CN108065998B - 具有通过骨水泥料团驱动的封闭系统的骨水泥施加器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于混合和施加骨水泥的骨水泥施加器，骨水泥的起始组分(1，2)可以在封闭的料筒(3，4)中混合成骨水泥料团(44)，料筒(3，4)具有由多个部件构成的、包括排出口的封闭系统，封闭系统的至少两个部件(7，8)可以通过混合的骨水泥料团(44)的运动驱动地彼此相对地运动，通过封闭系统的至少两个部件(7，8)的这种彼此相对的运动使排出口打开，混合的骨水泥料团(44)的运动可以通过在骨水泥料团(44)上的压力驱动。本发明还涉及一种用于混合起始组分(1，2)的方法。

Description

具有通过骨水泥料团驱动的封闭系统的骨水泥施加器
技术领域
本发明涉及一种用于混合和施加骨水泥/骨粘固剂的料筒系统，其中，骨水泥的起始组分可以在封闭的料筒中被混合成骨水泥料团。本发明还涉及一种用于施加骨水泥的方法。
背景技术
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥源出于Charnley爵士的开创性工作(Charnley，J.:Anchorage of the femoral head prohesis of the shaft of the femur.J.BoneJoint Surg.42(1960)28–30.(股骨干的股骨头假体的固定，骨与关节外科学杂志第42(1960)期第28～30页))。PMMA骨水泥由液态的单体组分和粉末组分组成。单体组分一般含有单体甲基丙烯酸甲酯和溶于其中的活化剂(N,N二甲基对甲苯胺)。粉末组分，其也称为骨水泥粉末，包含一种或多种在甲基丙烯酸甲酯和共聚单体，如苯乙烯、丙烯酸甲酯或类似单体的基础上通过聚合，优选悬浮聚合制成的聚合物、不透射线物质和引发剂过氧化苯甲酰。在将粉末组分与单体组分混合时，通过在甲基丙烯酸甲酯中粉末组分的聚合物的溶胀，形成可塑性变形的料团，即实际的骨水泥，它通常被称为骨水泥料团。在将粉末组分与单体组分混合时，活化剂N,N二甲基对甲苯胺与过氧化苯甲酰发生反应，由此形成自由基。形成的自由基引发甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。随着甲基丙烯酸甲酯的继续聚合，骨水泥料团的粘度增大，直到骨水泥料团凝固。
在聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥中最常使用的单体是甲基丙烯酸甲酯。氧化还原引发剂体系通常由过氧化物、促进剂以及必要时合适的还原剂组成。仅当氧化还原引发剂体系的所有组分共同作用时才形成自由基。因此，氧化还原引发剂体系的组分在分开的起始组分下被如此地设置，即这些起始组分不能够引发自由基聚合。此时在合适的组成下的起始组分的储存是稳定的。只有当两个起始组分被混合成骨水泥料团时，先前分开地被作为单体液体和粉末储存的氧化还原引发剂体系的组分才进行反应，此时形成自由基，该自由基引发至少一种单体的自由基聚合。然后该自由基聚合在消耗单体下导致聚合物的形成，此时水泥料团固化。
PMMA骨水泥可以在合适的混合杯中借助于刮铲通过将水泥粉末与单体液体混合进行混合。在此情况下可能出现在骨水泥料团中夹带空气泡，这些空气泡会不利地影响被固化的骨水泥的机械特性。
为了避免在骨水泥料团中的空气夹杂物，已经描述了大量的真空水泥灌注系统，其中示范性地列举以下的文献:US6033105A、US5624184A、US4671263A、US4973168A、US5100241A、WO99/67015A1、EP1020167A2、US5586821A、EP1016452A2、DE3640279A1、WO94/26403A1、EP1005901A2、EP1886647A1、US5344232A。
由EP2730296A2已知一种用于椎体成形术的触变性骨水泥，其中利用多种添加剂产生触变特性。
在水泥灌注技术上的一个改进是水泥灌注系统，在这些水泥灌注系统中不仅水泥粉末而且单体液体已经被封装在混合系统的分开的隔室中并且直接在水泥灌注系统中的水泥施加之前才被相互混合。这种封闭的全预装混合系统已经由EP0692229A1、DE102009031178B3、US5997544A、US6709149B1、DE69812726T2、EP0796653A2和US5588745A提出。
专利DE102009031178B3公开了一种作为全预装混合系统的储存和混合设备，在该全预装混合系统中为了制造骨水泥料团需要的起始组分已经被储存在储存和混合设备中并且可以在储存和混合设备中聚集和混合。储存和混合设备具有由两个部件构成的、用于封闭水泥料筒的排出活塞。在此使用由一个气体可透过的灭菌活塞和一个气体不可透过的密封活塞构成的组合体。封闭的真空混合系统的这个原理在Heraeus Medical GmbH公司制造和销售的封闭型的水泥灌注系统
Figure BDA0001476891440000021
PRO中实施。
对于使用所有迄今已知的全预装混合系统，医疗用户必须按照预先确定的顺序在设备上依次地实施多个工作步骤，才能使混合的骨水泥料团出现并且可以被施用。弄错工作步骤可能导致混合系统发生故障并且因此造成在操作流程上的干扰。因此，为了避免用户错误，需要对医疗用户进行高成本的培训。
在WO00/35506A1中提出了一种设备，其中骨水泥粉末被储存在料筒中，其中，水泥粉末填满料筒的整个体积，并且在水泥粉末的颗粒之间的间隙具有与单体液体的体积相对应的体积，该体积是为了用在料筒中储存的水泥粉末来生产骨水泥料团所必需的。该设备设计成使得单体液体通过真空作用被从上方引入料筒中，其中，为此将真空施加到料筒的下侧上的真空接头上。由此，单体液体被抽吸通过水泥粉末，其中，位于水泥颗粒的间隙中的空气被单体液体排挤出去。在此情况下取消了利用搅拌器对形成的水泥料团的机械混合。
这个系统的缺点是，与单体液体一起快速膨胀的水泥粉末不能利用这个设备进行混合，因为在单体液体渗透到水泥粉末中约1至2cm之后，快速膨胀的水泥粉末颗粒形成凝胶状的屏障并且阻止单体液体迁移通过全部水泥粉末。此外，在真空作用下，不能够排除在单体液体完全渗透通过水泥粉末之后，单体液体通过真空接头被吸出。然后没有足够的单体液体可供用于通过自由基聚合进行的硬化，或者混合比被无意地改变并且因此骨水泥的稠度也被无意地改变。传统的水泥粉末此外还表现出由于不同的表面能，水泥颗粒仅被甲基丙烯酸甲酯很差地润湿的现象。结果，甲基丙烯酸甲酯只是相当缓慢地渗入水泥粉末中。此外，有问题的是，被包围在水泥粉末颗粒之间的空气将被单体液体从上向下排挤，因为与单体液体相比在比重上较轻的空气由于重力原因力图在水泥粉末中向上移动而不是向下朝真空接头的方向迁移。
发明内容
因此，本发明的目的在于克服现有技术的缺点。本发明的目的尤其在于开发一种用于骨水泥施加器的封闭系统和一种方法，其适合用于混合和接着用于排出和优选也用于储存聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的起始组分。封闭系统要对外封闭料筒，由此骨水泥料团可以在该料筒的封闭的内腔中进行混合。但是同时该封闭件的打开对于用户来说应该尽可能地简单并且需要尽可能少的或者没有附加的工作步骤。
骨水泥施加器应该含有在相互分开的空腔中的骨水泥粉末或一种包含骨水泥粉末的粉末和至少一种单体液体，其中，单体液体优选应该被布置在容器中，由此单体液体也能够被长期地储存在骨水泥施加器中。封闭系统应该以粉末颗粒不可透过、但是气体——如为了灭菌常用的环氧乙烷——可透过的方式封闭其中储存有水泥粉末的空腔。为了储存粉末使用的空腔也应该用于水泥粉末与单体液体的混合。这意味着，在混合水泥组分之后骨水泥料团位于该空腔中。封闭系统应该尽可能地不能从外部打开。应该尽可能地排除医疗用户与聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末和与单体液体的接触。
此外，在使用所要研发的封闭系统的情况下，应该研发一种用于储存、混合和排出聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的骨水泥施加器。应该最大程度地简化骨水泥施加器的操作，以在根本上避免由于错误地实施的安装步骤而引起的使用错误。医疗用户应该在从包装中取出之后将骨水泥施加器与压出装置连接起来并且接着操作骨水泥施加器。应该通过骨水泥施加器的结构尽可能地避免额外的安装和工作步骤。骨水泥施加器要允许将水泥粉末和单体液体安全地储存在相互分开的隔室中，由此排除在骨水泥施加器的储存期间起始组分的意外混合。骨水泥施加器应该能够用气体环氧乙烷进行灭菌。环氧乙烷必须能够接触到被储存在骨水泥施加器中的水泥粉末。骨水泥施加器应该可以借助于在手术室中迄今常用的手动驱动的压出装置来激活，由此在骨水泥施加器与压出装置形状配合连接或力锁合连接之后通过操作压出装置压出装置的推杆作用到骨水泥施加器上和激活骨水泥施加器。单体液体与水泥粉末的混合应该尽可能在不必从外部手动地运动的混合器的情况下进行。
医疗用户应该可以使聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末与单体液体在骨水泥施加器内聚集起来并进行混合，而两个起始组分不与医疗用户发生接触。要开发的骨水泥施加器优选是一种全预装混合系统。
此外要提供一种方法，该方法实现料筒或者封闭件的尽可能不复杂的打开。
此外，应该找到一种可成本有利地制造的并且可靠地工作的用于混合医用骨水泥和用于储存骨水泥的起始组分的骨水泥施加器以及一种用于混合骨水泥的方法，其中为了混合起始组分可以应用尽可能简单的手动的操作。
作为混合物料的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的第一起始组分应该是粉末并且第二起始组分应该以单体液体的形式存在。骨水泥的两个起始组分应该可以优选地被分开地储存在全预装混合系统中并且可以通过使用骨水泥施加器被安全地聚集起来。
本发明的目的通过一种根据权利要求1所述的骨水泥施加器和一种根据权利要求17所述的方法来实现。特别有利的根据本发明的变型方案由从属权利要求来主张权利。
因此，本发明的目的通过一种用于混合和施加骨水泥的骨水泥施加器来实现，在该骨水泥施加器中骨水泥的起始组分可以在封闭的料筒中混合成骨水泥料团，料筒具有由多个部件构成的封闭系统，该封闭系统包括排出口，封闭系统的至少两个部件能通过混合的骨水泥料团的运动被驱动地相对彼此运动，通过封闭系统的所述至少两个部件的这种相对彼此的运动而使排出口打开，经混合的骨水泥料团的运动能通过在骨水泥料团上的压力驱动。
料筒通过封闭系统的开口被向外打开。封闭系统可以通过驱动骨水泥料团被打开，由此不需要为了打开封闭件而设置任何附加的驱动装置。
根据本发明，作为封闭系统，在此不是仅仅将用于封闭排出口的封闭件被理解为封闭系统，而是决定封闭系统的工作方式的整个封闭系统也在本发明的意义上被理解为封闭系统。例如，这除了盖子、塞子或阀门以外还包括待封闭的排放口和至少一个围绕排放口的壁。
优选可以规定，在至少两个部件彼此相对地完全运动之后，封闭排出口的部件和排出口的间距至少为5mm。优选地，该间距应该在6mm到10mm，使得对骨水泥料团的流动阻力尽可能地低，但是当封闭排出口的部件留在骨水泥施加器中或上时，在运动期间的行程也不变得太大。
可以规定，通过在骨水泥料团上的、与要打开封闭系统所用的压力相同的压力，骨水泥料团接着可以通过被打开的排出口排出。
由此，为骨水泥施加器仅仅配设一个唯一的驱动装置就足够了，借助于该驱动装置不仅可以打开封闭系统，而且可以从料筒中排出准备好的骨水泥料团。
此外可以规定，封闭系统具有壁，该壁具有排出口和塞子，排出口与料筒的环境连通并且当料筒被封闭时塞子封闭排出口，其中，或者是通过骨水泥料团的压力能使具有排出口的壁运动并且塞子相对于料筒被固定；或者是通过骨水泥料团的压力能使塞子运动并且壁相对于料筒被固定或能被固定。
塞子和壁在此情况下形成封闭系统的两个或者说至少两个部件。由此提供一种可容易地并且成本有利地实现的封闭系统，该封闭系统相对地不易受故障的影响。此外，可以通过这样的封闭系统将用于排出骨水泥料团的力也很好地用来打开料筒。
此外可以规定，具有排出口的排出管相对于料筒被可运动地支承，其中，一个封闭该排出管的塞子与料筒固定地连接并且排出管可以通过在骨水泥料团上的压力相对于塞子运动和由此可以被打开。
由此，提供一种可以特别好地使用的骨水泥施加器，该骨水泥施加器具有优点，即用户可以从外部清楚地识别排出管的运动、骨水泥施加器已经做好使用准备并且骨水泥料团即将被从排出管中出来。后者也可以从排出管的运动再次结束上看出。在这种情况下，排出管和塞子是封闭系统的部件。
在此可以规定，能通过在骨水泥料团的与料筒底部面对的一侧上的压力沿从料筒底部离开的方向推压排出管，在此塞子从排出管中脱开并且由此使料筒打开。
由此，可以构造一种简单的和对干扰不敏感的封闭系统，其中塞子不从骨水泥施加器中脱落出来。因此，在此情况下没有封闭系统的任何部件从骨水泥施加器中脱开。
通过本发明的一个优选的扩展方案可以规定，封闭系统包括气体可透过、但粉末和液体不可透过的壁，该壁被这样地布置在料筒中，即骨水泥料团的压力作用到该壁上，由此使塞子或盖子与壁一起相对于料筒运动并从而打开料筒；或由此使排出口与壁一起相对于料筒运动并从而从排出口中除去与料筒固定连接的塞子，其中优选地，该壁包括多孔盘/多孔板。
通过这种结构可以在使用骨水泥施加器之前用灭菌气体如环氧乙烷对料筒的内部进行灭菌，其方法是从料筒的内腔中抽出空气和接着输入灭菌的气体，即使当封闭系统被封闭时也是如此。
根据本发明因此可以规定，在灭菌活塞中，该灭菌活塞包括壁或者该灭菌活塞通过该壁实现，布置有气体可透过、但粉末颗粒不可透过的、开孔的塑料层，该塑料层将灭菌活塞的顶面与灭菌活塞的底面气体可透过地连接起来，其中，该塑料层优选由盘构造成。为了灭菌，气体环氧乙烷可以通过料筒头的贯通部到达灭菌活塞和然后通过开孔的塑料层或通过开孔、但粉末不可透过的密封环渗透到料筒的前部的内腔中并且对粉末进行灭菌。在骨水泥施加器的灭菌和储存以及运输期间通过灭菌活塞的颗粒不可透过的开孔的塑料层或通过开孔的并且粉末不可透过的密封环阻止粉末的颗粒从料筒的前部的内腔中出来。在完成灭菌之后，环氧乙烷可以在放气期间从前部的内腔中通过灭菌活塞的开孔的塑料层和从在料筒头中的贯通部逸出到环境中。
根据本发明可以规定，料筒具有柱形内腔，在该柱形内腔中骨水泥料团被混合，在骨水泥料团上的、用于打开封闭系统和用于从被打开的料筒中排出骨水泥料团的压力能通过排出活塞朝向封闭系统方向——尤其是朝向料筒的料筒头方向——的直线推进产生，所述排出活塞以可轴向运动的方式支承在料筒内腔中，所述封闭系统位于料筒的前侧处。
由此，被用于排出骨水泥料团的排出活塞的运动也可以被用于打开封闭系统。由此，根据本发明的骨水泥施加器只需要唯一一个驱动装置，该驱动装置单向地作用到排出活塞上，用以不仅排出骨水泥，而且打开料筒或者在混合骨水泥的起始组分的期间被封闭的排出口。
排出活塞是可在料筒的内腔中轴向运动的活塞，借助于该活塞可以将骨水泥料团从料筒中的内腔中排出。通过单体液体与粉末混合制造出骨水泥料团。
根据一个特别优选的扩展方案可以规定，为了混合骨水泥料团，在料筒内的作为骨水泥的第一起始组分的单体液体可以通过输送活塞被推压到作为第二起始组分的粉末中，其中，输送活塞被朝封闭系统的方向推压，其中，输送活塞被可轴向运动地布置在料筒的柱形内腔中。
