PRESSURE GAUGE, PARTICULARLY FOR MEASURING INTRACRANIAL PRESSURE

Abstract: The pressure sensor is comprised of a cylindrical cavity (21) of which the front face has the form of a membrane (23), and is also comprised of an oscillator (29). The signal frequency of the oscillator provides a measuring value of the pressure exerted on the membrane; said signal (32) is radio-transmitted and may be processed by means of an appropriate receiver provided with a frequency counter or similar. The power supply is provided by means of an incorporated battery (31) or by irradiation. In order to measure the intracranial pressure, the pressure sensor is implanted in the cranial bone (11) by means of a special coupling sleeve (18).

Description: Drucksensor, bestehend aus einem zylindrischen Topfkreis mit als Membran ausgebildeter Stirnfläche Die Erfindung betrifft einen Drucksensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Solche Drucksensoren sind bekannt, der Schwingkreis wird von einem Oszillator getrieben und seine Eigenfrequenz, die normalerweise im MHz-Bereich liegt, schwankt in Abhängigkeit von der veränderlichen Kapazität, so dass die Frequenz-Schwankung des Oszillatorsignals mit Hilfe eines Frequenz-Detektors in eine entsprechend schwankende Gleichspannung umgewandelt werden kann. Oblicherweise wird der Frequenzdetektor fUr einen solchen Drucksensor justierbar ausgebildet, so dass er auf die Trägerfrequenz des Sensor-Oszillatorsystems eingestellt werden kann, beispielsweise in der Weise, dass er keine Spannung abgibt, wenn der Sensor keinem Druck ausgesetzt ist. (VDI-Bericht Nr. 93 "Verfahren der elektrischen Druckmessung und ihre Anwendung" DUsseldorf, 1966, S. 44). Diese bekannten Drucksensoren sind nicht für alle Anwendungsfa"lle geeignet, weil ihre Abmessungen zu gross sind, sie Uber Kabel mit den Ubrigen Komponenten der Anlage verbunden sind, und sie keine ausreichende Langzeitstabilität aufweisen. Es sind ferner kapazitive Druckaufnehmer bekannt, bei denen eine dünne, gespannte Edelstahltnembran mit einem Edel stahl gehause verschweisst ist und mit einer isolierten Elektrode, die dicht unter der Membarn angeornet ist, eine variable Kapazität bildet. Dieser bekannte Druckaufnehmer weist eine Elektronik mit Pulsbreitenmodulatlon mit einer Mittenfrequenz von ca. 100 kHz auf, wobei eine Digitalschaltung die druckabhängigen Kapazitätsänderungen in ein Gl eichspannungssi gnal umsetzt (Serie 237 der Firma Setra Systems Inc.). Die Stabilität dieser Druckaufnehmer, und insbesondere die Temperaturabhängigkeit, reicht jedoch nicht fUr alle Anwendungsfälle aus, für viele sind die Abmessungen bei weitem zu gross, vor allem wegen der aufwendigen Elektronik, die in unmittelbarer Nähe der variablen Kapazität angeordnet ist, um das Gleichspannungs-Messsignal zu erhalten, und die erforderliche Kabel verbindung mit den übrigen Komponenten der ganzen Anlage ist in einer Reihe von Fällen ebenfalls unzulässig. Es sind ferner piezoresistive Halbleiter-Druckaufnehmer bekannt, die in kleinen Abmessungen (etwa 2 mm Durchmesser und 6 mm Länge) angeboten werden (EPI-080 der Firma Entran Devices, Inc.), aber wegen ihrer unzureichenden Stabilität und ihrer Temperaturabhängigkeit aufwendige Kalibriermassnahmen erfordern (M. Gaab, "Die Registrierung des intrakraniellen Druckes" Habilitationsschrift, Würzburg 