CN109381252B - 分配系统和使用方法 - Google Patents

Abstract

一种分配系统包含主体，所述主体具有底座和从所述底座延伸的延伸部。所述延伸部包含限定通路的内表面。所述主体包含延伸通过所述延伸部的开口。所述开口与所述通路连通。第一活塞被配置成定位在所述通路内。所述第一活塞包含管腔，所述管腔延伸通过所述第一活塞且在所述第一活塞的相对近端表面与远端表面之间延伸。第二活塞被配置成定位在所述管腔内。公开了套件和方法。

Description

分配系统和使用方法

技术领域

本公开大体上涉及医疗装置，以及更具体地说，涉及用于分配例如骨接合剂的材料的装置、系统和方法。

背景技术

许多医疗程序采用医疗级骨接合剂结合骨结构的恢复和强化。举例来说，外科医生通常使用骨接合剂以便填充骨中的空隙。当例如传统板等方法和再附接的旋拧方法不可行时，合乎希望的是使用例如粘性骨接合剂等骨接合剂来使小的骨碎片固持在适当位置以实现愈合。可仅需要少量骨接合剂来填充骨碎片之间的小的间隙以便将所述碎片胶合在一起。举例来说，可使用容积为一立方厘米以下的接合剂。在此类应用中，接合剂通常被分配到骨以填充骨中或者附接到骨或嵌入于骨内的医疗装置或植入体之间的空隙或空间。这些分配装置可包含简单如针筒和复杂如电子控制的阀的系统。

骨接合剂可以是不同成分的混合物，且在将骨接合剂涂覆到修复部位之前，可通过将液态单体与粉末混合在混合装置中来制备接合剂。制备的骨接合剂可具有各种粘度，且一些制备的骨接合剂可具有相当高的粘度，与粘性糊一致。举例来说，典型粘性骨接合剂可具有大于80帕斯卡-秒的粘度。由于骨接合剂的高粘度，通常难以将制备的接合剂装载到针筒或其它装置中。实际上，骨接合剂的高粘度要求极大的力量来将制备的骨接合剂从混合装置传递到针筒或其它装置。本公开描述对于这些现有技术的改进。

发明内容

在一个实施例中，根据本公开的原理，提供一种分配系统，其包括主体，所述主体包含底座和从底座延伸的延伸部。延伸部包括限定通路的内表面。主体包括延伸通过延伸部的开口。开口与通路连通。第一活塞被配置成定位在通路内。第一活塞包括管腔，所述管腔延伸通过第一活塞且在所述第一活塞的相对近端表面与远端表面之间延伸。第二活塞被配置成定位在管腔内。

在一个实施例中，根据本公开的原理，提供一种分配系统，其包含主体，所述主体包括底座和从底座延伸的延伸部。延伸部包括限定通路的内表面。主体包括延伸通过延伸部的开口。开口与通路连通。延伸部包括配件。开口延伸通过配件。主体包括耦合到配件的阀。阀包括通道。阀可在第一定向与第二定向之间移动，在所述第一定向中通道与开口偏移，在所述第二定向中通道与开口对准。第一活塞可移动地定位在通路内。第一活塞包括管腔，所述管腔延伸通过第一活塞且在所述第一活塞的相对近端表面与远端表面之间延伸。第一活塞的远端包括放大部分，当第一活塞被插入到通路中时所述放大部分与内表面形成密封。第二活塞可移动地定位在管腔内。当第二活塞被插入到管腔中时第二活塞的外表面与第一活塞的限定管腔的内表面形成密封。骨接合剂在管腔内定位在底座与活塞之间。针筒耦合到配件。第一活塞的近端包括凸缘，当第一活塞被完全插入到通路中时所述凸缘接合延伸部的凸缘。当第二活塞被完全插入到管腔中时第一活塞的凸缘接合第二活塞的凸缘。

在一个实施例中，根据本公开的原理，提供一种分配材料的方法。所述方法包括将材料定位在主体的通路中。主体包括底座和从底座延伸的延伸部。延伸部包括限定通路的内表面。主体包括延伸通过延伸部的开口。开口与通路连通。第二活塞被插入到第一活塞的管腔中。第一活塞被插入到通路中，使得材料移动到管腔中。第二活塞在管腔内轴向平移，使得材料移动通过开口。

