RU2820002C1 - Adjustable implantable throttle - Google Patents
Adjustable implantable throttle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2820002C1 RU2820002C1 RU2023112738A RU2023112738A RU2820002C1 RU 2820002 C1 RU2820002 C1 RU 2820002C1 RU 2023112738 A RU2023112738 A RU 2023112738A RU 2023112738 A RU2023112738 A RU 2023112738A RU 2820002 C1 RU2820002 C1 RU 2820002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- throttle
- implantable
- adjustable
- valve
- Prior art date
Links
- 210000001175 cerebrospinal fluid Anatomy 0.000 claims abstract description 60
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 6
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 31
- 210000004289 cerebral ventricle Anatomy 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 28
- 210000003027 ear inner Anatomy 0.000 description 25
- 208000003906 hydrocephalus Diseases 0.000 description 23
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 20
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 20
- 230000006870 function Effects 0.000 description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 11
- 238000013461 design Methods 0.000 description 8
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 8
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 7
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 5
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 5
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 210000003200 peritoneal cavity Anatomy 0.000 description 3
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 229910001285 shape-memory alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 201000003077 normal pressure hydrocephalus Diseases 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 2
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 2
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- 206010022773 Intracranial pressure increased Diseases 0.000 description 1
- 206010030113 Oedema Diseases 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000003477 cochlea Anatomy 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 210000004714 cranial suture Anatomy 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000005802 health problem Effects 0.000 description 1
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000007917 intracranial administration Methods 0.000 description 1
- 201000009941 intracranial hypertension Diseases 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 210000004761 scalp Anatomy 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002861 ventricular Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к регулируемому имплантируемому дросселю для управления скоростью потока в имплантируемых дренажах для отведения цереброспинальной жидкости, в частности к гидроцефальному клапану, для отведения текучей среды из желудочковой системы пациентов, содержащему по меньшей мере один корпус с внутренней частью, по меньшей мере один первый проход для впуска и/или выпуска, причем во внутренней части корпуса расположено по меньшей мере одно тело, при этом корпус выполнен с возможностью перемещения по меньшей мере в одном направлении, причем клапан содержит по меньшей мере один регулировочный узел.The invention relates to an adjustable implantable throttle for controlling the flow rate in implantable drainages for draining cerebrospinal fluid, in particular to a hydrocephalic valve for draining fluid from the ventricular system of patients, containing at least one housing with an internal part, at least one first passage for inlet and/or outlet, wherein at least one body is located in the inner part of the housing, wherein the housing is configured to move in at least one direction, and the valve contains at least one adjustment unit.
Пациенты с гидроцефалией имеют следующую проблему со здоровьем.Patients with hydrocephalus have the following health problem.
Находящийся в черепе мозг окружен специальной жидкостью, а именно спинномозговой жидкостью. Спинномозговая жидкость постоянно вырабатывается и реабсорбируется в одинаковой степени. При гидроцефалии, которую также называют водянкой, данный баланс нарушен. Поскольку череп является закрытым сосудом, то происходит увеличение его размеров, когда вырабатывается большее количество спинномозговой жидкости, чем реабсорбируется. Из-за увеличения размеров у младенца затруднено срастание черепных швов, а у взрослого повышается внутричерепное давление. Существует гидроцефалия взрослых людей и детская гидроцефалия.The brain, located in the skull, is surrounded by a special fluid, namely cerebrospinal fluid. Cerebrospinal fluid is constantly produced and reabsorbed to the same extent. In hydrocephalus, also called dropsy, this balance is disrupted. Since the skull is a closed vessel, its size increases when more cerebrospinal fluid is produced than is reabsorbed. Due to the increase in size, the fusion of cranial sutures in an infant is difficult, and intracranial pressure increases in an adult. There is hydrocephalus in adults and childhood hydrocephalus.
Гидроцефалию можно разделить на гидроцефалию внутреннюю, гидроцефалию наружную, гидроцефалию наружную и внутреннюю, гидроцефалию с нормальным давлением и заместительную гидроцефалию.Hydrocephalus can be divided into internal hydrocephalus, external hydrocephalus, external and internal hydrocephalus, normal pressure hydrocephalus and replacement hydrocephalus.
Первоначально лечение гидроцефалии проводили путем простого дренирования спинномозговой жидкости. Это делали путем простого соединения черепа с крупным венозным кровеносным сосудом с помощью трубки или путем соответствующего соединения черепа с брюшной полостью с помощью трубки. Однако вскоре было признано, что давление в черепе должно иметь определенное физиологическое значение, чтобы не возникали другие осложнения.Hydrocephalus was initially treated by simple drainage of the cerebrospinal fluid. This was done by simply connecting the skull to a large venous blood vessel using a tube, or by correspondingly connecting the skull to the abdomen using a tube. However, it was soon recognized that the pressure in the skull must have a certain physiological significance so that other complications do not arise.
В современных способах лечения гидроцефалии используют имплантируемый дренаж, искусственное соединение между желудочками головного мозга и дренажным отделением, которым в настоящее время является, как правило, брюшная полость, для установления определенного физиологического значения.Modern methods of treating hydrocephalus use an implantable drain, an artificial connection between the ventricles of the brain and the drainage compartment, which is currently usually the abdominal cavity, to establish a certain physiological value.
Известны различные дренажи, с помощью которых возможно лечение давления в черепе пациента. Эти дренажи должны открываться при определенном критическом давлении и обеспечивать отток спинномозговой жидкости (также называемой цереброспинальной жидкостью), чтобы предотвратить образование избыточного давления в черепе. Как правило, такие дренажи называют шунтами или дренажами для защиты от избыточного давления цереброспинальной жидкости (ЦСЖ).There are various drainages that can be used to treat pressure in the patient’s skull. These drains must open at a certain critical pressure and allow the flow of cerebrospinal fluid (also called cerebrospinal fluid) to prevent excess pressure from building up in the skull. Typically, these drains are called shunts or drains to protect against excess cerebrospinal fluid (CSF) pressure.
Основой имплантируемого дренажа является имплантируемый клапан, который выполнен с возможностью регулирования дренажа. Данный клапан называется гидроцефальным клапаном. Гидроцефальные клапаны, как правило, имплантируют прямо под кожу. Такие дренажи обычно имплантируют под кожу в области головы.The basis of implantable drainage is an implantable valve, which is designed to regulate drainage. This valve is called the hydrocephalic valve. Hydrocephalic valves are usually implanted directly under the skin. Such drains are usually implanted under the skin in the scalp area.
Возможное определение термина «шунт» согласно публикации Митке таково: любое искусственное гидравлическое соединение между первой частью тела, содержащей цереброспинальную жидкость, и второй частью тела, способной принимать данную жидкость, см. Комбоджиоргас Д. (2016) «Шунты для оттока цереброспинальной жидкости» (Kombogiorgas, D. (2016) "The Cerebrospinal Fluid Shunts") (1-е издание), издательство Nova Science Publishers, Incorporated, стр. 130/131 (далее упоминается как Комбоджиоргас Д. (2016)). По вопросу гидроцефалии дополнительными источниками являются книга «Гидроцефалия с нормальным давлением», Фритш и др., 2014, (Normal Pressure Hydrocephalus, Fritsch et al., 2014) (далее упоминается как Фритш (2014)) и стандарты EN ISO 7197 и EN ISO 1463.A possible definition of the term "shunt" according to Mitke's publication is: any artificial hydraulic connection between a first part of the body containing cerebrospinal fluid and a second part of the body capable of receiving that fluid, see Kombogiorgas D. (2016) "Shunts for the outflow of cerebrospinal fluid" ( Kombogiorgas, D. (2016) "The Cerebrospinal Fluid Shunts") (1st edition), Nova Science Publishers, Incorporated, pp. 130/131 (hereinafter referred to as Kombogiorgas, D. (2016)). On the subject of hydrocephalus, additional references include the book Normal Pressure Hydrocephalus, Fritsch et al., 2014 (hereinafter referred to as Fritsch (2014)) and the standards EN ISO 7197 and EN ISO 1463.
Все источники содержат, помимо прочего, специальные термины и определения по теме гидроцефалии. Кроме того, они содержат известные принципы действия и их группировку.All sources contain, among other things, specific terms and definitions on the topic of hydrocephalus. In addition, they contain known principles of action and their grouping.
В работе Комбоджиоргас (2016) Митке (Miethke) предлагает две группировки, см. таблицу 1. В первой подгруппе он делит клапаны в соответствии с принципами их действия на клапаны дифференциального давления и гидростатические клапаны. Во второй подгруппе он делит клапаны согласно их клиническим функциям на фиксированные, т. е. нерегулируемые, и регулируемые типы клапанов.In Kombogiorgas (2016), Miethke proposes two groupings, see Table 1. In the first subgroup, he divides valves according to their operating principles into differential pressure valves and hydrostatic valves. In the second subgroup, he divides valves according to their clinical functions into fixed, i.e. non-adjustable, and adjustable types of valves.
Согласно Митке, клапаны группы с гидростатическим принципом функционирования определены как клапаны или компоненты клапанов, конструктивной целью которых является предотвращение избыточного дренажа (Комбоджиоргас (2016), стр. 67). Задачей клапанов данной группы является компенсация усилия гидростатического давления, действующего в направлении открытия клапана (так называемое уравновешивание).According to Mitke, hydrostatic group valves are defined as valves or valve components whose design purpose is to prevent excessive drainage (Kombogiorgas (2016), p. 67). The task of valves of this group is to compensate for the force of hydrostatic pressure acting in the direction of opening the valve (the so-called balancing).
Клапаны с гидростатическим принципом функционирования можно разделить на три типа. Их называют противосифонными средствами, средствами с регулированием потока и гравитационными средствами. Все три типа клапанов объединяет наличие перепада давления. Данный показатель рассчитывают как разность между давлением за клапаном и давлением перед клапаном (ΔP=Рза клапаном-Рперед клапаном). Разность давлений, при которой через клапан проходит объемный поток, определяют как давление открытия клапана.Valves with a hydrostatic operating principle can be divided into three types. They are called anti-siphon, flow-controlled, and gravity-assisted. All three types of valves have in common the presence of a pressure difference. This indicator is calculated as the difference between the pressure behind the valve and the pressure in front of the valve (ΔP = P behind the valve - P in front of the valve ). The pressure difference at which volumetric flow passes through the valve is defined as the valve opening pressure.
Противосифонные средства выполнены с возможностью регулирования давления открытия в зависимости от уровня всасывающего усилия, действующего на клапан. Гравитационные средства регулируют давление открытия в зависимости от их наклона в гравитационном поле Земли. Средства с регулированием потока, с другой стороны, выполнены с возможностью регулирования расхода проходящего через них потока в зависимости от разницы давления.The anti-siphon means are configured to regulate the opening pressure depending on the level of suction force acting on the valve. Gravity means regulate opening pressure depending on their inclination in the Earth's gravitational field. Flow control means, on the other hand, are configured to regulate the flow rate of the flow passing through them depending on the pressure difference.
Аналогичными терминами для клапанов, выполненных с возможностью регулирования потока, в уровне техники являются клапаны или средства, зависящие от скорости потока, выполненные с возможностью регулирования потока или с возможностью уменьшения потока. В данном контексте термин «поток», как правило, эквивалентен термину «объемный расход, объем за единицу времени».Similar terms for valves configured to regulate flow in the prior art are valves or means dependent on flow rate, configured to regulate flow or to reduce flow. In this context, the term "flow" is generally equivalent to the term "volume flow rate, volume per unit time."
Каждый гидроцефальный клапан отличается характеристической кривой. Альфред Ашофф (Alfred Aschof), доктор медицины, описывает характеристические кривые в книге «Экстракорпоральное тестирование гидроцефальных клапанов» ("In-Vitro-Testung von Hydrocephalus Ventilen"), 1994, стр. 32. Он обсуждает их потому, что шунтовые клапаны являются однонаправленными регуляторами потока. Согласно Ашоффу, эти клапаны отличаются, во-первых, однонаправленным действием, во-вторых, характеристикой открытия и закрытия и, в-третьих, специфической характеристикой давления-расхода. Характеристика давление-расход как правило более нелинейна. По мнению Ашоффа, характеристика такого клапана зависит от самого гидроцефального клапана, поэтому гидроцефальный клапан можно описать, только указав полную характеристическую кривую.Each hydrocephalic valve has a different characteristic curve. Alfred Aschoff, MD, describes characteristic curves in the book "In-Vitro-Testung von Hydrocephalus Ventilen", 1994, page 32. He discusses them because shunt valves are unidirectional flow regulators. According to Aschoff, these valves differ, firstly, in their unidirectional action, secondly, in their opening and closing characteristics, and thirdly, in their specific pressure-flow characteristics. The pressure-flow characteristic is generally more nonlinear. According to Aschoff, the characteristic of such a valve depends on the hydrocephalic valve itself, so the hydrocephalic valve can only be described by indicating the complete characteristic curve.
Нерегулируемые гидроцефальные клапаны характеризуются одной характеристикой, в то время как регулируемые клапаны имеют несколько характеристик.Non-adjustable hydrocephalic valves have one characteristic, while adjustable valves have multiple characteristics.
В случае нерегулируемых гидроцефальных клапанов очевидно, что клапаны группы гидростатического принципа действия обеспечивают определенный объемный поток, проходящий через них, в зависимости от давления спинномозговой жидкости. Если для каждого давления спинномозговой жидкости записать на графике соответствующий объемный поток, то получится характеристическая кривая клапана.In the case of non-adjustable hydrocephalic valves, it is obvious that the valves of the hydrostatic principle group provide a certain volumetric flow passing through them, depending on the pressure of the cerebrospinal fluid. If for each CSF pressure the corresponding volumetric flow is plotted, a valve characteristic curve is obtained.
