DE3127882A1 - Measurement and recording device for studying and treating hydrocephalus and for monitoring during external drainage of cerebrospinal fluid - Google Patents
Measurement and recording device for studying and treating hydrocephalus and for monitoring during external drainage of cerebrospinal fluidInfo
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Abstract
Description
Meß- und Ableitungsvorrichtung zum Studium sowie zur BehandlungMeasuring and deriving device for study and treatment
des hydrocenhalus. of the hydrocenhalus.
Die Erfindung betrifft eine Meß- und Ableitungsvorrichtung zum Studium sowie zur Behandlung des Hydrocephalus und zum Monitoring bei externer Liquordrainage.The invention relates to a measuring and deriving device for study as well as for the treatment of hydrocephalus and for monitoring with external liquor drainage.
bei Patienten mit Hydrocephalus und erhöhtem Hirndruck muß das überschüssige Hirnwasser (.Liquor cerebrospinalis) entweder in eine beliebige Körperhöhle oder über die obere Hohlvene ins Blut drainiert werden.in patients with hydrocephalus and increased intracranial pressure, the excess must Cerebrospinal fluid (cerebrospinal fluid) either in any body cavity or drained into the blood via the superior vena cava.
Die Drainage-Vorrichtung besteht im Normalfall aus einem Gehirnkatheter, welcher durch eine Schädelbohrung in die zu behandelnde Gehirnhöhle (Ventrikel)eingeführt und über ein Ventil an eine Ablaufleitung zur gewünschten Körperhöhle bzw. Vene angeschlossen wird.The drainage device usually consists of a brain catheter, which is inserted through a skull bore into the brain cavity to be treated (ventricle) and via a valve to a drain line to the desired body cavity or vein is connected.
Der Bbflpß stellt sicher, daß der überflüssige oder gestaute Liquor cçrebroapinalis aus dem Ventrikelraum abgeführt und in diese Höble geleitet wird. #ur Steuerung des Abflußvorganges wird üblicherweise ein mit eine; bestimmten Schließdruck versehenes ventil benutzt.The Bbflpß ensures that the excess or blocked liquor cçrebroapinalis is removed from the ventricular space and directed into this cavity. # to control the drainage process is usually a with a; valve provided with a certain closing pressure is used.
Der Druck des Liquor cerebrospinalis im lumbalen Bereich wie auch in den Gehirnventrikeln hat einen konstanten Wert, der sich in bestin#mten Grenzen hält. In der Literatur wird die Bildung des Hirnwassers mit ca. 500 ml/Tag angegeben wobei der normale Ventrikeldruck zwischen 0 und 200 mm H20-Säule liegt.The pressure of the cerebrospinal fluid in the lumbar area as well in the brain ventricles has a constant value which is within certain limits holds. In the literature, the formation of cerebral water is given as approx. 500 ml / day with normal ventricular pressure between 0 and 200 mm H20 column.
Bei der behandlung des fiydrocephalus soll nun ein reduzierter Druck der iiirnflüssigkeit mit Hilfe der Ableitungsvorrichtung hergestellt werden. Der Betriebsdruck des in der sbleitungsvorrichtung vorhandenen Ventils ist gleich dem gewünschten Diquor-vruck. Der Abfluß der Hirnflüssigkeit aus den Ventrikeln vollzieht sich so lange, wie der Liquor-vruck über dem Schaltdruck des Ventiles liegt. ser während der Behandlung angestrebte niedrige Liquor-Druck liegt unter dem Hirn-Dlutdruck.When treating fiydrocephalus, a reduced pressure should now be used of the brain fluid can be produced with the aid of the drainage device. Of the The operating pressure of the valve in the drainage device is equal to that desired liquor pressure. The outflow of cerebral fluid from the ventricles takes place as long as the liquor pressure is above the switching pressure of the valve. ser The low CSF pressure aimed for during treatment is below the cerebral blood pressure.
