschneidende Wirkung des Außengewindes 5 entsteht aus der Bohrung im Schädelknochen 4 das Innengewinde 6. Der Einschraubvorgang wird fort- gesetzt, bis die Hülse 12 an der Grundplatte 7 anliegt. Schließlich erfolgt, nach Aufschrauben des Schraubdeckels 13, noch die Verkabelung mit den auf der Grundplatte 7 bereitgestellten Modulen der Elektronikeinheit 16. Anschließend wird die Abdeckung 19 angebracht und die zunächst entfernte Kopfhaut 21 wieder über die Vorrichtung 1 gespannt. Diese ist dann zur Messung der entsprechenden physiologischen Parameter Hirndruck und Hirntemperatur über den Drucksensor 3 und den Temperatursensor 3 a einsatzbereit.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Messung von Hirnparametern mit einer Katheter-Sensoreinheit (2), die ~ distal minimalinvasiv im Parenchym und/oder den Ventrikeln unter Durchführung durch den Schädelknochen (4) implantierbar ist,
— proximal am Schädelknochen (4) festlegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein proximaler Umfangsabschnitt der Sensoreinheit (2) ein selbstschneidendes Außengewinde (5) zur Befestigung der Sensoreinheit (2) am Schädelknochen (4) aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (5) ein integraler Bestandteil der Sensoreinheit (2) ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (5) derart ausgeführt ist, dass über dieses die Sensoreinheit (2) gegen den Schädelknochen (4) abdichtbar ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (5) aus einem dichtenden Material ausgeführt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Außengewinde (5) eine dichtende Beschichtung aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (2) an einem proximalen Endabschnitt (9) einen am Schädelknochen (4) anlegbaren Anschlag (10) aufweist.
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