CN102245131B - 制备和施用两种成分的混合物的设备 - Google Patents

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Abstract

用于制备和施用两种成分的混合物的设备(1)，包括：第一腔室(10)，该第一腔室中容纳用于密封地封装液体成分(11)的容器(17)；第二腔室(12)，该第二腔室容纳粉末成分(13)且与所述第一个腔室(10)连通；用于打开液体成分(11)的所述容器(17)的装置(18)；放置在所述第二腔室(12)中用于制备混合物(15)的混合构件(26)；以及能够在所述第二腔室(12)中移动从而分配混合物(15)的活塞(6)，所述混合构件(26)包括有杆(27)，该杆穿过一开孔(14)而用于分配所述第二腔室(12)中的混合物，该杆具有外端(28)和内端(30)，所述外端配置有手柄(29)，而所述内端布置有混和叶片(31)，所述混和叶片利用可拆卸的连接装置(32)与所述内端(30)相连。

Description

制备和施用两种成分的混合物的设备
技术领域
本发明涉及制备和施用两种成分的混合物的设备。更具体地，本发明涉及用于制备和施用骨水泥的设备，该骨水泥由两种成分组成，其一是液体另一种是粉末。
现有技术
已知用于制备和施用骨水泥的设备包括存储形成骨水泥的两种成分的两个独立的腔室，所述成分通常为液体成分和粉末成分。如众所周知的，为了获得手术期间骨水泥的有效应用，在进行手术时，这两种成分必须当场即在手术室中混合。
在一些已知设备中，液体成分封装在密封封闭的容器中，例如玻璃瓶中，以便维持成分本身的无菌性并且避免它遗漏到大气中，因为它对手术室中的人体具有很强的毒性。上述容器通常容装在设备的两个腔室之一中，并且在使用时候才打开或者破碎，以便然后液体本身以自发或者迫使的方式流动到存储了粉末成分的腔室中并与之混合。
由此获得的骨水泥穿过适当的开孔经过混合室内部的活动活塞进行分配。
在已知设备中，在两种成分已经以所述方式彼此接触之后，可以通过操作者手动摇晃或者通过使用特殊的混合构件进行两种成分的混合，该混合构件在两种成分所处于的腔室内部进行作用。
为了易于混合所述两种成分，在一些已知设备中，混合构件与分配活塞同轴放置并且位于与分配活塞相对的那一侧上：组成部件的这种配置允许设备在混合构件的驱动期间能够牢固地并且舒适地保持该设备。
同时，对于实用性、生产的简化和费用低廉而言，组成部件的这种配置需要混合物的分配从相同的开孔进行，其中混合构件穿过并且驱动都是经过该开孔进行的。
在一些已知设备中，与混合构件相连的设备的端部有构件本身所连接的盖子。在混合物制备结束时，需要将混合构件连同盖子一起移走以便能够通过活塞的推动分配制备的产品。在手术室中，在手术期间，这种笨重并且不实际的最后操作并非没有缺点。首先，实际上，当暴露至空气中时，对制备产品的污染存在很高的可能性，由此变得不适合应用。其次，由于产品具有较高的毒性，产品会意外地从设备中出来从而对手术室中的人的健康构成风险，并且需要一系列其它防备和安全措施来保护这些人。
发明内容
因此，本发明的技术任务是改进现有技术。在本技术任务中，本发明的目的是提供一种用于制备和施用两种成分的混合物的设备，即在混合物的制备期间和在分配制备产品时使用都安全并且实用的设备。
本发明的另一个目的是提供一种用于制备和施用两种成分的混合物的设备，而不存在当分配时发生混合物污染和/或泄漏的风险。
本发明的另一个目的是形成制备和施用两种成分的混合物的设备，该设备允许混合物的应用比较简单并且费用更低廉，这主要但是不仅仅是出于保护人员的措施方面而言。
这些和其它目的都可以通过依照附加的一个或更多个权利要求的制备和施用两种成分的混合物的设备来实现。
依照本发明的设备具有重要的优点，即，其在分配混合物时不存在产品与外界接触而造成污染的风险。另一个优点通过依照本发明的设备实现，即制备的混合物分散到环境中的风险也被消除了。
依照本发明的设备实现的又一个优点为：一旦混合物的制备结束，手术期间其分配就可以通过快速简单的手动操作来执行，而不需要其它设备或者特别复杂的安全措施。
依照本发明的设备实现的再一个优点为：液体成分和固体成分的混合物制备可以通过对于操作者很舒适的安全实际的方式进行。
附图说明
本领域的技术人员通过下面作为非限制性实例给出的说明和附图可以更清楚地理解这些和其它优点，其中：
图1是依照本发明的设备的透视图；
图2是依照本发明的设备的另一个透视图；
图3是该设备的侧视图；
图4是设备的剖视图；
图5是设备在制备混合物的初始步骤的剖视图；