При использовании регулируемых гидроцефальных клапанов каждая характеристика обеспечивает регулирование клапана. Каждая конфигурация обеспечивает различные характеристики клапана. Практика показывает, что различные характеристики клапанов схожи.When using adjustable hydrocephalic valves, each characteristic provides valve regulation. Each configuration provides different valve characteristics. Experience shows that the various valve characteristics are similar.
Далее описаны некоторые значимые гидроцефальные клапаны.Some significant hydrocephalic valves are described below.
В патенте США №8870809 В2 (Christoph Miethke GmbH & Со KG) описано имплантируемое гидроцефальное устройство для лечения пациентов с гидроцефалией с помощью лекарств. Согласно описанию, предложена подача лекарства в желудочки мозга пациентов, с помощью жидкостей или или вспомогательных текучих сред. Для этого лекарственные средства должны быть доставлены в полость гидроцефальной системы, чтобы оттуда они могли быть гидравлически перемещены через вентрикулярный катетер в желудочки мозга. Согласно описанию, для этого требуется устройство, которое выполнено с возможностью впуска лекарственных жидкостей в одном состоянии и выпуска их к желудочкам мозга в другом состоянии. Таким образом, устройство требует наличия клапана и поэтому содержит клапанное средство с клапанной заслонкой в корпусе с впускным отверстием и выпускным отверстием. Размещение клапана в нем открывает или закрывает впуск гидроцефальной системы в зависимости от давления лекарственной жидкости в полости.US Patent No. 8870809 B2 (Christoph Miethke GmbH & Co KG) describes an implantable hydrocephalic device for treating patients with hydrocephalus with drugs. According to the description, it is proposed to deliver the drug into the ventricles of the brain of patients using liquids or auxiliary fluids. To do this, drugs must be delivered into the cavity of the hydrocephalic system, so that from there they can be hydraulically transported through the ventricular catheter into the ventricles of the brain. According to the description, this requires a device that is configured to admit medicinal fluids in one state and release them to the ventricles of the brain in another state. Thus, the device requires a valve and therefore includes valve means with a valve blade in a housing with an inlet port and an outlet port. Placing a valve in it opens or closes the inlet of the hydrocephalic system depending on the pressure of the medicinal fluid in the cavity.
Согласно ЕР 1523635 В1 (абзац [0003]) (Aesculap AG), в патентном документе DE 3835788 A1 предложен быстро переключающийся шаровой клапан. Феноменологически, это приводное средство, обеспечивающее перемещение шарика для освобождения или закрытия проходного отверстия. Когда клапан закрыт, шарик прижат к проходному отверстию под действием разности давлений газового потока. Для освобождения проходного отверстия приводное средство обеспечивает проталкивание шарика в сторону от проходного отверстия. Когда клапан закрыт, шарик прижат к проходному отверстию путем приложенного давления, например, с помощью потока газа; для освобождения отверстия приводное средство обеспечивает перемещение шарика от проходного отверстия. Для этого приводной элемент приводного средства оказывает боковое давление на шарик, который затем отсоединен от проходного отверстия или гнезда клапана проходного отверстия. В качестве приводного средства для перемещения шарика используют электромагнит с импульсным приводом, который после срабатывания возвращен в исходное положение под действием пружины.According to EP 1523635 B1 (paragraph [0003]) (Aesculap AG), a fast switching ball valve is proposed in the patent document DE 3835788 A1. Phenomenologically, this is a driving means that ensures the movement of the ball to release or close the passage hole. When the valve is closed, the ball is pressed against the passage hole under the influence of the pressure difference in the gas flow. To release the passage hole, the drive means pushes the ball away from the passage hole. When the valve is closed, the ball is pressed against the orifice by applied pressure, such as gas flow; To release the hole, the drive means moves the ball away from the passage hole. To do this, the drive element of the drive means exerts lateral pressure on the ball, which is then disconnected from the bore or bore valve seat. An electromagnet with a pulse drive is used as a driving means for moving the ball, which, after operation, is returned to its original position under the action of a spring.
В патентном документе ЕР 1523635 B1 (Aesculap AG) предложен клапан с компактным приводным средством из сплава с памятью формы. В данном документе предложено решение по созданию клапана, обеспечивающего ход срабатывания в миллиметровом диапазоне. В принципе, предложение объединяет основной корпус с проходным отверстием для закрытия и освобождения проходного отверстия с двумя проволокообразными элементами, в частности, проволокой из сплава с памятью формы в качестве приводного средства. Обеспечено их поочередное сокращение в зависимости от изменения температуры. Проволоки из сплава с памятью формы соединена с корпусом клапана так, что обеспечено перемещение корпуса клапана из устойчивого положения на проходном отверстии в устойчивое положение рядом с проходным отверстием, когда один элемент укорочен с одной стороны, и обратно в устойчивое положение на проходном отверстии, когда другой элемент укорочен с одной стороны. В особенно предпочтительном варианте выполнения это обеспечивает выполнение клапана с бинарной характеристикой открытия. Феноменологически, функция выключателя обеспечена в результате манипуляции положением тела перед проходным отверстием.Patent document EP 1523635 B1 (Aesculap AG) proposes a valve with a compact drive means made of a shape memory alloy. This paper proposes a solution to create a valve that provides actuating travel in the millimeter range. In principle, the proposal combines a main body with a passage opening for closing and releasing the passage opening with two wire-like elements, in particular a shape memory alloy wire, as the driving means. Their alternate reduction is ensured depending on temperature changes. A shape memory alloy wire is connected to the valve body so that the valve body moves from a stable position on the bore to a stable position adjacent to the bore when one element is shortened on one side, and back to a stable position on the bore when the other the element is shortened on one side. In a particularly advantageous embodiment, this ensures that the valve has a binary opening characteristic. Phenomenologically, the switch function is achieved as a result of manipulating the position of the body in front of the passage hole.
В патентном документе US 20150182734 A1 (Christoph Miethke GmbH & Co. KG) раскрыт регулируемый гидроцефальный клапан, программируемое гравитационное вспомогательное средство, для регулирования давления в черепе пациента с гидроцефалией. Мембрана обеспечивает отпускание тормозного средства для освобождения ротора с возможностью свободного поворота вокруг оси. Возвращение мембраны в исходное положение подает сигнал пользователю о разблокировке или блокировке тормозного средства с помощью звукового сигнала - щелчка. Так как ротор содержит магниты, он выполнен с возможностью поворота вокруг своей оси с помощью магнитного средства. Поворот используется для настройки характеристик клапана. Клапан хорошо зарекомендовал себя.Patent document US 20150182734 A1 (Christoph Miethke GmbH & Co. KG) discloses an adjustable hydrocephalic valve, a programmable gravity aid, for regulating pressure in the skull of a patient with hydrocephalus. The membrane ensures the release of the brake means to free the rotor with the possibility of free rotation around the axis. Returning the membrane to its original position signals the user to unlock or lock the brake with an audible click. Since the rotor contains magnets, it is rotatable about its axis by magnetic means. Rotation is used to adjust the valve characteristics. The valve has proven itself well.
Вышеуказанные имплантируемые гидроцефальные клапаны имеют следующие общие признаки: корпус, содержащий впускное отверстие, выпускное отверстие и по меньшей мере одно приводное средство, которое выполнено с возможностью открывания или закрывания впускного отверстия или выпускного отверстия с помощью корпуса в зависимости от давления спинномозговой жидкости.The above-mentioned implantable hydrocephalic valves have the following common features: a body comprising an inlet port, an outlet port and at least one actuator means that is configured to open or close the inlet port or the outlet port by the housing depending on the pressure of the cerebrospinal fluid.
Данные клапаны доказали свою эффективность.These valves have proven their effectiveness.
В патенте США №4676772 A (Cordis-Cooperation) уже в 1985 году было описано устройство регулирования давления цереброспинальной жидкости. Оно содержит имплантируемый клапан сброса давления для текучих сред, который содержит корпус и регулировочный узел для регулирования давления открытия клапана сброса давления. В зависимости от давления, подаваемого на клапан сброса давления, мембрана прогибается так, что открыт проход между уплотнительным кольцом, встроенным в мембрану, и шариком. Для этого шарик установлен в чашу, на окружной поверхности которой нарезана резьба. С помощью резьбы возможно вкручивание или выкручивание чаши из крышки для регулирования давления между шариком и уплотнением. Возможно отображение положения чаши, т. е. количество накрученных витков резьбы в клапане сброса давления, на устройстве отображения с помощью магнитного моста.In US patent No. 4676772 A (Cordis-Cooperation) already in 1985 a device for regulating the pressure of cerebrospinal fluid was described. It includes an implantable fluid pressure relief valve that includes a housing and a control assembly for regulating the opening pressure of the pressure relief valve. Depending on the pressure applied to the pressure relief valve, the diaphragm flexes so that a passage is opened between the O-ring built into the diaphragm and the ball. To do this, the ball is installed in a bowl, on the circumferential surface of which a thread is cut. The thread allows the bowl to be screwed in or out of the lid to regulate the pressure between the ball and the seal. It is possible to display the bowl position, i.e. the number of threads in the pressure relief valve, on the display device using a magnetic bridge.
В патенте США №4676772 А описано регулирование давления открытия клапана, но, к сожалению, не регулирование определенного объемного расхода. Кроме того, описанный способ имеет недостаток, заключающийся в том, что регулирование давления открытия клапана путем ввинчивания чашки может привести к пластической деформации мембраны. Это происходит, когда к мембране через шарик приложено усилие путем слишком плотного завинчивания чашки, что выходит за пределы упругости мембраны. Точная установка давления открытия клапана требует точного позиционирования чаши в крышке. Чаша выполнена с возможностью закручивания в крышке с помощью магнитного моста, который соответствует движению руки пользователя. Тем не менее пользователь не получает никакой обратной связи о трении или относительном положении между чашей и крышкой. Таким образом, чаша не может быть точно установлена в крышке из-за чрезмерного или недостаточного поворота пользователем, поэтому давление открытия клапана не может быть точно отрегулировано.US Pat. No. 4,676,772 A describes valve opening pressure control, but unfortunately not specific volume flow control. In addition, the described method has the disadvantage that adjusting the valve opening pressure by screwing in the cup may lead to plastic deformation of the membrane. This occurs when force is applied to the membrane through the ball by screwing the cup too tightly, which exceeds the elastic limits of the membrane. Accurate setting of the valve opening pressure requires precise positioning of the bowl in the lid. The bowl is designed to be screwed into the lid using a magnetic bridge that corresponds to the movement of the user's hand. However, the user does not receive any feedback about the friction or relative position between the bowl and the lid. Therefore, the bowl cannot be accurately installed in the lid due to over- or under-turning by the user, so the valve opening pressure cannot be adjusted accurately.
Так называемый клапан Orbis-Sigma был разработан фирмой Sainte-Rose, и описан Хувеном и Хиршем (Hooven imd Hirsch) в документе "Новый подход в лечении гидроцефалии" ("A new approach in the treatment of hydrocephalus"), Neurosrg, 1987, 66(2), 213-26. Клапан Orbis Sigma состоит из сапфировой мембраны с отверстием и штифта, проходящего через данное отверстие. Штифт имеет подрез в поперечном сечении в направлении его конца, обращенного к мембране. Мембрана установлена по окружности в корпусе в проточном канале. Штифт установлен своим концом в сторону от мембраны в том же корпусе и в том же проточном канале. При перепаде давления над мембраной обеспечено ее прогибание по дуге с градиентом давления. Толщина кривизны и форма подреза в штифте образуют пропускной канал. Его размер варьируется в зависимости от хода подреза. Таким образом, клапан Orbis Sigma обеспечивает непрерывное регулирование размера пропускного канала в зависимости от перепада давления, приложенного к мембране во взаимодействии с ходом подреза.The so-called Orbis-Sigma valve was developed by Sainte-Rose, and described by Hooven imd Hirsch in "A new approach in the treatment of hydrocephalus", Neurosrg, 1987, 66 (2), 213-26. The Orbis Sigma valve consists of a sapphire diaphragm with a hole and a pin passing through the hole. The pin has an undercut in cross section in the direction of its end facing the membrane. The membrane is installed circumferentially in the housing in the flow channel. The pin is installed with its end away from the membrane in the same body and in the same flow channel. When the pressure drops above the membrane, it is ensured that it bends along an arc with a pressure gradient. The thickness of the curvature and the shape of the undercut in the pin form the passage channel. Its size varies depending on the cutting stroke. Thus, the Orbis Sigma valve provides continuous regulation of the size of the passageway depending on the differential pressure applied to the membrane in interaction with the cutting stroke.
Недостатком клапана Orbis-Sigma является его зависимость от перепада давления. Кроме того, нельзя считать, что ход подреза является постоянным для всех пациентов. Скорее, он должен быть адаптирован к соответствующим характеристикам гидроцефалии пациента.The disadvantage of the Orbis-Sigma valve is its dependence on differential pressure. In addition, the cutting path cannot be assumed to be constant for all patients. Rather, it must be tailored to the relevant characteristics of the patient's hydrocephalus.
