专利名称：用于测量在体组织内的血流的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种导管、一种导管头和一种用于测量在体组织内的，尤其是大脑组织内的血流的装置。此外，本发明涉及一种导管，一种导管头和一种用于大脑诊断和/或治疗的装置。
背景技术：
从现有技术中已知用于测量通过体组织的血流或血流量的各种不同的装置。为了测量在脑部的大脑组织内的血流，采用导管式测量装置，所述导管测量装置在其导管尖部载有测量传感器。这样的导管式探针穿过在颅顶内的准备的孔口插入大脑组织内，以便在那里进行流量测量。为此已知多种测量方法，例如在这里称为热扩散法、超声波法和结合指示器的近红外光谱法。例如从EP 1 464 276 Al中已知一种用于确定血流的测量装置，在所述测量装置中，两个八极管相互具有距离地固定在头部的表面上。八极管中的一个与辐射源连接，所述辐射源发射出具有近红外波长的辐射。辐射的在大脑组织上反射的部分照在第二个八极管上，使得能够通过估值单元测定强度。使用靛青绿作为指示器，并且使用波长在780nm和 910nm之间的光束。在以这样的方式进行近红外光谱测量时，必须考虑到不利地影响血流量的测量的许多外部影响。光束不是直接地导向待测量的组织，而是必须首先穿过皮肤、头盖骨、硬脑膜等达到研究组织。在此，测量信号例如由于吸收和扩散而减弱和失真。因此，仅能够测量头部的表面附近的组织区域。借助这种方法仅能够不足够精确地检查在脑部内部中区域，例如脑室底部附近的区域。EP 1 504 715示出一种具有发光和受光的光导体的导管，所述光导体的端部设置成相互具有预先确定的距离。例如从US 5，579，774中已知一种用于测量在颅内的血流的另一个装置。导管探针插入脑部内部，所述导管探针包括用于进行激光多普勒血流仪测量的测量传感器。经由光导体，氦氖激光器的光束以632. 8nm沿轴向方向导向测量区域，所述区域沿远侧的方向位于探针的延长部内。射入的光一部分由周围组织吸收和反射，并且一部分由流动的血液吸收和反射。经反射的光穿过至少一个光纤导向处理单元。由运动的红血球反射的光受到多普勒位移，从罗普勒位移中能够测定流率。导管探针的头部具有被倒圆的尖部，所述尖部的直径沿远侧的方向锥形地扩宽。钝的尖部穿过孔口向前推入颅顶内，并且穿过位于颅顶下面的组织向前推至位于脑内部中的测量区域。在此，钝的尖部的总表面压在大脑组织上， 并且施加压力，所述压力能够在脑内留下损伤。
发明内容
本发明的目的是，提供一种用于测量体组织内的，尤其是在深层大脑组织内的血流的装置，所述装置能够简单且低成本地制造，并且不会使测量失真。该目的通过具有权利要求1的特征的导管得以实现。
本发明的另一个目的是，提供一种用于测量体组织内的，尤其是在深层大脑组织内的血流的装置，所述装置具有尽可能窄的结构形式，并且允许装置尽可能不造成创伤地， 即尽可能损伤小地插入大脑组织内。该目的通过具有权利要求15的特征的导管得以实现。本发明的另一个目的是，提供一种用于测量体组织内的，尤其是在深层大脑组织内的血流的装置，所述装置可实现测量装置尽可能不造成创伤地插入大脑组织内。该目的通过具有权利要求20的特征的导管头得以实现。本发明的另一个目的是，提供一种用于测量体组织内的，尤其是在深层大脑组织内的血流的装置，所述装置可实现血流的可靠的测量。该目的通过具有权利要求31的特征的导管头得以实现。本发明的另一个目的是，提供一种用于测量体组织内的，尤其是在深层大脑组织内的血流的装置，所述装置可连同患者一起运送。该目的通过具有权利要求32的特征的装置得以实现。在根据本发明的导管的一个优选的实施形式中，唯一的光纤作为用于待发射的光和经反射的光的光导体存在，并且存在光电检测器和用于排除的排除通道。在根据本发明的导管的另一个优选的实施形式中，唯一的光纤作为用于待发射光的光导体存在，并且存在用于经反射的光的在导管内的光电检测器和用于排除的排除通道。在根据本发明的导管的另一个优选的实施形式中，存在上述头部件、压力传感器和用于排除的排除通道。所述排除通道能够附加地或可替代地用作引导通道。在导管由主要是柔性的材料制成时，刚性的金属丝能够拉过引导通道，所述金属丝便于导管插入体组织内。本发明的优选的实施形式为用于测量体组织内的血流的装置，其具有带有用于插入体组织内部的导管头的导管、在导管内的光学导体、用于借助于光学导体将光束发射到体组织内的光源、用于借助于在体组织内反射的光束测定血流率的处理单元。根据本发明， 导管具有带有凹处、缺口、凹部、切口或凹陷处的中间件，所述凹处、缺口、凹部、切口或凹陷处向内指向中间件，并且侧向相对于导管的纵向轴线设置。在此，凹处或类似部能够具有圆形、椭圆形或抛物线形的内表面，或者例如在切口的情况下由多个壁部组合而成。