DE2503990A1

DE2503990A1 - Verteilungssystem zum ableiten von zerebrospinalfluessigkeit

Info

Publication number: DE2503990A1
Application number: DE19752503990
Authority: DE
Inventors: Donald L Harris
Original assignee: Cordis Corp
Current assignee: Cordis Corp
Priority date: 1974-01-31
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1975-08-14
Also published as: CH588259A5; IT1027422B; JPS50124488A; JPS6025136B2; NL7501145A; SE7500979L; FR2272685B1; SE407149B; US3889687A; GB1468331A; FR2272685A1; CA1007541A

Description

Patentanwälte Dipl.-lng. R. B E ETZ sen. Dipl.-Ing. K. LAMPRECHT Dr.-lng. R. B E E T Z Jr.

8 München 22, steinsdorfstr.10 Tel. (089) 2272 O1 /227244/295910

Telegr. Allpatent München TeI(SX 5 22O48

65-23.737P(23.738H)

31. 1. 1975

Cordis Corporation, Miami, Florida (V. St. A.)

Verteilungssystem zum Ableiten von Zerebrospinalflüssigkeit

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verteilungssystem für Zerebrospinalflüssigkeit aus ihrem Entstehungsbereich zu einem vorbestimmten Körperteil, bei dem der Flüssigkeits-Entstehungsbereich über Leitungsröhrchen mit einem Bückschlagventil verbunden ist, von dem die Flüssigkeit über weitere Rohrleitungen in den Aufnahme-Körperteil abfließt.

Bei der Behandlung des Hydrocephalus ist es üblich, die überschüssige Zerebrospinalflüssigkeit (ZSF) von einem Körperteil zum anderen

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zu leiten. Beispielsweise kann ein Katheder in ein Hirnventrikel eingeführt und über ein druckbetätigtes Rückschlagventil mit einem Herzkatheder verbunden werden, so daß die Flüssigkeit (ZSF) in den Blutkreislauf gelangt. Andererseits kann ein Katheder auch unmittelbar neben der Wirbelsäule in den Körper eingeführt und über ein Rückschlagventil mit einem in die Bauchhöhle bzw. einen peritonealen Raum eingesetzten Katheder verbunden werden. Diese Behandlung wird im allgemeinen als lumbal-peritonealer Shunt oder Ableitung bezeichnet. Sie kann nur bei an Hydrocephalus commutus erkrankten Patienten angewandt werden, bei denen ein Überschuß an ZSF nicht im Schädel eingeschlossen, sondern im Bereich der Wirbelsäule vorhanden ist.

Die Ausbildung und Funktion derartiger Ableitungssysteme zur Behandlung des Hydrocephalus sind in den im folgenden angeführten Aufsätzen medizinischer Zeitschriften ausführlich beschrieben:

"The Special Clinical Problem of Symptomatic Hydrocephalus with Normal Cerebrospinal Fluid Pressure — Observations on Cerebrospinal Fluid Hydrodynamics", S. Hakim and R. D. Adams, Journal of the Neurological Sciences (1965) Vol. 2, pp. 307 - 327.

"Biomechanics of Hydrocephalus", S. Hakim, Acta Neurol. Latinoamer. (1971) Suppl. 1, pp. 169 - 194

"Initial Experience with the Hakim Valve for Ventriculovenous Shunt", Robert G. Ojemann, M, D , Journal of Neurosurgery (1968) Vol. XXVIII, No. 3, pp. 283 - 287.

"Hydraulic and Mechanical Mis-matching of Valve Shunts Used in the Treatment of Hydrocephalus: the Need for a Servo-valve Shunt", Salomon Hakim, Developmental Medicine and Child Neurology, Vol. 15 (1973), pp. 646 - 653.