В патентном документе ЕР 0873761 B1 (DePuy) описано устройство для ограничения потока жидкости. Устройство демонстрирует принцип работы так называемого клапана Siphon Guard®. В 1998 году был представлен способ ограничения потока жидкости из первой области пациента во вторую. Для этого устройство содержит впускное отверстие для приема жидкости из первой области и выпускное отверстие для направления жидкости во вторую область. Кроме того, устройство содержит первичный проточный канал и вторичный проточный канал, которые находятся в проточном сообщении с впускным отверстием и выпускным отверстием. Детектор в устройстве выполнен с возможностью определения скорости потока, объемного расхода жидкости, для обеспечения принятия решения о направлении ее по первичному или вторичному проточному каналу в зависимости от ее мощности. Детектор выполнен с возможностью принятия решения путем сравнения текущей скорости потока с пороговым значением. Детектор обеспечивает направление жидкости от впускного отверстия к выпускному отверстию по первичному проточному каналу, когда скорость потока жидкости меньше заданного порогового значения. И наоборот, детектор обеспечивает направление жидкости от впускного отверстия к выпускному отверстию по вторичному проточному каналу, когда скорость потока превышает заданное пороговое значение. Детектор состоит из четырех компонентов: гнезда для шарика, шарика, пластинчатой пружины и спиральной пружины. Пластинчатая пружина выполнена с возможностью выталкивания шарика из гнезда для шарика, в то время как спиральная пружина выполнена с возможностью выталкивания шарика в гнездо для шарика. Таким образом, разница между двумя значениями усилия пружины образует пороговое значение детектора.Patent document EP 0873761 B1 (DePuy) describes a device for limiting the flow of liquid. The device demonstrates the operating principle of the so-called Siphon Guard® valve. In 1998, a method was introduced to limit the flow of fluid from the first area of the patient to the second. To this end, the device includes an inlet for receiving liquid from the first region and an outlet for directing liquid to the second region. In addition, the device includes a primary flow channel and a secondary flow channel, which are in flow communication with the inlet hole and the outlet hole. The detector in the device is configured to determine the flow rate, volumetric flow rate of the liquid, to ensure a decision is made on its direction along the primary or secondary flow channel, depending on its power. The detector is configured to make a decision by comparing the current flow rate with a threshold value. The detector ensures that fluid is directed from the inlet to the outlet through the primary flow channel when the fluid flow rate is less than a predetermined threshold value. Conversely, the detector ensures that liquid is directed from the inlet to the outlet through a secondary flow path when the flow rate exceeds a predetermined threshold value. The detector consists of four components: ball socket, ball, leaf spring and coil spring. The leaf spring is configured to push the ball out of the ball seat, while the coil spring is configured to push the ball into the ball seat. Thus, the difference between the two spring force values forms the detector threshold value.
Таким образом, устройство для ограничения потока жидкости обеспечивает установку сопротивления потоку в цифровом виде между двумя состояниями, высоким сопротивлением потоку и низким сопротивлением потоку. Таким образом, его недостаток заключается в том, что возможно регулирование усилия сопротивления потоку между двумя состояниями, но, к сожалению, нельзя поддерживать постоянную величину объемного потока. Как размер прохода первичного потока, так и размер прохода вторичного потока заданы на заводе при проектировании устройства. Таким образом, продвигаясь вперед в уровне техники, специалист ориентируется на разработку технологий, улучшающих заводские размеры проточных каналов.Thus, the fluid flow limiting device allows the flow resistance to be digitally set between two states, high flow resistance and low flow resistance. Thus, its disadvantage is that it is possible to regulate the flow resistance force between two states, but unfortunately the volumetric flow cannot be maintained at a constant value. Both the primary flow passage size and the secondary flow passage size are preset at the factory when the device is designed. Thus, moving forward in the state of the art, the specialist is focused on the development of technologies that improve the factory dimensions of the flow channels.
В патентном документе US 2014/0276348 А1 (Depuy-Synthes Products, Inc.) от 2013 года описано устройство защиты от перенапряжения, основанное на принципе так называемого "Siphon Guard®". Оно содержит корпус с впускным отверстием и выпускным отверстием и первый проточный канал в корпусе. Первый проточный канал соединяет впускное отверстие с выпускным отверстием. Кроме того, корпус содержит второй проточный канал, который также соединяет впускное отверстие и выпускное отверстие. Оба проточных канала имеют сопротивление потоку и сопротивление течению соответственно. Для сравнения, сопротивление потоку второго проточного канала больше, чем сопротивление потоку первого проточного канала. В первом проточном канале выполнены клапан с гнездом клапана и первым шариком клапана и вторым шариком клапана. Указанный первый шарик клапана установлен с возможность перемещения между закрытым положением, в котором указанный первый шарик находится в контакте с гнездом клапана, и открытым положением, в котором указанный первый шарик находится на расстоянии от гнезда клапана. В этом случае указанный первый шарик расположен между вторым шариком клапана и гнездом клапана, а указанный второй шарик клапана выполнен с возможностью перемещения между закрытым и открытым положениями.Patent document US 2014/0276348 A1 (Depuy-Synthes Products, Inc.) from 2013 describes a surge protection device based on the principle of the so-called “Siphon Guard®”. It contains a housing with an inlet and an outlet and a first flow channel in the housing. The first flow path connects the inlet to the outlet. In addition, the housing contains a second flow channel, which also connects the inlet port and the outlet port. Both flow channels have flow resistance and flow resistance, respectively. In comparison, the flow resistance of the second flow channel is greater than the flow resistance of the first flow channel. In the first flow channel there is a valve with a valve seat and a first valve ball and a second valve ball. Said first valve ball is movable between a closed position in which said first ball is in contact with the valve seat and an open position in which said first ball is spaced from the valve seat. In this case, said first ball is located between the second valve ball and the valve seat, and said second valve ball is movable between closed and open positions.
Обеспечено преимущество, состоящее в том, что давление открытия клапана, усилие веса обоих шариков относительно опорной поверхности указанного первого шарика в гнезде клапана отрегулировано с помощью положения обоих шариков в гравитационном поле Земли. Чем больше угол между вертикальной линией и вертикальной осью клапана, тем меньше усилие веса обоих шариков относительно опорной поверхности указанного первого шарика в гнезде клапана. Таким образом, давление открытия клапана уменьшено при переходе клапана из вертикального положения в горизонтальное.The advantage is provided that the valve opening pressure, the force of the weight of both balls relative to the supporting surface of said first ball in the valve seat, is adjusted by the position of both balls in the gravitational field of the Earth. The greater the angle between the vertical line and the vertical axis of the valve, the less the force of the weight of both balls relative to the supporting surface of said first ball in the valve seat. Thus, the opening pressure of the valve is reduced when the valve moves from a vertical to a horizontal position.
Тем не менее, регулирование давления открытия клапана согласно ориентации клапана в гравитационном поле Земли не соответствует регулированию зазора открытия клапана.However, adjusting the valve opening pressure according to the orientation of the valve in the Earth's gravitational field does not correspond to adjusting the valve opening clearance.
Устройство защиты от перенапряжения также имеет недостаток, заключающийся в том, что сопротивление потоку указанного второго проточного канала задано на заводе-изготовителе при его проектировании. Параметры сопротивления потоку, такие как количество резьбы и ее высота, не могут быть отрегулированы после имплантации.The overvoltage protection device also has the disadvantage that the flow resistance of said second flow channel is preset at the manufacturer's design. Flow resistance parameters such as thread number and thread height cannot be adjusted after implantation.
В патентном документе ЕР 1331019 А2 также описано устройство с контролем потока (Codman). Данное устройство, указанное в самой публикации в качестве противосифонного шунта, описывает саморегулирующийся клапан с возможностью регулирования потока, но не клапан со средствами с регулированием потока, согласно дифференциации Митке. Противосифонный шунт для регулирования объемного потока у пациента содержит корпус, который образует камеру для жидкости, впускное отверстие и выпускное отверстие. Впускное отверстие используют для прохождения жидкости в камеру, выпускное отверстие - для ее выпуска. Кроме того, противосифонный шунт содержит клапанное средство для регулирования потока жидкости через камеру для жидкости под действием градиента давления в ней. Для этого клапанный механизм имеет барьер в камере для жидкости, которая имеет отверстие, обеспечивающее прохождение жидкости. Кроме того, противосифонный шунт содержит датчик давления, выполненный с возможностью определения внешнего давления, окружающего камеру для жидкости, и смещающий элемент, например, пружину. Он функционально соединен с датчиком давления и выполнен с возможностью приложения первого усилия к первой поверхности шарика. Это обеспечивает прижатие шарика к отверстию так, что прохождение жидкости через барьер, соответственно, предотвращено с помощью камеры для жидкости. Уравновешивающее усилие действует на вторую поверхность сферы в направлении, противоположном первому усилию. И первая, и вторая поверхности имеют примерно одинаковый размер.Patent document EP 1331019 A2 also describes a flow control device (Codman). This device, referred to in the publication itself as an anti-siphon shunt, describes a self-regulating valve with flow control capabilities, but not a valve with flow control means, as defined by Mitke. An anti-siphon shunt for regulating volume flow in a patient contains a housing that defines a fluid chamber, an inlet and an outlet. The inlet port is used to pass liquid into the chamber, the outlet port is used to release it. In addition, the anti-siphon shunt includes valve means for regulating the flow of liquid through the liquid chamber under the influence of a pressure gradient therein. To achieve this, the valve mechanism has a barrier in the fluid chamber, which has an opening to allow fluid to pass through. In addition, the anti-siphon shunt includes a pressure sensor configured to sense external pressure surrounding the fluid chamber, and a bias element, such as a spring. It is operatively connected to the pressure sensor and is configured to apply a first force to the first surface of the ball. This causes the ball to be pressed against the hole so that the passage of liquid through the barrier is accordingly prevented by the liquid chamber. The balancing force acts on the second surface of the sphere in the direction opposite to the first force. Both the first and second surfaces are approximately the same size.
Таким образом, в данном документе специалисту в данной области техники пояснено закрытие отверстия в барьере с помощью шарика в зависимости от давления открытия. Закрытие обеспечено до достижения давления открытия, превышающего отношение разности между первым усилием и компенсационным усилием, деленным на площадь поперечного сечения отверстия.Thus, herein, it is explained to one skilled in the art to close an opening in a barrier using a ball depending on the opening pressure. Closing is ensured until an opening pressure is reached that exceeds the ratio of the difference between the first force and the compensation force divided by the cross-sectional area of the hole.
В другом варианте выполнения изобретения в документе рассмотрен второй способ перемещения одного конца смещающего элемента, пружины, так, что его смещающее усилие изменено. Для этого в документе предложено соединение перитонеальной полости, также известной как брюшная полость, с камерой для жидкости с помощью первого канала. Это может быть, например, трубка. Предложение также содержит контрольную камеру, которая также соединена с перитонеальной полостью с помощью второго канала. Камера для жидкости и контрольная камера соединены с помощью мембраны, причем мембрана соединена с одним концом смещающего элемента - пружины. Это соединение изменяет предварительную нагрузку элемента предварительного натяжения, при прогибании мембраны. Отклонение следует за разницей давления между перитонеальной полостью и контрольной камерой. Таким образом, противосифонный шунт выполнен с возможностью самостоятельного регулирования давления открытия путем регулирования жесткости смещающего элемента.In another embodiment of the invention, the document discusses a second method of moving one end of a bias element, a spring, so that its bias force is changed. To this end, the document proposes connecting the peritoneal cavity, also known as the abdominal cavity, to a fluid chamber using a first channel. This could be, for example, a tube. The proposal also contains a control chamber, which is also connected to the peritoneal cavity via a second channel. The fluid chamber and the control chamber are connected by a membrane, the membrane being connected to one end of a bias element - a spring. This connection changes the preload of the pretensioning element as the membrane flexes. The deflection follows the pressure difference between the peritoneal cavity and the reference chamber. Thus, the anti-siphon shunt is designed to independently regulate the opening pressure by adjusting the rigidity of the biasing element.
К сожалению, данная часть документа также не описывает возможность установки прохода, например, зазора между барьером и шариком.Unfortunately, this part of the document also does not describe the possibility of setting a passage, for example, a gap between the barrier and the ball.
Недостаток данного способа заключается в том, что не учтены размеры желудочков и их состояние. В результате, в известном уровне техники не учтена важность слитого объема спинномозговой жидкости у разных пациентов. В физиологии соответствие описывает эластичность структуры тела. В области применения гидроцефалии это соответствует эластичности желудочков. Так как желудочки естественно различаются геометрической формой и состоянием в зависимости от пациента, то и их соответствие различно. Эластичность желудочков пропорциональна изменению их объема и обратно пропорциональна изменению давления. Если соответствие зависит от пациента, то реакция на давление меняется при одинаковом объеме дренажа. Шунты, описанные в известном уровне техники, обеспечивают отвод дренажного объема с помощью своей функции клапана, поэтому они имеют недостаток, заключающийся в различной реакции давления в зависимости от пациента.The disadvantage of this method is that the size of the ventricles and their condition are not taken into account. As a result, the prior art does not take into account the importance of the drained volume of cerebrospinal fluid in different patients. In physiology, conformity describes the elasticity of the body's structure. In the field of application of hydrocephalus, this corresponds to the elasticity of the ventricles. Since the ventricles naturally vary in geometric shape and condition depending on the patient, their correspondence also varies. The elasticity of the ventricles is proportional to the change in their volume and inversely proportional to the change in pressure. If compliance varies by patient, pressure response varies for the same amount of drainage. Shunts described in the prior art provide drainage volume diversion through their valve function, so they have the disadvantage of varying pressure response depending on the patient.