图6是设备在制备混合物的后续步骤的剖视图；
图7是设备在制备混合物的另一个步骤的剖视图；
图8是设备在制备混合物的又一个步骤的剖视图；
图9是设备在制备混合物的最后步骤的详细剖视图；
图10是设备的另一个实施例的详细剖视图；
图11是设备的又一个实施例的详细剖视图；
图11a是图11的细节。
图12是设备的又一个实施例的详细剖视图；
图13是依照本发明的设备的再一个实施例的详细剖视图。
具体实施方式
参照图1的视图，依照本发明的用于制备和施用两种成分的混合物的设备整体用附图标记1指示。
该设备特别推荐用于(但是并非仅仅用于)制备由骨水泥组成的混合物，并且用于施用到病人的某种手术中，例如成骨手术或类似手术中，其中该骨水泥由液体成分和固体成分结合得到。为了获得适当的产品，众所周知，这种制备是在手术本身进行中在手术室中进行的。
设备1包括整体由附图标记2表示的基本上为圆柱形配置的管状主体；在一个底座上管状主体2是开口的并且界定了圆形嘴3。
管状主体2在嘴3和中间位置处具有两个套环4，这两个套环连接起来并且在工效学意义上设计成允许可以在混合物的制备期间易于夹持；此外，管状主体2装备有外环5，外环5既可以用来使之更易于夹持，又可以易于将设备连接或者固定到其它机械或设备上。
例如，管状主体2可以由塑料材料或者适于容纳构成所述混合物的两种成分的其他任何材料-例如金属或玻璃-制成。
管状主体2的嘴3具有在其中与之接合的活塞6，该活塞具有分配制备的混合物的功能，这点在下文中将会变得更清楚。活塞6接合在嘴3中从而能够沿轴向滑动；活塞6装备有沿着管状主体2内表面承载第一密封衬片8的头部7。或者，活塞可以和管状主体2经过螺母螺钉连接联结起来，如果考虑到制造的混合物的高密度和粘度的话，这允许操作者可以更简易地操作。活塞6的在与头部7相对的端部处设置有基本上为盘形的手柄9，该手柄使得活塞被驱动，这将在下文中描述。
可以看出，例如在图4中及后文中，活塞6形成为内部是真空的；活塞6的空腔构成用于将构成混合物的液体成分11的第一腔室10。
另一方面，管状主体2界定了它内部的第二腔室12，该第二腔室12容纳必须与来自第一腔室10的液体成分11结合的粉末成分13。第二腔室12通过活塞6的头部7闭合。
在管状主体2中还有一开孔14用于分配混合物，其中，混合物在图7及下文中用附图标记15表示。这种分配孔14适于使第二腔室12可选择地与外部连通，并且与活塞6所插入的嘴3相对。设备的第一腔室10和第二腔室12经由在活塞6的头部7中的基本上为轴向的小孔16彼此相互连通。
液体成分11密封地封装在容器17中，所述液体成分如果进入大气将会是挥发性的并且具有毒性的：这种容器17由例如玻璃瓶构成。然而，容器17也可以具有适于安全地封装所述液体成分11的其他形状或者其他材料。容器17装在由活塞6界定的第一腔室10中，如图4可见。
该设备还包括打开所述液体成分11的容器17的装置，该装置整体由附图标记18表示。这种用于打开容器17的装置18包括与手柄9联合的用于驱动活塞6的破碎构件19，破碎构件19可选择地从图5所示的外部位置活动到由图6所示的挤压在容器17第一端上的内部位置，从而使容器17破碎。更详细地，破碎构件19适于作用在玻璃瓶17的头部。破碎构件19构成为中空管状部分，该中空管状部分在其外端装备有加宽部20，可以手动地挤压加宽部；破碎构件19接合成可以在衬套21中滑动，该衬套21闭合用于进入第一腔室10的间隙22，衬套21在活塞6的手柄9中形成并且插入了第二密封衬片23。
用于打开容器17的装置18还包括与第一腔室10内部的破碎构件19相对的凸起24，容器17的第二端部即玻璃瓶的底座压靠在凸起上。凸起24固定地连接至活塞6的头部7的内表面。
在活塞6内部的第一腔室10装备有过滤器25，用于在容器17破碎之后阻止碎片。实际上，这种碎片，尤其是最小的碎片，可以穿过孔16而在第二腔室12内与液体成分和粉末成分混合在一起。过滤器25位于活塞6的头部7的内表面，与所述凸起24邻近。
设备1包括与第二腔室12关联的混合构件26，适用于制备混合物，即使之能够更快更易进行液体成分和粉末成分的混合。
更具体地，上述混合构件26包括能够穿过分配孔14滑动的驱动装置27(例如一贯穿杆)，该驱动装置适于在第二腔室12中形成预知的混合物。
驱动装置27具有外端28和内端30，该外端装备有用于手动驱动的手柄29，而所述内端设置有例如为混合叶片31的混合构件26，该叶片执行液体成分与粉末成分的混合。
混合构件26(例如混合叶片31)与驱动装置(例如杆)27的内端通过可拆卸的连接装置32相连，该连接装置允许驱动装置与混合构件26分离。
