CN101203326A - 用于排气和去除配给器械的无用材料的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

在配给之前排气并去除配给器械的液体材料的方法中，空气和无用的材料经由偏离通道排除，而经调节的材料经由配给通道配给。用于实施去除无用液体材料和对配给器械进行排气的方法的装置(6)设置有用于选择性地使装置的入口区域与偏离通道(15)或出口(9)连接的阀组件(8)。偏离通道连接到具有排气装置(7)的收集容器。根据本发明的方法和装置允许有利地使多组分配给器械排气并找平组分，以及在开始阶段中在未完全混合的组分离开混合器元件之后去除未完全混合的组分，从而确保无缺陷的施用。在有利的研发技术中，设置在配给期间避免发生过压的装置(102)。

Description

用于排气和去除配给器械的无用材料的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的方法，该方法用于在配给操作之前排气并去除配给器械的液体材料，以及用于在至少两种组分的混合操作之后排气、找平和去除未完全混合组分，本发明还涉及用于实现根据权利要求1的方法的装置。
背景技术
US-B-6 079 868披露了用于混合和输送矫正生物材料的装置，除了通常的输送管道以外，该装置还包括用于以可控制方式分流混合生物材料的初始部分的机构。该分流机构允许在配给生物材料之前、期间或之后将材料引导到输送管道或出口分路。
当填充多组分筒时，存在填充公差，该填充公差导致两个或多个容器之间不同的体积或填充水平的差异。这些填充公差导致在配给操作开始时，组分不能同步配给，或者不能混合或仅仅不完全混合。因此，必须在配给和施用之前找平组分。在WO2004/100854中披露了用于注射器和筒容器的这种找平装置。
对配给的另一负面影响是容器以及混合器中存在的空气。容器中的气泡是由于筒填充期间不充分的排气而产生，或者会由于例如加热、冷冻、杀菌或辐射等随后的过程而形成。在配给期间，压缩空气或气体，从而影响混合比，并且还导致所不希望的组分提早或拖延的流出。此外，在某些医学应用中，封入混合器的空气一定不能进入身体。
另一影响可源自组分之间不同的粘度。具体而言，较低粘度的组分可处于混合器前导处，特别是当混合器向下倾斜时，从而在初始阶段中阻止正确混合。此外，在配给操作开始时，由于其它不同的因素导致组分仅仅不完全地混合。这意味着在高要求的应用中，一定不能使用混合组分的最初部分。
主要在例如微创技术的施用器具直接附连到混合器的医学应用中，在混合操作之后对组分进行排气和同步以及去除未完全混合的组分是必不可少的。
在当前的技术状态下，有效的排气和找平是复杂的，需要特别的注意，并且在快速反应粘合剂的情况下是不可能的。由于反应已在混合器中开始，所以没有足够的时间在排气和找平之后将施用器具连接到混合器并将该施用器具放置在患者中/上的适当位置。如果处理不正确或者如果省略排气、找平和去除过程，双组分粘合剂会不能正常发挥作用。
发明内容
在该现有技术的背景下，本发明的目的是提供一种方法和装置，所述方法和装置允许已排气材料的直接施用。这通过根据权利要求1的方法和根据权利要求5的装置实现。
本发明的另一目的是提供一种方法和装置，所述方法和装置允许来自多组分配给器械的已排气的、找平的且完全混合的材料的直接施用。这通过根据权利要求2的方法和根据权利要求5的装置实现。
因为排气和找平操作可视并且在优选的实施方式中还是自动的，所以这些方法和装置允许在尖端技术应用中、尤其在医学中显著提高安全性。
附图说明
以下将参照示例性实施方式的附图更详细说明本发明。
图1示出本发明第一示例性实施方式在排气位置时的纵剖面；
图1A示出根据图1的实施方式的变体；
图1B示出根据图1的实施方式的另一变体；
图2示出在配给位置时的第二示例性实施方式；
图3A示出在排气位置时的第三示例性实施方式；
图3B示出在配给位置时的图3A的示例性实施方式；
图4A示出在排气位置时的图3A的实施方式变体；
图4B示出在配给位置时的图4A的实施方式变体；
图5示出在排气位置时的第四示例性实施方式；
图6示出在配给位置时的第五示例性实施方式；
图7示出在排气位置时的第六示例性实施方式；
图7A示出具有附加压力释放阀的图7的示例性实施方式；
图8示出在排气位置时的图7的实施方式的第一变体；
