DE19826079C1 - Dura mater separator, to form hole in dura mater underneath hole drilled in skull, suitable for carrying out brain probes; applies electrically conductive skull screw to monitor brain activity - Google Patents

Dura mater separator, to form hole in dura mater underneath hole drilled in skull, suitable for carrying out brain probes; applies electrically conductive skull screw to monitor brain activity

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Abstract

A skull screw (6) with an axial through hole (7) screws into a hole drilled in the skull (5). An electrically insulated blunt drift or piercer (13) is pushed through the hole. The tip (14) of the drift is made from electrically conductive material and is connected by a wire to a first pole in a high frequency power source (17). The skull screw's contact part is electrically conductive and connected to a second pole in the power source by a wire.

Description

Die Erfindung betrifft einen Duraöffner.The invention relates to a dura opener.

Bei bestimmten Gehirnerkrankungen, insbesondere bei Gehirnschwellungen bei schwerem Schädeltrauma, z. B. nach Motorradunfällen, müssen zur Überwachung des Gehirnzustandes Sonden in das Gehirn verlegt werden. Solche Sonden mes­ sen beispielsweise den Hirndruck, die Sauerstoffversorgung und andere zur Überwachung des Gehirnzustandes wichtige Parameter. Die dazu zu verlegenden Sonden sind in der Regel katheterförmig ausgebildet und werden von außen bis in das Gehirngewebe vorgeschoben.With certain brain diseases, especially with brain swellings severe head trauma, e.g. B. after motorcycle accidents, must be monitored of the brain state probes are placed in the brain. Such probes mes For example, brain pressure, oxygen supply and others Monitoring brain status important parameters. The to be relocated Probes are usually catheter-shaped and are from the outside to the inside the brain tissue advanced.

Zur Verlegung solcher Sonden wird zunächst die Schädelhaut geöffnet und so­ dann mit einem Schädelbohrer eine Bohrung in den Schädelknochen gesetzt. Da­ bei wird darauf geachtet, die unter dem Schädelknochen, also zwischen diesem und dem Gehirngewebe liegende Dura Mater (Gehirnhaut; im folgenden kurz "Dura" genannt) noch nicht zu verletzen. To lay such probes, the scalp is first opened and so then drill a hole in the skull with a skull drill. There at, attention is paid to that under the skull bone, i.e. between this and the dura mater (brain skin; in the following briefly Not called "Dura").  

In einem nächsten Schritt wird unter der Schädelbohrung mit einem Duraöffner ein zur Durchführung von Sonden geeignetes Loch in die Dura eingebracht, wo­ bei das Loch einen Durchmesserbereich von wenigen Millimetern haben sollte. Es hat sich jedoch in vielen Versuchen herausgestellt, daß die Punktion der Dura sehr problematisch ist.The next step is to use a dura opener under the skull hole made a hole suitable for carrying out probes in the dura where the hole should have a diameter range of a few millimeters. However, it has been found in many attempts that the puncture of the dura is very problematic.

Die Dura stellt eine Art faseriger Sehnenplatte dar, die mit anliegenden bzw. in­ nenliegenden Blutgefäßen stark durchsetzt ist. Wird die Dura mit einem spitzen Dorn durchstochen, so kommt es sehr häufig zum Anstechen von Blutgefäßen und somit zu ergiebigen, stark störenden Blutungen. Daher werden auch gern stumpfe Dorne verwendet. Diese haben den Vorteil, daß sie vor dem Durchste­ chen der Dura Blutgefäße beiseite drücken und somit beim Durchstechen nicht verletzen. Die sehr stabile Dura läßt sich aber nur schwer durchstechen. Bei Verwendung stumpfer Dorne wird daher eine sehr hohe, auf die Dura nach innen wirkende Kraft ausgeübt, die diese großflächig vom Schädelknochen löst, was wiederum störend ist und ebenfalls zu Blutungen führen kann.The dura is a kind of fibrous tendon plate that fits with or in blood vessels are heavily interspersed. The dura will tip with one Pierced thorn, blood vessels are often punctured and thus to productive, highly disturbing bleeding. Therefore also like to be blunt thorns used. These have the advantage that they are before going through Push the blood vessels aside of the dura and therefore not when piercing hurt. The very stable dura is difficult to pierce. At Using blunt mandrels will therefore be very high on the inside of the dura exerted force that loosely removes what from the skull bone again is disruptive and can also lead to bleeding.