根据本发明，凹处或类似部具有表面区域，光学导体从所述表面区域中引出，并且因此光束从所述表面区域中射出；另一个表面区域，所述另一个表面区域位于引出光学导体的表面区域对面，并且所述另一个表面区域至少部分地倾斜于光学导体的轴线且最好也倾斜于导管的纵向轴线定向。两个表面区域基于简单的原因在下面称为光出射面或光出射面区域以及称为反射面或反射面区域。光学导体从光出射面中引出，使得从光源发射出的光束指向反射面， 并且在该反射面上偏转到周围的体组织内。光束以用于表示血流的特征的方式在体组织内被吸收和反射，从而形成反射光束，所述反射光束在反射面上反射并且耦合输入一个光学导体内。反射光束最好在反射面上聚束。反射光束穿过光学导体传递给处理单元，在那里由该光学导体馈入的信号与根据发射的光束的输入信号比较，以测定血流率。因此，导管形成用于测量体组织的血流的探针或导管探针。导管具有特殊地构成的导管头，如在下面进一步说明，从而其特别适用于在大脑组织上的测量，尤其是在深层大脑组织上的测量。光学导体例如能够通过光纤缆或另一个光导体提供，所述光导体穿过导管通向至中间件且通向中间件的光出射面。反射面本身能够具有带有足够的品质，最好是镜面品质的表面粗糙度，使得其能够反射来自光导体的光束。在斜面上最好设置有反射器， 例如反射镜，以便将光束向反射到周围的体组织内。此外有利的是，反射面区域设置成拱形，以便一方面能够使射入的光束以聚焦的方式反射到组织内，并且另一方面能够将在组织上反射的光供入光学导体内。在具有属于凹部的表面区域的凹部的构造中，从发射来自光学导体的光束的出口直至相对的反射面的距离是已知的，并且设置成，使得只要反射面构成拱形，那么光学导体就将发射的射线聚焦在反射面的焦点上。发射的光束最好以45° 角反射到周围的组织内。但是也可设想其它的反射角，例如在30°至60°范围内的反射角。凹部最好用透光的材料填充，或者封闭或密封。填充材料的外表面优选与周围区域的圆周面齐平，使得形成光滑的过渡。例如能够使用环氧树脂作为填充材料。通过填充凹部，能够避免在光路中含有空气。优选使用具有相干光的光源，例如激光或激光二极管，所述激光二极管能够发射在780nm和910nm的近红外范围内的光。在该波长范围内的光能够穿过生物组织。最好有针对性地使用适合于所选择的测量方法的波长。最好使用具有785nm、850nm和905nm的波长的光，所述光尤其由氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白以及指标性成分靛青绿吸收和反射。 另外，有利的是，使用脉冲光束或者也可使用具有可变频率的脉冲光束。射入的光束的在组织上反射的部分在处理单元内借助于模拟/数字转换器转变为有关氧合血和脱氧血以及指标性成分的存在随时间变化的曲线的有意义的信号。但是也能够使用发射超过波长谱的光的光源，例如白光源。那么，对于血流的测量而言重要的波长范围能够通过光谱仪测定。但是，相干光源具有的优点是，其具有较少的能
量需求。导管探针也适用于在脑部内部中的深的组织区域。为此有利的是，在导管头和中间件之间的距离是可变的。根据希望的测量区域或在脑部内的希望的刺入深度，能够使用例如具有软管形式的或多或少长的连接元件。导管头例如能够直至脑室底部地插入脑部内，那么所述脑室底部尤其能够用作用于中间件的定位的参考点，因此，血流的测量能够直接在原处在体组织的所关心的区域内进行。根据本发明的用于测量在体组织内的血流的装置最好也包括保持装置，所述保持装置设置在头部表面上且设置在颅顶内的插入口上方，并且所述保持装置将导管探针保持在预先确定的位置上。保持装置例如具有用于安置在头部表面的接触面和从头部表面突起的用于导管的引导管。借助保持装置能够防止传染性的物质在测量期间侵入组织内。保持装置起到抵抗病原体和污染物的屏障的作用。引导管最好垂直地设置在接触面上，使得引导导管头垂直地穿过颅顶，并且紧接着垂直地保持在位置上。在该位置上，导管探针能够围绕其轴线转动，而不偏离其位置，并且不损伤周围的组织。通过探针的转动明显扩大了可达到的测量范围。能够在围绕导管探针的中间件的360°的扇区内实施测量。另外，导管探针能够具有至少一个X射线标记，所述X射线标记在实施X射线测量时能够指出探针在组织内的位置和定向。如果导管头和中间件由金属制成，那么它们的位置能够通过X射线法监控。但是原则上也可设想其它生物相容性材料，其中在这该情况下，通过X射线法的监控可通过蛋白石添加剂、通过已经在导管中使用的电子构件或通过标记来实现。此外，导管能够设置有用于在体组织内的刺入深度的刻度，并且也能够设置有用于指示中间件的角位置的角刻度。通过这些措施，测量区域在大脑内的精确的定位是可能的。同时，导管探针配备有附加的测量传感器。例如能够在中间件内设有温度测量传感器，例如热敏电阻或热电偶。温度传感器能够设置在中间件的外部区域内，例如设置在通道。