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"A Critical Analysis of Valve Shunts Used in the Treatment of Hydrocephalus", S. Hakim, F. Duran de la Roche, and J. D Burton, Developmental Medicine and Child Neurology, VoI 15, No- 2 (April 1973), pp. 230 - 255

Bekannte Shunt-Systeme (Nebenschlußsysteme) - sind ferner in den US-PSen 3 288 142 und 3 527 226 beschrieben. Die bisher entwickelten Shunt-Systeme lösen jedoch nicht in ausreichendem Maße das Problem eines Druckabfalls, der sich einstellt, wenn der Patient sich aus einer horizontalen Lage in eine annähernd vertikale Position bewegt. Das Sperr- oder Rückschlagventil enthält normalerweise eine Feder, welche das Ventil so lange absperrt, bis der ZSF-Druck auf einen dem voreingestellten Ventil-Wert entsprechenden Druck angestiegen ist. Wenn der Patient an ein lumbal-peritoneales Shunt-System angeschlossen ist, vergrößert sich die auf das Sperrventil wirkende hydrostatische Höhe abrupt, wenn der Patient aus einer horizontalen in eine vertikale Position wechselt. Dieser Druckanstieg bewirkt ein Öffnen des Ventils, was zu einer übermäßigen Ableitung an Flüssigkeit führt. Eine ähnliche Änderung der Flüssigkeitsmenge ist auf die 'Länge des Abflußröhrchens bei einem ventricular atrialen oder einem venticular peritonealen Shunt-System zurückzuführen, wenn sich der Patient aus einer horizontalen in eine vertikale Stellung bewegt. Aufgabe der Erfindung ist es, einen übermäßigen Abfluß an Zerebrospinalflüssigkeit beim Aufstehen oder Hinlegen des Patienten zu verhindern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß ein zweites, mit dem ersten Ventil in Reihe geschaltetes Ventil vorgesehen, das unter der Schwerkraftwirkung in Schließstellung bewegt wird und bei Aufrechtstellung des Patienten mit einem höheren Druck betätigbar ist.

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Dadurch wird der ZSF-Druck zur Erzeugung eines Abflusses automatisch um einen Wert vergrößert, der sehr nahe der durch den hydrostatischen Druck erfolgten Vergrößerung ist oder einen Unterdruck erzeugt, wenn der Patient aus einer liegenden Stellung aufsteht.

Bei dem erfindungsgemäßen Shunt-System zur Behandlung des Hydrocephalus wird somit die Zerebrospinalflüssigkeit aus dem Bildungsbzw. Ansammlungsraum zu einem bestimmten Körperteil durch Rohrleitungen eingeleitet, in denen ein Rückschlagventil und mit diesen in Serie ein zweites, auf die Schwerkraft ansprechendes Ventil eingeschaltet sind, wobei dieses zweite Ventil so lange geschlossen bleibt bzw. in seiner Schließstellung gehalten wird, bis ein höherer Druck erreicht ist, wenn sich der Patient in einer aufrechten Stellung befindet . In liegender oder weitgehend horizontaler Lage kann dieses zweite Ventil frei öffnen. Dadurch wird ein Druckabfall und somit ein Ansaugen der Flüssigkeit kompensiert, die bisher beim Aufstehen oder Aufrichten eines Patienten eintritt.

Diese und weitere erfinderische Merkmale und Maßnahmen werden im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels genauer beschrieben. Es zeigen:

Fig. leinen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung der Ventile bei einem lumbal-peritonealen Shunt-System,

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt längs der Schnittlinie 2-2 in Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine farbige Dichtungsscheibe,

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Fig . 4 eine Draufsicht auf das Ventilgehäuse und die beiden Ventile bei gelöster Kappe in Richtung der Linie 4-4 in Fig. 1.