通过下文中的内容将会变得更清晰的是：这种配备允许混合构件26的驱动装置在混合物制备结束时移走，由此就使分配孔14自由。
依照本发明的另一种型式，可拆卸的连接装置32包括在杆27的内端30中的螺纹部33和在混合叶片31中的螺母34。
依照没有显示的一个可选实施例，所述螺母位于杆27上，而螺纹部位于混合构件26中。
在第二腔室12中，设备1包括用于混合叶片31的约束元件35。
如果发生混合构件26通过旋转从杆27分离，那么约束元件35就作为防旋转元件：例如为作为混合构件26的适当部分的形状连接器，例如销等。
由此在混合物制备结束时，约束元件35允许杆27迅速地从叶片31上移去。
依照本发明的型式，约束元件35包括相对于混合物分配孔14偏心地布置的轴向销。
在混合构件26上，或者在叶片31上，临近分配孔14还有凹槽36(图6)或者孔等等，其中，旨在当混合物制备结束时叶片31相应的部分与所述凹槽或孔进行接合从而使约束元件35结合在叶片31本身中。
依照本发明的另一种型式，凹槽36具有棱柱形状并且叶片3l具有相应形状的部分，在这种情形下就没有销，因为防旋转约束功能已经通过这种方式实现了。
在混合物的分配孔14处，管状主体2包括附属管37，用于与收集分配的混合物的另一个容器联接，附属管37在图中没有示出，但是其为大体上已知的型式。附属管37可以制成与管状主体2分离的零件，安装成插置有第三密封衬片38。这种联结的附属管37包括与容器的螺钉连接装置，整体用附图标记39表示；上述螺钉连接装置39可以是本领域中带有商标“Luer-Lock”的已知类型或者其他等效装置。
应认识到，这种类型的螺钉连接装置39尤其值得推荐，因为，假设所制备的混合物是高密度和高粘度的，就需要实现容器可靠和有效的锁定，容器如果使用其它可靠性不高的连接装置，则可能由于通过活塞6的压缩在混合物上产生的压力的作用而恰好发生分离。
在实际使用中，准备待用的装置处于类似图5中表示的状态。用于后续施用的混合物的制备由打破液体成分11的容器17开始，如图6可见。为了打破容器17，操作者手动地挤压破碎构件19的加宽部20，优选使用快速急剧的手势。这种挤压与容器在所述凸起24上的相对抵靠相结合而使容器17本身破碎。
在这个时候液体成分11在第一腔室10中是游离的。通过操作者朝向外部手动牵引活塞6，在第二腔室12中产生低压。然后液体成分11通过低压抽吸并且通过孔16进入第二腔室12本身。
现在可以混合两种成分获得将施用的产品。因此操作者就在混合构件26上操作，执行所述混合构件26本身在第二腔室12内的快速可选的旋转和平移运动。
在获得两种成分11、13的最佳混合之后，操作者就移去混合构件26的杆27。特别地，操作者向外拉动混合构件26直到叶片31接合在凹槽36中为止，并且由此处于防旋转约束元件35中。在这个时候，操作者可以完全从叶片31上旋下杆27，移走该并且使分配孔14自由。有利的是，操作者现在可以将附属管37连接至用于收集分配的混合物的容器，然后，一旦通过对活塞6的手柄9的手动作用完成填充，所述容器即可用于手术。
使用这种方案，就可以显然获得重要的技术优点。第一个重要的技术优点在于，一旦手术期间在第二腔室12内制备混合物的步骤已经结束，那么操作者就可以立即通过简单的手势将上述混合物分配到例如收集容器内。
另一个技术优点在于制备的混合物的污染风险和混合物本身分散到环境中的风险基本上得到抑制。
另外一个技术优点在于：因为混合构件26在分配孔14处布置的缘故，而且考虑到混合物本身的高密度和粘度会对混合构件26的运动产生相当大的阻力，因此制备混合物的步骤尤其快速和容易。
由本发明的设备实现的另外一个技术优点在于；液体成分11和粉末成分13相对于外部一直被保持在彼此密封分离的区域中直到混合物的实际制备时刻。
依照本发明的设备的另一个实施例由图10表示。在本实施例中，能够释放的连接装置32包括卡口联结器。例如杆27的内端30包括一个或更多个槽40，而所述叶片包括适于接合在所述槽40中的一个或更多个脊41。该实施例允许杆27更迅速地从叶片31释放；然而，这种解决方案推荐用于制备少量混合物的设备，因为卡口联结器相对于螺钉装置只能形成坚固度不太高的联结器。
依照本发明的设备的另一个实施例由图11、11a表示。在本实施例中能够释放的连接装置32包括杆27的牵引破碎部分42。例如，这种破碎部分42可以由一种薄膜构成，该薄膜构造成类似于叶片31的内表面，该薄膜通过杆27的牵引而发生周边破碎从而使分配孔14自由，可以参见图11a。
而且在本实施例中杆的移去也可以极端迅速。