因为金属具有极好的导热系数，所以同时可能的是，借助测量在中间件的周围组织内的血流也监测组织的温度。在该情况下不需要与组织接触。但是，只要中间件由塑料制造，那么应该确保在测量传感器和组织之间的接触。用于测量所需的导线能够穿过导管通向处理单元，在所述处理单元内，温度信号被接受和转换。但是也可能的是，温度测量传感器设置在探针的尖部和中间件之间的软管区域内。此外，导管的导管头和中间件设置有管道，例如排除通道，所述排除通道允许周围的组织通过导管排除。为此，导管头例如具有至少一个朝向周围组织的孔口，所述孔口与排除通道连接，使得液体能够从组织中通过通道吸出。优选在排除口附近设有至少一个压力传感器，所述压力传感器一方面适用于确定在周围组织内的压力，并且另一方面适用于确定在排除通道内的压力。当在排除通道内阻隔或闭塞且随后压力变化时，信号能够被发送给处理单元，使得能够触发警报。原则上也可能的是，液体通过排除口通向组织，即注入液体。根据本发明的另一个方面，提供一种用于插入体组织的导管头，所述导管头分成插入区域和连接在插入区域上的连接区域。插入区域在其表面内包括多个凹部。此外，插入区域具有沿连接区域的方向逐渐增加的直径。凹部在插入区域内设置成，使得在凹部之间沿着导管头的表面构成沿连接区域的方向延伸的腹板。腹板起始于插入区域的具有小直径的区域内，并且终止于具有较大直径的区域。通过导管头的这个根据本发明的构造，可能的是，导管头尽可能不造成创伤地插入和通过体组织，尤其是大脑组织。在导管头插入时，组织首先仅通过最前面的区域和腹板的表面撑开。在腹板之间的凹部的区域内，组织还未受到负载。在进行这个初次的膨胀后， 导管头进一步掺入，并且在凹部处的组织区域也通过连接区域的圆周面撑开。在该过程中， 仅最小的直接压力施加在组织上。导管头的连接区域最好构成圆形或椭圆形，并且具有相同的直径。该直径优选最大为3mm。插入区域在尖部的最前面的区域内封闭，并且构成抛物线形、圆形或者构成为截锥。凹部能够从插入区域以长形的形式延伸至连接区域。在凹部之间的腹板由于插入区域的逐渐增加的直径，沿导管的纵向方向构成拱形。根据凹部的数量，在尖部的俯视图中由此获得腹板的十字状或星形的构造。在本发明的实施形式中，凹部具有孔口，最好完全通过孔口形成。凹部的或孔口的边缘或棱边被倒圆或被倒角，使得获得邻接面的平滑的过渡。导管头能够在内部具有通道， 所述通道能够与导管的通道一起沿近侧的方向形成排除管道。通道与形成凹部的孔口连接。因此可能的是，孔口用作用于将液体从周围组织排出或供给周围组织的排除口。为了能够形成排除通道，能够在连接区域上沿纵向方向连接有紧固件，所述紧固件用于固定导管的连接管，最好是柔性的软管件。在此，在紧固件上的连接管或软管件的直径基本上相当于连接区域的直径，使得获得在这些构件之间的光滑的过渡。
在附图中示出根据本发明的实施形式。测量装置的在图上显示出来的特征应该视为属于公开的范围，并且无论如何都不应理解为是限制性的。在图中示出图1示出根据本发明的测量装置的全图；图2示出按照本发明的导管头的三维图；图3示出如图2的导管头的前视图；图4示出通过如图3的导管头的纵向剖视图；以及图5示出根据本发明的测量装置的中间件的第一实施形式三维图；图6a示出通过如图1的测量装置且沿着第一纵向平面的纵向剖视图；图6b示出通过如图1的测量装置且沿着第二纵向平面的纵向剖视图；图7示出根据本发明的测量装置的中间件的第二实施形式的三维图；图8示出通过根据第二实施形式的如图1的测量装置的纵向剖视图；图9示出根据本发明的中间件的立体图；图10示出根据图9的中间件的盖的立体图；图11示出根据图9的底部件的远侧的端部的视图；图12示出根据图9的底部件的近侧的端部的视图；图13示出根据图12的底部件的立体图；图14示出根据图12的底部件的顶视图；图15示出通过根据图12的具有光导体和印刷电路板的底部件的纵截面图；图16示出根据本发明的测量装置的示意图；以及图17示出在另一个实施形式中的如本发明的导管头的三维图。
具体实施例方式下面，具有导管尖部的端部表示为导管探针的远侧的端部，并且位于对面的端部表示为近侧的端部。在图1示出根据本发明的测量装置，所述测量装置具有作为导管头的尖部元件1、 第一连接管2、中间件3和第二连接管4。第一和第二连接管2、4最好各自由柔性的软管件形成。因此尽管也可以理解允许导管插入体组织内的其它类型的连接管2、4，但是在下面论及软管件。在测量装置的远侧的端部上设有尖部元件1。测量装置在近侧的端部上具有插塞连接(未示出)或者直接导入用于转换和评估测量信号的处理单元内。尖部元件具有多个长形的孔口 5，所述孔口形成在导管头的表面内的凹部。孔口 5设计用于排除在周围的组织内的液体。此外，在两个长形的孔口 5之间设有圆形的孔口 6，在所述圆形的孔口内能够设置有压力传感器。但是，压力传感器也能够相邻地设置，但是不设置在这些冲洗孔口 5之间。例如能够使用例如硅微膜的电子装置或光机装置作为压力传感器。中间件3具有例如凹部16的切口，光导体通入所述凹部内，并且穿过所述凹部将通过光导体供给的光发射到周围介质内。第二软管件2的长度能够根据测量装置的预定的应用类型变化。
