DE3130326C2 - Device for recording the blood flow conditions in the skull of a patient, in particular the brain pressure - Google Patents

Abstract

Üblicherweise wird zur Erfassung des Hirndrucks ein Druckrezeptor verwendet, der mit seiner druckempfindlichen Membran unmittelbar auf die Hirnhaut des Patienten aufgelegt wird. Dazu ist immer ein chirurgischer Eingriff notwendig. Bei solchen invasiven Methoden besteht die Gefahr von Infektionen. Gemäß der Erfindung wird der Hirndruck aus der Registrierung des Ballistogramms des Patientenschädels abgeleitet. Dazu sind einer Lagereinrichtung (1, 11) für den Patienten (P) Mittel (2-10, 12-14) zur Separierung dieser Signale vom Körperballistokardiogramm zugeordnet.Usually, a pressure receptor is used to record the intracranial pressure, the pressure-sensitive membrane being placed directly on the patient's meninges. Surgical intervention is always necessary for this. With such invasive methods, there is a risk of infection. According to the invention, the intracranial pressure is derived from the registration of the ballistogram of the patient's skull. For this purpose, means (2-10, 12-14) for separating these signals from the body ballistocardiogram are assigned to a bearing device (1, 11) for the patient (P).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung der Durchblutungsverhältnisses im Schädel eines Patienten, insbesondere des Hirn-Druckes.The invention relates to a device for detecting the blood flow ratio in the skull of a patient, in particular the brain pressure.

Bisher war es hierzu üblich (DE-OS 27 20 455), eine Bohrung in die Schädeldecke des Patienten einzubringen und mit Hilfe eines geeigneten Druckrezeptors den Druck direkt an der Hirnhaut zu messen. Eine solche invasive Methode wird jedoch nur unter zwingenden Umständen angewandt.So far it has been customary (DE-OS 27 20 455) to make a hole in the skull of the patient and use a suitable pressure receptor Measure pressure directly on the meninges. However, such an invasive method becomes only under imperative Circumstances applied.

Es ist auch bekannt, daß aus der Form und dem zeitlichen Abstand von Ultraschallechos Rückschlüsse auf den Druck im Schädel möglich sind (Medical and Biological Engineering, Juli 1974, Seiten 503 bis 508). Der hierzu erforderliche apparative Aufwand ist jedoch beträchtlich.It is also known that conclusions can be drawn from the shape and the time interval between ultrasonic echoes pressure in the skull are possible (Medical and Biological Engineering, July 1974, pages 503 to 508). Of the however, the outlay in terms of equipment required for this is considerable.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Messung einer Größe zu schaffen, die Rückschlüsse auf die Durchblutungsverhältnisse und insbesondere auf den Hirn-Druck im Schädel eines Patienten zuläßt und die relativ einfach in Aufbau und Anwendung ist.The object of the invention is to provide a device for Measurement of a size to create conclusions about the blood flow conditions and in particular on allows the brain pressure in the skull of a patient and which is relatively simple in structure and application.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Liege für den Patienten und einem daran gelagerten Aufnahmeteil für den Kopf des Patienten ein Kraft- oder Wegmesser angeordnet ist, der Kraftwirkungen senkrecht zur Liegefläche der Liege in elektrische Signale umwandelt.The inventive solution to this problem is characterized in that between a couch for the A force or displacement meter is arranged on the patient and a receiving part for the patient's head mounted thereon, which converts force effects perpendicular to the bed surface of the bed into electrical signals.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, daß die größte Teilmenge des in den Kopf einströmenden Blutes in Richtung auf den Hinterkopf fließt; dadurch wird ein Impuls m ■ ν erzeugt der — bei normal liegendem Patienten — senkrecht auf der Fläche der Liege steht und den Kopf im Takt des Herzschlages gegen sein Auflageteil erleichtert Diese Kraft läßit sich mit dem zwischen Auflageteil und Liege angeordneten Kraft- oder Wegmesser messen und in ein elektrisches ίο Signal umsetzen, das direkt Rückschlüsse auf die Durchblutungsverhältnisse und insbesondere den inneren Schädeldruck zuläßt Es wurde nämlich festgestellt, daß Größe und Verlauf des erwähnten Impulses und damit das ihn widerspiegelnde elektrische Signal, sich mit steit,«indem Druck im Schädel signifikant ändern.The invention is based on the knowledge that most of the blood flowing into the head flows in the direction of the back of the head; this generates a pulse m ■ ν which - with the patient lying normally - stands vertically on the surface of the bed and relieves the head against its support part in time with the heartbeat put into an electric ίο signal which direct conclusions on blood flow conditions, and in particular the inner head pressure permits It has been found that the size and orientation of the pulse and mentioned so that the reflecting him electrical signal with stei t, "by pressure significantly in the skull change.