Angesichts dieses Dilemmas ist man dazu übergegangen, mit Hochfrequenzstrom schneidende Dorne zu verwenden. Der große Vorteil dabei ist, daß zum einen ohne Krafteinwirkung auch mit stumpfen Spitzen leicht durch die Dura geschnit­ ten wird und daß dabei eröffnete Blutgefäße sofort kauterisiert, also verschlossen werden. Das entstehende Loch ist stabil und gut zur Durchführung von Gehirn­ sonden geeignet.In view of this dilemma, one has started to use high-frequency current cutting thorns. The big advantage is that on the one hand Cut lightly through the dura without applying force, even with blunt tips and that opened blood vessels immediately cauterized, that is, closed become. The resulting hole is stable and good for the brain to carry out suitable.

Zum Hochfrequenzstromfluß muß jedoch ein Stromkreis geschlossen werden. Es ist also eine Gegenelektrode erforderlich. Diese wird üblicherweise an einer ge­ eigneten Stelle des Patienten, beispielsweise am Bein als großflächige Hautelek­ trode aufgelegt. Der Strom fließt dann von der Spitze des schneidenden Dornes durch den Körper zur Gegenelektrode. Er fließt dabei aber in erster Linie durch das der Schneidstelle anliegende Gehirngewebe, und zwar in der Nähe der Schneidstelle mit hoher Stromkonzentration. Dadurch kommt es zu Stromschädi­ gungen im Gehirn.However, a circuit must be closed for high-frequency current flow. It a counter electrode is required. This is usually on a ge appropriate place of the patient, for example on the leg as a large skin elek trode on. The current then flows from the tip of the cutting mandrel through the body to the counter electrode. However, it flows through primarily  the brain tissue adjacent to the cutting site, in the vicinity of the Cutting point with high current concentration. This leads to current damage in the brain.

Zur anschließenden Verlegung der Gehirnsonden wird üblicherweise eine Schä­ delschraube mit Durchgangsbohrung verwendet, wie sie aus US 4629451 bekannt ist. Die Schädelschraube ist mit Außengewinde in die Schädelbohrung einge­ schraubt und ermöglicht die stabile und infektionsdichte Einführung von Sonden.A Schä is usually used for the subsequent laying of the brain probes del screw with through hole used, as known from US 4629451 is. The skull screw is inserted into the skull bore with an external thread screws and enables the stable and infection-proof insertion of probes.