1980, S. 45/46), die eine körperliche Verbindung zu anderen-Komponenten des Systems zumindest zeitweise notwendig machen. Es ist ferner bereits bekannt geworden, einen Halbleiter-Drucksensor in eine drahtlos übertragende Sonde einzusetzen, zusammen mit einem Temperatursensor, mit den Signalen beider Sensoren einen in der Sonde befindlichen Telemetrle-Sender zu modulieren und die Temperaturdrift des Drucksensors rechnerisch zu elirtilnieren, wobei die Sonde drahtlos mit Energie versorgt wurde (Medical & Biological Engineering & BR< Computing, Januar 1979, S. 81 - 863. Nullpunktdrift und Eichung des Druckmessers können hierbei aber nicht erfasst und erst recht nicht nachgestellt werden; überdies gehen die Stabilitäten sowohl des Sender-Oszillators als auch die des Empfänger-Oszillators in die Messung ein, jeder dieser Mängel allein verbietet schon eine Langzeit-Messung, auch wenn im Zusammenhang mit der Bekanntgabe eine längere Betriebszeit als möglich diskutiert wird. Allen bekannten Drucksensoren ist darüber hinaus gemeinsam, dass der Herstellungsaufwand hoch ist. Aufgabe der Erfindung demgegenüber ist es, einen Drucksensor verfUgbar zu machen, der klein ist, geringen Herstellungsaufwand erfordert, hohe Stabilität und Temperaturunabhängigkeit aufweist und ohne kdrperliche Verbindung zum GesamtsyStem (Kabel, Druckschlauch) einsetzbar ist. Solche Drucksensoren werden Uberall da benötigt, wo der Mess- oder Druckraum unabhängig vom Gesamt-Messsystem bewegbar bleiben soll oder muss, aber auch dort, wo an schlecht zugänglichen Stellen der Druck gemessen werden soll. Als Beispiel wird im Folgenden die Messung des intrakraniellen Druckes zugrundegelegt; eine andere Anwendung ist beispielsweise die Oberwachung des Luftdruckes in Kfz-Reifen. Es sei ausdrückilch darauf hingewiesen, dass es bisher keinen Druckmesser gibt, der alle gestellten Forderungen gleichzeitig zu erfüllen vermag - so war es bisher beispielsweise nicht möglich, Langzeit-Stabilität bei Telemetrie-Anlagen zu erreichen, und zwar sowohl wegen der fehlenden Nacheichungsmöglichkeit als auch wegen der un vermeidlichen > unterschiedlichen Alterung der beiden beteiligten Oszillatoren, oder ausreichend kleine Abmessungen (Durchmesser kleiner als 7 mm, weil grössere Löcher im Schädelknochen nicht wieder zuwachsen) mit der notwendigen Präzision bei einem Aufwand zu erzielen, der es erlaubt, den Sensor als Einmal-Gerät einzusetzen, was bei Implantierten Sensoren wenigstens im Routinebetrieb wegen mechanischer Beschädigungen praktisch notwendig ist. Ausgehend von dem Drucksensor der eingang genannten Art wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst. Zur Verstärkung des Messeffektes werden die Massnahmen nach Anspruch 2 angewandt; dabei ergibt sich noch der Vorteil, dass gleichzeitig die Kapazität vergrössert wird und damit, wie bei Topfkreisen bekannt, bei gleichbleibendem Durchmesser die Länge des Topfkreises, d. h. des zylindrischen Bechers, verkürzt werden kann. Die axiale Länge des Bechers kann ausserdem, oder auch zusätzlich, verkürzt werden, wenn die Massnahme des Anspruchs 3 angewandt wird; wendelförmige Innenleiter für Topfkreise sind als solche bekannt (z. B. Funkschau 1961, Heft 10, S. 261). Eine besonders gute Temperaturunabhängigkeit und Stabilität wird bei einer Ausbildung der Erfindung gemäss Anspruch 4 und