依照本发明的设备的另一个实施例由图12表示。在本实施例中，杆27形成为内部中空，并且能够释放的连接装置32包括沿着杆27本身的侧面的破碎部分42。通过手动牵引，所述杆破碎成两部分，其中的处于内部的部分固定地保持与叶片31的固定连接，并构成用于分配混合物的通道。
依照本发明的设备的另一个实施例由图13表示。在本实施例中用于联结的所述附属管37包括具有收集分配的混合物的容器的卡口联结装置43。特别地，附属管37包括至少一个突脊44，所述突脊适用于结合在容器嘴中预知的相应槽中，在图中没有示出所述槽但是为已知的类型。这种解决方案可以使设备甚至更快更简易地连接至收集容器。
如果设备的尺寸相对较大，由此制造相对较大量的混合物，那么分配孔14必须更大。在这种情形下，为了仍然保持杆27的直径较小，也可以设置缩减衬套或者其它等效装置，这些装置连同杆本身27一起去除。
现在已经看到本发明是如何实现所提出的目的的。
已经依照优选实施例对本发明进行了描述，但是也可以在不脱离通过下面的权利要求所提出的保护范围的前提下构思其他等效变化实施例。

Claims (32)

1.用于制备和施用两种成分的混合物的设备(1)，包括：第一腔室(10)，该第一腔室中容纳用于密封地封装液体成分(11)的容器(17)；第二腔室(12)，该第二腔室容纳粉末成分(13)且与所述第一腔室(10)连通；用于打开液体成分(11)的所述容器(17)的装置(18)；与所述第二腔室(12)相连用于制备混合物(15)的混合构件(26)；以及能够在所述第二腔室(12)中移动从而分配混合物(15)的活塞(6)，其中，所述混合构件(26)包括用于驱动所述混合构件本身的驱动装置(27)，所述驱动装置能够从设备(1)外部被致动，所述驱动装置(27)和所述混合构件(26)通过能够释放的连接装置(32)相连；
其特征在于，该设备(1)包括在所述第二腔室(12)内用于所述混合构件(26)的约束元件(35)，所述约束元件(35)用于促进所述驱动装置(27)与混合构件(26)的分离。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于驱动混合构件(26)的所述驱动装置(27)经过在所述第二腔室(12)中的交叉装置。
3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述交叉装置包括用于在所述第二腔室(12)内制备的混合物(15)的分配孔(14)。
4.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动装置(27)包括装备有手柄(29)的外端(28)。
5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述驱动装置(27)包括与所述混合构件(26)相连的内端(30)。
6.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述混合构件(26)包括混合叶片(31)。
7.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述能够释放的连接装置(32)包括所述驱动装置(27)的破碎部分(42)。
8.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述能够释放的连接装置包括能够分离的联结装置(32)。
9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述能够分离的联结装置包括形状匹配的联结装置(32)。
10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述形状匹配的联结装置(32)包括在所述驱动装置(27)的所述内端(30)中的螺纹部(33)，以及在所述混合构件(26)中的螺母(34)，或者反之，即：在驱动装置(27)的所述内端(30)中的螺母(34)，以及在所述混合构件(26)中的螺纹部(33)。
11.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述能够释放的连接装置(32)包括卡口型联结器(40、41)。
12.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于驱动混合构件(26)的所述驱动装置包括内部中空的杆，并且所述能够释放的连接装置(32)包括沿着所述杆侧面的破碎部分(42)。
