DE19521166C2 - Vorrichtung zur Messung der intrakraniellen Temperatur - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der intrakraniellen Temperatur gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Neben der Ermittlung und Auswertung des intrakraniellen Druc­ kes, also des Druckes im Gehirn, ist es für den Arzt bei der Behandlung und Überwachung neurochirurgischer Patienten von größerem Interesse, auch Informationen über die intrakranielle Temperatur zu erhalten.

Da das Gehirn innerhalb des Schädelknochens ein konstantes Volumen einnimmt und daher als thermodynamisch isochores und in erster Näherung abgeschlossenes System angesehen werden kann, verbleibt als physiologisch interessanter physikalischer Parameter neben dem Druck die Temperatur.

Ein Anstieg des Liquordrucks ist bei neurochirurgischen Pa­ tienten demnach fast immer mit einem Liquortemperaturanstieg verbunden. Mitunter treten Temperaturen von ungefähr 40°C im Liquor bei neurochirurgischen Patienten mit schweren Schädel­ verletzungen auf. Diese Temperaturen sind gefährlich für das Gehirn.

Aus der DE 31 27 881 A1 ist eine Meß- und Ab­ leitungsvorrichtung bekannt, die einen Ventrikelkathether zur Messung des Liquordrucks aufweist.

Aus der US 4,719,919 ist eine implantierbare Vorrichtung zur Hyperthermiebehandlung bekannt. Diese mißt die Temperatur des behandelten Gewebes. Eine solche Temperatur­ messung ist bei einer Hyperthermiebehandlung notwendig, da beispielsweise bei einer Tumorbehandlung durch Heizelemente das Gewebe lokal erhitzt wird. Um eine Überhitzung und eine damit einhergehende unnötige Schädigung des Gewebes zu vermei­ den, wird die Temperatur durch einen Temperaturfühler lokal gemessen und das Heizelement mit Hilfe dieser Temperaturwerte geregelt.

Die US 4,739,771 zeigt eine Vorrichtung zur intrakraniellen Druckmessung in Verbindung mit einer Messung des lokalen zerebralen Blutflusses. Die Druckmessung erfolgt über einen Ven­ trikelkatheter mit dem der Liquordruck über einen Druckwandler in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Zusätzlich sind beabstandet von der Spitze des Ventrikelkatheters zwei tempe­ raturabhängige Widerstände angeordnet, wobei während des Be­ triebs der erste Widerstand in der grauen Gehirnsubstanz und der zweite Widerstand in der weißen Gehirnsubstanz angeordnet ist. Jeder Widerstand wird mittels eines Schaltkreises auf einer konstanten Temperaturdifferenz zu seiner Umgebungs­ temperatur gehalten. Aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen Widerstand und Gewebe wird von dem umströmenden Blut eine bestimmte Wärmemenge abgeführt, die von dem lokalen Blutfluß abhängt. Die abgeführte Wärmemenge macht ein Nachregeln der Temperatur erforderlich, um die Temperaturdifferenz konstant zu halten. Über das Nachregeln ist der gewünschte örtliche zerebrale Blutfluß bestimmbar. Die temperaturabhängigen Wider­ stände dienen dabei zur Messung des lokalen Blutflusses.

Nachteilig an den genannten Vorrichtungen ist, daß dem Neuro­ chirurgen keinerlei Information über die intrakranielle Tempe­ ratur zur Verfügung steht. Der Neurochirurg ist jedoch ins­ besondere bei Patienten mit einem schweren Schädelhirntrauma an einer möglichst vollständigen Beschreibung des Zustands interessiert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor­ richtung zu schaffen, die eine präzise Messung der intra­ kraniellen Temperatur erlaubt.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Dadurch werden die beiden physikalisch und physiologisch in­ teressanten Parameter Druck und Temperatur gleichzeitig er­ mittelt und so der thermodynamische Zustand des Gehirns nahezu vollständig bestimmt, wodurch eine Fülle von medizinisch in­ teressanten Fragestellungen beantwortet werden kann. Ins­ besondere ist es durch die Kenntnis der Liquortemperatur mög­ lich, schneller einen drohenden Hirntod zu erkennen und Maß­ nahmen zu ergreifen.

Zweckmäßigerweise ist als Katheter ein Ventrikelkatheter vor­ gesehen, welcher speziell für die Gehirnliquordrainage ausge­ bildet ist. Solche Katheter sind im Handel erhältlich. Sie weisen in der Regel eine weiche elastische Spitze mit einer Vielzahl von Perforationslöchern auf. Das Kathetermaterial besteht zumeist aus einem kontrastgebenden Bariumsulfat ange­ reichertem Silikonwerkstoff.

In einer Grundausführungsform ist der Temperaturfühler fest an der Katheterwand angeordnet.

