DE19521166C2 - Device for measuring the intracranial temperature - Google Patents

Device for measuring the intracranial temperature

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung der intrakraniellen Temperatur gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for measuring the intracranial Temperature according to the preamble of patent claim 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.In addition to the determination and evaluation of the intracranial pressure kes, i.e. the pressure in the brain, it is for the doctor at the Treatment and monitoring of neurosurgical patients from greater interest, including information on the intracranial To maintain temperature.

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.Because the brain is constant within the skull bone Takes up volume and therefore as thermodynamically isochoric and system to be considered in a first approximation can, remains as a physiologically interesting physical Parameters besides the pressure the temperature.

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. An increase in cerebrospinal fluid pressure is evident in neurosurgical Pa almost always resulted in an increase in cerebrospinal fluid temperature connected. Sometimes temperatures of around 40 ° C occur in the CSF in neurosurgical patients with severe skulls injuries on. These temperatures are dangerous for that Brain.  

Aus der DE 31 27 881 A1 ist eine Meß- und Ab­ leitungsvorrichtung bekannt, die einen Ventrikelkathether zur Messung des Liquordrucks aufweist.From DE 31 27 881 A1 is a measurement and Ab conduction device known that a ventricular catheter for measuring the cerebrospinal fluid pressure.

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.From US 4,719,919 is an implantable Device for hyperthermia treatment known. This measures the Temperature of the treated tissue. Such a temperature measurement is necessary for hyperthermia treatment, because for example when treating tumors with heating elements the tissue is heated locally. To overheat and one to avoid accompanying unnecessary damage to the tissue the temperature is localized by a temperature sensor measured and the heating element using these temperature values regulated.

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. The US 4,739,771 shows a device for intracranial pressure measurement in conjunction with a measurement of local cerebral blood flow. The pressure is measured via a Ven Tricle catheter with which the cerebrospinal fluid pressure is applied via a pressure transducer is converted into an electrical signal. In addition are spaced two tempe from the tip of the ventricular catheter rature-dependent resistors arranged, during the loading drove the first resistance in the gray matter of the brain and the second resistance is placed in the white matter of the brain is. Each resistor is opened by means of a circuit a constant temperature difference to its surroundings temperature kept. Due to the temperature difference between Resistance and tissue become one from the flowing blood certain amount of heat dissipated by the local blood flow depends. The amount of heat dissipated makes it necessary to readjust the Temperature required to keep the temperature difference constant to keep. The desired local is via the readjustment Cerebral blood flow can be determined. The temperature-dependent cons Stands are used to measure local blood flow.  

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.A disadvantage of the devices mentioned is that the neuro surgeons have no information about the intracranial temperature ratur is available. However, the neurosurgeon is ins especially in patients with severe traumatic brain injury a description of the state that is as complete as possible Interested.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vor­ richtung zu schaffen, die eine präzise Messung der intra­ kraniellen Temperatur erlaubt.The object of the present invention is therefore to provide a direction to create a precise measurement of the intra cranial temperature allowed.

Diese Aufgabe wird mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.This object is achieved with the device according to claim 1.

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.This makes the two physically and physiologically in interesting parameters pressure and temperature at the same time averages and thus the thermodynamic state of the brain almost fully determined, creating an abundance of medically in interesting questions can be answered. Ins it is particularly possible by knowing the cerebrospinal fluid temperature to recognize impending brain death faster and measure took to take.

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.A ventricular catheter is expediently provided as the catheter seen which is specially designed for cerebrospinal fluid drainage forms is. Such catheters are commercially available. she usually have a soft elastic tip with a Variety of perforation holes. The catheter material consists mostly of a contrasting barium sulfate enriched silicone material.

In einer Grundausführungsform ist der Temperaturfühler fest an der Katheterwand angeordnet. In a basic embodiment, the temperature sensor is firmly on arranged the catheter wall.  

In einer zweiten Ausführungsform ist der Temperaturfühler verschieblich im Bereich des Katheterspitzeninneren angeord­ net, wodurch eine Messung an verschiedenen Punkten möglich wird.In a second embodiment, the temperature sensor slidably arranged in the area of the catheter tip interior net, which enables measurement at different points becomes.

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 a third embodiment, the temperature sensor is fixed arranged in the interior of the catheter wall. This creates a con clock between the temperature sensor and the cerebrospinal Avoided cerebrospinal fluid and the risk of an associated infection locked out.  