В патентном документе US 20140336560 (Hakim Carlos) описан программируемый шунт с магнитным ротором. Ротор соединен с кулачковой пластиной. Язычок сгибающегося элемента упирается в кулачковую пластину, так что при повороте ротора обеспечено перемещение язычка по дорожке кулачка. Так как дорожка кулачка имеет наклон, обеспечены подъем или опускание язычка при повороте. Так как соответствующая высота язычка обеспечивает предварительную нагрузку на рычаг, который обеспечивает прижимание шарика к его гнезду, изменение предварительной нагрузки приводит к регулированию шарика.Patent document US 20140336560 (Hakim Carlos) describes a programmable shunt with a magnetic rotor. The rotor is connected to the cam plate. The tongue of the bending element rests against the cam plate, so that when the rotor turns, the tongue moves along the cam track. Since the cam track is inclined, the tongue is raised or lowered when turning. Since the appropriate tongue height provides a preload on the lever that forces the ball into its seat, changing the preload causes the ball to adjust.
Задача заключается в дальнейшем совершенствовании лечения гидроцефалии.The challenge is to further improve the treatment of hydrocephalus.
Ближайшим аналогом предложенного изобретения можно считать устройство, описанное в патентном документе WO 2018/184717 А2 (Christoph Miethke GmbH). В данном документе описан клапан с управляемым оттоком спинномозговой жидкости.The closest analogue of the proposed invention can be considered the device described in the patent document WO 2018/184717 A2 (Christoph Miethke GmbH). This document describes a valve with controlled cerebrospinal fluid outflow.
Для выполнения этой задачи указанный известный клапан содержит корпус, который имеет впускное отверстие, проход и выпускное отверстие. Проход имеет круглый профиль. В пропускном канале установлено тело. Это круглое тело. Так как диаметр тела меньше диаметра прохода, между телом и каналом образован зазор.To accomplish this task, said known valve comprises a body which has an inlet, a passage and an outlet. The passage has a round profile. A body is installed in the throughput channel. This is a round body. Since the diameter of the body is smaller than the diameter of the passage, a gap is formed between the body and the channel.
Несмотря на существование данного проверенного клапана, в настоящем изобретении поставлена задача усовершенствования клапанов. Изобретение основано на понимании того, что пациенты реагируют на дренаж спинномозговой жидкости с разной степенью благополучия. В некоторых случаях самочувствие значительно ухудшается. Настоящее изобретение претендует на предотвращение вышеупомянутых недостатков для дальнейшего улучшения управления потоками жидкости из одной части тела пациента в другую.Although this proven valve exists, the present invention aims to improve valves. The invention is based on the understanding that patients respond to cerebrospinal fluid drainage with varying degrees of well-being. In some cases, health worsens significantly. The present invention aims to overcome the above-mentioned disadvantages to further improve the control of fluid flows from one part of the patient's body to another.
Все современные шунтирующие устройства по-прежнему подвержены риску закупорки. Такая закупорка, называемая окклюзией, требует сложной очистки закупоренного шунта, шунтирующей системы или одной из ее частей. В качестве варианта шунт или одна из его частей, например, катетер, гидроцефальный клапан или имплантированный дроссель, должны быть удалены. И очистка, и эксплантация требуют ненужного хирургического вмешательства, которое может стать источником инфекции. Ненужные операции блокируют возможность оказания лечения и являются дорогостоящими.All modern shunt devices remain at risk of blockage. This blockage, called an occlusion, requires complex cleaning of the blocked shunt, shunt system, or one of its parts. Alternatively, the shunt or one of its parts, such as a catheter, hydrocephalus valve or implanted throttle, should be removed. Both clearance and explantation require unnecessary surgery, which can become a source of infection. Unnecessary surgeries block treatment opportunities and are costly.
Изобретение предлагает решение для дополнительного снижения риска закупорки шунтов или гидроцефальных клапанов, в частности имплантируемых дросселей.The invention provides a solution to further reduce the risk of occlusion of shunts or hydrocephalic valves, in particular implantable chokes.
Такое снижение риска обеспечено благодаря признакам, указанным в независимом пункте формулы изобретения. В зависимых пунктах описаны предпочтительные варианты выполнения изобретения.This risk reduction is achieved thanks to the features specified in the independent claim of the invention. The dependent claims describe preferred embodiments of the invention.
[А1] Вышеупомянутая задача решена в регулируемом имплантируемом дросселе для управления скоростью потока в имплантируемых дренажах для отвода спинномозговой жидкости, причем дроссель выполнен с возможностью регулирования по меньшей мере одной эффективной длины по меньшей мере одного канала.[A1] The above object is achieved in an adjustable implantable throttle for controlling the flow rate of implantable cerebrospinal fluid drains, the throttle being configured to adjust at least one effective length of the at least one channel.
С помощью регулируемого имплантируемого дросселя согласно изобретению или, другими словами, гидроцефального клапана, возможно заметное улучшение самочувствия пациентов. Как правило, пациент чувствует себя более неуверенно, если субъективно осознает, что возможна закупорка, т. е. блокировка, имплантированного ему шунта или гидроцефального клапана, в частности имплантированного дросселя. И наоборот, пациент как правило обретает доверие к имплантируемому дросселю, когда он субъективно осознает, что вероятность закупорки дросселя снижена.With the help of the adjustable implantable throttle according to the invention or, in other words, the hydrocephalic valve, a noticeable improvement in the well-being of patients is possible. As a rule, the patient feels more insecure if he subjectively realizes that there is a possible blockage, i.e. blockage, of the shunt or hydrocephalic valve implanted in him, in particular the implanted throttle. Conversely, the patient typically gains confidence in the implantable throttle when he subjectively perceives that the likelihood of throttle blockage is reduced.
Современные решения сложны, поскольку имеют большое количество узлов и большое количество мелких деталей. Напротив, в дросселе согласно настоящему изобретению предложено сведение к минимуму количества мелких деталей. Это также минимизирует количество стыков. Согласно данному изобретению ниже описан регулируемый имплантируемый дроссель.Modern solutions are complex because they have a large number of components and a large number of small parts. On the contrary, the throttle according to the present invention proposes to minimize the number of small parts. This also minimizes the number of joints. According to the present invention, a variable implantable throttle is described below.
Так как возможно регулирование эффективной длины по меньшей мере одного канала, функционирование становится понятным, а доверие к дросселю возрастает.Since the effective length of at least one channel can be adjusted, the operation becomes clear and confidence in the throttle increases.
Регулирование эффективной длины обеспечивает преимущество, состоящее в сравнительно точном регулировании. По своему действию оно соответствует потенциометру, поэтому обеспечено преимущество, состоящее в состояниях его настройки. Феноменологически возможность установки состояний возможно понимать как переключение между параллельными каналами.Adjusting the effective length provides the advantage of relatively precise control. Its action corresponds to that of a potentiometer, so the advantage of its setting states is provided. Phenomenologically, the possibility of establishing states can be understood as switching between parallel channels.
Желудочковая система каждого человека различается по размеру при сравнении с другими людьми. Если у одного пациента желудочковая система небольшого объема, так называемый щелевидный желудочек, то у другого пациента желудочковая система широкая. Так как имплантируемый дроссель согласно изобретению имеет широкий диапазон состояний настройки, он может использоваться для широкого диапазона размеров желудочковой системы. Он может использоваться для разных групп пациентов, поскольку возможность его регулирования обеспечивает вариативность.Each person's ventricular system varies in size when compared to other people. If one patient has a small volume ventricular system, the so-called slit-shaped ventricle, then another patient has a wide ventricular system. Since the implantable throttle of the invention has a wide range of adjustment states, it can be used for a wide range of ventricular system sizes. It can be used in different patient groups because its adjustability allows for variability.
Если эффективная длина канала переменна и верно условие, что спинномозговая жидкость, т. е. цереброспинальная жидкость, протекает только через эффективную длину, то сопротивление трения изменяется пропорционально увеличению или уменьшению эффективной длины. Следовательно, скорость оттока уменьшается при увеличении эффективной длины и увеличивается при уменьшении эффективной длины.If the effective length of the channel is variable and the condition is true that the cerebrospinal fluid, i.e., cerebrospinal fluid, flows only through the effective length, then the frictional resistance changes in proportion to the increase or decrease in the effective length. Therefore, the outflow rate decreases as the effective length increases and increases as the effective length decreases.
Таким образом, изобретение обеспечивает индивидуальную настройку и регулирование оттока в зависимости от пациента.Thus, the invention allows individual adjustment and regulation of outflow depending on the patient.
Действительно, предложенное решение, задающее эффективную длину, еще больше повышает безопасность клапана от окклюзии. Поскольку обеспечена возможность регулирования длины, поперечное сечение канала может оставаться постоянным. Обеспечено преимущество, состоящее в том, что он может быть выполнен значительно больше статистического размера, например, среднего размера отложений. Такой выбор размера может предотвратить образование отложений или смывать отслаивающиеся отложения. Таким образом, предлагаемое решение сохраняет возможный принцип предотвращения закупорки: «длина перед сужением поперечного сечения».Indeed, the proposed solution, which specifies the effective length, further improves the safety of the valve against occlusion. Since the length can be adjusted, the cross-section of the channel can remain constant. It has the advantage that it can be made significantly larger than the statistical size, for example the average deposit size. This size selection can prevent deposits from forming or wash away loose deposits. Thus, the proposed solution retains a possible blockage prevention principle: “length before cross-sectional narrowing.”
[А2] В предпочтительном варианте выполнения дроссель имеет по меньшей мере одно впускное отверстие и одно выпускное отверстие, причем указанные впускное отверстие и выпускное отверстие, либо впускное отверстие или выпускное отверстие, соответственно имеют по меньшей мере одну точку для присоединения имплантируемой системы трубок. Обеспечено преимущество, состоящее в том, что место соединения выполнено в виде так называемой втулки. Втулка - это цельный профиль трубки, содержащий три сегмента. Первый сегмент имеет форму конуса или воронки. Второй и третий сегменты имеют форму цилиндров. Радиус второго сегмента, средней части, меньше, чем у двух других сегментов, так что второй сегмент образует конусность по ходу втулки. Трубка, в частности медицинский катетер, может обеспечивать преимущество, состоящее в соединении с помощью вязаного шнура, так называемой лигатуры во втором сегменте.[A2] In a preferred embodiment, the throttle has at least one inlet and one outlet, wherein said inlet and outlet, or inlet or outlet, respectively have at least one point for attachment of the implantable tubing system. The advantage is provided that the connection point is made in the form of a so-called bushing. The sleeve is a one-piece tube profile containing three segments. The first segment is shaped like a cone or funnel. The second and third segments are cylindrical in shape. The radius of the second segment, the middle part, is smaller than the other two segments, so that the second segment forms a taper along the sleeve. The tube, in particular a medical catheter, can provide the advantage of being connected by a knitted cord, a so-called ligature, in the second segment.
[A3] В предпочтительном варианте выполнения дроссель содержит корпус, в котором расположена по меньшей мере одна подвижная часть, выполненная с возможностью перемещения от наружной стороны корпуса.[A3] In a preferred embodiment, the inductor includes a housing in which is located at least one movable part, configured to move from the outside of the housing.
Подвижная, внутренняя, часть функционирует в качестве переключателя или в качестве регулировочного узла. В данном случае перемещение элемента обеспечивает большее преимущество, соответствующее переключению или регулированию. Соответствие может быть прямым или опосредованным. Обеспечено преимущество, состоящее в том, что расход потока может меняться, в то время как соотношение давления между впускным отверстием и выпускным отверстием дросселя остается постоянным.The moving, internal part functions as a switch or as an adjustment unit. In this case, the movement of the element provides a greater advantage corresponding to switching or regulation. The correspondence can be direct or indirect. The advantage is provided that the flow rate can vary while the pressure ratio between the inlet port and the outlet port of the throttle remains constant.
[А4] Если в имплантируемом дросселе предусмотрен регулировочный диск с по меньшей мере одним отверстием для регулирования эффективной длины канала, так что имеется возможность регулирования путем выполнения или блокирования соединения впускного отверстия и выпускного отверстия в зависимости от положения регулировочного диска, то риск закупорки снижен еще больше.[A4] If the implantable choke is provided with an adjustment disk with at least one hole for adjusting the effective length of the channel, so that it is possible to regulate by making or blocking the connection of the inlet port and the outlet depending on the position of the adjustment disk, then the risk of blockage is further reduced .
Наличие регулировочного диска обеспечивает преимущество, состоящее в отделении так называемого пространства для спинномозговой жидкости от так называемого регулировочного пространства.The presence of the adjustment disc has the advantage of separating the so-called cerebrospinal fluid space from the so-called adjustment space.
Пространство для спинномозговой жидкости можно понимать как пространство, объединяющее все подпространства, через которые протекает спинномозговая жидкость при прохождении через гидроцефальный клапан. С другой стороны, регулировочное пространство можно понимать как пространство, включающее все частичные пространства, которые являются частью кинематической цепи для изменения состояния, в частности, регулирования или контроля характеристик клапана.The cerebrospinal fluid space can be understood as the space that unites all the subspaces through which cerebrospinal fluid flows as it passes through the hydrocephalic valve. On the other hand, the control space can be understood as a space including all partial spaces that are part of the kinematic chain for changing the state, in particular, regulating or monitoring the characteristics of the valve.