管状的料筒的内腔具有柱形的几何形状，或者说是它是柱形的。柱形的形状是最简单的形状，借此可以实现料筒的内腔并且特别好地适用于引导排出活塞和/或输送活塞的运动。此外，当内腔具有柱形的几何形状时，内腔的前部和后部可以通过可运动的活塞特别简单地在任何位置被向外和彼此相对地密封。
柱形的形状在几何形状上应该理解为具有任意的基面/或者说横截面的一般的柱体的形状，即不仅仅是具有圆形的基面的柱体。因此，内腔的限定的内壁可以是具有任意的基面的柱体和必要时料筒的外套也可以是具有任意的基面的柱体，也就是说也具有非圆形的或非圆的基面。但是，根据本发明，对于第一料筒的内腔，具有旋转对称的并且尤其是圆形的基面的柱形几何形状是优选的，因为这可以最容易地制造并且当排出活塞和/或输送活塞在内腔中被轴向地运动时，也就是说在内腔中纵向地运动时，该排出活塞和/或输送活塞不容易被卡在内腔中。此外，在活塞运动期间，不太可能发生在内腔的内壁和排出活塞之间以及在内腔的内壁和输送活塞之间的可能的泄露。
排出活塞和/或输送活塞在柱形料筒的内腔中可以轴向地运动意味着，它们可以沿着柱形内腔的柱体轴线轴向地运动。
根据本发明的骨水泥施加器的突出之处在于，在内腔的前部中不设置混合装置。为了将粉末与单体液体混合，通常需要混合装置，例如可从外部操作的混合叶片。这对于根据本发明的骨水泥施加器是不必要的。尤其是当在粉末中分布了亲水性添加剂时，借助于该亲水性添加剂可以将单体液体分布到粉末中，可以避免混合装置。粉末还可以含有不透射线物质和/或药物活性物质，例如抗生素。
此外可以规定，粉末被包含在料筒的内腔的前部中，包含单体液体的容器被布置在料筒的内腔的后部中，排出活塞被布置在容器和粉末之间，输送活塞被布置在与封闭系统相对置的料筒底部处。
由此输送活塞可以从外部借助于常规的压出装置驱动，其中，推杆从料筒底部出发单向地压到输送活塞，由此首先打开用于单体液体的容器并且将单体液体压入粉末中，由此在内腔的前部中混合骨水泥料团。随后，输送活塞推压到排出活塞上，由此在内腔的前部中的骨水泥料团被推压到封闭系统上并且将其打开，接着通过被打开的排出口排出骨水泥料团。优点在于，对于所有这些步骤只需要唯一一个直线驱动装置，它由用于水泥料筒的常规的压出装置提供。
也可能的是，依据需要的单体液体的体积，在料筒的内腔的前部中设置两个或多个容器。
此外可以规定，在排出活塞中和/或在排出活塞和内腔的内壁之间设置有至少一个贯通部作为导通装置，通过所述贯通部使内腔的前部和内腔的后部相互连通，在所述至少一个贯通部中或其上布置有粉末不可透过、但单体液体和气体可透过的过滤器。
由此，通过朝排出活塞的方向推压输送活塞，可以将在料筒的封闭的内腔内的单体液体从内腔的后部转移到内腔的前部中，粉末位于该内腔的前部中。
备选地，导通装置也可以是通道或多个通道，该通道从外部布置在料筒上或料筒壁中，并且通过在料筒壁中的贯通部或通过开口使料筒的内腔的前部与内腔的后部连通。排出活塞由此被绕过。单体液体在此可以通过这些通道被从内腔的后部压入内腔的前部中，气体，例如环氧乙烷，可以通过这些通道从内腔的前部流入到内腔的后部中(或反之亦然)。
优选可以规定，所述至少一个贯通部被用粉末不可透过的、但单体液体可透过的过滤器覆盖。这样的过滤器也被称为孔隙过滤器。由此可以防止粉末向前挤入到内腔的后部中并且由此防止粉末与单体液体过早地反应。特别优选地，粉末不可透过并且单体液体可透过的过滤器被布置在排出活塞和粉末之间，以使粉末不会渗入到所述至少一个贯通部中和不会由于与单体液体过早的反应而使所述至少一个贯通部被堵塞。
在根据本发明的具有排出活塞和输送活塞的骨水泥施加器中可以规定，通过朝排出活塞的方向推进输送活塞可以打开容器，单体液体可以压入粉末中和随后排出活塞可以通过输送活塞被朝料筒的前侧的方向推压。
由此实现，仅仅通过输送活塞的单向的运动就已经可以在骨水泥施加器中进行混合和排出骨水泥所需的所有工作步骤。因此，对于进行或实施全部的过程，如打开容器、将单体液体压入粉末中、打开封闭系统和从料筒中排出由粉末和单体液体混合成的骨水泥料团，将一个直线的驱动装置作用到输送活塞上就足够了。由此提供一种极其简单的骨水泥施加器，借此可以制造和施加骨水泥并且同时可以储存骨水泥的起始组分，即包含水泥粉末的粉末和单体液体。
为此也可以规定，通过朝封闭系统的方向推压输送活塞，可以朝封闭系统的方向推压排出活塞并且由此可以将在内腔的前部中由粉末和单体液体形成的骨水泥料团通过排出口压出。
此外可以规定，用于单体液体的容器是玻璃安瓿或塑料安瓿，它可以通过输送活塞的运动被破开，或用于单体液体的容器是箔袋，它可以通过输送活塞的运动被割开、被刺开或被撕开。
优点在于，在这种容器中的单体液体可以长时间地储存在骨水泥施加器中。为了相同的目的可以规定，箔袋用金属涂层，特别是用铝涂覆。特别优选地，容器是玻璃安瓿，因为单体液体可以特别长时间在玻璃安瓿中储存。
也可以规定，在排出活塞上布置有锁止结构，从而能在内腔的前部和后部之间使排出活塞与料筒锁止，这种锁止作用不能够通过在打开容器时产生的力和由输送活塞施加到单体液体上的压力释放，但是能够通过直接由输送活塞作用到排出活塞上的压力释放。
在此假设，输送活塞被通常的具有可推进的推杆的压出装置驱动并且没有非正常的压力冲击被施加到输送活塞上，这种非正常的压力冲击可能通过单体液体作为冲击被传递到排出活塞上。在这样的冲击下，排出活塞可能从内腔中脱出。通过根据本发明的措施实现，首先通过推进输送活塞，容器可以被打开并且流出的单体液体与输送活塞一起接着可以被压入料筒的内腔的前部中，即被压入粉末中，其中，排出活塞在此相对于料筒和内腔保持在位置上。只有在单体液体在最大程度上被压入粉末中之后，并且因此骨水泥料团处于料筒的内腔的前部中时，才能接着用排出活塞将骨水泥料团推压到封闭系统上，以打开排出口和之后将骨水泥料团从料筒的前部中通过被打开的排出口压出，其方式是将输送活塞直接地压到排出活塞上(也就是说，除了可能地在其之间留有的固体，如容器部件或填充材料以外)并且驱动排出活塞。因此，用于释放锁止作用的力大于用于打开和在必要时也大于用于破坏单体液体的容器所需要的力。例如当容器是玻璃安瓿时，该玻璃安瓿必须在最大程度上被推压和由此破裂，以便它的体积在被挤出时被足够程度地减小，此时容器的破坏可以是有意义的。这意味着，通过输送活塞的轴向的运动才使用于单体液体的整个容器被推挤到一起，其中，同时单体液体被压入料筒的内腔的前部中，或被压入粉末中，并且在此之后才通过输送活塞施加到排出活塞上的压力释放排出活塞的锁止元件并且排出活塞将形成的骨水泥料团朝封闭系统或排出口的方向推压。如果塑料袋被作为用于单体液体的容器来使用，那么可以取消锁止结构。
可以规定，在内腔的后部中除了容器以外还布置有至少一种填充材料，尤其是在容器和排出活塞之间的区域中布置至少一种填充材料，其中，优选该填充材料是泡沫材料和/或塑料球。
填充材料用于排挤从容器中流出的单体液体。通过填充材料由此使在内腔的后部中或在容器和排出活塞之间的自由体积减小。这种自由体积必须用单体液体填充并且在压出单体液体之后保留在料筒的内腔的后部中。因此，通过减小在这个区域中的自由体积，可以使用更少的单体液体量。这一点由于成本原因和由于单体液体的化学特性是值得追求的。尤其在使用玻璃安瓿作为用于单体液体的容器的情况下泡沫材料的使用是特别优选的，因为在通过输送活塞打开玻璃安瓿期间产生的玻璃碎片可以被压入泡沫材料中并且然后输送活塞的运动不受阻塞。
根据本发明特别优选地使用如下的泡沫材料环作为填充材料：该泡沫材料环绕作为用于单体液体的容器的玻璃安瓿的头部被布置在玻璃安瓿和排出活塞之间的自由体积中。
此外可以规定，网栅、滤网或碎片防护件被布置在粉末和用于单体液体的容器之间，优选被布置在排出活塞和容器之间或在排出活塞中或上的贯通部中。
为此，网栅、滤网或碎片防护件可以被布置在排出活塞和容器之间或在排出活塞和粉末之间或在排出活塞的至少一个开口中或在排出活塞和内腔的内壁之间的至少一个开口中。
通过网栅、滤网或碎片防护件可以拦住容器的碎片或容器的碎块。由此防止骨水泥料团被用于单体液体的容器的材料污染。
此外可以规定，输送活塞在料筒底部上封闭料筒的内腔，尤其是气密地和液密地封闭。
由此实现，单体液体在压入粉末中时不可以在料筒的后端处流出。为此例如可以使用两个环绕的密封件，它们使排出活塞相对于料筒的内壁密封。该密封件例如可以由橡胶制成。
也可以规定，排出活塞相对于料筒的内腔的内壁被密封。为此也可以使用由橡胶制成的环绕的密封件。
此外可以规定，在容器中的单体液体的体积至少与在料筒的内腔的前部中的粉末颗粒之间的被用空气填充的间隙的体积一样大，优选至少等于或恰好等于当输送活塞顶靠在排出活塞上时在内腔的前部和内腔的后部中的粉末颗粒之间的被用空气填充的间隙的体积减去容器的材料的体积和可能存在的在内腔的后部中的填充材料的体积。
由此保证，在骨水泥施加器中准备好正确的单体液体量，以制造出具有希望的稠度的骨水泥。由此保证，全部粉末用所需体积的单体液体润湿，并且可以产生均匀的水泥料团。
同样大的意思在这一点上是指优选体积偏差在10％以内。
此外可以规定，内腔的前部的体积至少等于粉末颗粒和要从内腔的后部中压出的单体液体的总体积。
根据本发明的骨水泥施加器的一个优选的扩展方案可以规定，在料筒的前端部处或在料筒的前侧的料筒头中设置有用于多余的单体液体的接纳部，粉末不能进入接纳部中，优选地，所述接纳部是亲水性的海绵状的结构体。
由此实现，骨水泥料团具有希望的稠度和不含过多的单体液体。由此单体液体可以在稍微过量下使用，以补偿在引入粉末中的单体液体的量上的不确定性。所述接纳部也可以是封闭系统的一部分。
根据一个优选的改进方案可以规定，粉末是被压入内腔的前部中的，优选地在内腔的前部中处于压力下。
可以规定，在粉末的水泥颗粒之间的间隙占被压入的粉末的25体积％到40体积％。
通过压入粉末实现，粉末颗粒如此紧密地彼此靠近，使得被分布在粉末中的亲水性添加剂即使在低浓度下也在粉末中引导单体液体和在粉末中分布单体液体，由此当单体液体仅仅从一侧被压入粉末中时就足够了。
此外可以规定，直接地在输送活塞上方将气体处理口布置在料筒的壁中，该气体处理口将内腔的后部与周围环境连通。
一旦输送活塞朝排出活塞的方向被足够远地运动，这个气体处理口就被输送活塞封闭。优选地，在用于单体液体的容器通过运动输送活塞被打开之前封闭该气体处理口，以防止单体液体从内腔的后部流出。借助于气体处理口可以对料筒的内部和料筒的内容物用环氧乙烷进行灭菌。环氧乙烷可以经由料筒头进入料筒中，也可以另一方面通过气体处理口进入料筒中。
此外可以规定，在料筒的后端处设置连接元件，借此可以将骨水泥施加器与压出装置连接。压出装置具有可推进的推杆或可推进的杆，借此可以在料筒的内腔中朝料筒的前侧的方向推进输送活塞。
此外可以规定，料筒由前部的料筒部件和后部的料筒部件组成，所述前部的料筒部件和后部的料筒部件以彼此固定的方式连接，尤其是被螺纹连接，优选地在前部的料筒部件上固定料筒头。
在此可以根据本发明优选地规定，料筒的内腔的前部通过前部的料筒部件和料筒头限定，或可能地通过头部部件和前部的料筒部件限定，其中布置有用于单体液体的容器的内腔的后部通过后部的料筒部件和料筒底部或输送活塞限定。
由于料筒由两个或三个部件组成，骨水泥施加器的装配以及起始组分，优选粉末和用含有单体液体的容器对料筒的装填被简化。由此又可以节省制造成本。
优选地，两个料筒部件和可能的头部部件通过环绕的密封件相对彼此密封，以防止粉末、从被打开的容器流出的单体液体、骨水泥料团在连接部处出来。
此外可以规定，在料筒中包含有作为第一起始组分的单体液体和作为第二起始组分的粉末，由单体液体和粉末在料筒内混合成骨水泥料团，在粉末中分布有亲水性添加剂，借助于该亲水性添加剂能使单体液体分布到全部粉末中，优选地，不存在先前的骨水泥聚合阻碍单体液体在粉末中的进一步分布的情况。
由此实现，在包含在粉末中的水泥粉末与单体液体的聚合发生并且由此抑制单体液体的进一步分布之前，单体液体在粉末中被快速地分布。只有这样，根据本发明的、在一个单独的料筒中的结构才有可能，即单体液体被从一侧压入粉末中并且仍然可以在聚合抑制单体液体在粉末中进一步分布之前分布到全部粉末中。
添加剂优选是颗粒状的或纤维状的。添加剂优选具有一种含有至少一个OH基团的化学物质。添加剂优选具有至少每克添加剂0.6g甲基丙烯酸甲酯的吸收能力。
根据本发明可以规定，粉末具有至少一种筛分粒度级小于100μm的颗粒状的聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、引发剂，和至少一种不溶于甲基丙烯酸甲酯的、颗粒状的或纤维状的添加剂，所述添加剂在室温下具有大于等于每克添加剂0.6g甲基丙烯酸甲酯的吸收能力。
这种粉末特别好地适合于使单体液体分布在粉末中，由此实现一种骨水泥施加器的结构，通过该结构在料筒的内腔的窄侧上也可以实现单体液体的单侧的压入。在此令人惊讶地发现，通过简单地使这种和尤其是在以下定义的粉末与单体液体，尤其是与下面定义的单体液体接触，可以产生无粘结的(klebfrei)、可塑性变形的骨水泥料团，该骨水泥料团独立地通过自由基聚合硬化，而不需要手动地或借助于技术辅助手段来混合水泥料团。已经观察到，通过将在甲基丙烯酸甲酯中不溶解的、颗粒状的或纤维状的添加剂，该添加剂在室温下具有大于每克添加剂0.6g甲基丙烯酸甲酯的吸收能力，添加到低粘度的骨水泥的水泥粉末中，得到一种改性的粉末作为水泥粉末，单体液体可以在至少5cm的距离上被压入到该粉末中。添加剂也令人惊讶地改善了通过单体液体对水泥粉末的润湿。添加剂在此具有“芯吸效应(Docht-Effekt)”并且在以0.1重量％起的非常少的量下就已经将单体液体引导到粉末的内部。此外，添加剂延迟了在粉末中的聚合物颗粒的粘结，从而延迟阻塞的凝胶层的形成和促进单体液体渗入粉末中。在此情况下单体液体可以被压入粉末中或者也可以被吸入粉末中。
在此可以优选规定，添加剂在其表面上具有共价键合的羟基。添加剂可以根据本发明优选地从由微晶纤维素、氧化纤维素、淀粉、二氧化钛和二氧化硅组成的组中选择，其中，特别优选的是热解二氧化硅。添加剂可以具有小于100μm的筛分粒度级，优选地小于50μm的筛分粒度级和更特别优选地小于10μm的筛分粒度级的粒度(颗粒尺寸)。此外可以优选规定，以粉末的总重量为基准，在粉末中含有0.1重量％至2.5重量％的量的添加剂。此外可以规定，聚合物粉末可以含有过氧化苯甲酰作为引发剂。
可以规定，单体液体至少含有一种甲基丙烯酸甲酯和一种活化剂。此外可以规定，单体液体含有至少一种来自芳香族胺的组的活化剂。此外可以规定，单体液体含有至少一种来自醌或位阻酚类的组的自由基稳定剂。
有利的是，添加剂在其表面上具有共价键合的羟基。在此特别地Si-OH基团和醇类OH基团是特别有利的。由于表面地排列的OH基团，添加剂具有高的表面能，从而实现了添加剂良好的、甲基丙烯酸甲酯可润湿性。热解二氧化硅
Figure BDA0001476891440000151
380和
Figure BDA0001476891440000152
300是特别合适的。除此之外，也可以使用通过溶胶凝胶法生产的二氧化硅作为添加剂。
根据本发明也可以规定，料筒的内腔通过粉末不可透过、但气体可透过的连接部与骨水泥施加器的环境连通，优选地，该连接部通过粉末不可透过、但气体可透过的塞子和/或塑料环和/或在料筒中的壁中的通孔形成。
由此料筒的内部可以用诸如环氧乙烷的灭菌气体进行灭菌。特别优选的是，在料筒的内腔中设置另外的气体可透过、但粉末不可透过的通孔。此时环氧乙烷可以流过料筒的内腔和粉末并且由此实现对料筒的内腔和粉末的完全灭菌。优选地，为此气体可透过并且粉末不可透过的连接部以及所述另外的气体可透过并且粉末不可透过的通孔被彼此相对置地布置在料筒中。