以下说明将部分地阐述各种实施例的额外特征和优点，且这些特征和优点的一部分将在说明中显而易见，或可通过实践各种实施例习得。各种实施例的目的和其它优点将借助于在描述和所附权利要求书中特别地指出的要素和组合来实现和达到。

附图说明

由结合以下附图的具体说明将更易于了解本公开，在附图中：

图1是根据本公开的原理的分配系统的组件的一个实施例的侧视透视图；

图2是以部分虚线示出图1中所示出的系统的组件的侧视透视图；

图3是以部分虚线示出图1中所示出的系统的组件的侧视透视图；

图4是图1中所示出的系统的组件的侧视剖视图；

图5是以部分虚线示出图1中所示出的系统的组件的侧视透视图；

图6是以部分虚线示出图1中所示出的系统的组件的侧视透视图；

图7是图1中所示出的系统的组件的侧视透视图；

图8是图1中所示出的系统的组件的侧视透视图；

图9是图1中所示出的系统的组件的侧视剖视图；

图10是图1中所示出的系统的组件的侧视剖视图；

图11是图1中所示出的系统的组件的底部透视图；

图12是图1中所示出的系统的组件的一个实施例的侧视透视图；

图13是图1中所示出的系统的组件的部分的侧视剖视图；

图14是图1中所示出的系统的组件的一部分的侧视透视图；

图15是图1中所示出的系统的组件的部分的侧视剖视图；且

图16是图1中所示出的系统的组件的部分的侧视剖视图。

具体实施方式

本公开大体上涉及医疗装置，以及更具体地说，涉及用于分配材料的装置、系统和方法。为了最小化从骨填充物装置、多抽头或CDS药筒传递和/或分配骨接合剂所需的力的大小，根据本公开的原理提供一种包含两级活塞的分配系统。在一些实施例中，分配系统类似于可伸缩液压缸且利用第一级活塞，例如中心为中空的外部活塞。第二级活塞，例如内部活塞，包含阀，例如止回阀或排气阀。内部活塞被插入到外部腔室的中空部分中以形成活塞组合件。在骨接合剂在混合器内混合之后，活塞组合件被插入到混合器的混合腔室中且被推进到活塞组合件接触混合腔室中的骨接合剂为止。在活塞组合件被插入到混合腔室中时，混合腔室中的空气可通过内部活塞中的阀离开混合腔室。外部活塞被一直向下推进到混合腔室中，同时允许内部活塞自由移动。通过推进外部活塞，骨接合剂被迫入外部活塞中，所述外部活塞的直径小于混合腔室的直径。外部活塞通过扭锁或夹子连接到混合器例如以使外部活塞相对于混合器固定。接着通过打开混合器上的出口阀和向下按压内部活塞来从混合器分配骨接合剂。推进内部活塞会将接合剂通过出口阀迫出且将其迫入骨填充物装置、多抽头或CDS药筒中。在一些实施例中，骨填充物装置是针筒。在一些实施例中，混合腔室具有一内径，所述内径大于外部活塞的内径。这对用户有益，原因是内部活塞的更小表面积集中了由用户施加的力，因此增大了所述用户能够生成的压力。从更大直径到更小直径的改变增大了在相同输入力的情况下生成的压力。举例来说，从约1.25英寸到约0.75英寸的直径改变使生成的压力增大约2.5倍。由此，用户可施加更少的力以从混合器分配相同量的骨接合剂。

本文中所公开的分配系统被配置成提供多个益处，除其它之外包含减小分配例如骨接合剂的材料所需的力的大小。在一些实施例中，分配系统被配置成在相同输入力的情况下使分配材料所需的力的大小减小2.5倍或更多。在一些实施例中，分配系统被配置成在相同输入力的情况下使分配材料所需的力的大小减小小于2.5倍。本文中所公开的分配系统被配置成与用于混合和/或分配材料的例如针筒和其它装置的产品一起使用以便对现有产品检验具有最小影响。本文中所公开的分配系统被配置成低成本。在一些实施例中，本文中所公开的分配系统的组件中的一个或多个可以是一次性的。本文中所公开的分配系统被配置成用作单级活塞或双级活塞。