insbesondere 5 erreicht; Keramik ist bekanntlich gegen praktisch alle in Frage kommenden EinflUsse, insbesondere Alter und Temperatur, weitgehend unempfindlich und bei gleichen Temperaturausdehnungskoeffizienten von Spulenkörper und Becher wird auch eine mögliche Temperaturabhängigkeit des Topfkreises beseitigt. Die elektrische Leitfähigkeit der in Frage kommenden Werkstoffe Wurde die Güte des Topfkreises beeinträchtigen, was durch die Beschichtung vermieden wird. Auf diese Weise ist eine Verbesserung der Temperaturunabhängigkeit um wenigstens den Faktor 20 gegenüber dem bekannten kapazitiven Druckaufnehmer zu erreichen und eine Langzeitstabilität in der Grössenordnung von lO 5 und besser. Als Becherwerkstoff kommt neben Keramik vor allem Edelstahl in geeigneter Legierung in Frage. Früher wurde die Auffassung vertreten, dass bei dem Drucksensor der eingangs genannten Art ein relativ hoher Schaltungsaufwand erforderlich ist (VDI-Bericht Nr. 93 a.a.O.). Erfindungsgemäss wurde aber erkannt, dass der Schaltungsaufwand für den eigentlichen Drucksensor sehr gering gehalten werden kann, weil der für den Frequenz-Detektor erforderliche Schaltungsaufwand auch in sehr grossem räumlichen Abstand vom Schwingkreis mit Oszillator angeordnet werden kann, so dass sich ausreichend kleine Abmessungen des Drucksensors erreichen lassen, speziell wenn der Drucksensor gemäss Anspruch 7, und insbesondere Anspruch 8, ausgebildet wird. Bei der Massnahme nach Anspruch 8 wird der Energiebedarf des Oszillators entsprechend dem Tastverhältnis reduziert, so dass auch die Stromversorgung für diesen verkleinert werden kann, was sowohl für eine Batterie (Knopfzelle) als auch die bekannt drahtlose Stromeinspeisung gilt. FUr die drahtlose Obertragung des Oszillatorsignais wird bei dem erfindungsgemässen Drucksensor im Gegensatz zu der üblichen Telemetrie-Technik kein getrennter Sender benötigt, die Ergänzung gemäss Anspruch 9 genügt. Bei den angestrebten kleinen Abmessungen ist der Wirkungsgrad einer Antenne natürlich beschränkt, so dass, gerade in Verbindung mit den zur Verfügung stehenden geringen Leistungen, das abgestrahlte Signal schwach ist, so dass die Obertragung gegen Störung empfindlich ist. In Anwendungsfällen, in denen mit stärkeren Störungen zu rechnen ist, wird deshalb zweckmässigerweise der erfindungsgemässe Drucksensor gemäss Anspruch 10 ausgebildet, wobei der Frequenzteiler benötigt wird, um mit einer Leuchtdiode mit geringerer Schaltfrequenz auszukommen. Eine gewisse Schwierigkeit stellt die Montage des Drucksensors dar, insbesondere im Schädelknochen. Es ist zu diesem Zweck eine AdapterhUlse gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 11 bekannt, die ein Aussengewinde aufweist, und mit diesem unter gleichzeitigem Einschneiden des Gewindes in die Wand, insbesondere also den Schädelknochen eingeschraubt wird. In diese Adapterhülse wird dann der eigentliche Drucksensor wiederum eingeschraubt (Gaab, a. a. O. Abbildung 13, Blldteil Seite 9). Eine solche Adapterhulse hat vor allem zwei Nachteile: Bei längerer Anwendung kann das Gewinde einwachsen, so dass die Adapterhülse nach Beendigung der Untersuchung nur schwer zu entfernen ist, und beim Einschrauben verkantet die Adapterhülse leicht, so dass die Membran des eingesetzten Drucksensors nicht mehr parallel zur Wandinnenfläche liegt, was auf