13.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述约束元件(35)作为所述混合构件(26)的防旋转元件。
14.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于密封地封装液体成分(11)的所述容器(17)由玻璃瓶构成。
15.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于液体成分(11)的所述第一腔室(10)处于用于分配混合物(15)的所述活塞(6)内部。
16.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于打开所述容器(17)的所述装置(18)包括破碎构件(19)，所述破碎构件与用于驱动所述活塞(6)的手柄(9)相连，能够选择性地从一外部位置移动到一内部位置而挤压到所述容器(17)的第一端上，从而使所述容器(17)破碎。
17.如权利要求16所述的设备，其特征在于，用于打开所述容器(17)的所述装置(18)包括在所述第一腔室(10)内与所述破碎构件(19)相对的凸起(24)，所述容器(17)的第二端部压靠在该凸起上。
18.如权利要求1所述的设备，其特征在于，用于分配混合物(15)的所述活塞(6)包括装备有至少一个孔(16)的头部(7)，该孔用于液体成分(11)通过而从所述第一腔室(10)流到所述第二腔室(12)。
19.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一腔室(10)装备有用于在液体成分(11)的所述容器(17)破碎之后阻止所述容器(17)的碎片的过滤器(25)。
20.如权利要求3所述的设备，该设备包括限定所述第二腔室(12)并且包括有嘴(3)的管状主体(2)，限定了所述第一腔室(10)的所述活塞(6)接合在所述嘴(3)中。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述管状主体(2)在用于分配混合物(15)的所述分配孔(14)处包括有附属管(37)，所述附属管与用于收集分配的混合物(15)的另一个容器联结。
22.如权利要求21所述的设备，其特征在于，用于联结的所述附属管(37)包括与所述另一个容器相结合的螺钉连接装置(39)。
23.如权利要求21所述的设备，其特征与于，用于联结的所述附属管(37)包括与所述另一个容器相结合的卡口型联结装置(43)。
24.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述活塞(6)能够在所述第二腔室(12)内轴向滑动。
25.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述活塞(6)与所述第二腔室(12)通过螺母螺钉联结而相连。
26.启动如上述权利要求中任一项所述的设备(1)来制备和施用两种成分的混合物的非治疗目的的方法，其特征在于，它包括下面的步骤：
打破盛装液体成分的所述容器(17)；
将液体成分(11)从所述第一腔室(10)转移到所述第二腔室(12)；
通过所述混合构件(26)混合所述液体成分(11)和粉末成分(13)，形成所述混合物(15)；
除去所述混合构件(26)的所述驱动装置(27)；
对所述活塞(6)施加作用来分配所述混合物(15)。
27.如权利要求26所述的方法，其中，从所述第一腔室(10)向所述第二腔室(12)转移液体成分(11)的步骤通过将所述活塞(6)朝向外部牵引来进行。
28.如权利要求26所述的方法，其中，液体成分(11)和粉末成分(13)的混合步骤通过所述混合构件(26)在所述第二腔室(12)中可选的旋转和平移运动来进行。
29.如权利要求27所述的方法，其中，液体成分(11)和粉末成分(13)的混合步骤通过所述混合构件(26)在所述第二腔室(12)中可选的旋转和平移运动来进行。
30.如权利要求26至29中任一项所述的方法，其中，打破所述容器(17)的步骤通过手动推压破碎构件(19)来进行，所述破碎构件与用于驱动所述活塞(6)的手柄(9)相连，能够选择性地从一外部位置移动到一内部位置而挤压到所述容器(17)的第一端上，从而使所述容器(17)破碎。
31.如权利要求26至29中任一项所述的方法，包括将用于收集分配的混合物的容器连接至所述设备(1)的步骤。
32.如权利要求30所述的方法，包括将用于收集分配的混合物的容器连接至所述设备(1)的步骤。
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