在一些实施例中，本文中所公开的分配系统包含混合器、第一级活塞和第二级活塞。本文中所公开的分配系统可用于混合和/或分配材料，例如骨接合剂。在一些实施例中，可使用混合桨在混合器内混合骨接合剂。在骨接合剂混合之后移除混合桨且将两级活塞插入到混合器的混合腔室中作为组合件。混合腔室中的空气可通过活塞中的一个中的排气口逸出。在一些实施例中，组合件仅被部分地插入到混合腔室中。第一级活塞相对于混合器和第二级活塞移动，直到第一级活塞完全安放在混合腔室内为止。通过将第一级活塞插入混合器中，混合的骨接合剂被迫入第一级活塞的内腔中。第一级活塞通过例如扭锁或夹子连接到混合器，使得第一级活塞固定到混合器以使第一级活塞无法相对于混合器轴向移动。第一级活塞的内腔比混合腔室具有更小内径以允许相同输入力在骨接合剂上产生更大压力。此压力放大意味着从混合器分配骨接合剂需要更少精力。通过将阀的一个或多个延伸部移动到递送位置中来打开混合器的阀。接着按需要插入第二级活塞，直到骨接合剂离开混合器且填充药筒为止，所述药筒例如CDS药筒或另一装置，例如骨填充物装置。

如下文所示出，通过允许骨接合剂进入第一级活塞的内腔且接着使用第二级活塞从第一级活塞排出骨接合剂来减小混合腔室的直径会减小从混合器分配骨接合剂所需的力的大小。

出于本说明书和所附权利要求书的目的，除非另外指明，否则所有表示成分的量、材料的百分比或比例、反应条件和用于本说明书和权利要求书中的其它数值的数字应理解为在所有情况下通过术语“约”修饰。因此，除非相反地指示，否则以下说明书和所附权利要求书中所阐述的数字参数是可能视试图通过本发明获得的所需属性而变化的近似值。最低限度地，且不试图限制等效物原则应用于权利要求书的范围，至少应根据所报告的有效数字的数目且通过应用一般四舍五入技术来解释每个数字参数。

尽管本文中阐述本发明广泛范围的数值范围和参数是近似值，但具体实例中所阐述的数值是尽可能精确报告的。然而，任何数值固有地含有某些由其各别测试测量值中所发现的标准差必然造成的误差。此外，本文中所公开的所有范围都应理解为涵盖其中包含的任何和所有子范围。举例来说，“1到10”的范围包含最小值1与最大值10之间(且包含最小值1和最大值10)的任何和所有子范围，也就是说，具有最小值等于或大于1和最大值等于或小于10的任何和所有子范围，例如，5.5到10。

现在将详细参考本发明的某些实施例，在附图中说明这些实施例的实例。虽然本发明将结合说明的实施例进行描述，但是应理解，它们并不意图将本发明限制于那些实施例。相反，本发明意图覆盖可包含在由所附权利要求书限定的本发明内的所有替代方案、修改和等效物。

以下标题并不意味着以任何方式限制本公开；任何一个标题下的实施例可与任何其它标题下的实施例结合使用。

应注意，除非明确地且不含糊地限于一个指示物，否则如本说明书和所附权利要求书中所使用，单数形式“一个(种)(a/an)”和“所述(the)”包含多个指示物。因此，举例来说，对“化学去神经剂”或“装置”的提及包含一个、两个三个或多于三个化学去神经剂或者一个、两个、三个或多于三个装置。