In einer zweiten Ausführungsform ist der Temperaturfühler verschieblich im Bereich des Katheterspitzeninneren angeord­ net, wodurch eine Messung an verschiedenen Punkten möglich wird.

In einer dritten Ausführungsform ist der Temperaturfühler fest in dem Katheterwandinneren angeordnet. Dadurch wird ein Kon­ takt zwischen dem Temperaturfühler und dem zerebrospinalen Liquor vermieden und die Gefahr einer daherrührenden Infektion ausgeschlossen.

In einer Weiterentwicklung dieser dritten Ausführungs­ form ist der Temperaturfühler lösbar in dem Katheter­ wandinneren angeordnet. Neben der Vermeidung eines Kon­ takts zwischen dem Temperaturfühler und dem zerebro­ spinalen Liquor ergibt sich dadurch noch die Möglichkeit, daß die Temperaturfühler nach Gebrauch der Katheter, welche aus hygienischen Gründen nach ein­ maligem Gebrauch entsorgt werden müssen, aus diesen entfernt und wiederverwendet werden können, was öko­ logisch und ökonomisch vorteilhaft ist.

Typischerweise ist als Temperaturfühler ein Thermo­ element vorgesehen. Solche Thermoelemente sind ins­ besondere durch ihre geringen Abmessungen und ihre hohe Messgenauigkeit besonders prädestiniert.

Denkbar sind u. a. Thermopaarungen Cu-CuNi, PtRh-Pt, Fe- CuNi oder NiCr-Ni, wobei die Drähte dieser Thermo­ paarungen an ihren Spitzen verschweißt sind. Insbe­ sondere die beiden letztgenannten Paarungen sind wegen ihrer hohen Thermospannung besonders geeignet. Die Re­ ferenzmessung kann entweder in einer Kältequelle oder elektronisch erfolgen. Die Nullpunktskompensation er­ folgt außerhalb des Katheters.

Vorzugsweise ist das Thermoelement als Mantelthermo­ element ausgebildet. Dadurch wird zum einen die Wiederverwendbarkeit garantiert, zum anderen zeichnen sich Mantelthermoelemente durch ihre geringen Ab­ messungen aus. Als Mantelwerkstoff wird wegen seiner hervorragenden medizinischen Verträglichkeit Inconel 600 bevorzugt.

Ferner wird durch die Verwendung von Thermoelementen das Legen und die exakte Positionierung des Katheters erleichtert, da diese wie alle metallischen Gegenstände auf Röntgenaufnahmen und Tomogrammen gut sichtbar sind.

Durch die sehr dünnen Drähte und den damit einhergehenden geringen Biegewiderständen und die sehr geringen Abmessungen des Thermoelements wird das Legen und Positionieren des Katheters nicht behindert. Auch wird eine Störung des Liquorflusses bei der Verwendung eines Thermoelemntes im Drainagekatheter nicht zu befürchten sein.

In einer Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Katheters ist die Katheterspitze über ein mittels einem Kühlmittelkreislauf zugeführtes Kühlmittel abkühlbar ausgebildet. Dadurch kann unmittelbar nach der Feststellung eines überhitzten Bereichs im Liquor dieser abgekühlt werden. Als Kühlmittelkreislauf kann hier eine dünne Kanüle dienen, die an dem Katheter verläuft und die mit einem Kühlmittel gespeist wird.

Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung eine relativ simple, aber sehr effiziente neue Methode bereitgestellt, intrakraniell Temperaturen zu messen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Messung der intrakraniellen Temperatur, die einen Katheter aufweist, der in einen Ventrikel eingelegt über eine Flüssigkeitssäule mit einem Druckwandler in Verbindung steht und den Druck des Liquors mittels einer mit dem Druckwandler verbundenen Registriereinheit mißt, dadurch gekennzeichnet, daß im Be­ reich der Katheterspitze mindestens ein Temperaturfühler angeordnet ist, und daß der Temperaturfühler die Tempera­ tur des Liquors mittels einer Auswerteeinrichtung kon­ tinuierlich oder in diskreten, einstellbaren Zeitinterval­ len mißt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Katheter ein Ventrikel­ katheter vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tempera­ turfühler fest an der Katheterwand angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekenzeichnet, daß der Tempera­ turfühler verschieblich im Bereich des Katheterspitzen­ inneren angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tempera­ turfühler fest im Bereich des Katheterwandinneren ange­ ordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tempera­ turfühler lösbar im Bereich des Katheterwandinneren an­ geordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß als Tempera­ turfühler ein Thermoelement vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Thermoelement als Mantelthermo­ element ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Refe­ renzmessung in einer Kältequelle oder elektronisch er­ folgt.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Katheterspitze über ein mittels eines Kühlmittelkreislaufs zugeführtes Kühl­ mittel abkühlbar ist.