本发明基于的目的也通过一种用于施加骨水泥的方法来实现，其中将压力施加到用封闭系统封闭的料筒中的骨水泥料团上，通过该压力使由骨水泥料团转移的力施加到封闭系统的相对于料筒可运动的部件上，由此使封闭系统的该部件相对于料筒运动并且由于封闭系统的该部件的运动使料筒打开，接着以相同的压力使骨水泥料团从打开的料筒中排出。
在此可以规定，该方法通过一种根据本发明的骨水泥施加器来实施。
此外可以规定，在骨水泥料团上的压力通过被施加到在料筒中可直线运动的排出活塞上的力形成。
此外，也可以规定，封闭系统的所述可运动的部件是盖子或塞子，使该盖子或塞子相对于具有排出口的壁运动，而该壁相对于料筒固定；或者封闭系统的所述可运动的部件是具有排出口的壁，在初始位置中封闭该排出口的盖子或塞子相对于料筒固定。
此外可以规定，使输送活塞在料筒的柱形内腔中朝料筒的前侧方向运动，其中，在输送活塞和料筒的前侧之间布置有排出活塞，通过输送活塞朝着排出活塞的运动，将布置在输送活塞和排出活塞之间的、作为骨水泥的第一起始组分的单体液体压入在排出活塞和所述前侧之间的、包含作为骨水泥的第二起始组分的粉末的内腔的前部中，由此形成骨水泥料团，输送活塞碰撞到排出活塞上并且接着输送活塞朝料筒的前侧方向推压排出活塞，通过由排出活塞施加到骨水泥料团上的压力打开封闭系统。
由此，通过作用到输送活塞上的单向的驱动装置不仅可以混合由起始组分构成的骨水泥料团，而且可以打开封闭系统和排出骨水泥料团。
通过用单体液体润湿包含在粉末中的水泥粉末颗粒形成骨水泥料团。随后，通过单体液体使水泥粉末颗粒膨胀，并通过促进剂与引发剂的反应引发单体液体的自由基聚合。促进剂和引发剂是粉末单体流体体系的一部分。通过这些化学反应形成骨水泥料团。
根据本发明可以规定，在不使用剪切力下进行骨水泥料团的混合。借助于具有添加剂的粉末可以实现这一点。
根据本发明可以规定，被转移到粉末中的单体液体的质量是在粉末的质量的1.5倍至2.5倍。
为了获得在骨水泥料团中的粉末和单体液体之间的希望的混合比，根据本发明可以规定，多余的单体液体被容纳在壁的孔隙过滤器和料筒头之间的料筒的前侧处。为此，单体液体被推压通过孔隙过滤器，该孔隙过滤器对粉末和骨水泥料团是可不透过的。通过在单体液体穿过粉末直至达到壁之后容纳多余的单体液体，可以防止骨水泥料团变得太稀薄并且由此获得不希望的稠度。此外，为了避免骨水泥料团的太粘稠的稠度，可以规定，单体液体过量地存在，以补偿由于残留在排出活塞和输送活塞之间以及在排出活塞的通孔中的单体液体的残余部分引起的损失。
也可以规定，通过输送活塞朝排出活塞方向的运动来打开用于单体液体的容器，该容器在料筒的内腔中被布置在输送活塞和排出活塞之间，优选地，使作为容器的玻璃安瓿或塑料安瓿在输送活塞和排出活塞之间破裂或者使作为容器的箔袋撕开、割开或被刺破并且箔袋随后被压开。
由此可以如此地实施该方法，即起始组分，尤其是单体液体事先也可以被长期地储存在料筒中。
可以规定，在打开容器期间和在将单体液体压入粉末中期间，使排出活塞与料筒的内壁锁止，其中，通过输送活塞作用在排出活塞上的压力解除排出活塞与料筒的内壁的锁止作用并且随后输送活塞朝料筒头的方向推压排出活塞。
由此可以保证，首先，用于单体液体的容器被打开，然后在排出活塞被输送活塞朝料筒头的方向推压以便将骨水泥料团从料筒中挤出之前，单体液体完全地或者至少希望的数量的单体液体被压入粉末中。
根据本发明的方法的突出之处也可以在于，将料筒插入一个压出装置中并且推进压出装置的推杆，其中，通过推进推杆在骨水泥料团上产生压力，其中，优选通过推杆朝封闭系统的方向驱动输送活塞。
此外可以规定，为了制造骨水泥料团，借助于在作为骨水泥料团的第二起始组分的粉末中的亲水性的添加剂使作为骨水泥料团的第一起始组分的单体液体分布在粉末中，其中，优选粉末被压缩或在机械压力下被包含在料筒的内腔的前部中。
根据本发明可以规定，粉末被压入料筒的内腔的前部中，其中优选地，料筒的内腔的前部被这样地封闭，即在内腔的前部中粉末处在机械压力下并且由此保持被压缩的状态。该机械压力由料筒、排出活塞以及由料筒头维持，它们由此处在力作用下。因此，用于施加压力的力通过料筒、排出活塞和料筒头的弹性或弹性变形来施加。
本发明是基于令人惊讶的认识：借助于根据本发明的骨水泥施加器和包含在其中的封闭系统，可以将用于从料筒中排出骨水泥料团的压力也用于打开料筒或封闭系统。因此可以节省附加的部件并且尤其是可以省去一个由用户进行的附加的工作步骤。借助于在封闭系统上的骨水泥的压力，排出口被向外打开并且由于相同的压力骨水泥料团可以从料筒中流出。封闭件在此提供了优点，即料筒最初是被封闭的，由此料筒的内部与环境是分开的。由此一方面，在打开封闭系统之前，环境不被料筒的内容物，即骨水泥料团或起始组分污染，并且另一方面，在其中储存的起始组分可以在密封下在较长时间上无菌地储存。
优选地，借助于根据本发明的骨水泥施加器，可以通过将压力施加到被混合的骨水泥料团上的那个力来实施或者说推动另外的工作步骤。特别优选地，所有的工作步骤仅用一个连续的力作用来实现。作为另外的工作步骤，除了压出骨水泥料团和打开封闭系统以外，还可以考虑混合由两个起始组分构成的骨水泥料团、将作为第一起始组分的单体液体引入作为第二起始组分的粉末中和打开用于单体液体的容器。但是优选地，根据本发明，首先通过借助于被分布在粉末中亲水性的添加剂将单体液体分布到粉末中实现起始组分的混合或者至少支持它们的混合。在此，通过压缩在料筒中的粉末支持单体液体的分布。
用于根据本发明的骨水泥施加器的封闭系统仅仅通过在料筒的空腔中的骨水泥料团的运动自动地打开空腔。在骨水泥施加器与压出装置形状配合地或力锁合地连接之后，通过操作压出装置，压出装置的推杆作用到骨水泥施加器上。由此，含有单体液体的容器被打开并接着在推杆继续运动下单体液体被压入水泥粉末中。根据本发明，仅仅通过压出装置的推杆的向前运动就可以实施单体液体的容器的打开、随后的单体液体到水泥粉末中转移和起始组分的混合，以形成水泥料团。
骨水泥施加器基于如下构想：这样地利用手动操纵的压出装置的推杆的本身已知的直线的向前运动，通过推杆的直线的向前运动的推压力的连续作用，首先单体液体的容器被打开，该容器接着被压缩，由此单体液体从容器中流出并被压入到被压缩的水泥粉末中，其中，在水泥粉末颗粒之间存在的空气通过被压入的单体液体排挤出去并且在水泥粉末颗粒通过单体液体湿润之后形成水泥料团。其前提是使用一种水泥粉末，该水泥粉末被如此地进行调节，使其非常好地被单体液体润湿并且可以通过毛细作用吸入单体液体。
骨水泥施加器的构想在于，将至少一个用于单体液体的容器如此地布置在水泥粉末的储器后面，即在容器后面布置可轴向运动的输送活塞并且在该容器和用于水泥粉末的储器之间布置仅对液体和气体可透过的排出活塞。在水泥粉末的储器的前面布置作为可在料筒中运动的壁的灭菌活塞，该灭菌活塞仅对气体和液体是可透过的，而对混合的骨水泥料团则是不可透过的。灭菌活塞与排出管连接，其中，排出管的开口通到灭菌活塞的底面上。
根据本发明的、具有输送活塞和排出活塞的骨水泥施加器的特别的优点在于混合系统的简化的操作。用户只需在第一步骤中将填充有粉末和单体液体的骨水泥施加器与手动的压出装置连接起来并且在第二步骤中连续地操作通过料筒头向上指向的压出装置，直到骨水泥料团从排出管中出来。然后，如在迄今通常的混合系统中那样，可以通过继续操作压出装置压出骨水泥料团。该骨水泥施加器是一种全预装混合系统，在使用合适的粉末或水泥粉末时，它可以作为即用型系统使用。
与以前的全预装混合系统不同，不再需要复杂的组装步骤和借助于具有固定在其上的混合元件的混合杆的手动的混合。由此从结构上排除了由于错误的组装步骤和错误的手动的混合导致的使用错误。
重要的是，在封闭系统进行运动之后，在塞子或盖子和排出口之间的间距至少为5mm。优选地，该间距应在6mm到10mm，使得要排出的骨水泥料筒的流动阻力尽可能低。
根据本发明，在封闭系统中，尤其在封闭系统的壁中，布置气体可透过、但粉末颗粒不可透过的、开孔的塑料层，其中，塑料层优选由盘构造成。这个气体可透过的壁允许对用粉末填充的、料筒的内腔的前部进行气体处理。封闭系统的这个部件在此处也称为灭菌活塞，尤其当它以能相对于料筒轴向运动的方式布置在料筒的内腔中时。
在一个实施方式中，灭菌活塞被可轴向运动地布置在料筒中，其中，塞子封闭通到灭菌活塞中的排出管的下端部。该塞子通过径向的连接条与料筒以不能轴向移动的方式连接。这些连接条优选与环件连接。这个环件可以通过料筒的内壁卡住。在此情况下，该环件具有比料筒的内直径稍大的外直径。也可能的是，当料筒头被旋拧到料筒上或通过锁止系统与料筒连接时，将该环卡在料筒头和料筒之间的环形间隙中。灭菌活塞被可释放地与料筒的内壁连接，其中，灭菌活塞优选通过至少一个锁止结构被可释放地与料筒连接，其中，所述至少一个锁止结构可以通过在料筒的轴向上的力作用被释放。在粉末与单体液体混合之后，通过压出装置的作用，骨水泥料团被朝料筒头的方向推压。通过骨水泥料团的压力灭菌活塞被朝料筒头的方向推压。灭菌活塞由此朝料筒头的方向运动并且离开不可轴向运动的、被固定在料筒上的塞子。由此排出管被从塞子拉开并且排出管的开口被释放，形成的骨水泥料团可以通过打开的排出管被向外推压。不可轴向运动的塞子与可轴向运动的灭菌活塞一起形成可通过骨水泥料团的轴向压力朝料筒头的方向打开的封闭系统。
在一个替代的设计方式中，灭菌活塞在轴向上不可移动地布置在料筒中(但是为了简单起见，在本例中仍然将其称为灭菌活塞)，其中，在排出管中布置可轴向移动的塞子。在排出管中的可轴向移动的塞子与灭菌活塞形成料筒的可通过轴向压力打开的封闭系统。这意味着，在将单体液体与粉末混合之后产生的骨水泥料团通过压出装置的作用被朝料筒头的方向推压。被轴向固定在料筒中的灭菌活塞不会屈从于水泥料团的压力。然而，布置在排出管中的塞子是可轴向移动的。由此，水泥料团将塞子从排出管中压出。排出管被释放并且骨水泥料团可以通过排出管被压出。
根据本发明的封闭系统的特别的优点在于，仅仅由于被混合的骨水泥料团的挤出压力，排出管或料筒的排出口在没有附加的外部的工作步骤下被自动地打开。由此避免在储存期间起始组分尤其是水泥粉末可能会无意地从料筒中出来。起始组分被安全地储存在料筒中。尽管被安全地封装在料筒中，使用气态的环氧乙烷进行灭菌仍然是可能的，气态的环氧乙烷是灭菌所必需的。封闭系统的一个特别的优点在于，如果不拆卸整个封闭系统，从外部不能够进行任何过早打开的操作。
一种根据本发明的用于聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的骨水泥施加器或一种用于这样的骨水泥施加器的封闭系统例如包括：
a)中空柱形的料筒，其具有在料筒端部上布置的、用于与压出装置连接的元件，
b)排出管，
c)封闭中空柱形的料筒的料筒头，其中，在料筒头中布置有用于容纳排出管的贯通部，至少一个贯通部将料筒头的外侧面与料筒头的内侧面以气体可透过的方式连接起来，
d)其中，在料筒头后面布置灭菌活塞，该灭菌活塞是气体可透过、但粉末颗粒不可透过的，其中，灭菌活塞具有一个从底面延伸到顶面的贯通部，该贯通部在顶面上与排出管以液体可透过的方式连接，
e)封闭排出管的塞子，和
f)其中，通过在塞子和灭菌活塞之间的轴向相对运动，排放管被打开。
此外，根据本发明的是一种具有封闭系统的料筒系统。该料筒系统包括：
a)具有布置在料筒端部上的、用于与压出装置连接的元件的中空柱形的料筒，
b)封闭中空柱形的料筒的料筒头，其中，用于容纳排出管的贯通部被布置在料筒头中，至少一个贯通部将料筒头的外侧面与料筒头的内侧面以气体可透过的方式连接起来，
c)排出管，
d)灭菌活塞，该灭菌活塞是气体可透过、但粉末颗粒不可透过的，其中，灭菌活塞具有从底面延伸到顶面的贯通部，该贯通部在顶面上与排出管以液体可透过的方式连接，
e)柱形的封闭塞子，该封闭塞子相对于排出管被可轴向移动地布置，
f)输送活塞，该输送活塞被可轴向运动地布置在料筒中，该输送活塞以液体不可透过的方式封闭料筒底部，
g)排出活塞，该排出活塞在料筒中可轴向运动地被布置在灭菌活塞和输送活塞之间，其中，排出活塞具有至少一个在两个端面之间的、液体可透过并且粉末颗粒不可透过的贯通部，
h)至少一个单体液体容器，
i)用于储存单体液体容器的第一空腔，该空腔通过料筒的内壁、输送活塞和排出活塞限定，
j)水泥粉末，和
k)第二空腔，在该第二空腔中布置水泥粉末，其中，第二空腔通过料筒的内壁、灭菌活塞和排出活塞限定。
为了确定添加剂的吸收能力，对从药剂学中已知的恩思林氏仪(C.-D.Herzfeldt，J.Kreuter(Hrsg.):Grundlagen der Arzneiformenlehre.Galenik 2，Springer VerlagBerlin Heidelberg New York，1999，S.79-80.(C.-D.Herzfeldt，J·Kreuter(编者)：药物剂型学基础，盖伦制剂2，Springer出版社柏林海德堡纽约，1999年，第79-80页))作出简化。使用了Schott公司的玻璃过滤坩埚1D3。首先确定玻璃过滤器坩埚的自重。然后分别将3.000g或1.000g的添加剂称重到玻璃过滤坩埚中。将玻璃过滤坩埚放在吸滤瓶上。向添加剂中加入20ml甲基丙烯酸甲酯，使添加剂被完全覆盖。没有被添加剂吸收的甲基丙烯酸甲酯通过玻璃过滤坩埚向下流出。15分钟后，将玻璃过滤器坩埚与添加剂和被吸收的甲基丙烯酸甲酯一起称重并确定被吸收的甲基丙烯酸甲酯的质量。将该测定分别重复三次并且确定平均值。作为参考，用相同的方式处理具有不含被添加的添加剂的甲基丙烯酸甲酯的玻璃过滤坩埚。
示例1:测定添加剂的吸收能力
为了测定添加剂的吸收能力，使用了以下的起始材料：
甲基丙烯酸甲酯(Sigma-Aldrich)
淀粉(Sigma-Aldrich，筛分粒度级<100μm)
纤维素(Sigma-Aldrich，筛分粒度级<100μm)
Figure BDA0001476891440000221
380(Evonik，
Figure BDA0001476891440000222
)
为了测定添加剂淀粉、纤维素和
Figure BDA0001476891440000223
380的吸收能力，使用了Schott Mainz公司的玻璃过滤坩埚1D3。首先确定玻璃过滤器坩埚的自重(皮重)。然后分别将3.000g的添加剂和在
Figure BDA0001476891440000224
380的情况下1.000g称重加入玻璃过滤坩埚中。将具有被称重加入的添加剂的玻璃过滤坩埚放在吸滤瓶上。向添加剂中加入10ml甲基丙烯酸甲酯，使添加剂被完全覆盖。没有被添加剂吸收的甲基丙烯酸甲酯通过玻璃过滤坩埚向下流出。15分钟后，将玻璃过滤器坩埚与添加剂和被吸收的甲基丙烯酸甲酯一起称重并确定被吸收的甲基丙烯酸甲酯的质量。将该测定分别重复三次并且求出平均值。作为参考，用相同的方式处理具有不含被添加的添加剂的甲基丙烯酸甲酯的玻璃过滤坩埚。
Figure BDA0001476891440000225
附图说明
以下借助于二十一个示意示出的图来解释本发明的另外的实施例，但是在此不限制本发明。在此示出:
图1:具有两件式的料筒的第一示例性的根据本发明的骨水泥施加器在初始状态下的示意横剖图；
图2:根据图1的骨水泥施加器的示意透视图；
图3:根据图1和2的骨水泥施加器的部件的分解透视图；
图4:第一示例性的骨水泥施加器的五个示意横剖图A至E，它们示出在制造和施加骨水泥料团期间骨水泥施加器的使用流程；
图5:封闭系统的局部放大图，作为第一示例性的骨水泥施加器的示意部分横剖图；
图6:具有一体的料筒的第二示例性的骨水泥施加器的六个示意横剖图A至F，它们示出在骨水泥料团的制造和施加期间骨水泥施加器的使用流程；
图7:根据图6的第二示例性的根据本发明的骨水泥施加器的外观透视图；
图8:根据图6和7的第二骨水泥施加器的部件的分解透视图；