Dadurch wird die Flächenbelastung des Hirngewebes durch das slut größer als die Gegenkraft, welche durch den Liquor cerebrospinalis hervorgerufen wird. imine Verringerung der Ventrikelgröße ist die Folge. fler gewünschte Liquor-vruck ist jedoch je nach Tyr und Verhalten des Patienten unterschiedlich, Darüber hinaus muß er inengen Grenzen einstellbar sein, wenn nicht durch unerwünschten Nieder- bzw, Unterdruck subdurale bluzungen, cerebrale Odewe, Hämatome usw. auftreten sollen, Es ist bekannt, zur Erfüllung dieser Forderungen Drainage-Sinrichtungen zur Ableitung überschüssiger Gehirnflüssigkeit mit Hilfe einer unter der Haut verlegten srainageleitung zu schaffen, in welcher ein Ventil angeordnet ist. Dem Ventil wird ein transkutan einstellbarer Proportionaldruckregler zugeordnet auf den als negelgröße der über einen Ventrikel Katheter anstehende Liquor-i>ruck wirkt.This increases the surface loading of the brain tissue by the slut as the opposing force which is produced by the cerebrospinal fluid. The result is a reduction in the size of the ventricles. For the desired liquor pressure however, is different depending on the Tyr and behavior of the patient, In addition it must be adjustable within narrow limits, if not by unwanted Low or negative pressure subdural bleeding, cerebral Odewe, hematomas, etc. occur It is known to meet these demands drainage devices for draining excess cerebrospinal fluid with the help of a laid under the skin to create drainage line in which a valve is arranged. The valve will a transcutaneously adjustable proportional pressure regulator assigned to the as negel variable the CSF flowing through a ventricle catheter acts.
ves weiteren wird in der DOS 23 40 617 eine Einrichtung zur Abführung von Liquor cerebrospinalis aus den Gehirnhöhlen sowie ein dafür geeignetes Ventil beschrieben. hierbei ist eine vorspanneinrichtung vorgesehen, welche das Ventil in die geschlossene Stellung zu drängen versucht. sie Minrichtung zur steuerung der Vorspannung besitzt einen Fühler, der am wehirn unmittelbar oder der Gehirnhaut anliegt und auf die vom Gehirn ausgeübte druckkraft anspricht.ves further is in DOS 23 40 617 a device for discharge of cerebrospinal fluid from the brain cavities and a suitable valve described. in this case, a pretensioning device is provided which the valve tried to push into the closed position. you mindirect to control the bias has a feeler that is directly on the brain or on the meninges and responds to the pressure exerted by the brain.
Bei einer weiteren bekannten ventilvorrichtung für ventrikulare verteilersysteme (DOS 26 24 496) wird ein Ventrikelkatheter sowie implantierbare Abflußleitung zur drainage von cerebrospinaler Flüssigkeit aus einem Ventrikel benutzt. in der Abflußleitung ist ein erstes Einwegventil mit einem relativ niedrigen bohwellendruck sowie ein zweites zinwegventil mit einem vorzugsweise höheren Schwellendruck vorgesehen.In another known valve device for ventricular manifold systems (DOS 26 24 496) is a ventricular catheter and implantable drainage line for drainage of cerebrospinal fluid from a ventricle is used. in the drain line is a first one-way valve with a relatively low boom pressure and a second one zinwegventil provided with a preferably higher threshold pressure.
vie bisher bekannten zur Verfügung stehenden Ableitungsvorrichtungen zur Behandlung des Hydrocephalus sind in der ziegel mit ventilen versehen, die den Liquor cerebrospinalis erst ab einem bestimmten pathologischen Wert durchlassen. zo gibt es sogenannte hochdruck-, Mitteldruck- und #iederdruckventile.v the previously known discharge devices available for the treatment of hydrocephalus there are valves in the bricks that control the Only allow cerebrospinal fluid to pass through if it has reached a certain pathological value. zo there are so-called high-pressure, medium-pressure and low-pressure valves.
vie Arbeitsweise der Ventile ist rein mechanisch gesteuert und hängt von den Ventileigenschaften ab.vie operation of the valves is controlled purely mechanically and depends on the valve properties.
vie bekannten Ventilsysteme haben in der Regel einen unbestimmten Dchließungsdruck, welcher eine Anpassung an die patientenspezifische Liquor-Dynamik beim Rydrocephalus nicht ermöglicht. Darüber hinaus ist das Phänomen zu beobachten, daß die das Gehirn schädigende Kraft (zu höher Druck des Liquor cerebrospinalis) nicht allein eine punktion des zu hohen Liquor-Drucks sein muß, sondern bei stark erweiterten Ventrikeln genügt bereits das Produkt aus großer Ventrikelfläche und normalen Ventrikeldruck um zu pathologischen Situationen zu führen.well-known valve systems usually have an indefinite one Closure pressure, which is an adaptation to the patient-specific CSF dynamics not possible in rydrocephalus. In addition, the phenomenon can be observed that the force damaging the brain (too high pressure of the cerebrospinal fluid) not just a puncture of the too high CSF pressure, but rather when it is strong enlarged ventricles, the product of the large ventricular area and normal ventricular pressure to lead to pathological situations.