Закупорка как правило возникает в результате прохождения так называемой цереброспинальной жидкости через механизм или часть шунтов, гидроцефальных клапанов или имплантируемых дросселей. Цереброспинальная жидкость представляет собой белок. Его адгезионная способность очень высока. Этой способностью обусловлена повышенная вероятность прилипания, накопления, заклинивания, т. е. засорения или блокировки механизма.The blockage usually results from the passage of so-called cerebrospinal fluid through the mechanism or part of shunts, hydrocephalic valves or implantable chokes. Cerebrospinal fluid is a protein. Its adhesive ability is very high. This ability causes an increased likelihood of sticking, accumulation, jamming, i.e. clogging or blocking of the mechanism.
Если гидроцефальный клапан согласно изобретению содержит по меньшей мере один регулировочный диск, например, в форме перфорированного диска, обеспечено прохождение цереброспинальной жидкости исключительно через него для оттока по каналу. Сам канал свободен от механических связей, что снижает вероятность его закупорки или непроходимости.If the hydrocephalic valve according to the invention contains at least one adjustment disc, for example in the form of a perforated disc, it is ensured that the cerebrospinal fluid passes exclusively through it for outflow through the channel. The channel itself is free of mechanical connections, which reduces the likelihood of blockage or obstruction.
Обеспечено преимущество, состоящее в том, что имплантируемый дроссель может быть отрегулирован путем простого поворота или прокручивания регулировочного или перфорированного диска. Кроме того, он прост для понимания. Таким образом, у пациента есть шанс понять, как работает дроссель. Это понимание позволяет пациенту распознать функциональную надежность дросселя, так что в итоге уверенность в продолжительном действии дросселя растет.The advantage is provided that the implantable throttle can be adjusted by simply turning or twisting the adjustment or perforated disk. Moreover, it is easy to understand. This way the patient has a chance to understand how the throttle works. This understanding allows the patient to recognize the functional reliability of the throttle, so that ultimately confidence in the continued operation of the throttle increases.
Дроссель согласно изобретению также увеличивает возможность обойтись без хирургической очистки или эксплантации в случае закупорки. Если в канале обнаружена закупорка, возможно обойти ее путем регулирования. Для этого регулировочный диск может быть преимущественно расположен так, чтобы он находился за закупоркой, т. е. чтобы приток спинномозговой жидкости в канал происходил за указанным диском. Даже в неблагоприятных ситуациях повышается вероятность создания оттока спинномозговой жидкости. Риск закупорки, т. е. окклюзии дросселя, также дополнительно снижен в случае, если пациент находится вдали от больницы или врача.The throttle of the invention also increases the possibility of avoiding surgical cleaning or explantation in the event of a blockage. If a blockage is detected in the channel, it is possible to overcome it by adjusting it. For this purpose, the adjustment disc can advantageously be positioned so that it is located behind the blockage, i.e., so that the flow of cerebrospinal fluid into the canal occurs behind said disc. Even in unfavorable situations, the likelihood of creating an outflow of cerebrospinal fluid increases. The risk of blockage, i.e. throttle occlusion, is also further reduced if the patient is away from the hospital or doctor.
[А5] Обеспечено преимущество, состоящее в том, что отверстие в регулировочном диске расположено на радиусе окружности указанного диска за пределами центра указанной окружности. Таким образом, при небольшом угловом повороте возможно обеспечение заметного регулирования, так как радиус окружности соответствует передаточному отношению.[A5] The advantage is provided that the hole in the adjusting disk is located on the radius of the circle of said disk outside the center of said circle. Thus, with a small angular rotation, a noticeable control can be achieved, since the radius of the circle corresponds to the gear ratio.
[А6] Благодаря тому, что регулировочный диск содержит по меньшей мере один магнит, возможно обеспечение его поворота с помощью второго магнита.[A6] Due to the fact that the adjustment disk contains at least one magnet, it is possible to ensure its rotation using a second magnet.
[А7] В предпочтительном варианте выполнения по меньшей мере одна пружина прижимает регулировочный диск к каналу. В таком случае обеспечено преимущество, состоящее в том, что регулируемый имплантируемый дроссель защищен от нежелательного ослабления. Если усилие пружины велико, регулирование дросселя затруднено.[A7] In a preferred embodiment, at least one spring presses the adjustment disk against the channel. In such a case, the advantage is provided that the adjustable implantable choke is protected from unwanted loosening. If the spring force is high, throttle adjustment is difficult.
[А8] Таким образом, в результате того, что отверстие в регулировочном диске образует соединение между по меньшей мере одним пространством на первой стороне регулировочного диска и каналом на второй стороне регулировочного диска, образован гидравлический мостик. Данный мостик обеспечивает поступление спинномозговой жидкости в проход, в частности, в канал. Так как диаметр отверстия больше, чем средний геометрический размер частиц, в частности, диаметра частиц в спинномозговой жидкости, отверстие обеспечивает преимущество, состоящее в снижении риска закупорки. Данный риск также минимизирован, так как небольшое скручивание отверстия приводит к срезанию, отламыванию или откалыванию загрязненных, частично закупоренных или закупоренных кромок отверстия. Обеспечено преимущество, состоящее в том, что срез, или отрыв, может быть вымыт через отверстие и проход после вытекания спинномозговой жидкости.[A8] Thus, by virtue of the hole in the adjustment disc forming a connection between at least one space on the first side of the adjustment disc and the channel on the second side of the adjustment disc, a hydraulic bridge is formed. This bridge ensures the flow of cerebrospinal fluid into the passage, in particular into the canal. Since the diameter of the hole is larger than the geometric mean particle size, in particular the diameter of particles in the cerebrospinal fluid, the hole provides the advantage of reducing the risk of blockage. This risk is also minimized because slight twisting of the hole will result in shearing, breaking or chipping of dirty, partially plugged or clogged hole edges. The advantage is provided that the cut or tear can be washed through the opening and passage after the cerebrospinal fluid has flowed out.
[А9] В предпочтительном варианте выполнения стенка корпуса дросселя является эластичной. Это обеспечивает возможность ее вдавливания и использования в качестве кнопки выключателя или переключателя.[A9] In a preferred embodiment, the wall of the throttle body is elastic. This allows it to be pressed in and used as a switch button or switch.
[А10] Так как регулировочный диск выполнен с возможностью перемещения против усилия пружины, он может быть поднят из гнезда.[A10] Since the adjusting disk is movable against the force of the spring, it can be lifted from the seat.
[А11] В особенно предпочтительном варианте выполнения дроссель имеет по меньшей мере два состояния, проходное состояние и регулировочное состояние. В проходном состоянии регулировочный диск не касается границ канала. С другой стороны, в регулировочном состоянии регулировочный диск упирается в границы канала. Преимуществом по меньшей мере двух состояний является возможность использования по двойному назначению. Проходное состояние может использоваться для очистки, промывки или проверки дроссельной заслонки. Регулировочное состояние может использоваться для установки требуемого сопротивления потоку. Поскольку состояния не зависят друг от друга, обеспечена повышенная безопасность дросселя.[A11] In a particularly preferred embodiment, the throttle has at least two states, a pass-through state and a control state. In the pass-through state, the adjustment disk does not touch the channel boundaries. On the other hand, in the adjustment state, the adjustment disc rests against the channel boundaries. The advantage of at least two states is the possibility of dual use. The pass-through condition can be used to clean, flush, or check the throttle valve. The control state can be used to set the required flow resistance. Since the states are independent of each other, increased throttle safety is ensured.
[А12] Благодаря тому, что в регулировочном состоянии канал частично или полностью закрыт, обеспечена возможность протекания спинномозговой жидкости только в определенных местах, т. е. в проходах, в частности, отверстиях или щелях.[A12] Due to the fact that in the adjustment state the channel is partially or completely closed, it is possible for the cerebrospinal fluid to flow only in certain places, i.e. in passages, in particular holes or crevices.
[А13] В предпочтительном варианте выполнения в проходном состоянии канал открыт по всей своей длине. Обеспечено преимущество, состоящее в том, что канал может быть очищен целиком, в частности, промыт. В предпочтительном варианте выполнения для этого может быть введена очищающая или промывочная текучая среда. В качестве варианта, откачка может быть создана в результате повторяющегося движения рельефного элемента для использования ЦСЖ или промывочной жидкой среды в качестве промывочного агента, когда канал открыт.[A13] In the preferred embodiment, in the through state, the channel is open along its entire length. The advantage is provided that the channel can be cleaned as a whole, in particular rinsed. In a preferred embodiment, a cleaning or flushing fluid may be introduced for this purpose. Alternatively, pumping can be created by repeated movement of the relief element to use the CSF or flushing fluid as a flushing agent when the channel is open.
[А14] Так как первое состояние, в частности, проходное состояние, может быть переключено на второе состояние, в частности, регулировочное состояние, путем прикладывания давления к корпусу, обеспечена функция переключения. Преимущество данного результата еще больше усиливается благодаря тому, что функция переключения интегрирует пороговое значение и обеспечивает преимущество этого интегрирования. Так как в корпус встроен переключатель с пороговой функцией, предложенный дроссель обеспечивает переключение только от давления на заданном уровне. Преимущественно может быть предусмотрено пороговое значение в соответствии с его минимальным уровнем согласно стандарту, что снижает риск нежелательного переключения дросселя.[A14] Since the first state, particularly the pass-through state, can be switched to the second state, particularly the control state, by applying pressure to the body, a switching function is provided. The advantage of this result is further enhanced by the fact that the switching function integrates the threshold value and takes advantage of this integration. Since a switch with a threshold function is built into the housing, the proposed throttle provides switching only from pressure at a given level. Advantageously, the threshold value can be provided in accordance with its minimum level according to the standard, which reduces the risk of unwanted throttle switching.
[А15] Особенным преимуществом является конструкция, в которой регулировочный диск поднимается таким образом, что усилие трения между регулировочным диском с одной стороны и корпусом и каналом с другой, препятствующие повороту, действуют только в центре поворота. Обеспечено преимущество данного типа конструкции, заключающееся в том, что рычаги длиной всего от 0 до 0,5 мм, максимум 2 мм, противодействуют поворотному перемещению между регулировочным диском с одной стороны и корпусом и каналом с другой. Таким образом, преимущество данного варианта выполнения заключается в том, что тормозной момент, обусловленный силой трения, снижен до минимума.[A15] A particular advantage is the design in which the adjusting disc is raised in such a way that the friction force between the adjusting disc on one side and the housing and channel on the other, preventing rotation, acts only at the center of rotation. This type of design has the advantage that the arms, which are only 0 to 0.5 mm long, 2 mm maximum, resist the rotary movement between the adjustment disc on one side and the housing and channel on the other. Thus, the advantage of this embodiment is that the braking torque due to friction is reduced to a minimum.
[А16] В предпочтительном варианте выполнения регулировочный диск выполнен с возможностью поворота на 360° в двух направлениях. Преимущество такого выполнения заключается в том, что направления открытия и закрытия могут быть легко и понятно интерпретированы. В предпочтительном варианте выполнения, если отверстие регулировочного диска направлено вдоль по каналу, то регулировка, поворот регулировочного диска в одном направлении соответствует сокращению эффективной длины канала. С другой стороны, поворот в противоположном направлении соответствует увеличению эффективной длины. Таким образом, двунаправленное поворачивание обеспечивает возможность создания сопротивления оттоку.[A16] In a preferred embodiment, the adjustment disc is rotatable 360° in two directions. The advantage of this arrangement is that the opening and closing directions can be easily and clearly interpreted. In a preferred embodiment, if the hole of the adjustment disk is directed along the channel, then the adjustment, rotation of the adjustment disk in one direction corresponds to a reduction in the effective length of the channel. On the other hand, turning in the opposite direction corresponds to an increase in effective length. Thus, bidirectional rotation provides the ability to create outflow resistance.
[А17] Если регулировочный диск прерывает соединение впускного отверстия и выпускного отверстия хотя бы в одном положении, то он обеспечивает прерывание оттока спинномозговой жидкости. Обеспечено преимущество, состоящее в том, что регулируемая эффективная длина обеспечивает возможность интегрирования функциональности переключателя в имплантируемый дроссель.[A17] If the adjustment disc interrupts the connection between the inlet and outlet in at least one position, it ensures that the outflow of cerebrospinal fluid is interrupted. The advantage is provided that the adjustable effective length allows the functionality of the switch to be integrated into the implantable inductor.
[А18] Обеспечено преимущество, состоящее в том, что уплотнительная поверхность между диском и каналом выполнена из имплантируемого пластика с твердостью предпочтительно от 50 до 80 единиц по Шору.[A18] It is advantageous that the sealing surface between the disc and the channel is made of an implantable plastic having a hardness of preferably 50 to 80 Shore.
Твердость материалов ТПЭ-соединений варьируется от 50 до 90 единиц по Шору. Преимуществом некоторых из этих материалов является то, что они одобрены согласно Руководству по гигиенической оценке органических материалов. Имеются также допуски, в частности, для холодной или контролируемой по температуре питьевой воды. Поскольку спинномозговая жидкость по своим свойствам схожа с водой, пластик с твердостью от 50 до 80 единиц по Шору обеспечивает преимущество при нормативной гигиенической оценке для обеспечения безопасности пациента.The hardness of TPE joint materials varies from 50 to 90 Shore units. Some of these materials have the advantage of being approved under the Guide to Hygienic Evaluation of Organic Materials. Approvals are also available, in particular for cold or temperature-controlled drinking water. Because cerebrospinal fluid has properties similar to water, plastics with a hardness of 50 to 80 Shore provide an advantage in regulatory hygienic assessment to ensure patient safety.