本公开涉及一种分配系统10。在一些实施例中，分配系统10的组件可由适合于医疗应用的生物可接受材料构造而成，所述生物可接受材料取决于特定应用和/或医疗人员的偏好而包含金属、合成聚合物、陶瓷和骨材料和/或其复合物。举例来说，分配系统10的组件，单独地或共同地可由以下材料构造而成：例如不锈钢合金、市售纯钛、钛合金、等级5的钛、超弹钛合金、钴-铬合金、不锈钢合金、超弹金属合金(例如，镍钛诺、超弹塑料金属，如由日本的Toyota Material Incorporated制造的GUM )、陶瓷及其复合物，例如磷酸钙(例如，由Biologix Inc.制造的SKELITE^TM)、热塑性塑料，例如聚芳基醚酮(PAEK)，包含聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)和聚醚酮(PEK)、碳-PEEK复合物、PEEK-BaSO₄聚合物橡胶、聚对苯二甲酸亚乙酯(PET)、织物、硅氧烷、聚氨基甲酸酯、硅氧烷-聚氨基甲酸酯共聚物、聚合物橡胶、聚烯烃橡胶、水凝胶、半硬质的和硬质的材料、弹性体、橡胶、热塑性弹性体、热固性弹性体、弹性复合物、硬质聚合物，包含聚苯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚乙烯、环氧树脂、骨材料，包含自体移植、同种移植、异种移植或转殖基因皮层和/或皮质网状骨，和组织生长或分化因素、部分再吸收材料，例如金属和钙基陶瓷的复合物、PEEK和钙基陶瓷的复合物、PEEK与再吸收聚合物的复合物、全部再吸收材料，例如钙基陶瓷，如磷酸钙、磷酸三钙(TCP)、羟基磷灰石(HA)-TCP、硫酸钙，或其它再吸收聚合物，如聚酰胺、聚乙交酯、聚酪氨酸碳酸酯、聚己内酯及其组合。

分配系统10的各种组件可具有包含上述材料的材料复合物，以实现各种期望特性，例如强度、刚性、弹性、顺从性、生物力学性能、耐久性和射线可透性或成像偏好。分配系统10的组件，单独地或共同地还可由非均质材料构造而成，所述非均质材料例如上文所描述的材料中的两种或多于两种的组合。分配系统10的组件可整体地形成，一体地连接或包括紧固元件和/或仪器，如本文中所描述。

分配系统10包含混合器，例如主体12，所述主体12包括底座14和从底座14延伸的延伸部16。底座14是圆顶形且包含相对末端表面18、20。延伸部16在耦合到末端表面20的末端22与相对末端24之间延伸。在一些实施例中，末端22与末端表面20整体地和/或一体地形成，使得无法在不使底座14和/或延伸部16断裂的情况下从底座14移除延伸部16。在一些实施例中，延伸部16以可移除方式耦合到底座14。在一些实施例中，延伸部16可以各种方式与底座14连接，所述各种方式例如摩擦接合、螺纹接合、互通凹槽、螺钉、胶粘剂、钉子、倒钩和/或凸起的元件。

在一些实施例中，末端表面18、20各自是平面的且彼此平行延伸。在一些实施例中，末端表面20可相对于末端表面18交替定向安置，例如横向和/或其它角度定向，如锐角或钝角、同轴和/或可偏移或交错。底座14的外表面从末端表面18到末端表面20凸面地弯曲。在一些实施例中，底座14的外表面从末端表面18到端表面20连续地弯曲。在一些实施例中，底座14的外表面具有从末端表面18到末端表面20的连续曲率半径。底座14具有由从末端表面18到末端表面20的距离限定的最大高度。在一些实施例中，底座14是中空的以减小用于形成底座14的材料。在一些实施例中，底座14是基本中空的且包含一个或多个支撑结构，例如肋部26，如图2、3、5、6和11中所示出，以向底座14提供强度和/或刚性。在一些实施例中，底座14包含限定网格图案的多个肋部26，其中肋部26中的每一个具有各自接合底座14的内表面的相对末端。