Es ist bekannt, mit einem hochfrequenzbeaufschlagten stumpfen Dorn durch die Durchgangsbohrung der bereits eingeschraubten Schädelschraube zu arbeiten. Dann kommt es aber zu elektrischem Kontakt mit der üblicherweise aus Metall bestehenden Schädelschraube, so daß auch diese Strom in das Gehirn zur entfernt liegenden Gegenelektrode einleitet. Es kommt dabei zu unklarer Stromführung, also schlechtem Schneidergebnis und starken Stromschäden im Gehirn.It is known to use a high frequency blunt mandrel through the Through hole of the already screwed skull screw to work. Then there is electrical contact with the usually made of metal existing skull screw so that this current is removed to the brain initiates lying counter electrode. This leads to unclear current flow, bad cutting result and severe current damage in the brain.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einem Duraöffner der letztgenannten Art die Schneidwirkung zu verbessern und die Stromschäden im Gehirn zu verringern.The object of the present invention is in a dura opener latter type to improve the cutting effect and the electricity damage in Decrease brain.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß liegt der eine Pol der HF-Stromquelle an der Spitze des Dor­ nes, und der andere Pol an dem mit der Schädelbohrung in Eingriff stehenden Teil der Schädelschraube. Der Strom fließt dabei auf kurzem Wege zwischen der Schädelschraube und der Spitze des Dornes. Strombeeinflussungen des Gewebes ergeben sich im wesentlichen nur im Schneidbereich. Stromfluß durch das Ge­ hirngewebe und den Körper wird dabei fast vollständig vermieden und be­ schrankt sich auf unmittelbar anliegende Bereiche sehr geringer Tiefe.According to the invention, the one pole of the HF current source lies at the tip of the Dor nes, and the other pole on the one in engagement with the skull hole Part of the skull screw. The current flows between the Skull screw and the tip of the spine. Current influences on the tissue arise essentially only in the cutting area. Current flow through the Ge  Brain tissue and the body are almost completely avoided limits itself to immediately adjacent areas of very shallow depth.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Es kann hierbei eine handelsübliche, vollständig aus Metall bestehende Schädelschraube verwen­ det werden und ein einfacher Dorn üblicher Bauweise, der lediglich mit einer Isolierumhüllung, z. B. in Form eines Schlauchüberzuges versehen ist.The features of claim 2 are advantageously provided. It can do this use a commercially available skull screw made entirely of metal be det and a simple mandrel of conventional design, which only with one Insulating covering, e.g. B. is provided in the form of a hose cover.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Der in der Durch­ gangsbohrung der Schädelschraube geführte Dorn braucht bei dieser Ausführung nur bis zum Anschlag vorgeschoben werden, um das gewünschte Loch in die Du­ ra einzubringen. Das Arbeiten wird dadurch sehr einfach. Risiken bei zu tiefem Einstechen in das Gehirn werden vermieden.The features of claim 3 are advantageously provided. The one in the through This drilling requires the mandrel to be guided through the skull screw just be pushed all the way to the hole you want bring ra. This makes working very easy. Risks in case of too deep Piercing the brain is avoided.

Vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Hierdurch wird si­ chergestellt, daß auf konstruktiv sehr einfache Weise durch Kurzschluß der HF- Stromquelle bei beendetem Vorschub des Dornes die Stromeinwirkung auf das Gewebe unterbrochen wird, so daß nach erfolgter Punktierung der Dura weitere Stromeinwirkungen vermieden werden.The features of claim 4 are advantageously provided. This will si made that in a structurally very simple way by short-circuiting the HF Current source when the feed of the mandrel is finished, the effect of current on the Tissue is interrupted so that after puncturing the dura more Effects of electricity can be avoided.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch im Schnitt durch einen in einem Patientenschädel eingesetzten Duraöffner dargestellt.In the drawing, the invention is, for example and schematically in section represented by a dura opener inserted in a patient's skull.

Die Figur zeigt im Schnitt einen Abschnitt eines Patientenschädels mit, von au­ ßen nach innen, Kopfhaut 1, Schädelknochen 2, Dura 3 und Gehirngewebe 4.The figure shows a section of a section of a patient's skull with, from the outside inwards, scalp 1 , skull bone 2 , dura 3 and brain tissue 4 .

Mit einem nicht dargestellten Schädelbohrer ist zuvor ein Schädelbohrung 5 durch den Schädelknochen 2 bis vor die Dura 3 eingebracht worden. In diese ist, wie in der Figur dargestellt, eine Schädelschraube 6 eingeschraubt. Die Schädel­ schraube 6 weist eine Durchgangsbohrung 7 auf und ein distales Außengewinde 8, mit dem sie in die Schädelbohrung 5 fest einschraubbar ist. Mit ihrem vorde­ ren, im Ausführungsbeispiel lippenförmig ausgebildeten Rand 9 kann die Schä­ delschraube 6, wie dargestellt, gegen die Dura 3 anliegen.With a skull drill (not shown), a skull hole 5 has previously been made through the skull bone 2 up to the dura 3 . As shown in the figure, a skull screw 6 is screwed into this. The skull screw 6 has a through bore 7 and a distal external thread 8 , with which it can be screwed into the skull bore 5 . With their vorde ren, lip-shaped edge 9 in the embodiment, the Schä del screw 6 , as shown, rest against the dura 3 .