Der Erfindung liegt die aufgabe zugrunde, vor der Behandlung des Hydrocephalus#ratienten mittels eines xeß-Systems ein praeoperatives Studium der Liquor-Dynamik vorzunehmen. hierbei werden auf die besonderen ratientensituationen abgestimmte Schaltpunkte durch messung gefunden, die eine optimale Behandlung ermöglichen.The invention is based on the object, prior to the treatment of hydrocephalus #patients to carry out a pre-operative study of the CSF dynamics using an xess system. this will be on the special ratient situations coordinated Switching points found through measurement that enable optimal treatment.
xas Keß- und teglersystem soll sich hierbei außerhalb des xörpers des Patienten befinden. Darüber hinaus soll die erfindung gemäße Meß- und Ableitungsvorrichtung ohne sehinderung oder Blockieren zuverlässig arbeiten bei möglichst geringer Wartung und einem Minimum an beweglichen eilen wie z.~. einer zusätzlichen bpülpumpe. bur behandlung soll das funktions- und baugleiche veß- und Ableitungssystem (ohne die Zählvorrichtung)dem ratienten implantiert werden.The Keß and Teglersystem should be outside the body of the patient. In addition, the fiction, contemporary measuring and derivation device work reliably without hindrance or blockage with as little maintenance as possible and a minimum of moving parts such as ~. an additional rinsing pump. bur treatment should be the functionally and structurally identical measuring and drainage system (without the Counting device) to be implanted into the patient.
vliese rufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Äusgangssignal des Druckabnehmers t2) in einem ziegler #4) mit einem einstellbaren Sollwert verglichen wird. Der zur Behandlung des Hydrocephalus implantierte Regelkreis (10) ist auf einen patienten spezifischen Schaltpunkt einstellbar. Bei der Untersuchung dieser patienteneigenen Liquor-Dynamik befindet sich der Regelkreis sowie das Ableitungssystem außerhalb des Patientenkörpers.According to the invention, fleece task is achieved in that the output signal of the pressure transducer t2) in a Ziegler # 4) compared with an adjustable setpoint will. The control circuit (10) implanted for the treatment of hydrocephalus is open a patient-specific switching point can be set. In examining this The patient's own CSF dynamics are the control circuit and the drainage system outside the patient's body.
Während der Behandlungsdauer des Hydrocephalus wird eine miniaturisierte Ausführung des Regelkreises (10) dem Patienten implantiert. Darüber hinaus wird ein elektrisch ansteuerbares Magnetventil (8) ohne eigene Regelcharakteristik benutzt.During the hydrocephalus treatment period, a miniaturized one Execution of the control loop (10) implanted in the patient. In addition, will an electrically controllable solenoid valve (8) without its own control characteristic is used.
Bei bestin;mten Messungen kann es vorteilhaft sein, den Druckabnehmer (2) dem Katheter (1) zuzuordnen, so daß sich der Druckabnehmer während der Messung an der Katheterspitze im Ventrikelraum (6) befindet. Der implantierte Regelkreis (10) kann durch einen integrierten Spannungslieferanten vorteilhaft mit der notwendigen Steuerspannung versorgt werden.With certain measurements it can be advantageous to use the pressure transducer (2) to be assigned to the catheter (1) so that the pressure sensor is during the measurement is located at the catheter tip in the ventricle space (6). The implanted control loop (10) can be advantageous with the necessary power supply through an integrated voltage supplier Control voltage are supplied.
Darüber hinaus ist auch die Steuerspannung durch eine externe Spannungsquelle lieferbar. Zur Feststellung der patientenspezifischen Druckpaare wird bei der praeoperativen Untersuchung mittels eines externen Registriergerätes (5) gemessen.In addition, the control voltage is also supplied by an external voltage source available. To determine the patient-specific pressure pairs, the preoperative Examination measured by means of an external recording device (5).