在图2中示出具有尖部元件1的形式的导管头的三维图。尖部元件能够由塑料或金属制成。尖部元件分成远侧的插入区域和连接在插入区域上的连接区域。尖端元件在插入区域内具有椭圆形、抛物线形或圆形的尖部8。从尖部8开始，插入区域朝向连接区域的方向具有逐渐增加的直径。尖部8在其中央闭合。紧接着连接沿圆周方向平排设置的一个或多个长形的凹部或孔口 5。在图2中示出的实施形式中设有四个孔口，其中在图2中可看出两个。在长形的孔口 5之间，腹板11沿圆周区域构成，所述腹板从连接区域延伸至尖部 8的汇聚的区域内，并且略微成拱形。长形的孔口 5的边缘区域被倒圆或除飞边，使得形成从导管头的圆周面到孔口 5的边缘区域的平缓的过渡。通过腹板的略微的拱起，这些腹板朝着中央或沿径向方向相对彼此形成尖部区域。在两个相邻的长形的孔口 5之间的形成腹板11的间隙几乎与长形的孔口的宽度一样宽。通过腹板的略微的拱起，该圆周区域朝向尖部的方向逐渐变窄。尖部元件1在近侧的端部上具有紧固件9，在所述紧固件上连接有软管件2。紧固件9为连接区域的部分，或者连接在该连接区域上。紧固件9构成套管状。软管结构能够形状接合地安置在紧固件9的圆周上。在紧固件9的圆周壁内，通道10沿纵向方向不中断地从远侧的端部延伸至插入区域内。通道10用于引导压力测量元件。例如能够引导电线或光学导线通过通道10到达孔口 6，在所述孔口内能够设置有压力传感器。长形的孔口 5用于排除周围组织。排除液体通过轴向延伸的通道12排出，所述通道延伸至导管头的插入区域内。本发明的优点是，压力传感器能够设置在长形的孔口 5之间，并且因此在周围组织内的相同的高度上进行压力测量，如液体也能够通过排除口排出。如果尖部和中间件由塑料制成，那么尖部最好具有X射线标记，以便能够检查尖部的定位。在图3中示出尖部元件1的前视图的示意图。在中央，尖部8看作导管头的最前面的拱起。在该中央的周围设置有具有长形的孔口 5的形式的四个凹部，所述凹部在俯视图中在彼此之间构成自由空间。在长形的孔口 5之间的圆周区域构成腹板11，所述腹板从尖部8的中央延伸至连接区域的外圆周，并且形成用于尖部元件1在插入大脑组织时的一种引导结构。在图3中的俯视图中，腹板11呈现出十字状的构造。如果导管头插入组织内， 那么直径小于总的尖部元件的直径的尖部8和腹板11的表面直接压在组织上。在凹部的区域内，也就是说在长形的孔口 5的区域内，首先没有压力施加在组织上。通过腹板11，小心地将组织拉紧并且使其相互分开，使得导管头能够刺入组织内，并且在此尽可能少地导致创伤。只是在组织在尖部元件1的插入区域内通过腹板首先扩宽口，才完全地横过连接区域的总的直径撑开组织。通过测量装置的导管头的这个实施方式，可能的是，测量装置几乎不造成损伤地插入脑部的内部区域中。在图4中示出沿着尖部元件1的纵向轴线的剖视图。可清楚地看出，尖部元件1在插入区域和尖部8内具有较小的直径，所述直径朝近侧的方向直至连接区域地逐渐增加， 在所述连接区域上连接有紧固件9。通道10直线地沿纵向方向延伸至孔口 6，所述孔口用于压力传感器。在内部，排除通道12与四个长形的孔口 5连接，所述排除通道用于排出排除液体。在该图中，尖部8的最前面的区域为尖端，使得优化组织的扩宽，但是不会由于刮蹭或切割导致损伤。尖部8或通过导管头且通过腹板11的横截面基本上为抛物线形。图17示出尖部元件1的可替代图2的实施形式。相同的部分设有相同的附图标记。尖部8再次构成圆形。与根据图2的实施形式相比，孔口 5相互更近，并且它们只是通过窄的腹板相互分开。腹板最好具有比各个孔口的宽度小多倍的宽度。排除通道12相对于尖部件1的纵向中间轴线轴向偏移地延伸。在这里，压力传感器通道或用于其它电线的通道10构成为是开口的。压力传感器最好设置在孔口 5的位于尖部8的对面的一侧上，或者压力传感器位于中间件内。在图5中示出根据本发明的中间件3。中间件3具有远侧的紧固件13和近侧的紧固件14。紧固件13和14与紧固件9类似。它们构成套管状，并且具有用于排除通道 12’的中央通路，所述排除通道用于排除液体，并且在它们的圆周壁内具有用于在尖部元件 1内的压力传感器的导线的连续的通道10。在中间件3内的引导通道或排除通道12’与在尖部元件1内的通道12类似，并且延续该通道。在近侧的紧固件13和近侧的紧固件14之间且在中间件3上构成中间区域15。中间区域15在根据图5的实施形式中具有楔状的切口 16，但是所述切口没有延伸至排除通道 12’，而是使该排除通道封闭。