[А19] Так как направление канала проходит радиально, это обеспечивает возможность легкого направления, т. е. расположения по меньшей мере одного впускного отверстия над каналом. Преимущество легкого направления конкретизировано в предпочтительном варианте выполнения. Если напротив открытой стороны канала расположено поворотное тело, в частности, перфорированный диск, то отверстие можно легко, удобно и точно направлять вдоль стороны канала. Данный вариант выполнения особенно легко воспринимается пациентами благодаря преимуществу его простоты. Изготовление канала является простым и недорогим.[A19] Since the direction of the channel is radial, this allows for easy guidance, i.e., positioning of at least one inlet hole above the channel. The advantage of easy direction is specified in the preferred embodiment. If a rotatable body, in particular a perforated disk, is located opposite the open side of the channel, the hole can be easily, conveniently and accurately guided along the side of the channel. This embodiment is particularly easy to accept by patients due to the advantage of its simplicity. Fabrication of the channel is simple and inexpensive.
[А20] Если площадь поперечного сечения канала составляет от 0,02 мм2 до 0,04 мм2 при радиальном расположении и длине от 30 мм до 40 мм, конструкция поперечного сечения канала соответствует условиям давления у пациента с гидроцефалией.[A20] If the cross-sectional area of the canal is 0.02 mm 2 to 0.04 mm 2 in a radial arrangement and the length is 30 mm to 40 mm, the cross-sectional design of the canal is appropriate for the pressure conditions of a patient with hydrocephalus.
[А21] Легко спроектировать и изготовить канал, имеющий прямоугольное поперечное сечение, что делает его недорогим.[A21] The duct has a rectangular cross-section and is easy to design and manufacture, making it inexpensive.
Предпочтительные варианты выполнения пояснены на примерах со ссылкой на чертежи, на которых:Preferred embodiments are illustrated by examples with reference to the drawings, in which:
фиг. 1 схематично изображает вид в аксонометрии предпочтительного первого варианта выполнения;fig. 1 is a schematic perspective view of a preferred first embodiment;
фиг. 2 изображает вид сверху предпочтительного второго варианта выполнения;fig. 2 is a top view of a preferred second embodiment;
фиг. 3 изображает вид снаружи предпочтительного варианта выполнения;fig. 3 is an exterior view of a preferred embodiment;
фиг. 4 изображает предпочтительный вариант выполнения и показывает путь перемещения текучей среды;fig. 4 depicts a preferred embodiment and shows a fluid path;
фиг. 5 изображает вид сбоку в аксонометрии предпочтительного варианта выполнения предлагаемого дросселя с крышкой мембраны, не нагруженной давлением;fig. 5 is a side perspective view of a preferred embodiment of the inventive throttle with a non-pressure-loaded diaphragm cap;
фиг. 6 изображает вид сбоку предпочтительного варианта выполнения в двух положениях использования;fig. 6 is a side view of the preferred embodiment in two positions of use;
фиг. 7 изображает предпочтительный вариант выполнения прохода в виде лабиринта канала;fig. 7 shows a preferred embodiment of the passage in the form of a channel labyrinth;
фиг. 8 изображает вид сбоку предпочтительного варианта выполнения;fig. 8 is a side view of a preferred embodiment;
фиг. 9 изображает предпочтительный вариант выполнения с проходом в виде лабиринта, или с каналом в виде лабиринта, или с лабиринтом;fig. 9 shows a preferred embodiment with a labyrinth passage, or a labyrinth channel, or a labyrinth;
фиг. 10 изображает предпочтительные варианты выполнения с учетом различных направлений геометрической формы каналов;fig. 10 shows preferred embodiments taking into account different directions of the geometric shape of the channels;
фиг. 11 изображает предпочтительные варианты выполнения в отношении различных конструкций лабиринта; иfig. 11 depicts preferred embodiments with respect to various labyrinth designs; And
фиг. 12 изображает предпочтительный вариант выполнения для разделения камеры для спинномозговой жидкости и регулировочной камеры.fig. 12 shows a preferred embodiment for separating the cerebrospinal fluid chamber and the control chamber.
На фиг. 1 схематично показан вид сверху конструкции гидроцефального клапана 100 согласно изобретению. В данной предпочтительной конфигурации гидроцефальный клапан 100 содержит пять узлов: корпус 200, проход 300 с каналом 404 или внутренней частью (не показана), регулировочный узел (не показан) и пружинный элемент (не показан).In fig. 1 is a schematic top view of a structure of a hydrocephalic valve 100 according to the invention. In this preferred configuration, hydrocephalic valve 100 includes five assemblies: a body 200, a passage 300 with a passage 404 or internal portion (not shown), an adjustment assembly (not shown), and a spring element (not shown).
В показанном предпочтительном варианте выполнения корпус 200 разделен на крышку и основание, в промежуточном пространстве которого, во внутренней части 201, расположена внутренняя часть (не показана).In the preferred embodiment shown, the housing 200 is divided into a cover and a base, in the intermediate space of which, in the internal part 201, an internal part (not shown) is located.
Крышка корпуса и основание корпуса имеют проходы, в каждом из которых выполнены впускное отверстие 202 и выпускное отверстие 203 для спинномозговой жидкости. Вместе с внутренней частью 201 корпуса и каналом 404 они обеспечивают соединение для подачи текучей среды. В одном варианте выполнения предпочтительной конструкции это обеспечивает возможность прохождения спинномозговой жидкости от впускного отверстия 202 к выпускному отверстию 203 через канал 404, так что она проходит через регулируемый дроссель (гидроцефальный клапан) 100.The housing cover and the housing base have passages, each of which is provided with an inlet 202 and an outlet 203 for cerebrospinal fluid. Together with the housing interior 201 and channel 404, they provide a fluid supply connection. In one preferred embodiment, this allows cerebrospinal fluid to flow from inlet 202 to outlet 203 through conduit 404 so that it passes through the adjustable throttle (hydrocephalic valve) 100.
В другом варианте выполнения проход 300, в частности канал 404, закрыт с помощью перфорированного диска (не показан), обеспечивающего функцию регулировочного узла. Его поворот обеспечивает закрытие канала 404 в конечном положении А, и его открытие в конечных положениях В, С или D. Так как различные конечные положения обеспечивают эффективную длину 405 канала 404, т. е. его регулируемую эффективную длину, через которую проходит спинномозговая жидкость, имплантируемый дроссель 100 может быть описан феноменологически как линейный потенциометр. Потенциометр преимущественно функционирует посредством первого перемещения, поворотного перемещения, освобождая (не обеспечивая) возможность поворота перфорированного диска, причем поворот предназначен для изменения положения притока канала.In another embodiment, the passage 300, in particular the channel 404, is closed with a perforated disk (not shown) providing the function of an adjustment unit. Its rotation causes the channel 404 to close at end position A, and to open at end positions B, C or D. Since the different end positions provide an effective length 405 of the channel 404, i.e., its adjustable effective length through which cerebrospinal fluid flows, implantable inductor 100 can be described phenomenologically as a linear potentiometer. The potentiometer advantageously operates through a first movement, a rotary movement, allowing (not allowing) rotation of the perforated disk, the rotation being intended to change the position of the inflow channel.
В предпочтительном варианте выполнения канал 404 имеет радиальную форму, в частности, в виде дуги. Его радиус, rKanal, соответствует радиусу rLoch перфорированного диска. В других вариантах выполнения канал 404 может иметь U-образный или V-образный профиль в поперечном сечении канала 406.In a preferred embodiment, the channel 404 has a radial shape, in particular in the form of an arc. Its radius, r Kanal , corresponds to the radius r Loch of the perforated disk. In other embodiments, the channel 404 may have a U-shaped or V-shaped profile in the cross section of the channel 406.
На фиг. 2 в целом показан вид сверху в разрезе предпочтительного варианта выполнения гидроцефального клапана 100. В данном случае показано, что вариант выполнения имеет контур, представляющий собой взаимодействие нескольких компонентов в корпусе 200. Эти компоненты представляют собой впускное отверстие 202, внутреннюю часть (не показана), регулировочный узел (не показан) и выпускные отверстия 203. На фиг. 2 показан пример с четырьмя выпускными отверстиями 203. Выпускные отверстия 203 расположены по окружности и распределены вокруг поворотной оси 705 во внутренней части 201 корпуса.In fig. 2 generally shows a top cross-sectional view of a preferred embodiment of a hydrocephalus valve 100. Here, the embodiment is shown to have an outline representing the interaction of several components within a housing 200. These components are an inlet 202, an internal portion (not shown), adjustment assembly (not shown) and outlets 203. FIG. 2 shows an example with four outlets 203. The outlets 203 are circumferentially arranged and distributed around a pivot axis 705 in the interior housing portion 201.
Так как выпускные отверстия 203 расположены по окружности, обеспечено прохождение текучей среды, например, цереброспинальной жидкости, в различные выпускные отверстия 203, когда внутренняя часть (не показана) совместно с регулировочным узлом (не показан) обеспечивает открывание выпускного отверстия 203, т. е. канал 404 в результате поворотного регулирования регулировочного узла (не показан).Since the outlets 203 are arranged in a circumferential manner, fluid, such as cerebrospinal fluid, is allowed to flow into the various outlets 203 when the inner portion (not shown) together with the adjustment assembly (not shown) causes the outlet 203 to open, i.e. channel 404 as a result of rotary adjustment of the adjustment unit (not shown).
Соответствующие длины L1, L2, L3 и L4 выпускных отверстий различны. На фиг. 2 показано, что длины выпускных отверстий в предпочтительном варианте выполнения могут быть различными. Они различны в соответствии с соотношением L4>L3>L2>L1.The corresponding lengths L1, L2, L3 and L4 of the outlet holes are different. In fig. 2 shows that the lengths of the outlets may vary in the preferred embodiment. They are different according to the ratio L4>L3>L2>L1.
В других вариантах выполнения возможно применение других соотношений, например, L4>2*L3>3*L2>4*L1, причем L1 > длины впускного отверстия. Также возможно применение соотношения длины впускного отверстия к длине выпускного отверстия. Так как длина выпускных отверстий различна, различно сопротивление потоку.In other embodiments, it is possible to use other ratios, for example, L4>2*L3>3*L2>4*L1, with L1 > inlet length. It is also possible to apply the ratio of inlet length to outlet length. Since the length of the outlet holes is different, the flow resistance is different.
Так как регулировочный узел (не показан) выполнен в виде ротора с одним или более отверстиями, текучая среда 900 проходит через указанные одно или более отверстий в одно или более выпускных отверстий 203. Таким образом, феноменологически вариант выполнения соответствует потенциометру с различными ступенями регулирования, где каждая ступень регулирования соответствует выпускному отверстию 203, или его длине L, или сопротивлению потока.Since the control unit (not shown) is designed as a rotor with one or more openings, fluid 900 flows through said one or more openings into one or more outlet openings 203. Thus, phenomenologically, the embodiment corresponds to a potentiometer with different control stages, where each control stage corresponds to the outlet 203, or its length L, or flow resistance.
В данном варианте выполнения регулировочный узел (не показан) выполнен в виде симметричного перфорированного диска (не показан). Термин «перфорированный диск» включает разнообразные дисковые и дискообразные листы или заслонки. Предпочтительно, термин «перфорированный диск» включает симметричные круглые диски или многоугольные диски с по меньшей мере одним проходом перфорированного диска, т. е. с вырезом или отверстием. Согласно другому пониманию, ни перфорированный диск, ни проход перфорированного диска не обязательно должны быть симметричными; они также могут быть асимметричными. Согласно данному альтернативному пониманию, они имеют профили решетки, сетки или зазора с возрастающей или изменяющейся плотностью ячеек.In this embodiment, the adjustment unit (not shown) is made in the form of a symmetrical perforated disk (not shown). The term "perforated disc" includes a variety of disc and disc-shaped sheets or flaps. Preferably, the term "perforated disk" includes symmetrical circular disks or polygonal disks with at least one perforated disk passage, ie, a cutout or hole. According to another understanding, neither the perforated disk nor the passage of the perforated disk need be symmetrical; they can also be asymmetrical. According to this alternative understanding, they have lattice, mesh or gap profiles with increasing or varying cell densities.
На фиг. 3 показан предпочтительный вариант выполнения на виде с мембранной крышкой. Мембранная крышка представляет собой рельефный элемент 205, который в профильном сечении соответствует лестнице с множеством ступенек.In fig. 3 shows a preferred embodiment with a membrane cover. The membrane cover is a relief element 205, which in profile section corresponds to a staircase with multiple steps.
Преимуществом рельефных мембран является «щелчок». При отклонении мембраны от своего положения покоя, если отклонение превышает определенный уровень, обеспечивается ее проминание. Если диафрагма проминается, она больше не выступает наружу, а входит внутрь. Следовательно, вершина диафрагмы повернута на 180°. Проминание происходит быстро, поэтому оно производит звук, который можно услышать как «щелчок».The advantage of embossed membranes is the “click” sound. When the membrane deviates from its rest position, if the deviation exceeds a certain level, it is pierced. If the diaphragm is dented, it no longer protrudes outward, but goes inward. Therefore, the top of the diaphragm is rotated 180°. The kneading occurs quickly, so it produces a sound that can be heard as a “click.”