jeden Fall bei Messung des intrakraniellen Druckes zu beträchtlichen Messfehlern führen kann. Zur Erzielung einer einwandfreien Lage der AdapterhUlse sowie zur Vermeidung der Verkantungsgefahr wird deshalb diese bekannte Adapterhülse erfindungsgemäss abgewandelt, wie Im Kennzeichenteil des Anspruchs 11 angegeben. Der In den Druckraum hineinragende Teil der Federhülse bildet eine Wulst, der beim Einsetzen der AdapterhUlse über den Innenrand der Bohrung hervorspringt und damit Fehlausfluchtungen der Hülse mit der Wandbohrung korrigiert, bis die HUlsenschulter sich einwandfrei auf der Bohrungsschulter abstützt und sollte zu diesem Zweck unter einem relativ steilen Wink#el aus der Federhülsen-Aussenfläche hervorstehen. Die Rippen geben im letzten Teil des Einsetz-Weges eine gewisse Führung, vor allem aber beim Herausnehmen der AdapterhUlse sorgen sie dafür, dass die einzelnen Federzungen allmählich nach innen gedrückt werden, so dass der Aussenumfang verringert wird und auch ein relativ steil vorspringender Wulst auf einen ausreichend kleinen Aussendurchmesser gebracht wird, um störungsfrei durch die engere Bohrung nach aussen gezogen zu werden. Wenn das Wandmaterial vergleichsweise weich ist, was etwa beim Schädelknochen der Fall ist, kann die Führung der AdapterhUlse beim Einsetzen und deren präzise axiale Ausfluchtung durch Abstützen auf der Bohrungsschulter erheblich verbessert werden, wenn die Massnahmen gemäss Anspruch 12 angewandt werden. Die Erfindung soll anhand der Zeichnung näher erläutert werden; es zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch einen erfindungsgemässen Drucksensor implantiert in einen Schädelknochen; Figur 2 einen Längsschnitt durch eine Adapterhülse zur Montage eines Drucksensors; und Figur 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in Figur 2. Gemäss Figur 1 ist in einem Schädelknochen 11 ein abgestuftes Bohrloch 12 vorgesehen, das einen weiteren, in Figur 1 oben dargestellten Teil 13 und einen engeren, dem Schädelinneren 14 zugewandten Teil 15 aufweist, die durch eine radial verlaufende Schulter 16 miteinander verbunden sind. Die Länge des engeren Bohrungsteils 15 ist fest vorgegegeben, was in bekannter Weise durch Verwendung eines selbst auskuppelnden Mlnibohrers gewährleistet ist. Auf der Schulter 16 sitzt ein Zwischenring 17, dessen Innendurchmesser gleich dem Durchmesser des engsten Bohrungsteils 15 und dessen Aussendurchmesser gleich dem Durchmesser des weiteren Bohrungsteils 13 ist und der aus einem inerten Werkstoff besteht, beispielsweise Edelstahl. In die Bohrung und den Zwischenring 17 ist eine Adapterhülse 18 eingesetzt, die mit einer Radialschulter 19 auf dem Zwischenring 17 aufsitzt, sich durch den Zwischenring 17 und den engeren Bohrungsteil 15 hindurch um ein fest vorgegebenes Mass in den Raum zwischen Schädelknochen 11 und der das Gehirn umschliessenden Dura 20 erstreckt. Die Adapterhulse 18 wird in Verbindung mit Figuren 2 und 3 später näher erläutert. In die Adapterhülse wiederum ist ein erfindungsgemässer Drucksensor ein gesetzt, im dargestellten Ausführungsbeispiel eingeschraubt, es kommen jedoch auch andere Befestigungsarten, wie beispielsweise eine Bajonettmontage,in Frage. Zweckmässigerweise ist diese Befestigung auf den Bereich oberhalb der Radialschultern 19 der Adapterhülse 18 beschränkt, um den dünnwandigen