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.In a further development of this third version the temperature sensor is detachable in the catheter arranged inside the wall. In addition to avoiding a con clocks between the temperature sensor and the cerebro This results in the spinal cerebrospinal fluid Possibility that the temperature sensor after using the Catheter, which for hygienic reasons after a times of use must be disposed of from these can be removed and reused, which is eco is logically and economically advantageous.

Typischerweise ist als Temperaturfühler ein Thermo­ element vorgesehen. Solche Thermoelemente sind ins­ besondere durch ihre geringen Abmessungen und ihre hohe Messgenauigkeit besonders prädestiniert.A thermal sensor is typically used as the temperature sensor element provided. Such thermocouples are ins special due to their small dimensions and high Measuring accuracy particularly predestined.

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.Are conceivable a. Thermocouples Cu-CuNi, PtRh-Pt, Fe- CuNi or NiCr-Ni, the wires of this thermo pairs are welded at their tips. In particular especially the last two pairings are because particularly suitable due to their high thermal voltage. The Re Reference measurement can either be in a cold source or done electronically. The zero point compensation follows outside the catheter.

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.The thermocouple is preferably a jacket thermo element trained. On the one hand, this means that Reusability guaranteed, to draw another sheathed thermocouples due to their low ab measurements. As a jacket material is because of its excellent medical tolerability Inconel 600 preferred.

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.Furthermore, through the use of thermocouples  the placement and exact positioning of the catheter relieved, since this like all metallic objects are clearly visible on x-rays and tomograms.

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.Because of the very thin wires and with it accompanying low bending resistance and the very small dimensions of the thermocouple will be laying and positioning of the catheter is not hindered. Also becomes a disruption in CSF flow when using of a thermocouple in the drainage catheter to be afraid.

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.In a further development of the invention The catheter tip is over a by means of a Coolant circuit supplied coolant can be cooled educated. This can immediately after the Detection of an overheated area in the cerebrospinal fluid this can be cooled. Can be used as a coolant circuit here use a thin cannula attached to the catheter runs and which is fed with a coolant.

Insgesamt wird durch die vorliegende Erfindung eine relativ simple, aber sehr effiziente neue Methode bereitgestellt, intrakraniell Temperaturen zu messen.Overall, the present invention provides one relatively simple but very efficient new method provided to measure intracranial temperatures.

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.1. Device for measuring the intracranial temperature, which has a catheter which is inserted into a ventricle via a liquid column with a pressure transducer and measures the pressure of the cerebrospinal fluid by means of a registration unit connected to the pressure transducer, characterized in that in the loading area Catheter tip is arranged at least one temperature sensor, and that the temperature sensor continuously measures the temperature of the liquor by means of an evaluation device or in discrete, adjustable time intervals. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Katheter ein Ventrikel­ katheter vorgesehen ist.2. Device according to claim 1, characterized ge indicates that a catheter is a ventricle catheter is provided. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tempera­ turfühler fest an der Katheterwand angeordnet ist. 3. Device according to one of claims 1 or 2, there characterized in that the tempera door sensor is fixed to the catheter wall.   4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekenzeichnet, daß der Tempera­ turfühler verschieblich im Bereich des Katheterspitzen­ inneren angeordnet ist.4. Device according to one of claims 1 or 2, there characterized by that tempera The door probe can be moved in the area of the catheter tips is arranged inside. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tempera­ turfühler fest im Bereich des Katheterwandinneren ange­ ordnet ist.5. Device according to one of claims 1 or 2, there characterized in that the tempera door sensor firmly attached to the inside of the catheter wall is arranged. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tempera­ turfühler lösbar im Bereich des Katheterwandinneren an­ geordnet ist.6. Device according to one of claims 1 or 2, there characterized in that the tempera releasable in the area of the inside of the catheter wall is ordered. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß als Tempera­ turfühler ein Thermoelement vorgesehen ist.7. Device according to one of claims 1 to 6, there characterized in that as tempera a thermocouple is provided. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Thermoelement als Mantelthermo­ element ausgebildet ist.8. The device according to claim 7, characterized records that the thermocouple as a jacket thermo element is formed. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Refe­ renzmessung in einer Kältequelle oder elektronisch er­ folgt.9. Device according to one of claims 7 or 8, there characterized in that the Refe limit measurement in a cold source or electronically follows. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Katheterspitze über ein mittels eines Kühlmittelkreislaufs zugeführtes Kühl­ mittel abkühlbar ist.10. Device according to one of claims 1 to 9, characterized characterized in that the catheter tip over a coolant supplied by means of a coolant circuit medium coolable.
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