Das in der Zeichnung dargestellte Shunt-System besteht im wesentlichen aus einem gegossenen Ventilgehäuse'12 aus einem gewebeverträglichen widerstandsfähigen Kunststoff, z. B. einem bestimmten Gummi, und besitzt die Gestalt eines länglichen Rhombus mit-einer Kammer 16 an einem Ende. Ein Einlauf 14 bildet die Aufnahme eines hohlen gewebeverträglichen Kunststoffröhrchens 10, das mit einem im Wirbelsäulenbereich oder an einem anderen Körperteil, aus dem das zerebrospinale Fluid ablaufen soll, eingesetzten Katheder verbunden ist. Die Einlaufkammer 16 geht in einen zylindrischen Hohlraum 18 über, in dem ein Sperr- oder Rückschlagventil 20 sitzt. Dieses Ventil 20 umfaßt ein hohlzylindrisches Gehäuse 22, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, das in die Zylinderbohrung 18 eingeklemmt ist und in dem eine Saphirkugel 26 als Ventilglied mit einem Ventilsitz 24 zusammenwirkt. Die Saphirkugel 26 wird durch eine Druckfeder 28 an den Ventilsitz 24 gedrückt, die sich an einem hohlen Gewindezap^ fen 32 abstützt, der in einer Gewindebohrung 30 im Ventilgehäuse 22 eingreift und an seinem äußeren Ende eine Fassung 34 zum Einführen eines Schlüssels besitzt. Zur Verstellung der auf die Kugel 26 wirkenden Federkraft kann der Stopfen 32 axial im Gehäuse 22 verstellt werden. Diese Anordnung erlaubt die Voreinstellung des Druckes, bei dem das Ventil öffnet und ermöglicht dem behandelnden Arzt eine Änderung des voreingestellten Druckes mit Hilfe einer hypodermischen Nadel nach dem Implantieren.

Das Ventilgehäuse 22 erstreckt sich über das Ende des Gehäuses

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12 hinaus, wobei eine Dichtungsscheibe 38 an einem Teil dieses hervorstehenden Gehäuses 22 befestigt ist. Die Dichtungsscheibe 38 kann mit einer spezifischen Indexfarbe gefärbt sein oder anderweitige Markierungen tragen, die anzeigen, bei welchem Druck eines oder beide Ventile im Gehäuse 12 öffnen. Eine elastische Kunststoffkappe 36 ist zum Vervollständigen des Ventilgehäuses an der Dichtungsscheibe 38 befestigt, wobei das Gehäuse 12, die Dichtungsscheibe 38 und die Kunststoffkappe 36 durch einen gebräuchlichen Klebstoff zusammengehalten werden können.

In der Kappe 36 ist eine mit der Durchflußbohrung im Pfropfen verbundene Kammer 40 sowie ein zweites Ventil 41 vorgesehen, welches in einem am Ventilgehäuse 12 angeordneten und parallel zum Zylinderraum 18 ausgerichteten Rohrhalter 43 aufgenommen ist. Der Zylinderraum 18 sowie der Innenraum des Halters 43 sind durch eine Innenwand 42 voneinander abgeteilt. Das zweite Ventil 41 besitzt ein bündig in der Aufnahme 43 befestigtes Gehäuse, in dem ein Hohlpfropfen 46 mit einer kegelstumpfförmigen Öffnung 48 zur Ausbildung eines Ventilsitzes für eine Saphirkugel 50 angeordnet ist. In dem Gehäuse befinden sich ferner mehrere als Gewichte dienende Kugeln 52 von etwas größerem Durchmesser als die Kugel 50. Zur Halterung dieser Kugel 52 ist das äußere Ende des Gehäuses 44 nach einwärts gebogen.

Durch diese Anordnung können in horizontaler Lage des Ventils gemäß Fig. 1 die Kugeln 52 frei vom Ventil 48 wegrollen, da durch die Ventilkurbel 50 freigeben und das Ventil zum Durchfluß von ZSF öffnen. Steht jedoch das Ventil annähernd vertikal, dann drücken die Kugeln 52 durch ihr Eigengewicht die Kugel 50 an den Ventilsitz 48.

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In dieser Vertikalposition ist somit ein höherer Flüssigkeitsdruck erforderlich, um das ZSF durch das Ventilsystem durchzulassen. In der Ventileinrichtung können unterschiedliche Anzahlen an Gewichtskugeln 52 vorgesehen werden, so daß der Betriebsdruck zum Öffnen des Ventils je nach den spezifischen Umständen der Behandlung eingestellt werden kann. Die Farbe der Dichtungsscheibe 38 stellt ein einfaches Mittel zum Anzeigen des Ansprechdruckes eines gegebenen Systems dar, wobei die Einstellung des Pfropfens 32 eine feinfühlige Änderung des Betriebsdruckes gestattet.

Das Gehäuse 12 besitzt ferner eine Auslaßkammer 56, die mit einem Anschlußröhrchen 60" verbunden ist, das zu einem geeigneten Abflußraum im Patienten führen kann.