Am proximalen Ende kann die Schädelschraube 6, wie dargestellt, mit einer als Erweiterung der Durchgangsbohrung 7 ausgebildeten Kammer 10 versehen sein und mit einem proximalen Außengewinde 11. Auf diesem kann eine Quetsch­ schraube ansetzen, die in der Kammer 10 einen elastischen Ringkörper (nicht dargestellt) komprimiert zur Quetschabdichtung der durch die Durchgangsboh­ rung 7 zu verlegenden Gehirnsonde. Die Schädelschraube 6 weist ferner Flügel 12 zum Erleichtern des Einschraubens auf.At the proximal end, the skull screw 6 can , as shown, be provided with a chamber 10 designed as an extension of the through hole 7 and with a proximal external thread 11 . This can be a crimp screw that compresses an elastic ring body (not shown) in the chamber 10 for the crimp seal of the brain probe to be relocated through the through hole 7 . The skull screw 6 also has wings 12 to facilitate screwing in.

Die Dura 3 muß unter der Schädelbohrung 5 mit einem Loch von z. B. 2-3 nun Durchmesser geöffnet werden, durch das später die einzuführenden Gehirnson­ den verlegt werden. Dazu dient ein Dorn 13 entsprechenden Durchmessers mit stumpfem Spitzenbereich 14, der in der Durchgangsbohrung 7 der Schädel­ schraube 6 wie dargestellt angeordnet ist. An seinem proximalen, aus der Schä­ delschraube 6 herausragenden Ende ist der Dorn 13 zu einem Vorschubanschlag 15 abgewinkelt, der, wie dargestellt, aus der mit durchgehenden Linien darge­ stellten Stellung des Spitzenbereiches 14 in Anlage an der Dura 3 einen Vorschub um die Strecke 5 bis in die mit gestrichelten Linien dargestellte Stellung des Spit­ zenberiches 14 ermöglicht, unter Durchstechung der Dura 3.The dura under the skull must 3 bore 5 with a hole of z. B. 2-3 diameters can now be opened, through which the brain probes to be inserted are later moved. For this purpose, a mandrel 13 of corresponding diameter with a blunt tip region 14 is used , which is arranged in the through hole 7 of the skull screw 6 as shown. At its proximal end, protruding from the skull screw 6 , the mandrel 13 is angled to a feed stop 15 which, as shown, from the position of the tip region 14 shown in solid lines Darge in contact with the dura 3, a feed by the distance 5 to in the position of the spit zenberiches 14 shown with dashed lines, by piercing the dura 3rd

Der Dorn 13 ist mit einer elektrisch isolierenden Isolierumhüllung 16 versehen, die schlauchförmig ausgebildet ist und den Spitzenbereich 14 sowie den proxi­ malen Endbereich frei läßt. Elektrischer Kontakt zwischen dem Dorn 13 und der Schädelschraube 6 wird durch die Isolierumhüllung 16 vollständig vermieden. The mandrel 13 is provided with an electrically insulating insulating jacket 16 which is tubular and leaves the tip area 14 and the proximal paint end area free. Electrical contact between the mandrel 13 and the skull screw 6 is completely avoided by the insulating sheath 16 .