切口 16在其具有引出光学导体的光出射面17的近侧端上垂直于纵向轴线延伸。在远侧端上，切口 16具有反射面18，所述反射面最好以与中间件3的纵向轴线且与面17成45°角地延伸。终止于切口的光出射面17的通道20沿中间件3的纵向方向延伸通过远侧的紧固件14的圆周和中间件3的近侧端。因此，通道20在切口 16 中的开口位于倾斜的面18的对面。通道20设计用于引导光导体。光导体也能够突出于光出射面，并且伸入切口 16内。来自光导体的光射到相对的反射面18上。在反射面18上设置有反射镜或其它反射器，所述反射器将来自光导体的光反射到中间件3周围的周围组织中。反射器能够作为分开的元件安装在反射面18上，或者反射面18本身能够被加工为反射器表面。例如能够设有金涂层作为反射面。也可能的是，面18或反射器略微成拱形地构成，使得照射的光束略微发散。切口 16用环氧树脂填充，使得中间区域15的表面构成圆柱形。优选的是，单个的光纤适合作为光导体。最好存在不超过五个的光纤。同样能够使用两个或三个光纤。在图6a和6b中分别示出根据本发明的导管探针的第一实施形式的相互偏移90° 的纵向剖视图。在图6a中，根据图1中的图示从左向右示出尖部元件1、第一软管件2、中间件3和第二软管件4。第一软管件2的一端套在尖部元件1的紧固件9上，并且另一端套在中间件3的紧固件13上。在第一软管件的内部且在尖部元件1和中间件3之间设有另一个柔性的软管21，所述软管将尖部元件和中间件的引导通道12和12’相互连接。通道12和12’与软管21共同形成用于液体的排除通道，所述液体应该从导管尖部的周围组织中通过孔口 5排出。软管件4和21的长度能够变化，使得也能够适应中间件3在组织内的位置，也就是说，能够在尖部元件和中间件之间使用不同长度的软管件。在中间件3上可看出具有光出射面17和反射面18的楔状的切口 16。通道20通入光出射面17内。在此，光出射面17基本上垂直于导管的纵向轴线延伸，但是也能够成角度地设置。光学导体导入通道20内，所述光学导体穿过第二软管件4朝光源(未示出)引导。另外，在中间件3的圆周壁内且在近侧侧上设有温度测量通道22，所述温度测量通道起始于第二软管件4的侧面，并且大约终止于中间件3的中心。温度测量通道22用于温度传感器，所述温度传感器测量周围组织的温度。温度传感器设置在位于导管的外圆周附近的这个位置上，并且能够不受影响地或不失真地测量组织内的温度。导线(未示出) 从温度传感器穿过第二软管件4朝处理单元延伸，并且将温度信号传输给处理单元。在图6b中，可在尖部元件1内看出压力传感器通道10，所述压力传感器通道从尖部元件1的近侧端延伸至孔口 6。在孔口 6内设有压力传感器，所述压力传感器的导线穿过通道10以及第一软管件2和内部软管21之间的间隙延伸至中间件3内的通道10’。在中间件3的近侧端上，导线从通道10’中引出，并且继续穿过第二软管件4引导至处理单元， 导线将根据尖部元件1的周围介质中的和排除通道12中的压力的信号传输给所述处理单元。依据压力传感器的压力信号，处理单元能够控制液体通过排除通道的排除。同样也能够手动地进行排除。在中间件3处的通道12’的远侧端扩宽成锥形。该漏斗形的开口便于引线的插入， 所述弓I线用于在导管探针插入体组织中时引导导管探针。在第二软管件14的内部，光学导体和用于压力传感器和温度传感器的导线能够自由地被引导。但是，在该软管件内也能够设有内部软管，使得导线在外部和内部的软管之间的间隙中被引导。在第二软管件4上能够连接有插头，导线终止于所述插头。插头能够直接地连接在处理单元上或再次导向处理单元的另一个插头上。在检验例如在脑部内部中的大脑组织的体组织时，在颅顶中设有孔口。在所述孔口上方设有用于导管的保持装置，所述保持装置使导管在插入时和在插入的状态下保持尽可能垂直于头部表面。因此，保持装置一方面直接遮盖在头部中的孔口，并且另一方面使导管在插入和测量时不会意外地偏离设有的路径。因此，能够防止检验区域的污染和周围的组织的不必要的损伤。将导管探针小心地穿过组织插入至希望的测量位置，例如装置导管探针置于垂直底部上。在此，通过导管头的根据本发明的实施方式，仅对大脑组织产生最小的影响，使得组织不会不必要地受到损伤，并且测量不会失真。为了测量大脑组织的血流，在近红外范围内的光通过通道20内的光导体传导到反射面18上。在此，例如也能够在处理单元上设有光源。偏转到面18上的光束在那里被反射，并且被发送到大脑组织内。此外在那里，在氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白并且需要时在靛青绿上被吸收和反射。被反射的光部分回落到反射面18上，从而通过在面18上的反射供入通道20内的光导体中。