Teil der Hülse 18 von entsprechen den Belastungen freizuhalten. Der Drucksensor selbst weist ein Gehäuse 21 in Form eines abgestuften zylindrischen Rohres auf, das auf der Innenseite elektrisch gut leitend ist; vorzugsweise besteht das Rohr aus Edelstahl und ist innen mit Silber beschichtet. Der Aussendurchmesser des weiteren Teils des Gehäuses 21 entspricht dem Durchmesser des weiteren Bohrungsteils 13, der Ubrige Teil des Gehäuses 21 ist an das Innere der AdapterhUlse 18 angepasst; die von der Gehäusestufe gebildete Schulter 22a sitzt oben auf der Adapterhülse 18 auf und das der Dura 20 zugewandte Ende des Gehäuses schliesst mit dem ebenfalls der Dura 20 zugewandten Ende der Adapterhülse 18 ab. Dieses der Dura 20 zugewandte Ende des Gehäuses 21 ist mit einer Membran 23 abgeschlossen, die in bekannter Weise elastisch nachgiebig ist und wenigstens auf der Innenseite elektrisch gut leitend ist. Sie kann aus einem Stück mit dem Gehäuse 21 gefertigt sein oder auch getrennt auf dieses aufgebracht sein, in letzterem Falle kommt als Werkstoff insbesondere Kupferberylllum in Frage. Auf der der Aussenschulter 22a entsprechenden Innenschulter 22b des Gehäuses 21 ist ein Zwischenboden 24 angeordnet, der auf der Innenseite elektrisch gut leitend ist und eine Uffnung 25 aufweist. In dem durch das Innere des Gehauses 21 und den Zwischenboden 24 definierten zylindrischen Topf oder Becher ist koaxial ein keramischer Spulenkörper 26 angeordnet, der eine aufgebrannte Silberwicklung 27 trägt sowie an seinem in der Zeichnung unten dargestellten Ende eine elektrisch leitende Beschichtung oder Platte 28. Die Silberwicklung 27 ist elektrisch gut leitend sowohl mit der Beschichtung oder Platte 28 als auch mit dem elektrisch leitenden Zwischenboden 24 verbunden. Die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von Gehäuse 21 und Spulenkörper 26 sind bei der bevorzugten Ausführungsform gleich. Auf der dem keramischen Isolierkörper 26 abgewandten Seite des Zwischen- oder Becherbodens 24 ist ein Oszillator 29, im dargestellten Ausführungsbeispiel eine FET-Schaltung, angeordnet, der über eine Leitung 30 elektrisch mit einem Punkt der Silberwicklung 27 verbunden ist, und zwar nach Art eines Franklin-Oszillators, so dass der Einfluss des Oszillators auf den durch die Wicklung 27 und die Kapazität zwischen Platte 28 und Membran 23 gebildeten Schwingkreis (Topfkreis) klein gehalten wird, so dass der Effekt einer Alterung des Oszillators auch bei sehr grosser Messzeit (mehrere Monate oder sogar Jahre) praktisch vernachlässigt werden kann. Statt dieser galvanischen Ankopplung durch eine Leitung 30 kann auch eine bei Topfkreisen bekannte induktive Ankopplung vorgesehen sein, oder eine andere, den Schwingkreis nur wenig belastende Ankopplung. Auf dem Oszillator 29 ist eine Stromversorgung 31 angeordnet. Wenn die Messdauer relativ kurz ist (einige Tage) kann als Stromversorgung 31 eine Batterie in Form einer Knopfzelle vorgesehen sein; ist aber auch mit grösserer Messdauer zu rechnen, wird zweckmässigerweise eine bekannte drahtlose Stromversorgung verwendet, die im wesentlichen aus einer Empfangsantenne und einem Gleichrichter besteht. Auf der Stromversorgung 31 befindet sich eine mit dem Oszillator 29 verbundene Antenne 32, mit der das Oszillatorsignal durch die das Ganze Uberdeckende Haut 33 abgestrahlt