图9示出在排气位置时的图7的实施方式的第二变体；
图10示出在排气位置时的图7的实施方式的第三变体；
图11示出在排气位置时的图1的实施方式的变体。
具体实施方式
图1示出第一示例性实施方式，其包括具有连接到双筒注射器19的混合器的多组分配给组件1。该混合器包括具有混合螺旋3的混合器壳体2和在此为“Luer-Lok”连接器4的接口。以下称为装置的排气和找平装置6在混合螺旋的最后元件5与Luer-Lok连接器之间设置在混合器出口处。
该装置主要包括收集容器7和阀组件8，以便在混合器的最后元件5之后首先将空气和材料引导进入收集容器7，并随后直接通过出口9配给已排气并找平的已混合材料。收集容器7设置有呈过滤器11形式的封闭物，该封闭物可渗透空气但阻止材料流出。为此目的，合适的过滤器材料例如是憎水的、多孔的或设置有细小通道。
在图1A的变体中，收集容器7V由过滤器11V和盖7D封闭，过滤器设置在容器与盖之间。过滤器例如可以另一方式焊接、粘接或连接到盖和容器。如果使用具有结构化内表面的盖，则当过滤器部分湿润时，空气仍然能够流到盖中的开口7H或多个开口，以便被排空。该设计还具有的优点是，过滤器受到支撑并受到保护而免遭机械影响。内表面可具有任何类型的结构，例如图1A中的小V形凹槽，或者呈平行的或方格的、交叉的阵列形式的矩形凹槽。
这样的过滤器和盖的组合不仅仅可用于本申请上下文所示的实施方式，还可用于对筒或注射器进行找平和排气的装置中的所有类型的过滤器。
在根据图1B的实施方式变体中，防溅装置101设置在收集容器6V中，使得组分不会直接喷射到过滤器和盖上。这样的防溅装置在所有的实施方式中是有利的，并且可以多种方式设计，例如图1B中圆形的楔块、或者如盘或者以任何合适的方式。
在本示例性实施方式中，收集容器和阀组件设计成适于在混合器壳体2上被推动并固定到该混合器壳体2上的单元。在混合器的末端，阀体17设置有孔16，可移动的阀构件12在该孔16中被引导，可移动的阀构件12经由连接件14连接到收集容器7。可移动的阀构件12包括配给通道13和成角度的偏离通道15，该偏离通道15在连接件14内延伸，并且在所示的位置将混合器出口连接到收集容器。
连接件14在阀体的另一较小的孔18内被引导，如当比较图1和图2时所显现的那样。两个孔16与18之间的接合形成台肩10，从而防止可移动的阀构件无意的缩回。
在图2中，该装置与混合器组件22的混合器壳体21一体地形成，并且在配给通道13处于允许通过的位置中的情况下，示出阀处于配给位置。具有容器的可移动的阀构件12与图1中相同。
参照图3A和3B描述第三示例性实施方式，其中类似于根据图1的实施方式的装置23设计成可附连到混合器上的单元。在此，阀体24在其入口侧上设置有入口25，在其出口侧上设置有Luer-Lok连接器4。可移动的阀构件27包括旋转塞30，其在阀体的横向孔26中转动，并设置有配给通道31和通向具有过滤器29的收集容器28的偏离通道32。收集容器与旋转塞一体地形成。
比较图3A与3B可看到，在图3A的位置中，在已将装置附连到混合器出口之后，当操作配给器械时，存在的空气和一些材料可首先进入收集容器，之后通过旋转收集容器使旋转塞30进入图3B的位置，并且能够配给无空气并且找平的混合物。
在图4A和4B的实施方式变体中，装置33包括与图3相同的阀体24，该阀体24设置有入口25和Luer-Lok连接器4以及横向孔35，具有配给通道31和偏离通道32的旋转塞30设置在横向孔35中。
与根据图3A和3B的实施方式相比，具有过滤器37的收集容器36相对于混合器的纵向轴线设置形成例如45°的角度。该角度还可以具有0至90°之间的不同值。当为更好的排气而使配给器械竖直向上时，容器的该倾斜布置允许改善的排气。为了打开配给通道31，将收集容器旋转90°。
在图5中，示出基于图2示例性实施方式的第四示例性实施方式，然而装置39的阀体38和Luer-Lok连接器4形成具有混合器壳体21的单元。圆筒40在具有Luer-Lok连接器4的阀体38上设置成收集容器40的一部分。
可移动的阀构件包括塞43，该塞43可在阀体的横向孔44中移动，并设置有偏离通道45，罩46设置在该塞43的末端，罩46的前侧设置有排气狭槽47，过滤器42设置在排气狭槽47上。为了防止可移动的阀构件可能缩回，罩46包括与圆筒形部分40上的凸缘49配合的圆形凸缘48。
