Development of a minimally invasive system to monitor the intracranial pressure

A pressão intracraniana (PIC) é um dos principais parâmetros neurológicos em animais e humanos. A PIC é uma função da relação entre o conteúdo da caixa craniana (parênquima cerebral, líquido cefalorraquiano e sangue) e o volume do crânio. O aumento da PIC (hipertensão intracraniana) pode acarretar graves efeitos fisiológicos ou até mesmo o óbito em pacientes que não receberem rapidamente os devidos cuidados, os quais incluem o monitoramento em tempo real da PIC. Todos os métodos de monitoramento da PIC atualmente utilizados são invasivos, ou seja, é necessário introduzir um sensor de pressão no sistema nervoso central, acarretando aos pacientes riscos de infecções e traumas decorrentes do método. Neste trabalho desenvolvemos um método minimamente invasivo de monitoramento da pressão intracraniana, que consiste na utilização de sensores de deformação do tipo strain gauge fixados sobre a calota craniana. Os sinais oriundos deste sensor foram amplificados, filtrados e enviados para um computador com software apropriado para análise e armazenamento dos dados. O trabalho aqui apresentado objetivou os testes "in vivo" do sistema, onde foi utilizada mais de uma centena de animais em diversos testes, sendo que em todos os casos os resultados foram satisfatórios, apontando a eficácia do método.The intracranial pressure (ICP) is one of the most important neurological parameter in animals and humans. The ICP is a function of the relation between the contents of the skull (brain parenchyma, cerebrospinal fluid and blood) and the volume of the skull. The increase in ICP (intracranial hypertension) may cause serious physiological effects and death in patients that do not receive appropriate care quickly, which includes real-time monitoring of ICP. All monitoring methods currently used in ICP are invasive, ie requiring invasion of the central nervous system by a pressure sensor, causing infections and traumas risks to patients. In this work we present a new minimally invasive method to monitor the intracranial pressure. This uses strain gauge deformation sensors, externally glued on the skull. The signal from this sensor is amplified, filtered and sent to a computer with appropriate software for analysis and data storage. "In vitro" and "in vivo" experiments let to the following results: (1) Our minimally invasive system is capable of adequately monitoring the ICP. (2) The measurements are in real and online time providing excellent signal and stability. (3) Simultaneous comparison with invasive methods not only validated our results but showed increased performance. The equipment cost effective will allow the use of our system in the Public Health System, with a important social aspect of our contribution