图9:具有备选的封闭系统的第三示例性的骨水泥施加器的六个示意横剖图A至F，它们示出在骨水泥料团的制造和施加期间骨水泥施加器的使用流程；
图10:根据图9的第三示例性的根据本发明的骨水泥施加器的外观透视图；
图11:根据图9和10的第三示例性的根据本发明的骨水泥施加器在初始状态下的透视横剖图；
图12:备选的封闭系统的局部放大图，作为第三示例性的骨水泥施加器在初始状态下的示意部分横剖图；
图13:备选的封闭系统的局部放大图，作为第三示例性的骨水泥施加器在压出骨水泥料团之后的示意部分横剖图；
图14:第四示例性的根据本发明的骨水泥施加器在初始状态下的示意透视横剖图；
图15:第四示例性的骨水泥施加器的五个示意横剖图A至E，它们示出骨水泥施加器在骨水泥料团的制造和施加期间的使用流程；
图16:根据图14和15的、具有一体的料筒和加长管的、第四示例性的根据本发明的骨水泥施加器在初始状态下的示意横剖图；
图17:具有备选的封闭系统的第五示例性的骨水泥施加器的六个示意横剖图A至F，它们示出骨水泥施加器在骨水泥料团的制造和施加期间的使用流程；
图18:第五示例性的根据本发明的骨水泥施加器在初始状态下的两个示意透视横剖图；
图19:在示意横剖图中示出的第六示例性的骨水泥施加器的前侧的局部放大图；
图20:第六示例性的骨水泥施加器的料筒的前部的部分的透视横剖图；和
图21:具有排出管加长体的第六示例性的骨水泥施加器的料筒的前部的另一个透视横剖图。
具体实施方式
在附图中，对于不同的实施例而言，对于相同的或相同类型的部件也使用相同的附图标记，以保持清晰性和实施例的可比性。
图1至5示出具有根据本发明的封闭系统的、根据本发明的第一骨水泥施加器的示例性的设计结构。在此，图1示出示例性的根据本发明的第一骨水泥施加器在初始状态下的示意横剖图，图2示出骨水泥施加器的示意透视图，图3示出骨水泥施加器的部件的分解透视图，图4示出骨水泥施加器的五个示意横剖图A至E，它们示出骨水泥施加器在骨水泥料团的制造和施加期间的使用流程，图5示出封闭系统的局部放大图，作为骨水泥施加器的示意性部分横剖图。
在骨水泥施加器的初始状态下，在骨水泥施加器中含有作为PMMA骨水泥的起始组分的粉末1和作为PMMA骨水泥的另外的起始组分的单体液体2。粉末1含有作为主要成分的骨水泥粉末以及亲水性添加剂，借助于该亲水性添加剂可以将单体液体2分布在粉末1中。粉末1和单体液体2被包含在两件式的料筒3，4里面，其中，粉末1被布置在料筒3，4的具有前内腔的前料筒部件3中，单体液体2被布置在料筒3，4的具有后内腔的后料筒部件4中。后内腔和前内腔共同地限定料筒3，4的柱形内腔。
在骨水泥施加器的后端(在图1中下部，在图2中向右上后部和在图4中右边)处布置有输送活塞5，该输送活塞可以在轴向上直线地朝向骨水泥施加器的前侧(在图1中上部，在图2中向左下前部和在图4中左边)的方向在料筒3，4的内腔中推进，或者说被可运动地支承。输送活塞5封闭料筒3，4的内腔的后端。在前内腔的后端部中，或者说在料筒3，4的前内腔与后内腔的连接部中，布置排出活塞6，该排出活塞可以在轴向上直线地在骨水泥施加器的前侧的方向上在料筒3，4的内腔中推进，或者说被可运动地支承。排出活塞6因此在料筒3，4的内腔中被布置在粉末1和单体液体2之间。
在骨水泥施加器的前侧处布置有封闭系统，借助于该封闭系统料筒3，4的内腔被向前封闭，但是为了排出由起始组分1，2混合的骨水泥料团44(参见图4D和4E)该封闭系统可以打开。封闭系统的壁7具有中央的圆形排出口并且以在前料筒部件3的前内腔的轴向上可运动的方式布置。排出口通过内环限定。壁7按照具有外环的轮形件的方式来构造，该外环经由多个支撑件与限定排出口的内环连接。内环、外环和支撑件一体地由塑料制成。此外，封闭系统包括塞子8，借助于该塞子来封闭在初始状态下的排出口，如图1所示。
单体液体2被包含在作为用于单体液体2的容器9的封闭的玻璃安瓿9里面。在玻璃安瓿9内，单体液体2可以被长时间地储存在骨水泥施加器中。
骨水泥施加器的封闭系统被布置在料筒头10中，该料筒头限定料筒3，4的前内腔的前部区域，或者说料筒3，4的前料筒部件3。严格地说，料筒头10是料筒3，4的一部分。在料筒头10中在端面上设置气体处理口11，该气体处理口在储存状态下或者说在骨水泥施加器的初始状态下被用罩子12封闭。料筒3，4的内腔可以通过气体处理口11用灭菌气体，如环氧乙烷，进行气体处理并由此对料筒3，4的内容物进行灭菌。优选地，在后料筒部件4的壁中，直接地在输送活塞5的位置旁边，与根据图9至18的实施例类似地还设置另外的气体处理口(没有示出)，这些气体处理口将料筒3，4的内部与环境连通并且通过这些气体处理口可以从外部用灭菌气体对料筒3，4的内腔进行气体处理。当输送活塞5朝料筒头10的方向运动时，这些后端部的气体处理口被输送活塞5封闭，由此从安瓿9中流出的单体液体2不会从内腔的后部中向外渗透。由此灭菌气体可以被引导通过料筒3，4。
封闭系统的塞子8被固定环14保持，其中，塞子8通过固定环14的支撑件与固定环14的外环连接。固定环14在外部被固定在料筒头10和前料筒部件3之间的连接部中。由此塞子8也相对于料筒3，4被固定。
在封闭系统的壁7的支撑件之间敞开的间隙是被孔板形式的过滤器16覆盖，该过滤器可被气体透过、但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由此，壁7对气体如环氧乙烷是可透过的，但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。与固定环14类似地，壁7由此通过外环形式的、具有向内朝着排出口方向径向延伸的辐条的支架形成并且因此当它的间隙没有被过滤器16覆盖时是可透过的。壁7和固定环14的结构可以最佳地在图3中看见。壁7与过滤器16以及相对于料筒3，4被不可运动地保持的塞子8和固定环14一起形成用于根据本发明的骨水泥施加器的根据本发明的封闭系统。
与壁7一体地设计地，在排出口处，或者说在限定该排出口的壁7的内环处，布置有排出管18，在使用骨水泥施加器时通过该排出管施加骨水泥料团44(参见图4E)。排出管18因此通入到在料筒3，4内部的排出口中。因此排出管18也与壁7一起运动。为此，排出管18通过在料筒头10中的贯通部在纵向上(即在料筒3，4的柱形内腔的轴向上)被可运动地支承。在贯通部中设置有凸台19，由此，排出管18并且因此具有过滤器16的壁7只有在克服阻力的情况下才能够朝着料筒头10运动。在排出管18中设置环形槽21，该槽与凸台19一起形成排出管18并且因此对壁7相对于料筒头10并且因此相对于料筒3，4的可释放的锁定。具有过滤器16的壁7也可以被称为灭菌活塞。粉末1在压力下被压入到在具有过滤器16的壁7和排出活塞6之间的料筒3，4的内腔的前部中并且处于一种弹性的机械压力下。通过在贯通部中凸台与环形槽2的锁定可以避免，由被压缩的粉末1施加到具有过滤器16的壁7上的弹性压力大到足以使具有过滤器16的壁7朝向料筒3，4的前侧的方向或者说朝着通过料筒头10限定的内腔的端面上被推压并由此使粉末1再次卸压。
在排出活塞6的朝着粉末1指向的一侧上布置对粉末1是不可透过的但是对单体液体2是可透过的孔隙过滤器20。由此使得粉末1不能通过在排出活塞6中设置的通孔22向前挤入到料筒3，4的内腔的后部中。孔隙过滤器20在此遮盖住通孔22，由此粉末1也不能够向前挤入到通孔22中。由此避免，单体液体2在打开安瓿9之后就已经过早地与粉末1的水泥粉末颗粒反应，即在单体液体2被压入内腔的前部中之前。由此可以防止，通孔22被膨胀的骨水泥阻塞并且由此不能够再将单体液体2引入到粉末1中。
在排出活塞6的与孔隙过滤器20相对的一侧上布置网栅24或滤网24，借此防止被破开的玻璃安瓿9的碎片向前挤入到通孔22中。借此也应该保证，单体液体2可以从料筒3，4的内腔的后部中无问题地被压入到粉末1中。在破开安瓿9期间首先安瓿头部26破坏、特别是折断并且由此安瓿9被打开(参见图4B)。来自安瓿9中的单体液体2然后可以流出而进入到料筒3，4的内腔的前部中和接着通过通孔22被压入粉末1中(参见图4C)。在此情况下，安瓿9被破裂成这样小的碎片，即这些碎片适合进入如下的空腔中：该空腔在排出活塞6的与料筒底部面对的一侧上形成(在图1中向下，在图2中向上右后部和在图4中向右)。
为了单体液体2不被从排出活塞6旁边压入料筒3，4的内腔的前部中，两个由橡胶制成的环绕的密封环28被设置在排出活塞6上，借此排出活塞6被相对于料筒3，4的内腔的壁密封。同样在输送活塞5上设置两个由橡胶制成的环绕的密封环30，借此避免单体液体2在料筒底部处向外流出。密封件30的密封作用必须至少大到足以避免单体液体2流出，即使由输送活塞5施加到单体液体2上的压力大到足以使单体液体通过网栅24、通孔22和孔隙过滤器20被压入粉末1中也是如此。
此外，壁7借助于由橡胶制成的环绕的密封件32在料筒头10的区域中相对于前内腔的壁被密封。密封件32在外部围绕壁7的外环延伸。此外，两个料筒部件3，4相互间也借助于由橡胶制成的环绕的密封件34被彼此相对地密封。两个料筒部件3，4通过螺纹相互拧接在一起。为此在前料筒部件3上设置内螺纹和在后料筒部件4上设置外螺纹。以相同的方式，料筒头10和其余的前料筒部件3被相互连接，其中，在此处通过螺纹本身或通过被夹持在其之间的固定环14实现密封。
在料筒底部处，从外部在后料筒部件4上设置用于固定压出装置40(参见图4)的固定装置36。
在排出活塞6上，在侧面设置多个钩子38，作为锁止结构，这些钩子啮合到在内腔的壁上的在前料筒部件3与后料筒部件4的连接部处为此匹配的空隙中。由此通过料筒3，4对排出活塞6产生的锁止作用足够强，以经受住在使玻璃安瓿9破裂成碎片时产生的力的压力和在推进输送活塞5期间单体液体2的压力。只有当输送活塞5直接地顶靠在排出活塞6上时(参见图4C)，所述锁止作用才被释放，或者说钩子38被变形并且从在料筒3，4的内腔的壁中的空隙中滑出，和接着排出活塞6被输送活塞5朝向料筒头10的方向推压到骨水泥施加器的前侧。
在排出活塞6的后端形成于排出活塞6中的空腔中，优选可以设置一种填充材料(没有示出)，例如嵌入泡沫材料和/或塑料颗粒。由此应该将留在这个空腔中的并且不能够被输送活塞5压入粉末1的单体液体2的体积保持得尽可能小。此外，这种填充材料可以作为用于玻璃安瓿9的运输保护和冲击保护来使用，以便玻璃安瓿9在运输初始状态下的骨水泥施加器时(参见图1和2)不会由于疏忽导致破裂。为此可以将一种可压缩的泡沫材料附加地围绕玻璃安瓿9布置在料筒3，4的内腔的后部中。备选地，也可以使用由弹性塑料形成的、可机械变形的间隔件作为运输保护。
一种示例性的根据本发明的用于制造骨水泥料团的方法的流程在图4中通过五个上下叠置地绘制的横剖图——图4A至图4E示出。首先，骨水泥施加器被插入压出装置40中，为此料筒3，4通过固定装置36被固定在压出装置40的匹配的配合件41上(参见图4A)。
接着，压出装置40的推杆42被朝着配合件41推进。推杆42顶靠在输送活塞5上。由此，输送活塞5被推杆42朝向排出活塞6的方向推压。通过输送活塞5的运动，安瓿9被压向借助于锁止结构38锁止的排出活塞6。安瓿头部26被破坏、特别是折断并且安瓿9被打开(参见图4B)。
在压出装置40中的骨水泥施加器在此优选保持为料筒头10向上，由此在随后继续推进输送活塞5期间，首先残存的空气从内腔的后部中向上通过粉末1和通过气体可透过的过滤器16被向外压出。在某一个时刻，单体液体2被输送活塞5从安瓿9中通过网栅24和/或滤网24、通过通孔22和通过孔隙过滤器20压入内腔的前部中进入粉末1中。在此，安瓿9被继续推压并且在此破裂成较小的碎片，这些碎片最后聚集在排出活塞6的后端部的空腔中。粉末1含有亲水性添加剂，该亲水性添加剂关于含水的单体液体2具有大的表面能，该表面能大于骨水泥粉末的表面能。同时，由于被压缩的粉末1，毛细力大，因为在粉末颗粒之间的间隙小。此外，单体液体2通过压力被压入粉末1中。通过所有这些措施，在膨胀的水泥粉末颗粒抑制单体液体2在粉末1中进一步扩散之前，单体液体2被快速地引导进入并通过粉末1并且可以完全地在粉末1中扩散和分布。最后，输送活塞5碰撞到排出活塞6上(参见图4C)。
在粉末1中的水泥粉末与单体液体2反应并且在那里形成骨水泥料团44。为了在此情况下获得在骨水泥料团44中在粉末1和单体液体2之间的希望的混合比，可以将在料筒3，4的前侧处的多余的单体液体2容纳在壁7的多孔型的过滤器16和料筒头10之间。单体液体2为此被推压通过多孔型的过滤器16，该过滤器对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由于单体液体2通过粉末1一直到达壁7，避免了由于接纳多余的单体液体2而使骨水泥料团44变得太稀薄并由此产生不希望的稠度。此外，为了避免骨水泥料团44的太粘稠的稠度，单体液体2被过量地使用，从而补偿由于留在排出活塞6和输送活塞5之间以及在排出活塞6的通孔22中的单体液体2的残余量引起的损失。
通过继续推进输送活塞5，排出活塞6被朝料筒头10的方向推进并且锁止作用或者说锁止结构38被释放。通过排出活塞6朝料筒头10的方向的运动，由骨水泥料团44将压力施加到封闭系统的壁7和过滤器16上。骨水泥料团44不能流过过滤器16，从而骨水泥料团44的压力作用到过滤器16和壁7上。通过凸台19和环形槽21形成的锁定被释放、由此壁7、过滤器16和排出管18可以朝着料筒3，4或者说料筒头10运动，由此封闭系统的这些部件被向前推压，而通过固定环14与料筒3，4固定地连接的塞子8不能够被一起运动。此时，骨水泥料团44流过在固定环14的辐条之间的开口。在此期间，在壁7中的排出口被打开。壁7、过滤器16和排出管18被如此远地向前推进，直到壁7的前侧顶靠在料筒头10的前内侧面上为止。这种状况在图4D中示出。料筒3，4现在被向外打开。当壁7顶靠在内腔的前侧面上时，在壁7和塞子8之间的间距是如此之大，以至于骨水泥料团44流出来所通过的自由面积至少与排出管18的横截面积一样大，以使骨水泥料团44的流动受到尽可能小的阻碍。塞子8是气体可透过的，从而料筒3，4的内部可以用灭菌气体如环氧乙烷进行灭菌。同时，塞子8对在料筒3，4的内腔中的粉末1是不可透过的。
通过继续推进输送活塞5并且因此继续推进排出活塞6，准备好的骨水泥料团44通过排出口和排出管18被向外推压和可以进行施加(参见图4E)。
由于在粉末1中存在的添加剂，单体液体2可以被压向料筒3，4的柱形内腔的前部的基面上并且尽管如此仍然可以实现将单体液体2完全地分布在粉末1中。通过根据本发明的骨水泥施加器的结构，可以使用常规的压出装置40，并且通过推杆42的单向的直线运动不仅可以打开用于单体液体2的容器9、将单体液体2压入粉末1中和由此混合骨水泥料团44，而且可以打开封闭系统并排出和施加混合骨水泥料团44。通过根据本发明的封闭系统的结构，可以利用通过推杆42施加到输送活塞5上的力来打开排出口。
在图6至8中示出第二根据本发明的和示例性的骨水泥施加器，它与根据图1至5的第一示例性的骨水泥施加器的区别在于，第二示例性的骨水泥施加器所具有的料筒46不是由两个料筒部件组成的，其中，料筒头10仍然是被旋拧上的，并且在料筒46的内腔中的排出活塞6不通过锁止结构与料筒46连接。
在此，图6示出具有一体的料筒46的第二示例性的骨水泥施加器的六个示意横剖图A至F，它们示出在制造和施加骨水泥料团44期间骨水泥施加器的使用流程，图7示出第二示例性的根据本发明的骨水泥施加器的透视外观图，图8示出第二示例性的骨水泥施加器的分解透视图。