在图5所示位置中，装置处于排气模式。在排气和找平之后，拔起可移动的阀构件，从而形成配给通道，混合物能够通过该配给通道配给。
在图6中，示出第五示例性实施方式，其中阀组件是弹簧加载的，以确保阀自动返回到配给位置。类似于根据图1、3或4的情形，装置50设计成可附连到混合器的单元，并包括具有入口孔25和Luer-Lok连接器4的阀体51。
阀体51设置有横向孔52，可移动的阀构件53设置在该横向孔52中。可移动的阀构件具有配给通道54，配给通道54后面是设置有偏离通道55的中间部分，该偏离通道55通向具有过滤器57的收集容器56。压缩弹簧设置在可移动的构件末端与横向孔底部之间。可移动的阀构件设置有配给通道的那部分具有的直径大于中间部分，使得圆形凸缘59形成在这两个部分之间的接合处，从而防止可移动的阀构件可能从阀体移除。
在图6所示的位置中，装置处于配给模式。如果需要排气和找平操作，向下压收集容器并致动配给器械，直到空气溢出并且材料被找平，随后释放收集容器并且可立即开始配给。
在根据图7的示例性实施方式中也示出了弹簧加载的阀构件，装置60被再次设计成可附连的单元。具有入口孔25的阀体61与Luer-Lok连接器4一体地形成。可移动的阀构件设计成止回阀62，该止回阀62设置在承载构件63中，该承载构件63设置在阀体的横向孔64中。
承载构件63包括偏离通道65和配给通道66，偏离通道的一部分在打开位置中用作配给通道。以本身已知的方式，止回阀62设置有阀球67，该阀球67在承载构件63中由压缩弹簧68加载并推压在阀座69上。承载构件63连接到具有过滤器71的收集容器70。
该实施方式自动操作，空气和无用的材料首先经由偏离通道65输送到收集容器70，并且当收集容器70充满时，阀由累积的较高压力而打开，以允许混合物配给。
在根据图7A的示例性实施方式中，示出了附加的装置，该附加装置允许在配给期间避免或指示过压。这些功能允许空腔的限定的和完全的充满。组分如以上公开的那样被找平和排气，并随后例如通过导管输送到空腔。当空腔充满时，压力增加，并且压力释放组件通过压力释放阀、或者经由信号装置自动降低不希望的过压，或者显示过压。
这种装置的优点主要体现在医学中，例如在作为椎间盘中的神经核替换物的双组分物质的施用中，或者用于以骨接合剂填充骨质疏松骨，以防止过度填充。
在图7A的示例性实施方式中，压力限制或指示装置102呈压力释放阀103的形式，该压力释放阀103包括由压缩弹簧105加载的阀球104。通向收集容器的偏离通道65沿相反的方向延伸以形成压力释放通道106，并且包括由较小直径的出口108终止的放大的向外开放部分107，压力释放通道与放大部分之间的接合构造成阀球座109。
采用该装置，开始阶段和配给操作与先前保持相同。当系统中的压力在配给期间增加并且空腔充满时，压力释放阀103在预先指定的压力处打开，该预先指定的压力由压缩弹簧决定。
取代压力释放阀，还能够提供控制配给器械的信号装置或者指示当前压力的显示装置。
压力释放组件在与组分的排气和找平的结合中充分有效，以实现最佳操作条件，但参照图7A描述的压力释放组件还可与所描述的其它装置一起使用，或与其它找平装置一起使用，或替代地在没有这些装置的情况下使用，即只具有混合器或配给设置。
图8示出图7实施方式的变体，其中可附连的装置75包括圆形收集容器76，该圆形收集容器76由过滤器77封闭并围绕阀体78设置。承载构件80设置在阀体的横向孔79中，在该承载构件80中，止回阀62形成可移动的阀构件，并且该承载构件80包括偏离通道81和配给通道82。
在图9的变体中，可附连的装置85的收集容器83由多孔材料84制成，该多孔材料84允许空气但不允许材料溢出。收集容器围绕混合器壳体21设置，该混合器壳体21用作阀体86，并且该混合器壳体21的壁87包括偏离通道88。止回阀62设置在阀座部件91的配给通道90中。如进一步显示的那样，筒侧面上的入口朝着阀座逐渐变窄。
在图10的变体中，装置93的圆形收集容器92直接设置在混合器壳体21用作阀体的部分上，壳体壁94包括偏离通道95，并且配给通道97中的止回阀62设置在阀座部件98中。收集容器由过滤器99封闭并且可旋转或轴向移动，以便打开或关闭偏离通道95，并且该收集容器置于混合器壳体21中的台肩96上。在可旋转的方式中，收集容器出口侧上端壁100的一半100D比另一半厚。