Es ist zwar bekannt daß bei jedem Herzschlag ein Impuls entsteht dessen Größe und Verlauf Rückschlüsse auf den Zustand des arteriellen Kreislaufes um! des Herzens zuläßt (GIT Fachzeitschrift für das Laboratori-M um, April 1977, Seiten 377 bis 388). Hierbei wurde jedoch der in Längsrichtung eines Patienten wirksame, resultierende Gesamtimpuls gemessen und ausgewertet Die Erfindung beruht dagegen auf der Erkenntnis, daß im Bereich des Kopfes aufgrund der dort gegebenen besonderen Strömungsverhältnisse ein Teilinipuls auftritt, der zwar wesentlich kleiner als der zuvor genannte Gesamtimpuls ist der jedoch auf letzterem senkrecht steht und daher — bei entsprechender Anordnung der Meßfühler, auch getrennt meßbar ist Die Erfindung wird anhand der in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert Es zeigtIt is well known that with every heartbeat an impulse arises whose size and course draw conclusions about the state of the arterial circulation! of Heart allows (GIT journal for the Laboratori-M to, April 1977, pages 377 to 388). Here, however, the effective lengthways of a patient was resulting total impulse measured and evaluated The invention, however, is based on the knowledge that in the area of the head there is a partial pulse due to the particular flow conditions there occurs, which is much smaller than the aforementioned total impulse but which is perpendicular to the latter and therefore - with an appropriate arrangement the sensor can also be measured separately The invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown schematically in the figures

F i g. 1 den Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 2 den Längsschnitt eines Ausführungsbeispieles einer zweiten erfindungsgemäßen Vorrichtung undF i g. 1 shows the longitudinal section of an embodiment of a first device according to the invention, F i g. 2 shows the longitudinal section of an embodiment of a second device according to the invention and

F i g. 3 einen Querschnitt durch des Kopflagerungsteil einer speziellen Variante eines Auiführungsbeispieles der Erfindung.F i g. 3 shows a cross section through the head support part of a special variant of an embodiment the invention.

In der Fig. 1 bedeutet 1 eine Liege für einen Paitienten, die erschütterungsfrei auf einem festen Untergrund über wenigstens drei Lagerpunkte aufgestellt ist, welche eine Horizontalbewegung erlauben. Angedeutet sind die Lager 2 und 3 als Luftlager; auch andere Lagereinrichtungen sind möglich.In Fig. 1, 1 means a couch for a patient, which is vibration-free on a solid surface is set up over at least three bearing points that allow horizontal movement. Are indicated bearings 2 and 3 as air bearings; other storage facilities are also possible.

Auf der Liege 1 liegt ein Patient P. Der Brustkorb des Patienten ist in eine feste Lagerstatt 4 gebettet. Die Lagerstatt 4 wird vorteilhafterweise durch eine Vakuum-Profileinbettung gebildet, die sich bei Lagerung des so Patienten zunächst an die Körperkonturen anpassen läßt und anschließend durch Unterdruckerzeugung in dieser Kontur verfestigt wird. Der Körper des Patienten ist mittels eines Schulteranschlagteiles 5. das mit der Liege 1 verbunden ist, auf der Lagerstatt fixiert. Für die Lagerung des Patientenkopfes ist ein Aufnahmeteil 6 vorhanden, auf dem wiederum eine Vakuum-Profileinbettung 7 vorgesehen ist. Das Aufnahmctei! 6 ist auf der Liege 1 an zwei Lagerpunkten 8 und 9 fixiert. In einem der Lagerpunkte befindet sich ein Kraftmesser 10 als Signalgeben A patient P lies on the couch 1. The patient's chest is bedded in a fixed bed 4. The deposit 4 is advantageously formed by a vacuum profile embedding which, when the patient is positioned in this way, can first be adapted to the body contours and then solidified in this contour by generating a vacuum. The patient's body is fixed on the bed by means of a shoulder stop part 5. which is connected to the bed 1. For the storage of the patient's head there is a receiving part 6 on which a vacuum profile embedment 7 is provided. The receiving party! 6 is fixed on the bed 1 at two bearing points 8 and 9. A force gauge 10 is located in one of the bearing points to give signals