wird. Bei einer Variante kann statt der schematisch als Spulenantenne dargestellten Antenne 32 ein Silikonschlauch vorgesehen sein, der durch die Haut 33 nach aussen führt. Während bei der dargestellten Ausführungsform des Drucl;sensors der Innenraum des Gehäuses 21 unter bekanntem Druck steht, insbesondere einem definierten Unterdruck (Vakuum), könnte bei einer solchen Schlauchverbindung das Gehäuseinnere unter dem jeweils herrschenden Luftdruck stehen, so dass der Drucksensor ein Signal entsprechend der Differenz zwischen dem intrakraniellen Druck und dem Luftdruck abgibt, statt, wie beim dargestellten Ausführungsbelspiel, ein Signal entsprechend dem absoluten intrakraniellen Druck. Statt Uberhaupt einer Antenne 32 ist bei einer anderen, im mechanischen Aufbau aber praktisch identischen, Ausführungsform eine infrarot emittierende Leuchtdiode vorgesehen; in diesem Falle ist darauf zu achten, dass die verwendete Ausgussmasse infrarot-durchlässig ist. Ferner ist dann zweckmässigerweise eine Frequenzteilerschaltung zwischen die Leuchtdiode und den Oszillator 29 geschaltet, so dass auch Leuchtdioden verwendet werden können, deren Schaltfrequenz unter der Grundfrequenz des erwähnten Schwingkreises liegt. Der Drucksensor arbeitet wie folgt: Druckänderungen im Raum 14 werden durch die elastische Dura 20 auf die elastische Membran 23 weitergegeben, so dass deren Abstand von der Platte 28 und damit die Kapazität zwischen diesen Teilen ein Mass für den Druck im Raum 14 ist. Diese Kapazität bestimmt zusammen mit der Induktivität der Wicklung 27 die Frequenz des von diesen Teilen zusammen mit dem Gehäuse 21 und d#m Zwischenboden 24 gebildeten Topfkreises, so dass der angeschlossene Oszillator 29 auf dieser Frequenz schwingt. Die Oszillatorschwingung wird als Oszillatorsignal von der Antenne 32 abgestrahit und kann in bekannter Weise von einem getrennten Empfänger aufgenommen werden, an den ein Frequenzzähler oder dergleichen angeschlossen ist, dessen Ausgangssignal damit ein Mass für den Druck im Raum 14 darstellt. Die Adapterhülse 18 ist in Figuren 2 und 3 näher dargestellt. Sie weist einen Ring 34 auf, in dessen#Bereich ein Innengewinde 35 vorgesehen ist, das bei anderen Ausführungsformen durch eine andere Befestigungseinrichtung, wie erwähnt, ersetzt sein kann, und einen rohrförmigen Teil 36, der in eine Anzahl, im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs, Federzungen wie 37 aufgespalten ist, so dass eine Federhülse gebildet wird. Der Aussendurchmeser der Federhülse ist an den Innendurchmesser des engeren Bohrungsteils 15 angepasst, mit Ausnahme des Uber die Innenbegrenzung der Bohrung 12 hervorstehenden Teils (Fig. 1), der einen grösseren Aussendurchmesser hat, so dass ein Aussenwulst oder ein nach aussen vorstehender Flansch 38 gebildet wird, dessen Axialabmessung 39 gleich dem Mass ist, um das die Welse über die Innenfläche des Schädelknochens vorsteht (Fig. 1). Ferner weist jede Federzunge 37 eine scharfkantige Rippe 40 auf, die vom Aussenumfang des Wulstes 38 zur Aussenfläche der zugehörigen Federzunge 37 an einer Stelle verläuft, die innerhalb des engeren Bohrungsteils 15 (Fig. 1) liegt; im dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Rippe 40 weiter in die Bohrung hinein als der Wulst 38 Uber den Aussenumfang der Federhülse vorsteht. Die scharfkantige Rippe 40 geht