延伸部16是基本圆柱形的。延伸部16的末端24包含凸缘28，所述凸缘28从延伸部16的外表面向外延伸，使得凸缘28限定延伸部16的最大宽度。在一些实施例中，凸缘28具有椭圆形横截面配置，使得凸缘28具有沿着横向轴线T1的最大直径，如图1中所示出。延伸部16包括限定混合器腔室的内表面30，所述混合器腔室例如延伸通过凸缘28的通路32。底座14的末端表面20限定通路32的远端极限，例如如图9中所示出。通路延伸通过凸缘28。通路32沿着通路32的整个长度具有均匀直径。通路32具有圆形横截面配置。在一些实施例中，凸缘28和/或通路32可具有各种横截面配置，例如圆形、卵形、椭圆形、三角形、长方形、正方形、多边形、不规则形状、均匀的、不均匀的、可变的、管状的和/或渐窄的。在一些实施例中，延伸部16的外表面包含标记，例如指示定位在通路32内的材料M的容积的刻度线34和记号36。

延伸部16包括单个开口38，所述单个开口38延伸通过延伸部16且在表面30与延伸部16的外表面之间延伸，如图4中最佳地示出。开口38与通路32连通且垂直于表面30和延伸部16的外表面延伸。在一些实施例中，开口38可相对于表面30和延伸部16的外表面交替定向安置，例如横向和/或其它角度定向，如锐角或钝角、同轴和/或可偏移或交错。

主体12包含耦合到延伸部16的配件40。配件40包含毂42，所述毂42被配置成经由螺纹配置或路厄锁将主体12耦合到分配系统10的另一组件，例如针筒44(图6)，如本文中所论述。举例来说，在一个实施例中，毂42可包含内螺纹46(图4)，所述内螺纹46与针筒44的一个末端上的外螺纹配对以将针筒44耦合到毂42。毂42包含导管48和垂直于导管48延伸的腔50，如图4中最佳地示出。配件40包含阀52，所述阀52具有可旋转地定位在腔50中的阀主体54。在一些实施例中，腔50具有圆形横截面配置且阀主体54是圆柱形以促进阀主体54在腔50内的旋转。通道56延伸通过阀主体54的宽度，如图4中最佳地示出。在一些实施例中，阀52包含阀主体54主体的相对末端处的耳部或突出部58以促进阀主体54在腔50内的旋转，从而使阀52在图1到3、7、8和12中所示出的第一定向与图4到6中所示出的第二定向之间移动，在所述第一定向中阀主体54堵塞通道56，在所述第二定向中通道56与开口38和导管48对准，如本文中所论述。也就是说，当阀52在第一定向中时通道56不与开口38或导管48对准。

外部或第一级活塞，例如活塞60，被配置成用于可移动地安置在通路32中。活塞60从末端表面62延伸到相对末端表面64。活塞60包含壁66，所述壁66包括相对内表面68和外表面70。表面68限定在末端表面62与64之间延伸且延伸通过末端表面62、64的管腔72。管腔72沿着管腔72的整个长度具有均匀直径。管腔72具有圆形横截面配置。在一些实施例中，管腔72可具有各种横截面配置，例如卵形、椭圆形、三角形、长方形、正方形、多边形、不规则形状、均匀的、不均匀的、可变的、管状的和/或渐窄的。当材料M定位在通路32内时，材料M可在活塞60定位在通路32内时进入管腔72，如本文中所论述。

活塞60的远端包含放大部分，所述放大部分包括各自从表面70向外延伸的一对间隔开的周向唇缘74a、74b。唇缘74a、74b在其间限定凹槽75，如例如图1和12中所示出。在一些实施例中，垫片，例如O形环76，定位在凹槽75中，使得当活塞60定位在延伸部16的通路32内时唇缘74a、74b和/或O形环76的外表面与表面30形成气密和/或防水密封。当活塞60在通路32内在相反方向上轴向移动时唇缘74a、74b和/或O形环76维持密封。在一些实施例中，壁66和/或唇缘74a、74b可由刚性材料形成，所述刚性材料例如本文中所论述的材料中的一种或多种。唇缘74a、74b可与壁66一体地和/或整体地形成。在一些实施例中，O形环76可由一材料形成，所述材料不同于形成壁66和/或唇缘74a、74b的材料。在一些实施例中，O形环76可由弹性材料形成。在一些实施例中，O形环76是可移除的。活塞60在图1和12中示出，其中O形环76被移除。在一些实施例中，活塞60包括从唇缘74a向远端延伸的渐窄部分78，如图4中所示出。部分78的下部表面限定末端表面62。在一些实施例中，部分78由形成壁66和/或唇缘74a、74b的相同材料形成。在一些实施例中，部分78由不同于形成壁66和/或唇缘74a、74b的材料的材料形成。在一些实施例中，部分78由弹性材料形成，使得当末端表面62接触末端表面20时末端表面62与末端表面20形成密封。