Beim liegenden Patienten ergeben sich durch die Vitalfunktionen dynamische Kräfte, die als resultierender Kraftstoß B in Längsrichtung des Brustkorbes weisen. Dynamische Kräfte im Schädel des Patienten weisen b¹) dagegen als resultierender Kraftstoß K in senkrechter Richtung auf die Unterlage.When the patient is lying down, the vital functions result in dynamic forces which, as the resulting impulse B, point in the longitudinal direction of the chest. Dynamic forces in the patient's skull, on the other hand, show b ¹ ) as a resultant impulse K in a vertical direction on the base.

Der Kraftstoß K wird im wesentlichen dadurch erzeugt, daß das in den Kopf einströmende Blut einenThe impulse K is generated essentially in that the blood flowing into the head one

Impuls m ■ ν aufweist Die gekrümmten Blutbahnen und iie pulsierende Blutbewegung führen zu Impulsänderungen. Da große Teilmengen des einströmenden Blutes durch die »Aorta maxillaris« und »Aorta carotis interna« in Richtung des Gesichtes abgelenkt werden, sind Teilkräfte vorhanden, die speziell beim liegenden Patienten den Kopf periodisch nach oben drücken. Diese Kraftstöße sollen als Ballistogramm des Kopfes mit dem Kraftmesser 10 erfaßt werden. Statt des Kraftmessers tO kann bei entsprechender Lagerung auch ein Wegaufnehmer als Signalwandler verwendet werden.Has momentum m ■ ν The curved blood vessels and the pulsating blood movement lead to changes in momentum. Since large portions of the inflowing blood are diverted towards the face by the "maxillary aorta" and "internal carotid aorta", there are partial forces that periodically push the head upwards, especially when the patient is lying down. These impulses are to be recorded as a ballistogram of the head with the dynamometer 10. Instead of the force gauge tO, a displacement transducer can also be used as a signal converter with appropriate storage.

In einer ersten Ausbildung der Vorrichtung nach F i g. 1 ist die Möglichkeit gegeben, daß in Richtung des Kraftstoßes B eine Beweglichkeit vorliegt Mittels Kraftmessers 10 im Aufnahmeteil 6 werden aber im wesentlichen nur die vertikalen Kraftstöße im Kopfbereich erfaßt In anderer Ausbildung kann bereits durch besonders starke Profileinbettung die Horizontalbeweglichkeit und damit die Wirkungen der Kraftstöße in dieser Richtung weitgehend unterdrückt werden.In a first embodiment of the device according to FIG. 1 there is the possibility that there is mobility in the direction of the impulse B. By means of the dynamometer 10 in the receiving part 6, however, essentially only the vertical impulses in the head area are recorded this direction can be largely suppressed.

In der F i g. 2 ist eine Stützfläche für einen Patientenkörper mit 11 gekennzeichnet Die Stützflächt 11 ist durch eine in Schräglage zwischen 45° und 90° aufgestellte Liege gebildet wobei der Patient fußseitig durch ein entsprechendes Winkelstück 12 abgestützt ist Im Kopfbereich ist ein für die Profileinbettung des Schädels vorgesehenes Aufnahmeteil 13 mittels eines Kraftmessers 14 an der Stützfläche U befestigt. Damit werden die durch den Kraftstoß K senkrecht auf diese Unterlage wirkenden Kräfte aufgenommen.In FIG. 2, a support surface for a patient's body is identified with 11 The support surface 11 is formed by a bed set up in an inclined position between 45 ° and 90 °, with the patient being supported on the foot side by a corresponding angle piece 12 attached to the support surface U by means of a dynamometer 14. In this way, the forces acting perpendicularly on this base due to the impulse K are absorbed.