Es ist eine extern aufgestellte HF-Stromquelle 17 vorgesehen, deren beide Pole über flexible elektrische Leitungen 18, 19, wie dargestellt, an die vollständig aus elektrisch leitfähigem Material bestehende Schädelschraube 6 und an den voll­ ständig aus elektrisch leitfähigem Material bestehenden Dorn 13 angeschlossen sind.There is an externally set up HF current source 17 , the two poles of which are connected via flexible electrical lines 18 , 19 , as shown, to the skull screw 6 , which is made entirely of electrically conductive material, and to the mandrel 13 , which is made entirely of electrically conductive material.

Zur Punktion der Dura 3 wird wie folgt vorgegangen:The procedure for puncturing the Dura 3 is as follows:

Es wird zunächst die Schädelschraube 6, wie in der Figur dargestellt, in den Schädel eingeschraubt. Der Dorn 13 wird in die mit ausgezogenen Linien darge­ stellte Stellung gebracht. Nun wird die HF-Stromquelle 17 eingeschaltet und es fließt Strom zwischen dem mit der Dura 3 in Kontakt stehenden Spitzenbereich 14 des Dornes 13 und dem mit dem Schädelknochen 2 in Kontakt stehenden di­ stalen Außengewinde 8 der Schädelschraube 6. Zusätzlich kann der Strom auch vom Rand 9 der Schädelschraube 6 direkt in die Dura 3 fließen. Der Stromfluß wird dabei engstens auf den lokalen Bereich beschränkt, fließt also im wesentli­ chen durch die Dura 3 und den Schädelknochen 2, nicht jedoch, bzw. nur in sehr geringem Maße, auch durch das Gehirngewebe 4, und zwar nur im engstens lo­ kalen Umfeld.First, the skull screw 6 , as shown in the figure, is screwed into the skull. The mandrel 13 is brought into the position shown with solid lines Darge. Now the HF current source 17 is switched on and current flows between the tip region 14 of the mandrel 13 which is in contact with the dura 3 and the external thread 8 of the skull screw 6 which is in contact with the skull bone 2 . In addition, the current can also flow from the edge 9 of the skull screw 6 directly into the dura 3 . The current flow is narrowly restricted to the local area, i.e. flows essentially through the dura 3 and the skull bone 2 , but not, or only to a very small extent, also through the brain tissue 4 , and only in the tightly local environment .

Im Bereich der Schädelschraube 6 ist ein sehr großflächiger elektrischer Kontakt gegeben mit entsprechend geringer Strombelastung. Am Spitzenbereich 14 des Domes 13 ergibt sich jedoch eine hohe, gut schneidende Stromdichte. Durch leichten axialen Druck auf den Dorn 13, bzw. unter seinem Eigengewicht, durch­ dringt der Spitzenbereich 14 elektrisch schneidend die Dura 3 und schafft dort ein Loch vom Durchmesser des Dornes 13, dessen Ränder unter Stromeinwir­ kung blutungsfrei koaguliert sind. In the area of the skull screw 6 there is a very large electrical contact with a correspondingly low current load. At the tip area 14 of the dome 13 , however, there is a high, well-cutting current density. By slight axial pressure on the mandrel 13 , or under its own weight, penetrates through the tip area 14 electrically cutting the dura 3 and creates a hole there of the diameter of the mandrel 13 , the edges of which are coagulated without bleeding under the influence of current.