通道将被反射的光引回到处理单元，在所述处理单元中，被反射的光例如借助于模拟/数字转换器评估。同时通过在通道22内的温度传感器确定被测量的组织内的温度，并且借助压力传感器确定在探针尖部的周围环境内的压力。如果需要，能够借助通道12、12’立即开始排除。通过借助保持装置引导测量探针，探针能够在其测量位置上转动，而在此不会偏转，并且不会损伤周围的组织。通过探针的转动能够清楚地评估在组织内的测量区域。可能的是，遍及在中间件3周围的360°范围内的测量区。在此，在尖部和中间件之间的软管件柔性地或刚性地构成。在图7中示出根据本发明的中间件的第二实施形式。在中间件的这个实施方式中，一方面排除通道12’相对于纵向轴线偏心地设置。因此，中间件能够以较小的直径构造。另一方面，设有凹部16’作为凹部，所述凹部成拱形地或圆形地凹陷近中间件内。因此构成的内表面23在近侧区域包括光出射面区域，并且在远侧区域包括位于光出射面区域对面的反射面区域。光出射面区域在其功能上相当于根据图1至6的实施形式中的出射面 17，并且因此反射面区域在其功能上相当于反射面18。光导体通道20从光出射面区域引出。由在光导体通道20内的光学导体发射的光射到位于对面的反射面区域上，光线由所述反射面反射到周围的组织内。凹部16’的曲率构成为，使得由组织反射的光聚焦在光学导体内。在图8中示出通过具有根据图7的中间件的测量装置的纵向剖视图，其中但是排除通道12’定心地设置。凹部16’几乎直至排除通道12’，但是使排除通道封闭。凹部16’ 的曲率或圆度使得来自通道20的光直接指向焦点。该实施形式的测量装置的其它元件相当于图6a和6b中的那些元件。在图9至14中示出根据本发明的中间件3的优选的实施形式。相同的部分设有与上述示例中相同的附图标记。中间件3由塑料组成并且最好以压铸法制成。中间件由至少两个部分，即底部件31和盖30组成。两个部分构成为半管，如可在用于盖30的图10中看出。两个部分共同形成具有中间区域15、远侧的紧固件13和近侧的紧固件14的管。在两个紧固件13、14上存在径向地在圆周上延伸的槽130、140，以便实现与邻接的软管的连接。这些槽用作用于形状接合和力配合的粘合槽。同样的槽可在图17中看出。替代柔性和柔韧的软管，也能够在两侧或一侧上存在刚性的连接件。与上述示例相反，现在凹部由盖30遮盖，在所述凹部内设置有反射镜光纤端和可能的测量机构。盖30能够形状接合和/或力配合和/或材料接合地与底部件连接。盖30和底部件31最好由同样的材料制成。但是，盖30至少必须由对于使用的光波长而言透明的或可通过的材料制成。它们最好由聚酰胺或聚碳酸酯组成。如在图9中可看出，底部件31和盖30形成具有电缆通道120的共同的内部的排除通道12’。上述排除管路和可能的测量管路通过该排除通道延伸至导管的远侧的头部。图11示出具有排除通道12’的中间件3的远侧端。在图12中可看出中间件3的在图9中不可见的内部的近侧端。光导体通道20平行于排除通道12’，但是与该排除通道隔开地延伸。在这里，也最好使用刚好一个光纤作为光导体。但是也能够为直至五个光纤， 尤其是两个或三个光纤。在凹部16的下方，排除通道12’在中间件3的总长度上延伸。在图13至15中详细示出底部件31。其具有凹部16。在该凹部16内存在用于电子装置的容纳区域150。近侧的和远侧的容纳面151、152在容纳区域150的两个端部区域上模制形成。在该平坦的容纳面151、152上能够例如通过粘合或旋拧的方式固定电路板 24。在电路板M上能够固定光电检测器25。此外，可选地能够存在温度传感器沈和 /或压力传感器27。但是，这些传感器能够也能够设置在另一个地方。如已经在上面借助于其它实施例所述，压力传感器最好设置在尖部元件1内。在该容纳区域150的外部存在斜面180。该斜面180本身能够构成为反射面。但是其最好用作用于反射镜18的保持件。在该实施例中，反射镜18为平面平行的反射镜，使得斜面180也构成为平面。斜面180最好定向为，相对于中间件3的纵向方向成45°角。光导体通道20在底部件31内延伸，并且相邻与斜面180终止。在图15中示出光导体32。可看出，光导体在反射镜180前终止，使得由光导体32发射出的光经反射镜18转向，并且径向向外发送。在该实施例中，在组织内反射的光不再经由光导体引回，并且被评估。相反由光电检测器检测到，并且电信号经由信号线路传递给外部的评估单元。为此需要的电缆在电缆通道120内延伸。该中间件3能够与上述尖部元件1中的一个一起使用。但是，其也能够与其它尖部元件1一起使用。图16示出总系统。导管或探针40在排除通道的端部设置有旋锁接口 41 (Luer-Lock)。包括电导体和至少一个光学导体的第一导线42的远侧端与探针40连接。 在近侧端的区域内，第一导线42具有校准单元43，并且第一导线在该端设置有第一插头 44。