von der scharfen Kante aus allmEhlich in die Aussenfläche der Federhülse über, zur Veranschaulichung sind bei einer Federzunge in Fig 3 zwei Schnitte in strichpunktierten Linien dargestellt, die die Aussenkontur an zwei in Fig. 2 angegebenen Querschnitten 41, 42 angeben. Die sich daraus ergebende Aussenwulstkontur ist in Fig. 2 als strichpunktierte Linie 43 entsprechend der in Fig. 3 eingetragenen Schnittlinle 43 angegeben. Das Einsetzen eines Drucksensors erfolgt mit Hilfe dieser Adapterhülse in der Weise, dass nach dem Herstellen der abgestuften Bohrung 12, das in bekannter Weise erfolgt, der Zwischenring 17 zusammen mit der AdapterhUlse 18 eingesetzt wird, wobei der Wulst in den Innenraum des Zwischenringes 17 eingeklemmt ist, so dass er auf den Innendurchmesser des engeren Bohrungsteils 15 zusammengedrückt ist. Sobald der Zwischenring 17 auf der Bohrungsschulter 16 aufliegt, wird die Adapterhülse 18 weitergeschoben, was ohne weiteres geht, weil der Aussenumfang auch des Wulstes 38 auf das Mass des engeren Bohrungsteils 15 zusammengedrückt ist und deshalb ohne weiteres passieren kann. Sobald der Wulst, wie in Fig. 1 dargestellt, am unteren Ende aus der Bohrung 12, 15 austritt, können die einzelnen Federzungen nach aussen ausweichen, so dass sich der Aussenwulst 38 Uber die Unterseite des Schädelknochens 11 hinaus ausdehnen kann. Eventuelle Unregelmässigkeiten in der Innenfläche werden dabei durch die schräg verlaufenden Rippen 40 ausgeglichen, die für eine gewisse Axialkraft sorgen, mit der der Ring 34 der Adapterhülse 18 auf den Zwischenring 17 gezogen wird, so dass die Adapterhütse 18 die ge wünscht Lage einnimmt. Die Rippen 40 drücken sich dabei in den diesen gegenüber relativ weichen Knochen 11 ein. Anschliessend wird der Drucksensor eingesetzt, also im dargestellten Ausführungsbeispiel eingeschraubt, und falls bis dahin die einzelnen Federzungen noch nicht die volle Ausdehnung erreicht haben, werden sie durch den Drucksensor auf die volle Ausdehnung nach aussen gedrückt. Beim Entfernen des Drucksensors wird in umgekehrter Weise vorgegangen, d.h. der Drucksensor wird zunächst herausgenommen (herausgeschraubt), was ohne weiteres möglich ist, da sich die Adapterhülse 18 wegen der Rippen 40 nicht mitdrehen kann, und anschliessend wird die Adapterhülse 18 herausgezogen, wozu anstelle des Drucksensors ein Ziehwerkzeug eingeschraubt werden kann, dabei nimmt der Aussenwulst 38 den Zwischenring 17 mit. Dank der Rippen 40 die zu diesem Zweck in der dargestellten Weise unter einem relativ kleinen Winkel in die Aussenfläche der jeweiligen Federzunge Ubergehen, werden die Federzungen 37 nach innen gedrückt, sobald die AdapterhUlse 18 auch nur um ein geringfügiges Stück nach aussen gezogen worden ist; durch die damit verbundene Keilwirkung ergibt sich auch eine ausreichende Kraft, die die Federzungen auf jeden Fall vom Knochen löst, auch wenn unvermeidbare Verklebungen erfolgt sind. Sofern der Durchmesser des weiteren Teils 13 der Bohrung 12 nicht grösser ist als etwa 7 mm, wächst das Loch 12 nach der Entfernung des Sensors und der Adapterhülse 18 wieder zu. Da der Durchmesser des erfindungsgemässen Drucksensors kleiner als 5 mm gehalten werden kann, kann auch der grösste Durchmesser der Adapterhulse 18 klein genug gehalten werden, um ein Verwachsen des Bohrungsloches 12 zu ermöglichen.