На фиг. 4 показан предложенный дроссель 100 в ситуации, когда стенка корпуса находится на расстоянии 212 от штифта 804. Расстояние уменьшено при приложении давления на рельефный элемент 205, чтобы обеспечить отпускание тормозного средства. Воздействия давлением обеспечивает деформирование крышки 204 корпуса до упора в штифт 804 и обеспечивает ее направление дальше против усилия пружинного элемента 800, против пружины 802. Рельефный элемент 205 выполнен так, что он дает сигнал при успешной разблокировке, т. е. отпускании тормозного средства, издавая звук в виде щелчка, так как верхняя часть корпуса выполнена в виде щелкающей мембраны, т. е. ступенчатой круглой мембраны (не показана). На фиг. 4 также показано, что текучая среда (не показана) может протекать (по стрелке) вдоль дросселя 100 при отсутствии давления со стороны рельефного элемента 205, действующего на штифт 804. Спинномозговая жидкость (не показана) проходит через отверстие 721.In fig. 4 shows the proposed throttle 100 in a situation where the housing wall is a distance 212 from the pin 804. The distance is reduced by applying pressure to the relief 205 to allow the brake release to occur. The impact of pressure ensures deformation of the housing cover 204 until it stops against the pin 804 and ensures its direction further against the force of the spring element 800, against the spring 802. The relief element 205 is designed so that it gives a signal upon successful unlocking, i.e., releasing the brake means, by emitting the sound is in the form of a click, since the upper part of the housing is made in the form of a clicking membrane, i.e., a stepped round membrane (not shown). In fig. 4 also shows that fluid (not shown) can flow (arrow) along the throttle 100 in the absence of pressure from the relief element 205 acting on the pin 804. Cerebrospinal fluid (not shown) passes through the hole 721.
На фиг. 5 показан предпочтительный вариант выполнения с тормозным средством 1000. Тормозное средство 1000 содержит тормозные поверхности 1001 на роторе 703 и внутренние тормозные поверхности 1003 на внутренней части 400, силиконовый элемент 1002 и пружинный элемент 800.In fig. 5 shows a preferred embodiment of the brake means 1000. The brake means 1000 includes brake surfaces 1001 on the rotor 703 and internal brake surfaces 1003 on the internal part 400, a silicone element 1002 and a spring element 800.
В предпочтительном варианте выполнения пружинный элемент 800 содержит пружинное гнездо 801, пружину 802, предпочтительно спиральную пружину 803 и штифт 804. Пружинное гнездо 801 жестко выполнено в регулировочном узле 700. Согласно фиг. 5, пружинное гнездо просверлено в роторе 703. В других вариантах выполнения указанное гнездо может быть выфрезеровано, запрессовано, ввинчено, зажато или приварено.In a preferred embodiment, the spring element 800 includes a spring seat 801, a spring 802, preferably a coil spring 803, and a pin 804. The spring seat 801 is rigidly formed in the adjustment assembly 700. Referring to FIG. 5, a spring seat is drilled into the rotor 703. In other embodiments, the spring seat may be milled, pressed, screwed, clamped, or welded.
С помощью пружинного элемента 800 тормозное средство 1000 может быть затянуто или отпущено.By means of the spring element 800, the brake means 1000 can be tightened or released.
В положении использования, которое можно назвать «положением торможения» или «положением покоя», гидроцефальный клапан 100 логически защищен от открывания.In a position of use, which may be called a “braking position” or a “rest position,” the hydrocephalic valve 100 is logically protected from opening.
В предпочтительном варианте выполнения в регулируемый имплантируемый дроссель 100 встроено тормозное средство 1000, выполненное с возможностью регулирования скорости потока в имплантируемых дренажах для отвода спинномозговой жидкости. Оно обеспечивает фрикционное торможение или освобождает перемещение регулировочного узла 700, в частности, ротора 703. В предпочтительном варианте выполнения дроссель 100 имеет по меньшей мере одно впускное отверстие и одно выпускное отверстие, к каждому из которых через по меньшей мере одно место соединения (не показано) подсоединена имплантируемая система трубок. Имплантируемый дроссель 100 содержит корпус, во внутренней части которого расположена по меньшей мере одна подвижная часть, регулировочный узел 700, выполненный с возможностью активирования его перемещения снаружи корпуса, предпочтительно с помощью магнита, так что его перемещение обеспечивает переменную скорость потока при постоянном соотношении давления между впускным отверстием и выпускным отверстием дросселя 100. Перемещение регулировочного узла 700, в частности ротора 703, обеспечивает преобразование поворота на заданный магнитом угол в регулирование эффективной длины (см. фиг. 1, ссылочное обозначение 405) по меньшей мере одного канала. В качестве варианта, регулировочный узел 700 может пониматься как ротор 703, регулировочный диск или перфорированный диск.In a preferred embodiment, the adjustable implantable choke 100 incorporates a brake 1000 configured to control the flow rate of the implantable CSF drains. It provides frictional braking or releases movement of the control assembly 700, in particular the rotor 703. In a preferred embodiment, the throttle 100 has at least one inlet and one outlet, each of which is connected through at least one connection point (not shown) The implantable tubing system is connected. The implantable throttle 100 includes a housing, in the interior of which is located at least one movable part, an adjustment assembly 700 configured to be activated from outside the housing, preferably by means of a magnet, such that its movement provides a variable flow rate at a constant pressure ratio between the inlet orifice and the outlet of the throttle 100. Movement of the adjusting assembly 700, in particular the rotor 703, converts rotation through a magnetically predetermined angle into an effective length adjustment (see FIG. 1, reference numeral 405) of at least one channel. Alternatively, the adjustment assembly 700 may be understood as a rotor 703, an adjustment disc, or a perforated disc.
В дросселе согласно изобретению, для отвода спинномозговой жидкости из желудочковой системы пациентов поступательное перемещение происходит кинематически в результате разблокировки тормозного средства 1000. Так как он содержит по меньшей мере один регулировочный узел 700, который выполнен с возможностью перемещения в первом, осевом направлении, а осевое перемещение регулировочного узла 700 заторможено с помощью тормозного средства 1000, то при отпускании тормозного средства 1000 заторможенный регулировочный узел 700 освобождается и выполняется ход, который обеспечивает освобождение впускного отверстия канала.In the throttle according to the invention, for draining cerebrospinal fluid from the ventricular system of patients, translational movement occurs kinematically as a result of releasing the brake means 1000. Since it contains at least one adjustment unit 700, which is configured to move in a first, axial direction, and the axial movement the adjusting unit 700 is braked by the brake means 1000, then when the brake means 1000 is released, the braked adjusting unit 700 is released and a stroke is executed that releases the inlet hole of the channel.
Тормозное средство 1000 выполнено с возможностью фиксации регулирования путем фрикционного соединения. Между регулировочным узлом 700 и внутренней частью 400 расположен силиконовый элемент 1002 для обеспечения герметизации. Для этого спиральная пружина 803 обеспечивает прижатие ротора 703 к основанию корпуса 205. Это усилие обеспечивает прижатие тормозной поверхности 1001 ротора к силиконовому элементу 1002 так, что он прилегает к внутренней тормозной поверхности 1003. Клапан загерметизирован. В другом варианте выполнения вместо силиконового элемента 1002 возможно использование биосовместимого пластика или резины.The brake means 1000 is configured to fix the adjustment by frictional connection. A silicone element 1002 is located between the adjustment assembly 700 and the interior 400 to provide a seal. To do this, a coil spring 803 forces the rotor 703 against the base of the housing 205. This force forces the rotor braking surface 1001 against the silicone element 1002 so that it abuts the inner braking surface 1003. The valve is sealed. In another embodiment, instead of the silicone element 1002, it is possible to use a biocompatible plastic or rubber.
На фиг. 5 крышка мембраны показана в состоянии без нагрузки, так что внешнее усилие не приложено к штифту через крышку мембраны. Таким образом, усилие спиральной пружины 803 обеспечивает свободный поворот ротора 703, т. е. перфорированного диска, посредством кинематики. Спинномозговая жидкость (не показана) проходит через отверстие 721.In fig. 5, the diaphragm cap is shown in an unloaded state, so that no external force is applied to the pin through the diaphragm cap. Thus, the force of the helical spring 803 ensures free rotation of the rotor 703, i.e., the perforated disk, through kinematics. Cerebrospinal fluid (not shown) passes through opening 721.
На фиг. 6 показано положение использования имплантируемого дросселя 100 в двух состояниях. В первом состоянии, в положении покоя, канал 404 закрыт. Во втором состоянии, положении регулирования, канал 404 открыт.In fig. 6 shows the use state of the implantable inductor 100 in two states. In the first state, the rest position, channel 404 is closed. In the second state, the regulation position, channel 404 is open.
Когда имплантируемый дроссель находится в состоянии покоя, между концом штифта 805 и рельефным элементом 205 имеется расстояние 212.When the implantable inductor is at rest, there is a distance 212 between the end of the pin 805 and the relief element 205.
На чертеже показано, что в предпочтительном варианте выполнения регулировочный узел 700 установлен в симметричной внутренней части 400. Для этого из регулировочного узла 700 за одно целое выполнен штифт 804, который расположен в отверстии внутренней части 400.The drawing shows that in the preferred embodiment, the adjustment unit 700 is installed in the symmetrical inner part 400. To achieve this, the adjusting unit 700 is integrally formed into a pin 804, which is located in the hole of the inner part 400.
Сначала происходит преодоление рельефным элементом 205 расстояния 212, прежде чем усилие вдавливания будет передано на конец штифта 805 под действием пружины. При действии усилия вдавливания, внешнее усилие становится сильнее противодействующей силы пружины, обеспечивая подъем узла 700 со своего места и обеспечивая открытие канала 404.First, the relief element 205 travels a distance 212 before the indentation force is transferred to the end of the pin 805 under the action of a spring. When the indentation force is applied, the external force becomes stronger than the opposing force of the spring, causing the assembly 700 to lift out of its position and causing the passage 404 to open.
На фиг. 7 показан предпочтительный вариант выполнения канала 404 с U-образным профилем, траектория которого описывает дугу примерно в 340°. В других вариантах выполнения общая угловая длина дуги может составлять 30°, 45°, 60°, 90°, 120°, 160°, 180° или 270°. В других вариантах выполнения общая угловая длина дуги составляет более 20° и менее 200°, или более 30° и менее 180°.In fig. 7 shows a preferred embodiment of the channel 404 with a U-shaped profile, the trajectory of which describes an arc of approximately 340°. In other embodiments, the total angular length of the arc may be 30°, 45°, 60°, 90°, 120°, 160°, 180°, or 270°. In other embodiments, the total angular length of the arc is greater than 20° and less than 200°, or greater than 30° and less than 180°.
В данном варианте выполнения длина открытой стороны канала 404 составляет не менее четверти длины всех остальных длин закрытых сторон канала 404, поскольку три стороны его U-образного профиля имеют одинаковую длину стороны.In this embodiment, the length of the open side of the channel 404 is at least a quarter of the length of all other lengths of the closed sides of the channel 404, since three sides of its U-shaped profile have the same side length.
На фиг. 7 показан пример эффективной длины 405 между отверстием 721 и выпускным отверстием 203. Эффективная длина 405 может быть отрегулирована так, чтобы обеспечивалось перемещение регулировочного узла 700 путем магнитной связи с помощью по меньшей мере одного магнита 723.In fig. 7 shows an example of an effective length 405 between the opening 721 and the outlet 203. The effective length 405 may be adjusted to allow movement of the adjustment assembly 700 by magnetic coupling with the at least one magnet 723.
На фиг. 8 показаны два состояния переключения крышки 204 корпуса. Крышка 204 корпуса также может пониматься как стенка корпуса. Предложенный дроссель отличается тем, что в крышке 204 корпуса или стенке корпуса установлен регулировочный узел, выполненный с возможностью перемещения путем нажатия на рельефный элемент 205.In fig. 8 shows two switching states of the housing cover 204. The housing cover 204 can also be understood as a housing wall. The proposed throttle is distinguished by the fact that an adjustment unit is installed in the housing cover 204 or the housing wall, which can be moved by pressing the relief element 205.
В первом состоянии, в положении покоя, вершина мембраны, т. е. вершина рельефного элемента, до вдавливания и проминания направлена вверх, тогда как после вдавливания и проминания она направлена вниз. При проминании слышен щелкающий звук.In the first state, in the rest position, the top of the membrane, i.e., the top of the relief element, before indentation and prominence is directed upward, whereas after indentation and prominence it is directed downward. When pressed through, a clicking sound is heard.
На фиг. 9 показан предложенный дроссель 100 с предпочтительным вариантом выполнения прохода, в данном случае этот проход или его часть, в частности канал 404, выполнены полностью или частями в виде лабиринта 401, в частности выфрезерованного из пластины.In fig. 9 shows the proposed throttle 100 with a preferred embodiment of the passage, in this case this passage or part thereof, in particular the channel 404, is made entirely or in parts in the form of a labyrinth 401, in particular milled from a plate.
На фиг. 10 показан другой вариант выполнения различных форм каналов, лабиринтов 401.In fig. 10 shows another embodiment of various shapes of channels, labyrinths 401.
Ниже представлены три предпочтительных варианта выполнения. Каждый из них имеет свое обозначение: «внутрь-внутрь», «наружу-наружу» и «внутрь-наружу» (не показаны). Обозначения помогают пользователю классифицировать варианты выполнения в соответствии с одной из их функций. Обозначения описывают основную функцию клапана и содержат по два слова. Первое слово указывает местоположение вводного потока 905 лабиринта, второе - местоположение выводного потока 906 лабиринта.Below are three preferred embodiments. Each of them has its own designation: “inside-in”, “outside-out” and “inside-out” (not shown). The notation helps the user classify embodiments according to one of their functions. The symbols describe the main function of the valve and contain two words each. The first word indicates the location of the maze input stream 905, the second the location of the maze output stream 906.