图11示出图1实施方式的变体，其中没有提供收集容器。装置72具有与图1相同的阀体17，该阀体带有入口孔25和Luer-Lok连接器4，但也可替代地包括其它阀组件。与其它示例相比，没有提供收集容器，但致动构件73上的偏离通道74在此通向耦联件89，用于连接抽吸装置或软管或收集气囊。
根据以上描述，在混合操作之后对装置进行排气和找平。其如所示可用于静态混合器，或者也可用于动态混合器。此外，该装置可不仅设置在混合器壳体内、在混合器的最后元件之后或在混合器与后面的施用器具之间，而且可以结合在后者中。
代替示出的直线实施方式，也可设想在混合器之后成角度的方式。此外，不同的阀和组件可根据需要彼此组合。
上述发明在多组分配给器械中去除了以下系统固有缺点：
-筒中的填充水平差异；
-筒的圆筒体中的气泡；
-混合器和传输通道中的空气；
-前导组分；和
-不完全混合的开始阶段。
因此也能够将这样的配给器械用于外科手术中的尖端技术应用，因为其确保既不会施用空气也不会施用不完全混合的材料。
已参照多组分配给器械描述了此方法和装置，因为它们在此情况下最有用，但类似的方法和类似的装置也可用于单组分配给器械——在该情况下，对所不希望的例如可能也包含气泡的开始阶段的排气以及去除特别重要。
例如可发现根据附图的装置的差异在于出口喷嘴而不是图1、2和5中的混合器的使用，此外还在于具有单个储存容器的筒而不是图1中双筒中的使用。其余部分可相同。但是，本发明的装置还可设置在配给器械的不同位置，例如设置在施用器具上。

Claims (31)

1.一种用于在配给之前排气并去除配给器械的液体材料的方法，空气和无用的材料经由偏离通道去除，而经调节的材料经由配给通道配给。
2.如权利要求1所述的方法，该方法用于在至少两种组分的混合操作之后排气、找平和去除未完全混合的组分，空气和未完全混合的材料经由偏离通道去除，而已经排气、找平且混合的材料经由配给通道配给。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在排气和去除无用的或未找平的材料之后，通过将阀组件致动而将材料引导到所述配给通道中。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所配给的材料的压力是预先指定的，并且是受限制的、被作为信号发送的或被指示的。
5.一种用于实现如权利要求1所述的方法的装置，用于对配给器械进行排气并去除其中的无用液体材料，所述装置(6、23、33、39、50、61、72、75、85、93)设置有阀组件(8)，所述阀组件(8)用于选择性地使所述装置的入口区域与偏离通道(15、32、45、55、65、74、81、88、95)或出口(9)连接。
6.如权利要求5所述的装置，该装置用于在多组分配给器械中的混合操作之后进行排气、找平和去除液体材料，该多组分配给器械包括多组分注射器或筒和混合器，其特征在于，所述装置(6、23、33、39、50、61、72、75、85、93)设置在混合器元件(3、5)之后，且所述装置(6、23、33、39、50、61、72、75、85、93)设置有阀组件(8)，所述阀组件(8)用于选择性地使所述混合元件之后的区域与偏离通道(15、32、45、55、65、74、81、88、95)或出口(9)连接。
7.如权利要求4至6中任一项所述的装置，其特征在于，该装置包括压力释放组件(102)，该压力释放组件(102)设置在所述混合器元件之后并构造成使得能够预先指定的压力在配给期间不被超过、被作为信号发送或被指示。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述压力释放组件(102)包括释放通道(106)，该释放通道(106)连接到所述偏离通道(65)并由压力释放阀(103)终止。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述压力释放组件(102)包括释放通道(106)，该释放通道(106)连接到所述偏离通道(65)，并且信号装置或显示装置设置在该释放通道(106)中或该释放通道(106)上。