Wie in der Figur dargestellt, ist der abgewinkelte, als Vorschubanschlag 15 die­ nende Bereich des Dornes 13 nicht isoliert. Gelangt er nach Vorschub über die Strecke 5 in Anlage an die Schädelschraube 6, so wird die HF-Stromquelle 17 kurzgeschlossen, so daß der Stromfluß zwischen dem Spitzenbereich 14 des Dor­ nes und der Schädelschraube 6 sofort unterbrochen wird, also keine weitere schädigende Einwirkung auf das Gehirngewebe 4 mehr erfolgen kann.As shown in the figure, the angled, as the feed stop 15, the end of the mandrel 13 is not isolated. If he comes after feed over the distance 5 in contact with the skull screw 6 , the RF power source 17 is short-circuited, so that the current flow between the tip region 14 of the Dor nes and the skull screw 6 is immediately interrupted, so no further damaging effect on the Brain tissue 4 can be done more.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind der Dorn 13 und die Schädelschraube 6 gegeneinander elektrisch isoliert durch die Isolierumhüllung 16, die auf dem Dorn 13 angeordnet ist. Die gegenseitige Isolierung von Dorn 13 und Schädel­ schraube 6 kann jedoch auch durch geeignete isolierende Maßnahmen an der Schädelschraube 6 erfolgen, die beispielsweise auf der inneren Oberfläche ihrer Durchgangsbohrung 7 mit einer elektrisch isolierenden Auskleidung versehen sein kann.In the exemplary embodiment shown, the mandrel 13 and the skull screw 6 are electrically insulated from one another by the insulating sheath 16 which is arranged on the mandrel 13 . The mutual isolation of mandrel 13 and skull screw 6, however, can also take place by suitable insulating measures on the skull screw 6, which may for example be provided on the inner surface of its through hole 7 with an electrically insulating liner.

Claims (4)

1. Duraöffner zum Einbringen eines zur Durchführung von Gehirnsonden geeigneten Loches in die Dura Mater (3) unterhalb einer Schädelbohrung (5), mit einer in die Schädelbohrung (5) einschraubbaren, eine axiale Durchgangsbohrung (7) aufweisenden Schädelschraube (6) und mit einem durch die Durchgangsbohrung (7) vorschiebbaren stumpfen Dorn (13), der wenigstens in seinem Spitzenbereich (14) aus elektrisch leitfähigem Mate­ rial ausgebildet ist, das über eine Leitung (19) an einen ersten Pol einer HF-Stromquelle (17) anschließbar ist, wobei die Schädelschraube (6) we­ nigstens in ihrem Schädeleingriffsbereich (8) aus elektrisch leitfähigem Material besteht, das über eine Leitung (18) an einen zweiten Pol der HF- Stromquelle (17) anschließbar ist, und wobei der Dorn (13) gegenüber der Schädelschraube (6) elektrisch isoliert angeordnet ist. 1. Duraöffner for introducing a composition suitable for performing brain probes hole in the dura mater (3) below a skull bore (5), screwed with a into the skull bore (5), an axial through-bore (7) and having skull screw (6) a through the through hole ( 7 ) pushable blunt mandrel ( 13 ), which is formed at least in its tip region ( 14 ) from electrically conductive material, which can be connected via a line ( 19 ) to a first pole of an HF current source ( 17 ), wherein the skull screw ( 6 ) we at least in their skull engagement area ( 8 ) consists of electrically conductive material which can be connected via a line ( 18 ) to a second pole of the HF current source ( 17 ), and wherein the mandrel ( 13 ) opposite the Skull screw ( 6 ) is arranged electrically insulated. 2. Duraöffner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (13) mit einer den Spitzenbereich (14) freilassenden Isolierumhüllung (16) ver­ sehen ist.2. Dura opener according to claim 1, characterized in that the mandrel ( 13 ) with a the tip region ( 14 ) free insulating sheath ( 16 ) is seen ver. 3. Duraöffner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dorn (13) einen den Vorschub gegenüber der Schädelschraube (6) begrenzenden An­ schlag (15) aufweist.3. Dura opener according to claim 1, characterized in that the mandrel ( 13 ) has a feed relative to the skull screw ( 6 ) limiting impact ( 15 ). 4. Duraöffner nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorschu­ banschlag (15) bei Kontakt mit der Schädelschraube (6) die HF- Stromquelle (17) kurzschließend ausgebildet ist.4. Dura opener according to claim 3, characterized in that the feed stop ( 15 ) upon contact with the skull screw ( 6 ), the HF current source ( 17 ) is short-circuiting.
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