该插头44可实现与便携式电子单元45的连接。电子单元45最好包括电位分隔装置、 A/D转换器、预放大器和用于输入耦合到光学导体内的光源，所述光学导体通向导管的中间件3。便携式电子单元45经由第二纯粹的电线46连接到评估单元48，所述第二纯粹的电线又设置有第二插头47。第二导线49为电网电缆。但是，评估单元48显然也能够是电池驱动的。该总系统的优点在于，电子元件45相对接近于患者。因此，敏感的光学导线能够相对短地构成。在上述实施例中，最好在近红外区域内使用光学玻璃纤维。光学玻璃纤维的包括其外皮在内的直径最好大约为0. 6mm,并且在不包括外皮的情况下大约为0. 2mm。中间件3 的长度最好为20至30mm，并且其直径最好为3mm。镜面最好为1 X Imm0排除通道最好具有 0. 9至1. 5mm的直径，最好为1. 0或1. 2mm。印刷电路板的宽度最好为1. 4mm。通常在中间件3的内部使用延伸至插头44的9极或10极电缆。附图标记清单1 尖部元件2 第一软管件3 中间件30 盖31 底部件32 光导体4 第二软管件5 长形孔口6 圆形孔口8 尖部9 紧固件10、10，压力传感器通道11 腹板12、12，排除通道120 电缆通道0111]13远侧的紧固件0112]130远侧的粘合槽0113]14近侧的紧固件0114]140近侧的粘合槽0115]15中间区域0116]150用于电子装置的容纳部0117]151近侧的容纳面0118]152远侧的容纳面0119]16、16'凹处、切口、凹部0120]17光出射面0121]18反射面0122]180斜面0123]20光导体通道0124]21内部的软管0125]22温度测量通道0126]23具有光出射面区域和反射面区域的内表0127]24电路板0128]25光电检测器0129]26温度传感器0130]27压力传感器0131]40探针0132]41旋锁接口0133]42第一导线(光电子的)0134]43校准装置0135]44第一插头0136]45便携式电子单元0137]46第二导线(纯电的)0138]47第二插头0139]48评估单元0140]49第三导线
权利要求
1.一种用于测量在体组织内的血流的导管，其中在所述导管内设置有用于将光发射到所述体组织内的光发射器，以及用于接收在体组织内反射的且反射回所述导管的光的光接收器，其特征在于，所述导管包括中间件以及第一和第二连接管，其中所述中间件具有用于固定在所述第一连接管上的远侧的紧固件和用于固定在所述第二连接管上的近侧的紧固件，并且所述光发射器和所述光接收器设置在所述中间件内。
2.如权利要求1所述的导管，其中所述中间件刚性地构成。
3.如权利要求1或2中任一项所述的导管，其中所述导管此外包括刚性的导管头，其中所述导管头具有第三紧固件，以用于固定在所述第一连接管上，使得所述导管头与中间件隔开地设置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的导管，其中至少所述第一连接管柔性地构成。
5.如权利要求1至4中任一项所述的导管，其中所述中间件由金属或塑料制成。
6.如权利要求1至5中任一项所述的导管，其中所述中间件具有凹部，在所述凹部内设置有所述光发射器和所述光接收器。
7.如权利要求6所述的导管，其中所述中间件具有盖，所述盖遮盖所述凹部。
8.如权利要求1至7中任一项所述的导管，其中所述光发射器为光学导体，所述光学导体具有远侧端，并且其中远侧端保持在所述中间件内。
9.如权利要求1至8中任一项所述的导管，其中在所述中间件内设置有压力传感器和 /或温度传感器。
10.如权利要求1至9中任一项所述的导管，其中所述光接收器为光电检测器，所述光电检测器设置所述中间件内。
11.如权利要求6和10所述的导管，其中在所述凹部内存在容纳部，在所述容纳部内固定有电路板，并且其中至少一个所述光电传感器设置在所述电路板上。
12.如权利要求1至11中任一项所述的导管，其中在所述中间件内存在光反射面区域， 尤其是反射镜，所述反射镜位于所述光反射器的光出射面区域对面，并且所述反射镜将由所述光反射器发射出的光偏转到所述体组织内。
13.如权利要求12所述的导管，其中所述中间件具有斜面，在所述斜面上固定有反射镜，其中所述反射镜形成光反射面区域。
14.如权利要求1至13中任一项所述的导管，其中所述导管具有排除通道，所述排除通道延伸通过所述中间件。
15.一种用于测量体组织内的血流的导管，尤其是如权利要求1至14中任一项所述的导管，其中在所述导管内设置有用于将光发射到所述体组织内的光发射器，以及用于接收在体组织内反射的且反射回所述导管的光的光接收器，其中所述发射器通过光纤形成，其特征在于，最多存在五个光纤作为光发射器。
16.如权利要求15所述的导管，其中最多存在2至3个光纤。