10.如权利要求5至9中任一项所述的装置，其特征在于，收集容器(7、28、36、41、56、70、76、83、92)连接到所述偏离通道。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述收集容器由过滤器(11、57、71、77、84、99)封闭，该过滤器(11、57、71、77、84、99)不能渗透所述材料但能够渗透空气。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述收集容器(7V)由过滤器(11V)封闭，该过滤器(11V)设置在所述容器与盖(7D)之间，并且不能渗透所述材料但能渗透空气，所述盖具有至少一个开口(7H)。
13.如权利要求5至12中任一项所述的装置，其特征在于，该装置设计成能够在混合器(2)上被推动的单元。
14.如权利要求5至13中任一项所述的装置，其特征在于，所述阀组件的所述阀体(20、38)与所述混合器壳体(21)一体地形成。
15.如权利要求5至12中任一项所述的装置，其特征在于，该装置在其出口侧能够连接到施用器具。
16.如权利要求5至15中任一项所述的装置，其特征在于，所述阀组件包括可移动的阀构件(12、27、34、43、53、62)，该可移动的阀构件(12、27、34、43、53、62)设置在所述阀体(17、20、24、38、51、61)内并设置有偏离通道(15、32、45、55、65、74、81、88、95)和配给通道(13、31、54、66、83、90、97)，能够使所述可移动的阀构件选择性地到达相应的位置，在所述相应的位置中，所述混合器元件(3、5)之后的区域连接到所述偏离通道或连接到所述配给通道。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，可线性移动的所述阀构件(12、43、53、62、73)设置在所述阀体(17、20、38、51、61、78)的横向孔(16、17、44、52、64、79)中。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，可线性移动的所述阀构件(53)由压缩弹簧(58)加载。
19.如权利要求16所述的装置，其特征在于，可线性移动的所述阀构件是止回阀(62)。
20.如权利要求16所述的装置，其特征在于，可旋转移动的所述阀构件(27、34)设置在所述阀体(24)的横向孔(26、35)中。
21.如权利要求5至20中任一项所述的装置，其特征在于，所述收集容器(7、28、36、41、56、70)一体地连接到所述可移动的阀构件。
22.如权利要求16至20中任一项所述的装置，其特征在于，所述圆形收集容器(76、83)连接到所述阀体(78、87)。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述圆形收集容器(83)由能渗透空气但不能渗透所述材料的材料(84)制成。
24.如权利要求16至20中任一项所述的装置，其特征在于，所述圆形收集容器(96)连接到所述混合器壳体(21)。
25.如权利要求24所述的装置，其特征在于，所述收集容器(92)以能够纵向移动的方式或能够旋转的方式设置在所述混合器壳体(21)上，用于打开或关闭所述偏离通道。
26.如权利要求5至25中任一项所述的装置，其特征在于，所述收集容器的所述偏离通道(74)设置有用于抽吸装置或软管或收集气囊的耦联装置(89)。
27.如权利要求5至26中任一项所述的装置，其特征在于，所述阀体在其出口侧上设置有用于后面的施用器具的接口(4)。
28.如权利要求10至27中任一项所述的装置，其特征在于，所述收集容器相对于所述可移动的阀构件的纵向中心轴线或所述混合器壳体的纵向中心轴线同心或偏心地设置，并且沿所述可移动的阀构件的纵向轴线设置或相对于该纵向轴线成一角度设置。
29.如权利要求10至28中任一项所述的装置，其特征在于，在所述收集容器(6V)中设置防溅装置(101)。
30.一种过滤器组件，用于在配给之前排气并去除配给器械中的液体材料的装置，该装置包括收集容器(7V)，其特征在于，所述过滤器(11V)设置在所述收集容器与相关的盖(7D)之间，所述盖具有至少一个开口(7H)，并且所述盖的面对所述过滤器的表面具有允许对经过所述过滤器从任何位置流到所述出口开口的空气进行引导的表面结构，所述过滤器(11V)不能渗透所述材料但能渗透空气。
31.如权利要求30所述的过滤器组件，其特征在于，所述过滤器是憎水的或多孔的或设置有细小通道。
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