第二示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式在最大程度上对应于第一示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式，因此也可以在最大程度上参考第一实施例的附图说明。尤其地，使用的粉末1和封闭系统在这两个实施例中是相同的。
在骨水泥施加器的初始状态下，在骨水泥施加器中含有作为PMMA骨水泥的起始组分的粉末1和作为PMMA骨水泥的另外的起始组分的单体液体2。粉末1含有作为主要成分的骨水泥粉末以及一种亲水性添加剂，借助于该亲水性添加剂可以将单体液体2分布在粉末1中。粉末1和单体液体2被包含在料筒46里面，其中，粉末1被布置在料筒46的具有前内腔的前料筒部件中，而单体液体2被布置在料筒46的具有后内腔的后料筒部件中。后内腔和前内腔共同地限定料筒46的柱形内腔。
在骨水泥施加器的后端(在图6中右边和在图7中向右上后部)处布置输送活塞5，该输送活塞可以在轴向上直线地朝骨水泥施加器的前侧(在图6中左边和在图7中向左下前部)的方向在料筒46的内腔中推进，或者说被可运动地支承。输送活塞5封闭料筒46的内腔的后端。在前内腔的后端部中，或者说在料筒46的前内腔与后内腔的连接部中，布置排出活塞6，该排出活塞可以在轴向上直线地朝骨水泥施加器的前侧的方向在料筒46的内腔中推进，或者说被可运动地支承。排出活塞6因此在这个实施方案中在料筒46的内腔中也被布置在粉末1和单体液体2之间。
在骨水泥施加器的前侧处布置有封闭系统，借助于该封闭系统料筒46的内腔被向前封闭，但是为了排出由起始组分1，2混合的骨水泥料团44(参见图6E和6F)该封闭系统可以打开。封闭系统的壁7具有中央的圆形排出口48(参见图8)并且在料筒46的内腔的轴向上被可运动地布置。排出口48通过内环限定(参见图8)。壁7按照具有外环的轮形件的方式来构造，该外环经由多个支撑件与限定排出口48的内环连接。内环、外环和支撑件一体地由塑料制成。此外，封闭系统包括塞子8，借助于该塞子在初始状态下来封闭排出口48，如图6A所示。
单体液体2被包含在由塑料或由玻璃制成的、作为用于单体液体2的容器9的封闭的安瓿9中。安瓿9由玻璃制成或者由如下的塑料制成：这种塑料在化学上对单体液体2是耐受的。在安瓿9内单体液体2可以被长期地储存在骨水泥施加器中。
骨水泥施加器的封闭系统被布置在料筒头10中，该料筒头限定料筒46的内腔的前部区域。严格地说，料筒头10是料筒46的一部分。在料筒头10中在端面上设置气体处理口，该气体处理口在储存状态下或者说在骨水泥施加器的初始状态下被用罩子12封闭。料筒46的内腔可以通过气体处理口用灭菌气体，如环氧乙烷，进行气体处理并由此对料筒46的内容物进行灭菌。优选地，在料筒46的壁中，直接地在输送活塞5的位置旁边，与根据图9至18的实施例类似地还设置另外的气体处理口(没有示出)，这些气体处理口将料筒46的内部与环境连通并且通过这些气体处理口可以从外部用灭菌气体对料筒46的内腔进行气体处理。当输送活塞5朝料筒头10的方向运动时，这些后端部的气体处理口被输送活塞5封闭，由此从安瓿9中流出的单体液体2不能够从内腔的后部中向外渗透。由此灭菌气体可以被引导通过料筒46。
封闭系统的塞子8被固定环14保持，其中，塞子8通过固定环14的支撑件与固定环14的外环连接。固定环14在外部被固定在料筒头10和其余的料筒46之间的连接部中。由此塞子8也相对于料筒46被固定。
在封闭系统的壁7的支撑件之间敞开的间隙被孔板形式的过滤器16覆盖，该过滤器是气体可透过的、但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由此，壁7对气体如环氧乙烷是可透过的，但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。与固定环14类似地，壁7由此通过外环形式的、具有向内朝着排出口48方向径向延伸的辐条的支架形成并且因此当它的间隙没有被过滤器16覆盖时是可透过的。壁7和固定环14的结构可以最佳地在图8中看见。壁7与过滤器16以及相对于料筒46被不可运动地保持的塞子8和固定环14一起形成用于根据本发明的骨水泥施加器的根据本发明的封闭系统。
与壁7一体地设计地，在排出口48处，或者说在限定该排出口48的壁7的内环处，布置排出管18，在使用骨水泥施加器时通过该排出管施加骨水泥料团44(参见图6F)。因此排出管18也与壁7一起运动。为此，排出管18通过在料筒头10中的贯通部在纵向上(即在料筒46的柱形内腔的轴向上)被可运动地支承。在贯通部中设置凸台19作为变窄部，由此，排出管18并且因此具有过滤器16的壁7只有在克服阻力的情况下才能够朝着料筒头10运动。在排出管18中设置环形槽21，该环形槽与凸台19一起形成对排出管18并且因此对壁7相对于料筒头10并且因此相对于料筒46的可释放的锁定。粉末1在压力下被压入到在具有过滤器16的壁7和排出活塞6之间的料筒46的内腔的前部中并且处于一种弹性的机械压力下。通过在贯通部中凸台与环形槽2的锁定可以避免，由被压缩的粉末1施加到具有过滤器16的壁7上的弹性压力大到足以使具有过滤器16的壁7被朝料筒46的前侧的方向上或者说朝着通过料筒头10限定的内腔的端面上推压并由此使粉末1再次卸压。
在排出活塞6的朝着粉末1指向的一侧上布置对粉末1是不可透过的但是对单体液体2是可透过的孔隙过滤器20。由此可以使粉末1不能通过在排出活塞6中设置的通孔22向前挤入到料筒46的内腔的后部中。孔隙过滤器20在此遮盖住通孔22，由此粉末1也不能够向前挤入到通孔22中。由此避免，单体液体2在打开安瓿9之后就已经过早地与粉末1的水泥粉末颗粒反应，即在单体液体2被压入内腔的前部中之前。由此可以防止，通孔22被膨胀的骨水泥阻塞并且由此不能够再将单体液体2引入到粉末1中。
在排出活塞6的与孔隙过滤器20相对的一侧上布置网栅24或滤网24，借此防止被破开的安瓿9的碎片向前挤入到通孔22中。借此也应该保证，单体液体2可以从料筒46的内腔的后部中无问题地被压入到粉末1中。在破开安瓿9期间首先安瓿头部26被破坏并且由此安瓿9被打开(参见图6C)。来自安瓿9中的单体液体2然后可以流出而进入到料筒46的内腔的前部中和接着通过通孔22被压入粉末1中(参见图6D)。在此情况下，安瓿9被破裂成这样小的碎片，即这些碎片适合进入如下的空腔中：该空腔在排出活塞6的与料筒底部面对的一侧上形成(在图6中向右和在图7中向上右后部)。
在料筒底部处，从外部在后料筒部件4上设置用于固定压出装置40(参见图6)的固定装置36。
排出活塞6在压配合下支承在料筒46的内腔中。两个环绕的密封环28在此被这样程度地压缩，使得排出活塞6首先固定地支承在料筒46的内腔中。由此通过料筒46对排出活塞6产生的固定强到足以经受住在使安瓿9破裂成碎片时产生的力的压力和在推进输送活塞5期间单体液体2的压力。只有当输送活塞5直接地顶靠在排出活塞6上时(参见图6D)，传递到排出活塞6上的力才如此地大，以至于在排出活塞6和料筒46的内壁之间的静摩擦力被克服，由此接着排出活塞6被输送活塞5朝料筒头10的方向推压到骨水泥施加器的前侧上。
在排出活塞6的后端形成于排出活塞6中的空腔中，优选可以设置一种填充材料(没有示出)，例如嵌入泡沫材料和/或塑料球或塑料颗粒。由此应该将留在这个空腔中的并且不能够被输送活塞5压入粉末1的单体液体2的体积保持得尽可能小。此外，这种填充材料可以作为用于安瓿9的运输保护和冲击保护来使用，以便在骨水泥施加器处于运输初始状态时(参见图6A)不会由于疏忽导致安瓿9破裂。为了相同的目的，安瓿9的安瓿本体也可以在料筒46的内腔的后部中被包裹在一种可压缩的泡沫材料中。
一种示例性的根据本发明的方法的流程在图6中通过六个上下叠置地绘制的横剖图——图6A至图6F示出。图6A示出在初始状态下的骨水泥施加器，起始组分1，2被储存和被保存在该初始状态下。骨水泥施加器可以在这种状态下进行发货。首先，骨水泥施加器被插入压出装置40中，为此料筒46通过固定装置36被固定在压出装置40的匹配的配合件41上(参见图6B)。
接着，压出装置40的推杆42被朝着配合件41推进。推杆42顶靠在输送活塞5上。由此输送活塞5被推杆42朝排出活塞6的方向推压。通过输送活塞5的运动，安瓿9被压向在压配合下固定支承的排出活塞6。安瓿头部26破坏并且安瓿9被打开(参见图6C)。
在压出装置40中的骨水泥施加器在此优选保持为料筒头10向上，由此在随后继续推进输送活塞5期间，首先残存的空气从内腔的后部中向上通过粉末1和通过气体可透过的过滤器16被向外压出。在某一个时刻，来自安瓿9的单体液体2在输送活塞5的作用下通过网栅24和/或滤网24、通过通孔22和通过孔隙过滤器20被压入内腔的前部中进入粉末1中。在此，安瓿9被继续推压并且在此被破裂成较小的碎片，这些碎片最后聚集在排出活塞6的后端部的空腔中。粉末1含有亲水性添加剂，该亲水性添加剂关于含水的单体液体2具有大的表面能，该表面能大于骨水泥粉末的表面能。同时，由于被压缩的粉末1，毛细力大，因为在粉末颗粒之间的间隙小。此外，单体液体2通过压力被压入粉末1中。通过所有这些措施，在膨胀的水泥粉末颗粒抑制单体液体2在粉末1中进一步扩散之前，单体液体2被快速地引导进入并通过粉末1并且可以完全地在粉末1中扩散和分布。最后，输送活塞5碰撞到排出活塞6上(参见图6D)。
在粉末1中的水泥粉末与单体液体2反应并且在那里形成骨水泥料团44。为了在此情况下获得在骨水泥料团44中在粉末1和单体液体2之间的希望的混合比，可以将在料筒46的前侧处的多余的单体液体2容纳在壁7的多孔型的过滤器16和料筒头10之间。单体液体2为此被推压通过多孔型的过滤器16，该过滤器对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由于单体液体2通过粉末1一直到达壁7，避免了由于接纳多余的单体液体2而使骨水泥料团44变得太稀薄和由此产生不希望的稠度。此外，为了避免骨水泥料团44的太粘稠的稠度，单体液体2被过量地使用，从而补偿由于留在排出活塞6和输送活塞5之间以及在排出活塞6的通孔22中的单体液体2的残余量引起的损失。
通过继续推进输送活塞5，排出活塞6被朝料筒头10的方向推进，其中，由输送活塞5施加到排出活塞6上的压力为此足够克服排出活塞6相对于内腔的壁的静摩擦力，并由此将排出活塞6朝料筒头10的方向推进。通过排出活塞6朝料筒头10的方向的运动，由骨水泥料团44将压力施加到封闭系统的壁7和过滤器16上。骨水泥料团44不能流过过滤器16，从而骨水泥料团44的压力作用到过滤器16和壁7上。通过这个压力，在凸台19和在排出管18中的环形槽21之间的锁定被释放。由于壁7、过滤器16和排出管18现在相对于料筒46或者说料筒头10被可运动地支承，由此封闭系统的这些部件被向前推压，而通过固定环14与料筒46固定地连接的塞子8不能一起运动。此时，骨水泥料团44流过在固定环14的辐条之间的开口。在此期间，在壁7中的排出口48被打开。壁7、过滤器16和排出管18被如此远地向前推进，直到壁7的前侧顶靠在料筒头10的前内侧面上为止。这种状况在图6E中示出。料筒46现在被向外打开。当壁7顶靠在内腔的前侧面上时，在壁7和塞子8之间的间距是如此之大，以至于骨水泥料团44流出来所通过的自由面积至少与排出管18或排出口48的横截面积一样大，以使骨水泥料团44的流动受到尽可能小的阻碍。
通过继续推进输送活塞5并且因此继续推进排出活塞6，准备好的骨水泥料团44通过排出口48和排出管18被向外推压和可以进行施加(参见图6F)。
由于在粉末1中存在的添加剂，单体液体2可以被压向料筒46的柱形内腔的前部的基面上并且尽管如此仍然可以实现将单体液体2完全地分布在粉末1中。通过根据本发明的骨水泥施加器的结构，可以使用常规的压出装置40，并且通过推杆42的单向的直线运动不仅可以打开用于单体液体2的容器9、将单体液体2压入粉末1中和由此混合骨水泥料团44，而且可以打开封闭系统并排出和施加混合骨水泥料团44。通过根据本发明的封闭系统的结构，可以利用通过推杆42施加到输送活塞5上的力来打开排出口48。
在图9至13中示出第三根据本发明的和示例性的骨水泥施加器，它与根据图1至5的第一示例性的骨水泥施加器的区别主要在于，第三示例性的骨水泥施加器具有的料筒50不是由两个料筒部件组成的，其中，料筒头10仍然是被旋拧上的，在排出活塞6的后端空腔中设置有填充材料52并且尤其是封闭系统被不同地构造。
在此，图9示出具有备选的封闭系统的第三示例性的骨水泥施加器的六个示意横剖图A至F，它们示出在骨水泥料团的制造和施加期间骨水泥施加器的使用流程。图10示出骨水泥施加器的外观透视图，图11示出骨水泥施加器在初始状态下的透视横剖图，图12示出备选的封闭系统的局部放大图，作为骨水泥施加器在初始状态下的示意部分横剖图和图13示出备选的封闭系统的局部放大图，作为第三示例性的骨水泥施加器在压出骨水泥料团44之后的示意部分横剖图。
第三示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式在最大程度上对应于第一示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式，因此也可以在最大程度上参考第一实施例的附图说明。尤其地，使用的粉末1和基本上两个活塞5，6的工作方式是相同的。
在骨水泥施加器的初始状态下，在骨水泥施加器中含有作为PMMA骨水泥的起始组分的粉末1和作为PMMA骨水泥的另外的起始组分的单体液体2。粉末1含有作为主要成分的骨水泥粉末以及一种亲水性添加剂，借助于该亲水性添加剂可以将单体液体2分布在粉末1中。粉末1和单体液体2被包含在料筒50里面，其中，粉末1被布置在料筒50的内腔的前部中，而单体液体2被布置在料筒50的内腔的后部中。后内腔和前内腔共同地限定料筒50的柱形内腔。
在骨水泥施加器的后端(在图中9右边和图10和11向右上后部)处布置输送活塞5，该输送活塞可以在轴向上直线地朝骨水泥施加器的前侧(在图中9左边和图10和11向左下前部)的方向在料筒50的内腔中推进，或者说被可运动地支承。输送活塞5封闭料筒50的内腔的后端。在前内腔的后端部中，或者说在料筒50的前内腔与后内腔的连接部中，布置排出活塞6，该排出活塞可以在轴向上直线地朝骨水泥施加器的前侧的方向在料筒50的内腔中推进，或者说被可运动地支承。排出活塞6因此在料筒50的内腔中被布置在粉末1和单体液体2之间。
在骨水泥施加器的前侧处布置有封闭系统，借助于该封闭系统料筒50的内腔被向前封闭，但是为了排出由起始组分1，2混合的骨水泥料团44(参见图9E和9F)该封闭系统可以打开。封闭系统的壁7具有中央的圆形排出口并且在料筒50的前内腔的轴向上被可运动地布置。排出口通过一个内环限定。壁7按照具有外环的轮形件的方式来构造，该外环经由多个支撑件与限定排出口的内环连接，这一点可以提示性地在图11中看见。内环、外环和支撑件一体地由塑料制成。此外，封闭系统包括塞子8，借助于该塞子封闭在初始状态下的排出口，如图9A和图11所示。
单体液体2被包含在作为用于单体液体2的容器9的封闭的安瓿9里面。安瓿9由玻璃或由塑料制成，这种塑料在化学上对单体液体2是耐受的。在安瓿9内单体液体2可以被长时间地储存在骨水泥施加器中。
骨水泥施加器的封闭系统被布置在料筒头10中，该料筒头限定料筒50的前内腔的前部区域。严格地说，料筒头10是料筒50的一部分。在料筒头10中在端面上设置气体处理口，该气体处理口在储存状态下或者说在骨水泥施加器的初始状态下被用罩子12封闭。料筒50的内腔可以通过气体处理口用灭菌气体，如环氧乙烷，进行气体处理并由此对料筒50的内容物进行灭菌。在料筒50的后端部处的壁中，直接地在输送活塞5的位置旁边，设置四个气体处理口56，这些气体处理口将料筒50的内部与环境连通并且通过这些气体处理口可以从外部用灭菌气体对料筒50的内腔进行气体处理。当输送活塞5朝料筒头10的方向运动时，这些后端部的气体处理口被输送活塞5封闭，由此从安瓿9中流出的单体液体2不会从内腔的后部中向外渗透。由此灭菌气体可以通过在料筒头10中的前部的气体处理口和通过后部的气体处理口56被引导通过料筒50。