Aufgrund der Schräglage der Liege 11 als Stützfläche sowie die zusätzliche Abstützung des Patientenkörpers durch das Winkelstück 12 werden die Wirkungen des im Patientenkörper erzeugten Kraftstoßes B weitgehend unterdrückt Es kann so in besonders einfacher Weise das Ballistogramm des Kopfes zu Diagnosezwecken registriert werden.Due to the inclined position of the bed 11 as a support surface and the additional support of the patient's body by the angle piece 12, the effects of the impulse B generated in the patient's body are largely suppressed.

Gemäß F i g. 3 sind auf einer Liege 20 zwei konkave, in etwa an eine Schädelform angepaßte Lagerschalen 21 und 22 für einen Patientenkopf mittels je eines Kraftmessers 23 und 24 angebracht. Durch eine solche zweigeteilte Kopflagerung ist ein Rechts/Links-Vergleich von Kraftstößen im Patientenkopf möglich. Daraus können wichtige diagnostische Aussagen abgeleitet werden.According to FIG. 3, two concave bearing shells 21 adapted approximately to the shape of a skull are on a bed 20 and 22 for a patient's head by means of a dynamometer 23 and 24 each. Divided by such a two-part With the head in position, a right / left comparison of force impulses in the patient's head is possible. From it important diagnostic statements can be derived.

Wie oben erwähnt, kann bei einer Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig. 1 eine Beweglichkeit in Richtung des Körperkraftstoßes vorliegen. Durch einen weiteren Kraftaufmesser, z. B. im Schulteranschlagteil 5, können dabei auch ballistokardiographische Signale, Kriterien für das Schlagvolumen des Herzens liefern.As mentioned above, in an embodiment of the device according to the invention according to FIG. 1, a mobility exist in the direction of the body force impulse. Another force meter, e.g. B. in Shoulder stop part 5 can also be ballistocardiographic Signals that provide criteria for the stroke volume of the heart.

Zur Registrierung der Signalkurven werden übliche Signalerfassungsmittd verwendet. Es ist möglich, auch elektronische Mittel zur Separierung der verschiedenen Signalteile vorzusehen.Conventional signal acquisition devices are used to register the signal curves. It is possible, too to provide electronic means for separating the various signal parts.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

6060

b5b5

Claims (7)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zur Erfassung der Durchblutungsverhältnisse im Schädel eines Patienten, insbesondere des Hirn-Druckes, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einer Liege (1, 11, 20) für den Patienten (P) und einem daran gelagerten Aufnahmeteil (6,13,21,22) für den Kopf des Patienten ein Kraft- oder Wegmesser (10,14, 23, 24) angeordnet ist, der Kraftwirkungen (K) senkrecht zur Liegefläche der Liege (1,11, 20) in elektrische Signale umwandelt1. Device for detecting the blood flow conditions in the skull of a patient, in particular the brain pressure, characterized in that between a bed (1, 11, 20) for the patient (P) and a receiving part (6,13,21, 22) a force or displacement meter (10, 14, 23, 24) is arranged for the patient's head, which converts force effects (K) perpendicular to the surface of the bed (1, 11, 20) into electrical signals 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil für den Kopf des Patienten aus zwei getrennten Lagerschalen (21,22) besteht, und daß zwischen jeder Lagerschale (21,22) und der Liege (20) ein Kraft- oder Wegmesser (23, 24) angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receiving part for the head of the Patient consists of two separate bearing shells (21,22), and that between each bearing shell (21,22) and a force or displacement meter (23, 24) is arranged on the bed (20). 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeieii für den Kopf des Patienten am Ende einer horizontal oder am oberen Ende einer schräg nach oben gerichteten Liege angeordnet ist3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the recording for the head of the patient at the end of a horizontal or at the upper end of an inclined upward Lounger is arranged 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Liege erschütterungsfrei am Boden gelagert ist4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the couch is vibration-free on the ground is stored 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Lagerung des Körpers und/oder Kopfes des Patienten eine Vakuum-Profileinbett: ng (4,7) dient5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a vacuum profile embedding: ng (4.7) is used to support the body and / or head of the patient 6. Vorrichtung nach einem <ί«τ Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Liege ein Schulteranschlagteil (S) aufweist6. Device according to a <ί «τ claims 1 to 4, characterized in that the couch has a shoulder stop part (S) 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Schulteranschlagteil einen Kraftmesser zur Messung von Kräften (B) in Längsrichtung der Liege enthält7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the shoulder stop part contains a dynamometer for measuring forces (B) in the longitudinal direction of the bed