17.如权利要求15或16中任一项所述的导管，其中刚好存在一个光纤。
18.如权利要求15至17中任一项所述的导管，其中这些光纤的至少一个不但将光发射到所述体组织内，而且也接收来自所述光接收器的反射回的光，并且将其传输给检测器。
19.如权利要求15至17中任一项所述的导管，其中所述光纤仅发射光，并且所述接收器为光电检测器。
20.一种用于插入体组织内的导管头，所述导管头分成插入区域和连接在所述插入区域上的连接区域，其中所述插入区域在其表面上包括多个凹部(5)，其特征在于，-所述插入区域朝所述连接区域的方向具有逐渐增加的直径；并且-在所述插入区域内设有所述凹部(5)，使得在所述凹部之间沿着所述导管头的所述表面构成沿所述连接区域的方向延伸的腹板(11)，所述腹板(11)起始于所述插入区域的具有小直径的区域内，并且终止于具有较大直径的区域。
21.如权利要求20所述的导管头，其中所述连接区域具有相同的直径。
22.如权利要求20或21中任一项所述的导管头，其中所述插入区域具有抛物线形的尖部⑶。
23.如权利要求20至22中任一项所述的导管头，其中所述凹部具有孔口(5)，或者通过孔口( 形成，所述孔口与在所述导管头的内部中的通道连接。
24.如权利要求20至23中任一项所述的导管头，其中所述腹板(11)十字状或星形地从所述尖部延伸至所述连接区域。
25.如权利要求20至M中任一项所述的导管头，其中所述凹部长形地从所述插入区域延伸到所述连接区域。
26.如权利要求20至25中任一项所述的导管头，其中所述凹部的和/或所述孔口的边缘被倒角或被倒圆。
27.如权利要求20至沈中任一项所述的导管头，其中在所述导管头的圆周壁的内设有具有向外的孔口 (5)的通道(12)。
28.如权利要求20至观中任一项所述的导管头，其中紧固件从所述连接区域沿所述导管头的纵向方向延伸，所述紧固件适用于固定在柔性的软管元件上。
29.如权利要求20至观中任一项所述的导管头，其中所述软管元件( 在所述紧固件上的直径基本上相当于所述连接区域的直径。
30.如权利要求20至四中任一项所述的导管头，其中所述连接区域的直径最大为3mm ο
31.一种用于测量在体组织内的血流的装置，包括-具有用于插入体组织的内部的导管头(1)的导管；-在所述导管内的光学导体；-光源，其借助于光学导体向体组织中发射光束；-用于借助于从体组织内反射的光束测定血流率的处理单元，其特征在于，-所述导管具有带有凹处(16 ；16’ )的中间件(3)，所述凹处(16 ；16’ )包括光出射面区域(17)，所述光学导体从所述光出射面区域(17)引出；反射面区域(18)，所述反射面区域(18)位于所述光出射面区域(17)对面，并且所述反射面区域(18)至少部分地倾斜于所述光学导体的纵向轴线定向；-其中所述光学导体设置成，使得从所述光源发射出的光束指向所述反射面区域 (18)，所述发射出的光束能够在所述反射面区域上偏转，并且能够反射到所述周围的体组织内，并且在所述体组织上反射的光束能够在所述反射面区域(18)上反射，并且供入所述一个光学导体内。
32. 一种用于测量患者的体组织内的血流的装置，具有-用于插入所述体组织内的导管，尤其是根据权利要求1至30中任一项所述的导管，其中在所述导管内设置有用于将光发射到所述体组织内的光发射器，以及用于接收在体组织内反射的且反射回所述导管的光的光接收器；-用于借助于从所述体组织反射的光测定血流的处理单元；以及 -在导管和处理单元之间的连接导线，其特征在于，所述处理单元具有至少一个用于将光输送给所述光发射器的光源、电位分隔装置和A/D转换器，并且所述处理单元构成为，对于患者而言是能够携带的。
全文摘要
一种用于测量体组织内的血流的装置，包括导管，其具有用于插入体组织内部的导管头(1)；中间件(3)，其具有光出射面(17)，光学导体从所述光出射面(17)中引出；反射面(18)，其位于光出射面(17)对面，并且倾斜于光学导体的纵向轴线定向。光学导体设置成，使得发射的光束指向反射面(18)，发射的光束可在反射面(18)上转向，并且可反射到体组织内，并且来自体组织的反射的光束可在反射面(18)上反射，并且供入一个光学导体内。导管头分成插入区域和连接区域，其中插入区域在其表面上包括多个凹部(5)。插入区域沿连接区域的方向具有逐渐增加的直径。在插入区域内设有凹部(5)，使得在凹部之间沿着导管头的表面构成沿连接区域的方向延伸的腹板(11)。
文档编号A61B5/1459GK102170827SQ200980139726
公开日2011年8月31日 申请日期2009年7月7日 优先权日2008年8月6日
发明者克劳迪奥·斯坦纳, 库诺·利马谢, 杰罗姆·贝恩哈德, 约尔格·胡门, 耶夫盖尼·曼哈特 申请人:卡拉格股份公司