在封闭系统的壁7的支撑件之间敞开的间隙被孔板形式的过滤器16覆盖，该过滤器是气体可透过的、但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由此，壁7对气体如环氧乙烷是可透过的，但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。壁7通过外环形式的、具有向内朝着排出口方向径向延伸的辐条的支架形成并且因此当它的间隙没有被过滤器16覆盖时是可透过的。壁7的结构可以最佳地在图11中感知到，但是对应于根据前两个实施例的壁的结构。
与壁7一体地设计地，在排出口处，或者说在限定该排出口的壁7的内环处，布置排出管18，在使用骨水泥施加器时通过该排出管施加骨水泥料团44(参见图9F)。排出管18因此通入到在料筒50内部中的排出口中。排出管18可与壁7一起运动地被布置在料筒头10中的贯通部中。由此，在料筒50的内腔的前部中的粉末1可以借助于壁7被压缩，其中壁7借助于排出管18被压入料筒50的内部中。排出管18以抵抗后移或者说复位的方式经由在贯通部中的凸台19和许多叠置地从外部布置在排出管18中的沟槽被保持在料筒头10中。排出管18通过在料筒头10中的贯通部在纵向上(即在料筒50的柱形内腔的轴向上)被可运动地支承。通过凸台19和沟槽，排出管并且因此壁7可以在不同的位置上被不同深度地压入料筒50中并且因此压力被施加到粉末1上。排出管并且因此具有过滤器16的壁7只有在克服阻力的情况下下才能够朝着料筒头10运动。粉末1在压力下被压入到在具有过滤器16的壁7和排出活塞6之间的料筒50的内腔的前部中并且处于弹性的机械压力下。通过在贯通部中沟槽与凸台19的锁定应该避免，由被压缩的粉末1施加到具有过滤器16的壁7上的弹性压力大到足以将具有过滤器16的壁7朝料筒50的前侧的方向或者说朝着通过料筒头10限定的内腔的端面上推压并由此使粉末1再次卸压。壁7通过环绕的密封件32被相对于料筒50的内壁密封。附加地，在被旋拧上的料筒头10和料筒50之间的连接部用环绕的密封环60进行密封。密封件60防止，在料筒头10和料筒50之间有骨水泥料团44被向外压出。
用于封闭排出口的塞子54插在排出管18中并且由此向外封闭料筒50。塞子54被可运动地布置在排出管18中和可以从内部被从排出管18中压出。
壁7与过滤器16以及被相对于该壁可运动地保持的塞子54一起形成一种根据本发明的封闭系统，其用于根据本发明的、根据第三实施例的骨水泥施加器。
在排出活塞6的朝着粉末1指向的一侧上布置对粉末1是不可透过的但是对单体液体2是可透过的孔隙过滤器20。由此使粉末1不能通过在排出活塞6中设置的通孔22向前挤入到料筒50的内腔的后部中。孔隙过滤器20在此遮盖住通孔22，由此粉末1也不能够向前挤入到通孔22中。由此避免，单体液体2在打开安瓿9之后就已经过早与粉末1的水泥粉末颗粒反应，即在单体液体2被压入内腔的前部中之前。由此可以防止，通孔22被膨胀的骨水泥阻塞并且由此不能够再将单体液体2引入到粉末1中。
在排出活塞6的与孔隙过滤器20相对的一侧上布置网栅24或滤网24，借此防止被破开的安瓿9的碎片62向前挤入到通孔22中。借此也应该保证，单体液体2可以从料筒50的内腔的后部中无问题地被压入到粉末1中。在破开安瓿9期间首先安瓿头部26被破坏并且由此安瓿9被打开(参见图9B)。来自安瓿9中的单体液体2然后可以流出而进入到料筒50的内腔的前部中和接着通过通孔22被压入粉末1中(参见图9C)。在此情况下，安瓿9破裂成这样小的碎片62，即这些碎片适合进入如下的空腔中：该空腔在排出活塞6的与料筒底部面对的一侧上形成(在图9中向右和在图10和11中向上右后部)。
在料筒底部处，从外部在料筒50上设置用于固定压出装置40(参见图9)的固定装置36。
在排出活塞6上，在侧面设置多个钩子38，作为锁止结构，这些钩子啮合到在料筒50内腔的壁中为此匹配的环形槽中。由此通过料筒50对排出活塞6产生的锁止作用足够强，以经受住在使安瓿9破裂成碎片时产生的力的压力、在推进输送活塞5期间单体液体2的压力和承受住经由粉末1借助于被压入的壁7施加到排出活塞6上的压力。只有当输送活塞5直接地顶靠在排出活塞6上时(参见图9C)，所述锁止作用才被释放，或者说钩子38被变形并且从在料筒50的内腔的壁中的槽中滑出，和接着排出活塞6被输送活塞5朝料筒头10的方向上推压到骨水泥施加器的前侧上。
在排出活塞6的后端形成于排出活塞6中的空腔中，优选可以设置填充材料(没有示出)，例如嵌入泡沫材料和/或塑料球或塑料颗粒。由此应该将留在这个空腔中的并且不能够被输送活塞5压入粉末1的单体液体2的体积保持得尽可能小。此外，这种填充材料可以作为用于安瓿9的运输保护和冲击保护来使用，以便安瓿9在运输初始状态下的骨水泥施加器时(参见图9A和11)不会由于疏忽导致破裂。为此可以将一种可压缩的泡沫材料附加地围绕安瓿9布置在料筒50的内腔中。
一种示例性的根据本发明的方法的流程在图9中通过六个上下叠置地绘制的横剖图图9A至图9F示出。首先，骨水泥施加器被插入压出装置40中，为此料筒50通过固定装置36被固定在压出装置40的匹配的配合件41上(参见图9A)。
接着，压出装置40的推杆42被朝着配合件41推进。推杆42顶靠在输送活塞5上。由此输送活塞5被推杆42朝排出活塞6的方向推压。通过输送活塞5的运动，安瓿9被压向借助于锁止结构38被锁止的排出活塞6。安瓿头部26破坏并且安瓿9被打开(参见图9B)。
在压出装置40中的骨水泥施加器在此优选被保持为料筒头10向上，由此在随后继续推进输送活塞5期间，首先残存的空气从内腔的后部中向上通过粉末1和通过气体可透过的过滤器16被向外压出。在某一个时刻，单体液体2被输送活塞5从安瓿9中通过网栅24和/或滤网24、通过通孔22和通过孔隙过滤器20压入内腔的前部中并进入粉末1。在此，安瓿9被继续推压并且在此被破裂成较小的碎片62，这些碎片最后聚集在排出活塞6的后端部的空腔中。粉末1含有亲水性添加剂，该亲水性添加剂关于含水的单体液体2具有大的表面能，该表面能大于骨水泥粉末的表面能。同时，由于被压缩的粉末1，毛细力大，因为在粉末颗粒之间的间隙小。此外，单体液体2通过压力被压入粉末1中。通过所有这些措施，在膨胀的水泥粉末颗粒抑制单体液体2在粉末1中进一步扩散之前，单体液体2被快速地引导进入并通过粉末1并且可以完全地在粉末1中扩散和分布。最后，输送活塞5碰撞到排出活塞6上(参见图9C)。
在粉末1中的水泥粉末与单体液体2反应并且在那里形成骨水泥料团44。为了在此情况下获得在骨水泥料团44中在粉末1和单体液体2之间的希望的混合比，可以将在料筒50的前侧处的多余的单体液体2容纳在壁7的多孔型的过滤器16和料筒头10之间。单体液体2为此被推压通过多孔型的过滤器16，该过滤器对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由于单体液体2通过粉末1一直到达壁7，避免了由于接纳多余的单体液体2而使骨水泥料团44变得太稀薄和由此产生不希望的稠度。此外，为了避免骨水泥料团44的太粘稠的稠度，单体液体2被过量地使用，从而补偿由于留在排出活塞6和输送活塞5之间以及在排出活塞6的通孔22中的单体液体2的残余量引起的损失。
通过继续推进输送活塞5，排出活塞6被朝料筒头10的方向推进并且锁止作用或者说锁止结构38被释放。通过排出活塞6朝料筒头10的方向上的运动，由骨水泥料团44将压力施加到封闭系统的壁7、过滤器16和在排出口中的塞子54上。骨水泥料团44不会流过过滤器16，从而骨水泥料团44的压力作用到过滤器16和壁7上。
此时，壁7、过滤器16和排出管18在凸台19和在排出管18的外周面中的沟槽之间的锁定被释放之后首先相对于料筒50或者说料筒头10被可运动地支承。由此，封闭系统的这些部件与塞子54一起被向前推压，直到壁7从内部顶靠在料筒头10上和由此被相对于料筒头10并且因此相对于料筒50固定(参见图9D)。因此，如果壁7在内部顶靠在料筒头10上，那么在本专利申请的意义上该壁被认为是被相对于料筒50固定。塞子54这样地牢固地插在排出管18中，使得当骨水泥料团44的压力已经足以使封闭系统7，16，54作为整体朝料筒头10的方向移动时，该压力不足以使塞子54相对于排出管18运动。换言之，为了使壁7相对于料筒50运动，或者说为了克服壁7相对于料筒50的静摩擦力需要的骨水泥料团44的压力小于为了使塞子54相对于壁7和排出管18运动，或者说为了克服塞子54相对于排出管18的静摩擦力需要的骨水泥料团44的压力。
一旦壁7在内部顶靠在料筒头10上并且输送活塞5与顶靠在其上的排出活塞6一起被继续朝料筒头10的方向推进，那么塞子54被向前从排出管18中压出(参见图9E)。因此，当通过骨水泥料团44的推压力牢固地顶靠在料筒50的前侧上的壁7不与骨水泥料团44一起运动时，塞子54相对于壁7运动并且因此被从排出口中推出和由此在壁7中的排出口被打开。最后，塞子54从前面从排出管18中脱落出来并且骨水泥料团44从排出管18中出来。料筒50现在被向外打开。通过继续推进输送活塞5并且因此继续推进排出活塞6，准备好的骨水泥料团44通过排出口和排出管18被向外推压并可以进行施加(参见图9F)。
由于在粉末1中存在的添加剂，单体液体2可以被压向料筒50的柱形内腔的前部的基面上并且尽管如此仍然可以实现将单体液体2完全地分布在粉末1中。通过根据本发明的骨水泥施加器的结构，可以使用常规的压出装置40，并且通过推杆42的单向的直线运动不仅可以打开用于单体液体2的容器9、将单体液体2压入粉末1中和由此混合骨水泥料团44，而且可以打开封闭系统并排出和施加混合骨水泥料团44。通过根据本发明的封闭系统的结构，可以利用通过推杆42施加到输送活塞5上的力来打开排出口。
在图14至16中示出第四根据本发明的和示例性的骨水泥施加器，该骨水泥施加器与根据图1至5的第一示例性的骨水泥施加器的区别在于，第四示例性的骨水泥施加器与第二和第三示例性的骨水泥施加器类似地所具有的料筒50不是由两个料筒部件组成的，其中，在此处与第二和第三设计结构不同，料筒50的料筒头64也与料筒50一体地设计。此外，第四示例性的骨水泥施加器与根据图6至8的第二示例性的骨水泥施加器类似地具有排出活塞6，该在料筒50的内腔不经由锁止结构与料筒50连接。对于本专利申请而言与第一和第二示例性的设计结构的主要的区别可以在此看到，即封闭系统与第三设计结构类似地被设计成具有可运动的塞子54，其中，与第三设计结构不同，在其中设置了中央的排出口的壁7在初始状态下就已经被顶靠在料筒50的前侧上地并且由此被固定地布置。
在此，图14示出骨水泥施加器在初始状态下的透视横剖图，图15示出具有备选的封闭系统的第四示例性的骨水泥施加器的五个示意横剖图A至E，它们示出在骨水泥料团的制造和施加期间44骨水泥施加器的使用流程和图16示出在初始状态下骨水泥施加器的示意横剖图。
第四示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式在最大程度上对应于第一和第三示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式，由此也在最大程度上可以参考其它的实施例的附图说明。尤其地，使用的粉末1和基本上两个活塞5，6的工作方式是相同的。
在骨水泥施加器的初始状态下，在骨水泥施加器中含有作为PMMA骨水泥的起始组分的粉末1和作为PMMA骨水泥的另外的起始组分的单体液体2。粉末1含有作为主要成分的骨水泥粉末以及一种亲水性添加剂，借助于该亲水性添加剂可以将单体液体2分布在粉末1中。粉末1和单体液体2被包含在料筒50里面，其中，粉末1被布置在料筒50的内腔的前部中和单体液体2被布置在料筒50的内腔的后部中。后内腔和前内腔共同地限定料筒50的柱形内腔。
在骨水泥施加器的后端(在图14中向右上后部，在图15中右边和在图16中下部)处布置输送活塞5，该输送活塞可以在轴向上直线地在骨水泥施加器的前侧(在图14中向左下前部，在图15中左边和在图16中上部)的方向上在料筒50的内腔中推进，或者说被可运动地支承。输送活塞5封闭料筒50的内腔的后端。在前内腔的后端部中，或者说在料筒50的前内腔与后内腔的连接部中，布置排出活塞6，该排出活塞可以在轴向上直线地朝骨水泥施加器的前侧的方向上在料筒50的内腔中推进，或者说被可运动地支承。排出活塞6因此在料筒50的内腔中被布置在粉末1和单体液体2之间。
在骨水泥施加器的前侧处布置封闭系统，借助于该封闭系统料筒50的内腔被向前封闭，但是为了排出由起始组分1，2混合的骨水泥料团44(参见图15D和15E)该封闭系统可以打开。封闭系统的壁7具有中央的圆形排出口并且在料筒50的前内腔的轴向上顶靠在料筒头64的内侧面上。排出口通过内环限定。壁7按照具有外环的轮形件的方式来构造，该外环经由多个支撑件与限定排出口的内环连接，这一点可以提示性地在图14中看见。内环、外环和支撑件一体地由塑料制成。此外，封闭系统包括塞子54，借助于该塞子来封闭在初始状态下的排出口，如它在图14、图15A和图16中示出的那样。
单体液体2被包含在作为用于单体液体2的容器9的封闭的安瓿9里面。安瓿9由玻璃制成或者由一种塑料制成，这种塑料在化学上对单体液体2是耐受的。在安瓿9内单体液体2可以被长时间地储存在骨水泥施加器中。
骨水泥施加器的封闭系统被布置在料筒头64中，该料筒头限定料筒50的前内腔的前部区域。料筒头64是料筒50的一部分。在料筒头10中在端面上设置气体处理口11。气体处理口11可以在储存状态下或者说在骨水泥施加器的初始状态下被用封闭件封闭。料筒50的内腔可以通过气体处理口11用灭菌气体，如环氧乙烷，进行气体处理并由此对料筒50的内容物进行灭菌。在料筒50的壁的后端部处的壁中，直接地在输送活塞5的位置旁边，设置多个气体处理口56，这些气体处理口将料筒50的内部与环境连通并且通过这些气体处理口可以从外部用灭菌气体对料筒50的内腔进行气体处理。当输送活塞5朝料筒头64的方向运动时，这些后端部的气体处理口56被输送活塞5封闭，由此从安瓿9中流出的单体液体2不能够从内腔的后部中向外渗透。由此灭菌气体可以通过在料筒头64中的前部的气体处理口11和通过后部的气体处理口56被引导通过料筒50。
在封闭系统的壁7的支撑件之间敞开的间隙被过滤器16覆盖，该过滤器是气体可透过的、但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由此，壁7对气体如环氧乙烷是可透过的，但是对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。壁7通过外环形式的、具有向内朝着排出口方向径向延伸的辐条的支架形成并且因此当它的间隙没有被过滤器16覆盖时是可透过的。壁7的结构可以最佳地在图14中感知到，但是对应于根据最初的两个实施例的壁的结构。