Claims: Patentans prUche 1. Drucksensor mit einem Schwirigkreis mit einer festen Induktivität und einer in Abhängigkeit vom Druck veränderlichen Kapazität und einem mit dem Schwingkreis verbundenen Oszillator, dadurch gekenn zeichnet, dass der Schwingkreis ein Topfkreis ist, der aus einem zylindrischen Becher aus elektrisch leitendem Material, einer dessen Stirnfläche Uberspannenden, elastisch nachgiebigen, elektrisch leitenden Membran und einem koaxial im Becher im Abstand von der Membran angeordneten, am Becherboden befestigten Innenleiter besten. dass der Schwingkreis mit dem Oszillator und einer Stromversorgung für diesen zu einer Baueinheit vereinigt ist, und dass eine drahtlose Obertragung des Oszillatorsignals zu einer getrennten Empfänger baueinheit vorgesehen ist. 2. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das der Membran gegenüberilegende Ende des Innenleiters einen grösseren Durchmesser als der übrige Teil des Innenleiters hat und parallel zur Membran angeordnet ist. 3. Drucksensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter in Form einer Wendel angeordnet ist, deren Achse die Becherachse ist. 4. Drucksensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenleiter ein auf einen keramischen Spulenkörper aufgebrannter Silberbelag ist. 5. Drucksensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Topfkreisbecher aus einem Werkstoff besteht, der den gleichen Temperaturausdehnungskoeffizienten hat wie die Keramik des Spulen körpers, und dass die Innenfläche des Topfkreisbechers mit einem elektrisch gut leitenden Material, insbesondere Silber, beschichtet ist. 6. Drucksensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werk stoff des Topfkreisbechers Edelstahl ist. 7. Drucksensor nach einem der AnsprUche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Oszillator auf der dem Innenleiter abgewandten Seite des Becherbodens angeordnet ist. 8. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltung zum Takten des Oszillators vorgesehen ist. 9. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Oszillator eine Antenne zur drahtlosen Auskoppelung des Oszillatorsignais angeschlossen ist. 10. Drucksensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Oszillator ein Frequenzteiler und an diesen eine Infrarot emittierende Leuchtdiode angeschlossen ist. 11. Adapterhülse zur Montage eines Drucksensors in einer abgestuften Bohrung durch eine Wand, die den Raum ussschliesst, dessen Innendruck erfasst werden soll, wobei der engste Teil der Bohrung dem Druckraum zuge wandt ist und der Abstand zwischen der Innenfläche der Wand und der Schulter zwischen dem engsten Teil der Bohrung und dem weiteren Teil fest vorgegeben ist und die Adapterhulse eine sich auf der Bohrungs schulter abstützende Schulter aufweist und um ein fest vorgegebenes Mass in den Druckraum hineinragt, dadurch gekennzeichnet, dass der Teil der AdapterhUlse zwischen der HUlsenschulter und dem dem Druckraum zugewandten Ende als Federhülse ausgebildet ist, dass der Aussendurch messer des in den Druckraum hineinragenden Teils der Federhülse grösser ist als der Innendurchmesser des engsten Teils der Stufenbohrung, und dass die Federzungen der Federhülse jeweils eine scharfkantige Rippe aufweisen, die sich jeweils vom Aussenumfang des in den Druckraum hineinragenden Feterhülsentefis zu einer sicher innerhalb des engsten Wandbohrungstelis liegenden Stelle erstreckt. 12. Adapterhülse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Bohrungsschulter und der HUlsenschulter ein Zwischenring ange ordnet ist.

Inventors: KOSCHKE, PETER, NOVAK, PAVEL
Applicants: FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FORDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V.
Application year: 1982
Main classification: G01L9
IPC codes: G08C17, A61B5, G01L9, G01L17