Например, в одном варианте выполнения «внутрь-внутрь» описан гидроцефальный клапан 100, основная функция которого состоит в обеспечении ввода спинномозговой жидкости 901 в лабиринт 401 близко к оси и обеспечении удара по гидравлическому мостику 600 в направлении центра гидроцефального клапана, т. е. его оси 705 между перфорированным диском и каналом 404, т. е. лабиринтом 401.For example, in one in-in embodiment, a hydrocephalic valve 100 is described whose primary function is to introduce cerebrospinal fluid 901 into the labyrinth 401 close to the axis and to force the hydraulic bridge 600 toward the center of the hydrocephalic valve, i.e., its axis 705 between the perforated disk and the channel 404, i.e., the labyrinth 401.
Вариант выполнения «наружу-наружу», с другой стороны, описывает предложенный дроссель 100, в котором обеспечен ввод и вывод спинномозговой жидкости 901 из лабиринта 401 вне оси.The out-out embodiment, on the other hand, describes the proposed throttle 100, which provides off-axis input and output of cerebrospinal fluid 901 from the labyrinth 401.
Другой вариант выполнения «внутрь-наружу» описывает ввод спинномозговой жидкости 901 вблизи оси в лабиринт 401. Так как витки (не показаны) лабиринта 401 направлены вверх, спинномозговая жидкость 901 направлена по спирали, радиус которой увеличивается. Таким образом, конец спуска, т. е. вывод из лабиринта (не показан), находится на внешнем краю.Another in-out embodiment describes the introduction of cerebrospinal fluid 901 near the axis into the labyrinth 401. Since the turns (not shown) of the labyrinth 401 are directed upward, the cerebrospinal fluid 901 is directed in a spiral of increasing radius. Thus, the end of the descent, i.e. the exit from the maze (not shown), is at the outer edge.
На фиг. 11 показаны альтернативные конструкции лабиринта, т. е. направления каналов.In fig. Figure 11 shows alternative labyrinth designs, i.e. channel directions.
Термин «лабиринт» охватывает систему каналов, путей или траекторий текучей среды. Каналы текучей среды различаются по направлению.The term "labyrinth" covers a system of channels, paths or trajectories of a fluid. Fluid channels vary in direction.
На фиг. 11 показано, что лабиринт выполнен в качестве непрерывного канала, ход которого повторяет форму. В предпочтительном варианте выполнения форма основана на раковине улитки. Таким образом, гидроцефальный клапан отличается тем, что лабиринт 401 на своем протяжении повторяет профиль улитки. Спиральный лабиринт образует канал, который является длинным по отношению к площади его основания. Профиль лабиринта может быть различным, так что он может иметь U- или V-образный профиль по всей своей длине. Гидроцефальный клапан согласно данному предпочтительному варианту выполнения также может быть сегментирован, т. е. разделен на подсекции. Здесь каждый сегмент, каждая подсекция имеют альтернативную форму канала 404 или лабиринта 401.In fig. 11 shows that the labyrinth is made as a continuous channel, the course of which follows the shape. In a preferred embodiment, the shape is based on a snail shell. Thus, the hydrocephalic valve is distinguished by the fact that the labyrinth 401 along its length follows the profile of the cochlea. The spiral labyrinth forms a channel that is long in relation to the area of its base. The profile of the labyrinth can be varied, so that it can have a U- or V-shaped profile along its entire length. The hydrocephalic valve according to this preferred embodiment can also be segmented, that is, divided into subsections. Here, each segment, each subsection has an alternative form of channel 404 or labyrinth 401.
В предпочтительном варианте выполнения U-образный профиль имеет размеры 0,4 мм в высоту и 0,4 мм в глубину. Преимущественно, через лабиринт могут проходить частицы с максимальным диаметром 0,03 мм.In a preferred embodiment, the U-shaped profile has dimensions of 0.4 mm in height and 0.4 mm in depth. Advantageously, particles with a maximum diameter of 0.03 mm can pass through the labyrinth.
При попадании текучей среды в клапан 100, т. е. в корпус 200, обеспечено ее прохождение через впускное отверстие корпуса, втулку и, наконец, прохождение по поверхности перфорированного диска 401. При достижении частичными объемами спинномозговой жидкости отверстия 401, они сливаются в лабиринт. Возможны различные варианты выполнения прохода для текучей среды между проводящим каналом и лабиринтом.When fluid enters the valve 100, i.e., the housing 200, it is ensured that it passes through the housing inlet, the sleeve, and finally passes along the surface of the perforated disk 401. When partial volumes of cerebrospinal fluid reach the opening 401, they merge into the labyrinth. Various options for making a passage for the fluid between the conductive channel and the labyrinth are possible.
Предложенный гидроцефальный клапан, описанный выше, может быть скомбинирован с другими клапанами. В данном случае предложенный гидроцефальный клапан может быть расположен за или перед другим клапаном в направлении потока/дренажа. В сочетании с другим клапаном, закрывающий корпус которого подпружинен и выполнен с возможностью открывания в зависимости от давления спинномозговой жидкости, описанный выше клапан может использоваться для создания эффекта переключения.The proposed hydrocephalic valve described above can be combined with other valves. In this case, the proposed hydrocephalic valve can be located behind or in front of another valve in the flow/drainage direction. In combination with another valve, the closing body of which is spring-loaded and configured to open depending on the pressure of the cerebrospinal fluid, the valve described above can be used to create a switching effect.
Как вариант, в корпусе используют специальный гравитационный клапан, а именно переключаемый гравитационный клапан. Гравитационный клапан выполнен с возможностью выключения и включения. Для этого с запорной частью гравитационного клапана предпочтительно функционально соединено приводное/переключающее средство.Alternatively, a special gravity valve is used in the housing, namely a switchable gravity valve. The gravity valve is designed to be switched off and on. For this purpose, drive/switching means are preferably operatively connected to the shut-off part of the gravity valve.
В расширенном варианте выполнения гидроцефальный клапан может быть электрифицирован. Для этого в предложенном гидроцефальном клапане расположено по меньшей мере одно приводное средство, выполненное с возможностью поворота ротора. Кроме того, установлены по меньшей мере один узел передачи и приема и один датчик. Задача датчика заключается в регистрации так называемого внутричерепного давления в голове пациента, чтобы при необходимости обеспечить передачу зарегистрированного значения давления на внешнее средство с помощью узла передачи и приема. И наоборот, приводное средство выполнено с возможностью приема сигналов от внешнего средства для приведения приводного средства в состояние функционирования.In an extended embodiment, the hydrocephalic valve can be electrified. For this purpose, at least one drive means is located in the proposed hydrocephalic valve, configured to rotate the rotor. In addition, at least one transmission and reception unit and one sensor are installed. The purpose of the sensor is to register the so-called intracranial pressure in the patient's head in order, if necessary, to ensure that the recorded pressure value is transmitted to an external means using a transmitting and receiving unit. Conversely, the drive means is configured to receive signals from the external means to bring the drive means into an operating state.
Приводное средство приводят в движение с помощью запоминающего средства управления, в котором, например, хранится требуемая временная кривая падения давления в спинномозговой жидкости. Данную кривую сравнивают в средстве управления с помощью алгоритма со значениями давления не показанного средства измерения давления. Разница между двумя значениями приводит к подаче управляющего импульса на электропривод.The drive means is driven by means of a memory control means in which, for example, a desired time curve of the pressure drop in the cerebrospinal fluid is stored. This curve is compared in the control means using an algorithm with the pressure values of a pressure measuring device not shown. The difference between the two values results in a control pulse being sent to the electric drive.
Регулируемые комбинации клапанов, описанные ниже, при электронном управлении совместно с системой измерения давления, которая не показана, обеспечивают требуемую кривую давления без каких-либо дополнительных вспомогательных мер. В сочетании с известными гидроцефальными клапанами они обеспечивают функционирование по меньшей мере приблизительно с требуемой кривой давления на чисто механической основе.The adjustable valve combinations described below, when electronically controlled in conjunction with a pressure measuring system not shown, provide the required pressure curve without any additional auxiliary measures. In combination with known hydrocephalic valves, they provide operation at least approximately with the required pressure curve on a purely mechanical basis.
В варианте выполнения для регулирования в роторе предусмотрены магниты. Кроме того, магниты также используют в так называемых регулировочных инструментах, так что имплантированный клапан может быть отрегулирован вручную путем поворота указанных регулировочных инструментов. Вместо регулировочного устройства возможно также использование шагового двигателя с памятью положений.In an embodiment, magnets are provided in the rotor for regulation. In addition, magnets are also used in so-called adjustment tools, so that the implanted valve can be adjusted manually by turning said adjustment tools. Instead of an adjusting device, it is also possible to use a stepper motor with position memory.
На фиг. 12 показано разделение пространства для спинномозговой жидкости и регулировочного пространства. Потоки 903 утечки в нем сведены к минимуму.In fig. 12 shows the separation of the cerebrospinal fluid space and the control space. Leakage flows 903 are kept to a minimum.
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙLIST OF REFERENCE SYMBOLS
100 гидроцефальный клапан, регулируемый имплантируемый дроссель;100 hydrocephalic valve, adjustable implantable throttle;
200 корпус;200 body;
201 внутренняя часть корпуса;201 internal body parts;
202 впускное отверстие;202 inlet;
203 выпускное отверстие;203 outlet;
204 крышка корпуса, стенка корпуса;204 housing cover, housing wall;
205 рельефный элемент;205 relief element;
212 расстояние;212 distance;
300 проход;300 pass;
400 внутренняя часть;400 internal part;
401 лабиринт;401 labyrinth;
404 канал;404 channel;
405 эффективная длина;405 effective length;
406 поперечное сечение канала;406 channel cross section;
600 гидравлический мостик;600 hydraulic bridge;
700 регулировочный узел;700 adjustment unit;
703 ротор;703 rotor;
705 поворотная ось;705 rotary axis;
721 отверстие;721 holes;
723 магнит;723 magnet;
800 пружинный элемент;800 spring element;
801 пружинное гнездо;801 spring socket;
802 пружина;802 spring;
803 спиральная пружина;803 coil spring;
804 штифт;804 pin;
805 конец штифта;805 pin end;
900 текучая среда;900 fluid;
901 спинномозговая жидкость;901 cerebrospinal fluid;
903 поток утечки;903 leakage flow;
905 вводной поток лабиринта;905 labyrinth opening flow;
906 выводной поток лабиринта;906 output flow of the labyrinth;
1000 тормозное средство;1000 braking agent;
1001 тормозная поверхность;1001 braking surfaces;
1002 силиконовый элемент;1002 silicone element;
1003 внутренняя тормозная поверхность.1003 internal braking surface.
Claims (21)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102020134312.4 | 2020-12-18 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2820002C1 true RU2820002C1 (en) | 2024-05-28 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU18230U1 (en) * | 2000-10-10 | 2001-06-10 | Закрытое акционерное общество "МедСил" | IMPLANTED SHUNT FOR TREATMENT OF HYDROCEPHALIA |
| EP1386634A1 (en) * | 2002-08-02 | 2004-02-04 | Medos SA | Adjustable resistance valve for a cerebrospinal fluid shunt system |
| EP2253352A1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-11-24 | Debiotech S.A. | Passive fluid flow regulator |
| EP2626103A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | Centrax Limited | Flow control device |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU18230U1 (en) * | 2000-10-10 | 2001-06-10 | Закрытое акционерное общество "МедСил" | IMPLANTED SHUNT FOR TREATMENT OF HYDROCEPHALIA |
| EP1386634A1 (en) * | 2002-08-02 | 2004-02-04 | Medos SA | Adjustable resistance valve for a cerebrospinal fluid shunt system |
| EP2253352A1 (en) * | 2009-05-21 | 2010-11-24 | Debiotech S.A. | Passive fluid flow regulator |
| EP2626103A1 (en) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | Centrax Limited | Flow control device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110573208B (en) | flow reducer | |
| US6383160B1 (en) | Variable anti-siphon valve apparatus and method | |
| EP1007140B1 (en) | Implantable adjustable fluid flow control valve | |
| US5167615A (en) | Flow control device having selectable alternative fluid pathways | |
| CA2235200C (en) | Fluid flow limiting device | |
| EP0163897B1 (en) | Three stage intracranial pressure relief valve having single-piece valve stem | |
| US4540400A (en) | Non-invasively adjustable valve | |
| EP1979025B1 (en) | Implantable micro-system for treatment of hydrocephalus | |
| US8869826B2 (en) | Passive fluid flow regulator | |
| US4557721A (en) | Servo valve | |
| EP0233325B1 (en) | Three stage implantable pressure relief valve with adjustable valve stem members | |
| US20050096581A1 (en) | Shunt system including a flow control device for controlling the flow of cerebrospinal fluid out of a brain ventricle | |
| JP2003250881A (en) | Inherent anti-siphoning type instrument | |
| CN100584397C (en) | Gravity pressure adjusting mechanism | |
| RU2820002C1 (en) | Adjustable implantable throttle | |
| CN116600849B (en) | Adjustable implantable throttling device | |
| US20060089589A1 (en) | Resistive shunt valve | |
| EP0156974B1 (en) | Three-stage valve for the flow control of body fluids | |
| AU2014201291B2 (en) | Adjustable resistance, gravitationally activated, anti-syphon valve | |
| Neftel | Chappel et al.(45) Date of Patent: Oct. 28, 2014 | |
| CA2610650A1 (en) | Fluid flow limited device |