与壁7一体地设计地，在排出口处，或者说在限定该排出口的壁7的内环处，布置具有外螺纹的排出管接头66，在使用骨水泥施加器时通过该排出管接头施加骨水泥料团44(参见图15E)。排出管接头66因此通入到在料筒50内部中的排出口中。在排出管接头66上可以旋拧上排出管加长体68，借助于该排出管加长体可以在较难接近的区域中实施骨水泥料团44的施加。借助于壁7，排出管接头66被布置在料筒头10中的贯通部中并且在理论上也可以与料筒头64固定地连接。粉末1可以在料筒50的内腔的前部中借助于排出活塞6被压缩，其中排出活塞6朝料筒头64的方向被压入料筒50的内部中。排出活塞6以抵抗后移或者说复位的方式通过与料筒50的内腔的壁的配合和/或通过安瓿9和输送活塞5支撑地被保持在料筒50中。粉末1在压力下被压入在具有过滤器16的壁7和排出活塞6之间的料筒50的内腔的前部中并且处于弹性的械压力的作用下。通过排出活塞6料筒50的内腔的配合和/或借助于安瓿9和输送活塞5的支撑应该避免，由被压缩的粉末1施加到排出活塞6上的弹性压力大到足以使排出活塞6运动和使粉末1再次卸压。壁7借助于环绕的密封件32被相对于料筒50的内腔密封。
借此将排出口封闭的塞子54插入排出管接头66中并且因此向外封闭料筒50。塞子54被可运动地布置在排出管接头66中并且可以从内部被从排出管接头66中压出。塞子54借助于塑料密封件58被相对于排出口密封。塞子54和/或塑料密封件58对气体是可透过的但是对粉末1是不可透过的，由此，料筒50的内部连同位于其中的粉末1的可以用借助于灭菌气体如环氧乙烷进行灭菌。
在内部顶靠在料筒头64上的并且由此通过料筒50固定的壁7与过滤器16以及相对于该壁被可运动地保持的塞子54一起形成一种根据本发明的封闭系统，该封闭系统用于根据本发明的、根据第四实施例的骨水泥施加器。
在排出活塞6的朝着粉末1指向的一侧上布置对粉末1是不可透过的但是对单体液体2是可透过的孔隙过滤器20。由此希望使粉末1不能通过在排出活塞6中设置的通孔22向前挤入到料筒50的内腔的后部中。孔隙过滤器20在此遮盖住通孔22，由此粉末1也不能够向前挤入到通孔22中。由此避免，单体液体2在打开安瓿9之后就已经过早地与粉末1的水泥粉末颗粒反应，即在单体液体2被压入内腔的前部中之前。由此可以防止，通孔22被膨胀的骨水泥阻塞并且由此不能够再将单体液体2引入到粉末1中。
在排出活塞6的与孔隙过滤器20相对的一侧上布置网栅24或滤网24，借此防止被破开的安瓿9的碎片向前挤入到通孔22中。借此也应该保证，单体液体2可以从料筒50的内腔的后部中无问题地被压入到粉末1中。在破开安瓿9期间首先安瓿头部26被破坏、特别是折断并且由此安瓿9被打开(参见图15B)。来自安瓿9中的单体液体2然后可以流出而进入到料筒50的内腔的前部中和接着通过通孔22被压入粉末1中(参见图15C)。在此情况下，安瓿9破裂成这样小的碎片，即这些碎片适合进入如下的空腔中：该空腔在排出活塞6的与料筒底部面对的一侧上形成(在图14中向上右后部，在图15中向右和在图16中向下)。
在料筒底部处，从外部在料筒50上设置用于固定压出装置40(参见图15)的固定装置36。
塞子54这样地牢固地插在排出管接头66中，即在安瓿9破裂成碎片时产生的力不使塞子运动，以经受住在输送活塞5推进期间单体液体2的压力和承受住由粉末1借助于被压入的壁7施加到排出活塞6上的压力。在引入单体液体2期间和在推进输送活塞5期间被排挤的空气可以通过气体处理口11逸出。只有当输送活塞5直接地顶靠在排出活塞6上时(参见图15C)，在塞子54和排出管接头64之间的静摩擦力才被克服和塞子54被从排出管接头66中压出并且由此用于骨水泥料团44的料筒50被向外打开。
在排出活塞6中的在排出活塞6的后端中形成的空腔中，优选可以设置一种填充材料(没有示出)，例如嵌入泡沫材料和/或塑料球或塑料颗粒。由此应该将留在这个空腔中的并且不能够被输送活塞5压入粉末1的单体液体2的体积保持得尽可能小。此外，这种填充材料可以作为用于安瓿9的运输保护和冲击保护来使用，以便安瓿9在运输初始状态下的骨水泥施加器时(参见图1和2)不会由于疏忽导致破裂。为此可以将一种可压缩的泡沫材料附加地围绕安瓿9布置在料筒50的内腔中。
一种示例性的根据本发明的方法的流程在图15中通过五个上下叠置地绘制的横剖图图15A至图15E示出。首先，骨水泥施加器被插入压出装置40中，为此料筒50通过固定装置36被固定在压出装置40的匹配的配合件41上(参见图15A)。
在插入骨水泥施加器之后，压出装置40的推杆42被朝着料筒50推进。推杆42顶靠在输送活塞5上。由此输送活塞5被推杆42朝排出活塞6的方向推压。通过输送活塞5的运动，安瓿9被压向由被推压的粉末1和料筒头64保持的排出活塞6。安瓿头部26被破坏、特别是折断并且安瓿9被打开(参见图15B)。
在压出装置40中的骨水泥施加器在此优选地保持为料筒头64向上，由此在随后继续推进输送活塞5期间，首先残存的空气从内腔的后部中向上通过粉末1、通过气体可透过的过滤器16和气体处理口11被向外压出。在某一个时刻，单体液体2被输送活塞5从安瓿9中通过网栅24和/或滤网24、通过通孔22和通过孔隙过滤器20压入内腔的前部中进入粉末1中。在此，安瓿9被继续推压并且在此被破裂成较小的碎片，这些碎片最后聚集在排出活塞6的后端部的空腔中。粉末1含有亲水性添加剂，该亲水性添加剂关于含水的单体液体2具有大的表面能，该表面能大于骨水泥粉末的表面能。同时，由于被压缩的粉末1，毛细力大，因为在粉末颗粒之间的间隙小。此外，单体液体2通过压力被压入粉末1中。通过所有这些措施，在膨胀的水泥粉末颗粒抑制单体液体2在粉末1中进一步扩散之前，单体液体2被快速地引导进入并通过粉末1并且可以完全地在粉末1中扩散和分布。最后，输送活塞5碰撞到排出活塞6上(参见图15C)。
在粉末1中的(骨)水泥粉末与单体液体2反应并且在那里形成骨水泥料团44。为了在此情况下获得在骨水泥料团44中在粉末1和单体液体2之间的希望的混合比，可以在料筒50的前侧处将多余的单体液体2容纳在壁7的多孔型的过滤器16和料筒头10之间。单体液体2为此被推压通过多孔型的过滤器16，该过滤器对粉末1和骨水泥料团44是不可透过的。由于单体液体2通过粉末1一直到达壁7，避免了由于接纳多余的单体液体2骨水泥料团44变得太稀薄和由此产生不希望的稠度。此外，为了避免骨水泥料团44的太粘通过容纳多余的单体液体2的稠度，单体液体2被过量地使用，从而补偿由于留在排出活塞6和输送活塞5之间以及在排出活塞6的通孔22中的单体液体2的残余量引起的损失。
通过继续推进输送活塞5，排出活塞6被朝料筒头64的方向推进。通过排出活塞6朝料筒头64的方向的运动，由骨水泥料团44将压力施加到在封闭系统的排出口中的塞子54上。
由于壁7在内部顶靠在料筒头64上并且因此不能朝料筒头64的方向继续运动，并且输送活塞5与顶靠在其上的排出活塞6一起被朝料筒头64的方向推进，因此塞子54被向前从排出管接头66中压出(参见图15D和15E)。因此，当通过骨水泥料团44的推压力牢固地顶靠在料筒50的前侧上的壁7不与骨水泥料团44一起运动时，塞子54被相对于壁7运动并且因此被从排出口中推出，由此在壁7中的排出口被打开。最后，塞子54从前面从排出管接头66中脱落出来并且骨水泥料团44从排出管接头66中出来。料筒50现在被向外打开。通过继续推进输送活塞5并且因此继续推进排出活塞6，准备好的骨水泥料团44通过排出口和排出管接头66被向外推压和可以进行施加(参见图15E)。
由于在粉末1中存在的添加剂，单体液体2可以被压向料筒50的柱形内腔的前部的基面上并且尽管如此仍然可以实现将单体液体2完全地分布在粉末1中。通过根据本发明的骨水泥施加器的结构，可以使用常规的压出装置40，并且通过推杆42的单向的直线运动不仅可以打开用于单体液体2的容器9、将单体液体2压入粉末1中和由此混合骨水泥料团44，而且可以打开封闭系统并排出和施加混合骨水泥料团44。通过根据本发明的封闭系统的结构，可以利用通过推杆42施加到输送活塞5上的力来打开排出口。
在图17和18中示出第五根据本发明的和示例性的骨水泥施加器，该骨水泥施加器在结构上是特别成本有利的并且该骨水泥施加器与根据图1至5的第一示例性的骨水泥施加器的区别在于，不再存在分开的壁，而是通过由塑料一体地构造成的料筒50的料筒头74形成壁74。因此，第五示例性的骨水泥施加器与第二、第三和第四示例性的骨水泥施加器类似地具有料筒50，该料筒不是由两个料筒部件组成，其中，在此处与第二和第三设计结构不同地和与第四设计结构类似地，料筒50的料筒头74也与料筒50一体地设计。此外，第五示例性的骨水泥施加器与根据图6至8的第二示例性的骨水泥施加器和根据图14至16的第四实施例类似地具有排出活塞6，该排出活塞在料筒50的内腔中不通过锁止结构与料筒50连接。对于本专利申请而言与第一和与第二示例性的设计结构的主要的区别可以在此处看见，即封闭系统与第三和第四设计结构类似地被设计成具有可运动的塞子70，其中，与第三和第四设计结构不同地，在其中设置了中央的排出口的壁74被与料筒50一体地设计并且由此始终与料筒50连接和由此被固定。
在此，图17示出具有备选的封闭系统的第五示例性的骨水泥施加器的六个示意横剖图A至F，它们示出在骨水泥料团44的制造和施加期间骨水泥施加器的使用流程和图18示出在初始状态下骨水泥施加器的两个透视横剖图。
第五示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式在最大程度上对应于第一和第四示例性的骨水泥施加器的结构和工作方式，由此也在最大程度上可以参考其它的实施例的附图说明。尤其地，使用的粉末1和基本上两个活塞5，6的工作方式是相同的。
在骨水泥施加器的初始状态下，在骨水泥施加器中含有作为PMMA骨水泥的起始组分的粉末1和作为PMMA骨水泥的另外的起始组分的单体液体2。粉末1含有作为主要成分的骨水泥粉末以及一种亲水性添加剂，借助于该亲水性添加剂可以将单体液体2分布在粉末1中。粉末1和单体液体2被包含在料筒50里面，其中，粉末1被布置在料筒50的内腔的前部中和单体液体2被布置在料筒50的内腔的后部4中。后内腔和前内腔共同地限定料筒50的柱形内腔。
在骨水泥施加器的后端(在图17中右边)处布置输送活塞5，该输送活塞可以在轴向上直线地朝骨水泥施加器的前侧(在图17中左边)的方向在料筒50的内腔中推进，或者说被可运动地支承。输送活塞5封闭料筒50的内腔的后端。在前内腔的后端部中，或者说在料筒50的前内腔与后内腔的连接部中，布置排出活塞6，该排出活塞可以在轴向上直线地朝骨水泥施加器的前侧的方向在料筒50的内腔中推进，或者说被可运动地支承。排出活塞6因此在料筒50的内腔中被布置在粉末1和单体液体2之间。
在骨水泥施加器的前侧处布置有封闭系统，借助于该封闭系统料筒50的内腔被向前封闭，但是为了排出由起始组分1，2混合的骨水泥料团44(参见图17D，17E和17F)该封闭系统可以打开。壁74，它是封闭系统的一部分，具有中央的圆形排出口并且形成料筒50的料筒头74。料筒50与壁74一体地由塑料制成。此外封闭系统包括塞子70，借助于该塞子排出口在初始状态下被封闭，如图17A和图18所示。
单体液体2被包含在作为用于单体液体2的容器9的封闭的安瓿9里面。安瓿9由玻璃制成或者由塑料制成，这种塑料在化学上对单体液体2是耐受的。在安瓿9内单体液体2可以被长时间地储存在骨水泥施加器中。
骨水泥施加器的封闭系统通过壁74和塞子70形成。为了在活塞5，6朝着壁74推进期间气体可以从料筒50的内部中逸出并且因此灭菌气体可以被引导到料筒50的内腔中，塞子70被用环绕的多孔型的塑料环76相对于排出口或者说相对于排出管72的内壁密封。多孔的塑料环76对气体是可透过的和对粉末1是不可透过的并且由聚乙烯制成。如此形成的气体处理口在骨水泥施加器的储存状态下或者说在初始状态下被用塞子70的前部圆盘以气体可透过的方式遮盖。料筒50的内腔可以通过塑料环76和必要时也通过气体可透过的塞子70用灭菌气体，如环氧乙烷，进行气体处理和由此对料筒50的内容物进行灭菌。在料筒50的后端部处的壁中，直接地在输送活塞5的位置旁边，设置多个气体处理口56，这些气体处理口将料筒50的内部与环境连通并且通过这些气体处理口可以从外部用灭菌气体对料筒50的内腔进行气体处理。当输送活塞5朝壁74的方向运动时，这些后端部的气体处理口56被输送活塞5封闭，由此从安瓿9中流出的单体液体2不能够从内腔的后部中向外渗透。由此灭菌气体可以通过多孔型的塑料环76和通过后部的气体处理口56被引导通过料筒50并且因此流动通过粉末1。
与料筒50和壁74一体地设计地，在排出口处布置具有外螺纹的排出管72，在使用骨水泥施加器时通过该排出管施加骨水泥料团44(参见图17E)。在排出管72上的外螺纹可以旋拧上排出管加长体68(参见图18)，借此可以在较难接近的区域中实施骨水泥料团44的施加。
粉末1可以在料筒50的内腔的前部中借助于排出活塞6进行压缩，其中排出活塞6朝壁74的方向被压入料筒50的内部中。排出活塞6以抵抗后移或者说复位的方式通过与料筒50的内腔的壁的配合和/或通过安瓿9和输送活塞5支撑地被保持在料筒50中。粉末1在压力下被压入在壁74和排出活塞6之间的料筒50的内腔的前部中并且处于弹性的机械压力的作用下。通过排出活塞6与料筒50的内腔的配合和/或借助于安瓿9和输送活塞5的支撑应该避免，由被压缩的粉末1施加到排出活塞6上的弹性压力大到足以使排出活塞6运动和使粉末1再次卸压。
借此封闭排出口的塞子70插在排出管72中和因此向外封闭料筒50。塞子70被可运动地布置在排出管72中和可以从内部被从排出管72中压出。
在排出活塞6中设置通孔22，通过这些通孔单体液体2可以借助于输送活塞5被压入粉末1中，如这也在其它的实施例中设置的那样。在排出活塞6的指向粉末1的一侧上，在通孔22上布置有对粉末1是不可透过的但是对单体液体2是可透过的孔隙过滤器20，该孔隙过滤器遮盖通孔22。由此使粉末1不能通过通孔22向前挤入到料筒50的内腔的后部部分中或通孔22中。由此避免，单体液体2在打开安瓿9之后就已经过早地与粉末1的水泥粉末颗粒反应，即在单体液体2被压入内腔的前部中之前。由此可以防止，通孔22被膨胀的骨水泥阻塞并且由此不能够再将单体液体2引入到粉末1中。
在排出活塞6的与孔隙过滤器20相对的一侧上在通孔22上方的空隙中布置匹配的网栅24，借此防止破坏的安瓿9的碎片向前挤入到通孔22中。借此也应该保证，单体液体2可以从料筒50的内腔的后部中无问题地被压入到粉末1中。在破开安瓿9期间首先安瓿头部26被破坏、特别是折断并且由此安瓿9被打开(参见图17B)。来自安瓿9中的单体液体2然后可以流出而进入到料筒50的内腔的前部中和接着通过通孔22被压入粉末1中(参见图17C)。在此情况下，安瓿9被破裂成这样小的碎片，即这些碎片适合进入如下的空腔中：该空腔在排出活塞6的与料筒底部面对的一侧上形成(在图17中右边)。
在料筒底部处，从外部在料筒50上设置用于固定压出装置40(参见图17)的固定装置36。
塞子54这样地牢固地插在排出管72中，即在安瓿9破裂成碎片时产生的力不使塞子运动，以经受住在输送活塞5推进期间单体液体2的压力和承受住由粉末1施加到排出活塞6上的压力。在引入单体液体2期间和在推进输送活塞5期间被排挤的空气可以通过多孔型的塑料环76逸出。只有当输送活塞5直接地顶靠在排出活塞6上时(参见图17D)，在塞子54和排出管72之间的静摩擦力才被克服和塞子54被从排出管72中压出并且由此用于骨水泥料团44的料筒50被向外打开。
在排出活塞6的后端形成于排出活塞6中的空腔中，优选可以设置填充材料(没有示出)，例如嵌入泡沫材料和/或塑料球或塑料颗粒。由此应该将留在这个空腔中的并且不能够被输送活塞5压入粉末1的单体液体2的体积保持得尽可能小。此外，这种填充材料可以作为用于安瓿9的运输保护和冲击保护来使用，以便安瓿9在运输初始状态下的骨水泥施加器时(参见图17A和18)不会由于疏忽导致破裂。为此可以将可压缩的泡沫材料附加地围绕安瓿9布置在料筒50的内腔中。