Das Ventilsystem gemäß der Erfindung kann zweckmäßig als lumbal-peritealer Nebenfluß (Shunt) eingesetzt werden, bei welchem ZSF aus dem Wirbelsäulenbereich in einen peritonealen Raum gefördert werden soll. Das gleiche System kann jedoch auch als venticulares Shunt-System verwendet werden, wobei die Ventilgruppe unter die Kopfhaut implantiert und mit Kathedern verbunden wird, die in ein Ventrikel (Gehirnkammer) sowie in einen geeigneten Abflußraum führen. Das Gehäuse 12 und die Kappe 36 sind mit Öffnungen 62 versehen, so daß die Ventilgruppe durch Nähte in einer Position im Körper untergebracht und fixiert werden kann, die bei liegenden Patienten eine horizontale Ausrichtung der Ventilgruppe und bei stehendem Pat ienten eine im wesentlichen vertikale Ausrichtung gewährleistet.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß das Ventil

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stets in Abhängigkeit von dem voreingestellten Betriebsdruck anspricht und daß das Ventil 41 durch einen höheren Druck betätigt wird, wenn der Patient steht und bei liegendem Patienten offen ist. Bei dieser Ausführung des lumbal-peritonealen Shunt-Systems ergibt sich eine abrupte Drucksteigerung auf die Ventile, die beim Aufstehen des Patienten durch den dabei zur Wirkung gelangenden zusätzlichen hydrostatischen Druck bewirkt wird. Ist das Shunt-System unter die Kopfhaut implantiert, dann führt das Aufstehen des Patienten auf einer horizontale in eine vertikale Lage zu einem abrupten Druckabfall an der äußeren Seite der Ventile, wobei jedoch in jedem Fall die Kugeln derartige Änderungen kompensieren.

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Claims

Ansprflche

1.1Shunt- oder Ableitungssystem für Zerebrospinalflüssigkeit aus ihrem Entstehungsbereich zu einem vorbestimmten Körperteil, bei dem der Flüssigkeits-Entstehungsbereich über Leitungsröhrchen mit einem Rückschlagventil verbunden ist, von dem die Flüssigkeit über weitere Rohrleitungen in den Aufnahme-Körperteil abfließt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem ersten Ventil (20) ein zweites Ventil (41) in Reihe geschaltet ist, welches in vertikaler Ventillage bei einem höheren Druck öffnet und in horizontaler Ventillage unbelastet und offen, ist. .

2. Shunt-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Rückschlagventil (20) und das diesem, nachgeschaltete zweite Ventil (41) in einem Ventilgehäuse (12) angeordnet sind, daß das zweite Ventil (41) einen Ventilsitz (48), eine diesem Ventilsitz zugeordnete Ventilkugel (50) sowie mindestens eine weitere Kugel (51) aufweist, deren Eigengewicht in vertikaler Ventillage die Ventilkugel

(50) in Schließrichtung belastet und sie in horizontaler Ventillage freigibt, wobei das Ventilgehäuse so in den Körper eingesetzt ist, daß bei liegendem Patienten nur das erste Ventil (20) auf einen Anstieg des Fluiddruckes anspricht und daß bei aufgerichtetem Patienten beide Ventile unter einem größeren Fluiddruck wirksam sind.

3. Shunt-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (50) des zweiten Ventils (41) lediglich der Schwerkraft eines Gewichtes (52) unterworfen ist.

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4. Shunt-System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das die Ventilkugel (50) beaufschlagende Gewicht mindestens eine in einer Gehäuseaufnahme (44) frei bewegliche Kugel (50) ist.

5. Shunt-System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (12) eine Dichtungsscheibe (38) vorgesehen ist, die mit einer Indexfarbe zum Anzeigen des jeweiligen Schließdruckes des zweiten Ventils (41) versehen ist.

6. Shunt-System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (12) eine hohle Kappe (36)
aus einem elastischen Kunststoff aufweist und daß die beiden Ventile (20 und 41) bei abgenommener Kappe (36) lösbar in voneinander getrennten Bohrungen (18, 43) des Gehäuses (12) angeordnet sind.

7. Shunt-System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilsitz (48), die Ventilkugel (50) und die Gewichtskugel (52) in einer rohrförmigen Aufnahme (44) angeordnet und als Ganzes montierbar sind.

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