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführung der Ableitung vorrichtung wird der zur Implantation vorgesehene Regelkreis (10), der Regler (4) sowie das Ventil (8) und der Druckabnehmer (2) in einem gemeinsamen der Abflußleitung (3) zugeordneten Gehäuse untergebracht. nierbei fungiert das Ventil (8) gleichzeitig als Rückschlagventil und besitzt die gleiche lichte Weite wie der Katheter (1). Die Gefahr der Verstopfung durch im Liquor-Strom ausgeschwemmte Teilchen wird hierdurch stark vermindert.In a further embodiment of the invention, the derivation device the control loop (10) intended for implantation, the controller (4) and the Valve (8) and the pressure sensor (2) in a common one of the discharge line (3) housed associated housing. The valve (8) functions at the same time as a check valve and has the same inside width as the catheter (1). This increases the risk of clogging due to particles washed out in the CSF flow greatly diminished.
Der implantierte Regler (4) kann je nach Auslegungsart durch extern aufgegebene elektrische und/oder magnetische Impulse auf weitere gewünschte Schaltpunkte umgestellt werden0 Eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung beinhaltet eine nach außen führende Steuerleitung über welche durch extern gegebene Impulse die Umstellung auf weitere Schaltpunkte vorgenommen werden kann, Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dar gestellt und wird im folgenden kurz beschrieben. Es zeigen: Figur 1s Meß- und Ableitungsvorrichtung zum Studium des Hydrocephalus mit extrakorporaler Drainage und elektrisch gesteuertem Ventil mit einstellbarem Sollwert.The implanted controller (4) can be external depending on the type of design abandoned electrical and / or magnetic impulses Further desired switching points can be changed 0 A simplified embodiment of the The device according to the invention includes a control line leading to the outside by means of which externally given impulses enable the changeover to further switching points An embodiment of the invention is shown in the drawing and is briefly described below. They show: Figure 1s measurement and Drainage device for studying hydrocephalus with extracorporeal drainage and electrically controlled valve with adjustable setpoint.
Figur 2: Implantierte, miniaturisierte Version der Meß-und Ableitungsvorrichtung zur Behandlung des Hydrocephalus Figur 3: Schnitt durch den miniaturisierten Regelkreis (10) mit Katheter (1) und Abflußleitung (3). Figure 2: Implanted, miniaturized version of the measuring and recording device for the treatment of hydrocephalus Figure 3: Section through the miniaturized control circuit (10) with catheter (1) and drainage line (3).
Der in den Hirnventrikel (6) eingeführte Katheter (1) besitzt in Sonderfällen an seinem Endpunkt den Druckabnehmer (2). In der Regel betindet eich jedoch der Druckabnehmer (2) außerhalb des Schädels. Über den Katheter (1) fließt der sogenannte Liquor cerebrospinalis zum Regelkreis (10)* Bei der implantierten Version wird über den Druckabnehmer (2) der Regler (4) angesteuert, welcher nach dem vorher gemessenen patientenspezifischen Schaltpunkt das Magnetventil (8)elektrisch ansteuert und betätigt. Über den Ablauf (3) wird der Liquor dem Herzvorhof, Bauchraum usw. zugeleitet. Das in Figur 1 dargestellte externe Registriergerät (q) dient zum praeoperativen Studium der Liquor-Dvnamik bei Hydrocephalus-Pstienten. Bei der praeoperativen Messung wird der Liquor vom dargestellten Ventrikelkatheter (1) oder von einer Nadel (nicht dargestellt) abgeleitet und dem externen Druckabnehmer (2) zugeführt. Die miniaturisierte Version der Meß- und Ableitungsvorrichtung wird zwischen der Schädeldecke (7) und der Kopfhaut (9) plaziert.The catheter (1) inserted into the cerebral ventricle (6) has in special cases the pressure sensor (2) at its end point. As a rule, however, this is the case Pressure sensor (2) outside the Skull. Via the catheter (1) the so-called cerebrospinal fluid flows to the control circuit (10) * In the case of the implanted Version is controlled via the pressure sensor (2) of the regulator (4), which according to the previously measured patient-specific switching point, the solenoid valve (8) electrically controls and actuates. The cerebrospinal fluid is transferred to the atrium and abdomen via the drain (3) etc. forwarded. The external registration device (q) shown in FIG. 1 is used for Preoperative study of liquor dynamics in hydrocephalus patients. With the preoperative The cerebrospinal fluid is measured from the ventricular catheter shown (1) or from a needle (not shown) derived and fed to the external pressure sensor (2). the miniaturized version of the measuring and recording device is placed between the skullcap (7) and the scalp (9).
Durch diese Anordnung der Meß- und Ableitungsvorrichtung ist für den Patienten größtmögliche Bewegungsfreiheit sichergestellt.This arrangement of the measuring and deriving device is for the Patients guaranteed the greatest possible freedom of movement.
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