一种示例性的根据本发明的方法的流程在图17中通过六个上下叠置地绘制的横剖图图17A至图17F示出。首先，骨水泥施加器被插入压出装置40中，为此料筒50通过固定装置36被固定在压出装置40的匹配的配合件41上(参见图17A)。
在插入骨水泥施加器之后，压出装置40的推杆42被朝着料筒50推进。推杆42顶靠在输送活塞5上。由此输送活塞5被推杆42朝排出活塞6的方向推压。通过输送活塞5的运动，安瓿9被压向由被推压的粉末1和壁74保持的排出活塞6。安瓿头部26被破坏、特别是折断并且安瓿9被打开(参见图17B)。
在压出装置40中的骨水泥施加器在此优选保持为排出管72向上，由此在随后继续推进输送活塞5期间，首先残存的空气从内腔的后部中向上通过粉末1、通过气体可透过的过滤器16和多孔的塑料环76被向外压出。在某一个时刻，单体液体2被输送活塞5从安瓿9中通过网栅24、通过通孔22和通过孔隙过滤器20压入内腔的前部中进入粉末1中(参见图17C)。在此，安瓿9被继续推压并且在此被破裂成较小的碎片，这些碎片最后聚集在排出活塞6的后端部的空腔中。粉末1含有亲水性添加剂，该亲水性添加剂关于含水的单体液体2具有大的表面能，该表面能大于骨水泥粉末的表面能。同时，由于被压缩的粉末1，毛细力大，因为在粉末颗粒之间的间隙小。此外，单体液体2通过压力被压入粉末1中。通过所有这些措施，在膨胀的水泥粉末颗粒抑制单体液体2在粉末1中进一步扩散之前，单体液体2被快速地引导进入并通过粉末1并且可以完全地在粉末1中扩散和分布。最后，输送活塞5碰撞到排出活塞6上(参见图17D)。
在粉末1中的水泥粉末与单体液体2反应并且在那里形成骨水泥料团44。通过继续推进输送活塞5，排出活塞6被在壁74的方向上推进。通过排出活塞6在壁74的方向上的运动，由骨水泥料团44将压力施加到在封闭系统的排出口中的塞子54上。
由于壁74被与料筒50牢固地固定在一起并且输送活塞5与顶靠在其上的排出活塞6一起被在壁74的方向上推进，因此塞子54被向前从排出管72中压出(参见图17E和17F)。因此，当壁74不与骨水泥料团44一起运动时，塞子54被相对于壁74运动并且因此被从排出口中推出和由此在壁74中的排出口被打开。最后，塞子54从前面从排出管72中脱落出来并且骨水泥料团44从排出管72中出来或从被旋拧到排出管72上的排出管加长体68中出来。料筒50现在被向外打开。通过继续推进输送活塞5并且因此继续推进排出活塞6，准备好的骨水泥料团44通过排出口和排出管72被向外推压和可以进行施加(参见图17F)。
由于在粉末1中存在的添加剂，单体液体2可以被压向料筒50的柱形内腔的前部的基面上并且尽管如此仍然可以实现将单体液体2完全地分布在粉末1中。通过根据本发明的骨水泥施加器的结构，可以使用常规的压出装置40，并且通过推杆42的单向的直线运动不仅可以打开用于单体液体2的容器9、将单体液体2压入粉末1中和由此混合骨水泥料团44，而且可以打开封闭系统并排出和施加混合骨水泥料团44。通过根据本发明的封闭系统的结构，可以利用通过推杆42施加到输送活塞5上的力来打开排出口。
根据本发明的骨水泥施加器的另一个变型方案在图19至21中示出。在这些图中分别只示出骨水泥施加器的前部的部分。其余的结构(尤其是排出活塞和输送活塞)则可以例如与前五个实施例中的任一个实施例是相同的。
在根据图19和21的两个横剖图中可以看见，在这种设计结构中，与骨水泥施加器的第五设计结构类似地，设置了通过料筒头74形成的壁74。排出管78被拧接在管接头79中。为此管接头79具有内螺纹，而排出管78具有外螺纹。管接头79被与壁74和料筒50一体地设计。在排出管78和管接头79之间设置多孔的塑料环80作为密封件。多孔的塑料环80相对于粉末1是密封的但是相对于气体是可透过的。由此逸出的气体82可以从料筒50的内部向外部流出，灭菌气体如环氧乙烷可以渗透。为了使气体流动不会受到螺纹过大的阻碍，在管接头79中设置开口84，这些开口不完全穿过螺纹而是允许气体流动(参见图20)。排出管78也可以具有排出管加长体86，该排出管加长体经由预设断裂处与其余部分的排出管78连接。根据要求，骨水泥料团则可以通过排出管加长体86(参见图21)或通过较短的被破坏、特别是折断的排出管78(参见图19)进行施加。
根据本发明的骨水泥施加器的主要的部件可以通过注塑由塑料成本有利地制造。
在根据图1至21的所有的、不同的骨水泥施加器中可以规定，在排出管18，72上或在排出管接头66上或在管接头79上布置弹性的软管(没有示出)，该软管可以终止于套管针中。由此骨水泥施加器可以被用于椎体成形术。
为了避免骨水泥料团的后流，根据本发明可以规定，在排出管18，72上或在排出管接头66上或在管接头79上设置有泄压阀(没有示出)，其具有容纳骨水泥料团44的腔室。通过打开泄压阀可以减小在内腔中作用在骨水泥料团44上的压力，从而使骨水泥料团44不会较长时间地继续流向施加头部。借助于腔室防止骨水泥料团进入环境中。
在全部的实施例中，粉末1含有或者0.0-15.0重量％的不透射线物质、0.4-3.0重量％的过氧化苯甲酰、79.5-99.3重量％的聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、和0.1-2.5重量％的添加剂；或者粉末1含有1.0-10重量％的抗感染药物或抗菌剂，0.0-15.0重量％的不透射线物质、0.4-3.0重量％的过氧化苯甲酰、69.5-98.3重量％的聚甲基丙烯酸甲酯和/或聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、和0.1-2.5重量％的添加剂。
在上面的描述以及在权利要求、附图和实施例中公开的本发明的特征，无论是单独地还是任意组合地，对在本发明的各种不同的实施方式中实现本发明而言都可以是重要的。
附图标记列表
1 粉末
2 单体液体
3 前部的料筒部件
4 后部的料筒部件
5 输送活塞
6 排出活塞
7 封闭系统的可运动的壁
8 封闭系统的塞子
9 用于单体液体的容器/安瓿
10 料筒头
11 气体处理口
12 罩子
14 封闭系统的固定环
16 气体可透过的过滤器
18 排出管
19 凸台
20 液体可透过的孔隙过滤器
21 环形槽
22 贯通部
24 网栅/滤网
26 料筒头
28，30 环绕的密封环
32，34 环绕的密封环
36 用于固定压出装置的固定装置
38 锁止结构/钩子
40 压出装置
41 用于固定压出装置的配合件
42 推杆/杆
44 骨水泥料团
46 料筒
48 排出口
50 料筒
52 填充材料
54 塞子
56 气体处理口
58 环绕的密封件
60 环绕的密封件
62 容器/安瓿的碎片
64 料筒头
66 排出管接头
68 排出管加长体
70 塞子
72 排出管
74 壁/料筒头
76 多孔的塑料环
78 排出管
79 管接头
80 多孔的塑料环
82 逸出的气体
84 开口
86 排出管加长体

Claims (25)

1.一种用于混合和施加骨水泥的骨水泥施加器，在该骨水泥施加器中骨水泥的起始组分(1，2)能在封闭的料筒(3，4，46，50)中混合成骨水泥料团(44)，料筒(3，4，46，50)具有由多个部件构成的封闭系统，该封闭系统包括排出口(48)，封闭系统的至少两个部件(7，8，54，70，74)能通过混合的骨水泥料团(44)的运动被驱动地相对彼此运动，通过封闭系统的所述至少两个部件(7，8，54，70，74)的这种相对彼此的运动而使排出口(48)打开，经混合的骨水泥料团(44)的运动能通过在骨水泥料团(44)上的压力驱动，其中，所述封闭系统包括气体可透过、但粉末(1)和液体不可透过的壁(7，74)，该壁(7，74)被这样地布置在料筒(3，4，46，50)中，即，骨水泥料团(44)的压力作用到该壁(7，74)上，由此使所述封闭系统的塞子(8，54，70)或盖子与壁(7，74)一起相对于料筒(3，4，46，50)运动并从而打开料筒(3，4，46，50)，或者由此使排出口(48)与壁(7，74)一起相对于料筒(3，4，46，50)运动并从而从排出口(48)中除去与料筒(3，4，46，50)固定连接的所述塞子(8，54，70)。
2.根据权利要求1所述的骨水泥施加器，其特征在于，利用在骨水泥料团(44)上的、与使封闭系统打开所用的压力相同的压力，能使骨水泥料团(44)接着通过打开的排出口(48)排出。
3.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，所述排出口(48)与料筒(3，4，46，50)的环境连通并且当料筒(3，4，46，50)被封闭时所述塞子(8，54，70)封闭所述排出口(48)，其中，或者是通过骨水泥料团(44)的压力能使具有排出口(48)的壁(7，74)运动并且塞子(8，54，70)相对于料筒(3，4，46，50)被固定；或者是通过骨水泥料团(44)的压力能使塞子(8，54，70)运动并且壁(7，74)相对于料筒(3，4，46，50)被固定或能被固定。
4.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，以相对于料筒(3，4，46，50)可运动的方式支承有具有所述排出口(48)的排出管(18，66，72，78)，与料筒(3，4，46，50)固定地连接的所述塞子(8，54，70)封闭该排出管(18，66，72，78)，排出管(18，66，72，78)能通过在骨水泥料团(44)上的压力相对于所述塞子(8，54，70)运动并由此能被打开。
5.根据权利要求4所述的骨水泥施加器，其特征在于，能通过在骨水泥料团(44)的与料筒底部面对的一侧上的压力沿从料筒底部离开的方向推压排出管(18，66，72，78)，在此塞子(8，54，70)从排出管(18，66，72，78)中脱开并且由此使料筒(3，4，46，50)打开。
6.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，该壁(7，74)包括多孔盘(16)。
7.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，料筒(3，4，46，50)具有柱形内腔，在该柱形内腔中骨水泥料团(44)被混合，在骨水泥料团(44)上的、用于打开封闭系统和用于从被打开的料筒(3，4，46，50)中排出骨水泥料团(44)的压力能通过排出活塞(6)朝向封闭系统方向的直线推进产生，所述排出活塞(6)以可轴向运动的方式支承在料筒(3，4，46，50)内腔中，所述封闭系统位于料筒(3，4，46，50)的前侧处。
8.根据权利要求7所述的骨水泥施加器，其特征在于，在骨水泥料团(44)上的、用于打开封闭系统和用于从被打开的料筒(3，4，46，50)中排出骨水泥料团(44)的压力能通过排出活塞(6)朝向料筒(3，4，46，50)的料筒头(10，64，74)方向的直线推进产生。
9.根据权利要求7所述的骨水泥施加器，其特征在于，为了混合骨水泥料团(44)，作为骨水泥的第一起始组分的单体液体(2)能在料筒(3，4，46，50)内通过输送活塞(5)被推压到作为第二起始组分的粉末(1)中，其中输送活塞(5)被朝封闭系统的方向推压，其中，输送活塞(5)以可轴向运动的方式布置在料筒(3，4，46，50)的柱形内腔中。
10.根据权利要求9所述的骨水泥施加器，其特征在于，粉末(1)被包含在料筒(3，4，46，50)的内腔的前部中，包含单体液体(2)的容器(9)被布置在料筒(3，4，46，50)的内腔的后部中，排出活塞(6)被布置在容器(9)和粉末(1)之间，输送活塞(5)被布置在与封闭系统相对置的料筒底部处，设置有导通装置，该导通装置使料筒(3，4)的内腔的前部与后部以单体液体(2)和气体可透过并且粉末(1)不可透过的方式相互连通。
11.根据权利要求10所述的骨水泥施加器，其特征在于，在排出活塞(6)中和/或在排出活塞(6)和内腔的内壁之间设置有至少一个贯通部作为导通装置，通过所述贯通部使内腔的前部和内腔的后部相互连通，在所述至少一个贯通部中或其上布置有粉末(1)不可透过、但单体液体(2)和气体可透过的过滤器(20)。
12.根据权利要求10所述的骨水泥施加器，其特征在于，在排出活塞(6)上布置有锁止结构(38)，从而能在内腔的前部和后部之间使排出活塞(6)与料筒(3，4，46，50)锁止，这种锁止作用不能够通过在打开容器(9)时产生的力和由输送活塞(5)施加到单体液体(2)上的压力释放，但是能够通过直接由输送活塞(5)作用到排出活塞(6)上的压力释放。
13.根据权利要求10所述的骨水泥施加器，其特征在于，在容器(9)中的单体液体(2)的体积至少与在料筒(3，4，46，50)的内腔的前部中的粉末颗粒之间的被用空气填充的间隙的体积一样大，或者恰好等于当输送活塞(5)顶靠在排出活塞(6)上时在内腔的前部和内腔的后部中的粉末颗粒之间的被用空气填充的间隙的体积减去容器(9)的材料的体积和可能存在的在内腔的后部中的填充材料(52)的体积。
14.根据权利要求10所述的骨水泥施加器，其特征在于，在料筒(3，4，46，50)的前端部处或在料筒(3，4，46，50)的前侧的料筒头(10，64，74)中设置有用于多余的单体液体(2)的接纳部，粉末(1)不能进入接纳部中。
15.根据权利要求14所述的骨水泥施加器，其特征在于，所述接纳部是亲水性的海绵状的结构体。
16.根据权利要求10所述的骨水泥施加器，其特征在于，粉末(1)是被压入内腔的前部中的。
17.根据权利要求16所述的骨水泥施加器，其特征在于，粉末(1)在内腔的前部中处于压力下。
18.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，料筒(3，4)由前部的料筒部件(3)和后部的料筒部件(4)组成，所述前部的料筒部件和后部的料筒部件以彼此固定的方式连接。
19.根据权利要求18所述的骨水泥施加器，其特征在于，所述前部的料筒部件和后部的料筒部件被螺纹连接。
20.根据权利要求18所述的骨水泥施加器，其特征在于，在前部的料筒部件(3)上固定料筒头(10)。
21.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，在料筒(3，4，46，50)中包含有作为第一起始组分的单体液体(2)和作为第二起始组分的粉末(1)，由单体液体和粉末在料筒(3，4，46，50)内混合成骨水泥料团(44)，在粉末(1)中分布有亲水性添加剂，借助于该亲水性添加剂能使单体液体(2)分布到全部粉末(1)中。
22.根据权利要求21所述的骨水泥施加器，其特征在于，不存在先前的骨水泥聚合阻碍单体液体(2)在粉末(1)中的进一步分布的情况。
23.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，粉末具有至少一种筛分粒度级小于100μm的颗粒状的聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸甲酯共聚物、引发剂，和至少一种不溶于甲基丙烯酸甲酯的、颗粒状的或纤维状的添加剂，所述添加剂在室温下具有大于等于每克添加剂0.6g甲基丙烯酸甲酯的吸收能力。
24.根据权利要求1或2所述的骨水泥施加器，其特征在于，料筒(3，4，46，50)的内腔通过粉末(1)不可透过、但气体可透过的连接部与骨水泥施加器的环境连通。
25.根据权利要求24所述的骨水泥施加器，其特征在于，该连接部通过粉末(1)不可透过、但气体可透过的塞子(8，54，70)和/或塑料环(58，76)和/或在料筒(3，4，46，50)中的壁中的通孔形成。
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