在一些实施例中，活塞60的近端包含放大部分，所述放大部分包括从表面70向外延伸的周向唇缘80。在一些实施例中，壁66和/或唇缘80可由刚性材料形成，所述刚性材料例如本文中所论述的材料中的一种或多种。唇缘80可与壁66一体地和/或整体地形成。活塞60的近端包含定位在唇缘80的近端的凸缘82。在一些实施例中，凸缘82具有椭圆形横截面配置，使得凸缘82具有沿着横向轴线T2的最大直径，如图1中所示出。凸缘82的上部表面限定末端表面64。凸缘82具有大于唇缘80和通路32的最大直径的最大直径，使得凸缘82无法进入通路32。凸缘82的底表面82a被配置成当活塞60被完全插入到通路32中时直接接合凸缘28的顶表面28a。在一些实施例中，凸缘82包含侧壁82b，当凸缘82的表面82a直接接合凸缘28的表面28a时所述侧壁82b重叠凸缘28的侧壁28b，如本文中所论述。活塞60被配置成使得当凸缘82的表面82a直接接合凸缘28的表面28a和凸缘82的侧壁82b重叠凸缘28的侧壁28b时唇缘80定位在通路32内。活塞60被配置成使得当凸缘82的表面82a直接接合凸缘28的表面28a时活塞60的末端表面62直接接合末端表面20。在一些实施例中，凸缘82可具有各种横截面配置，所述各种横截面例如圆形、卵形、圆形、三角形、长方形、正方形、多边形、不规则形状、均匀的、不均匀的、可变的、管状的和/或渐窄的。

在一些实施例中，活塞60包含间隔开的支柱84，所述间隔开的支柱84各自从唇缘74b连续地延伸到唇缘80。支柱84围绕壁66径向地安置。在一些实施例中，支柱84彼此均匀地间隔开。支柱84各自具有凸面弯曲的外表面，使得支柱84的外表面与唇缘74b、80的外表面齐平。支柱84的外表面沿着支柱84的长度连续地弯曲且符合延伸部16的表面30的曲率，使得当活塞60在通路32内在相反方向上轴向平移时支柱84的外表面直接接合表面30且与表面30形成气密和/或防水密封。当支柱84的外表面直接接合表面30时，壁66的表面70与表面30间隔开，如图2到6中所示出。

在一些实施例中，活塞60的凸缘82与延伸部16的凸缘28形成扭锁，如图7到11中所示出，以将活塞60与延伸部16连接，使得活塞60无法相对于延伸部16在通路32内在相反方向上轴向移动。活塞60的凸缘82包含向内凸起82d，所述向内凸起82d具有面向活塞60的壁66的竖直表面，如图9到11中所示出。凸起82d的顶表面面向凸缘82的底表面82a且被配置成当扭锁在锁定位置中时直接接合凸缘28的底表面28c，如图9到11中所示出。具体地说，活塞60被插入到通路32中且相对于延伸部16在由图2中的箭头A所示出的方向上轴向移动，直到活塞60被完全插入到通路32中且轴线T1横向于轴线T2延伸为止，如图7中所示出。在一些实施例中，轴线T1可垂直于轴线T2延伸。当轴线T1横向于轴线T2延伸时，扭锁在解锁位置中，使得活塞60相对于延伸部16轴向自由平移。活塞60接着相对于延伸部16在顺时针方向或逆时针方向上旋转，使得轴线T1与轴线T2平行和/或同轴，如图8中所示出。在一些实施例中，活塞60相对于延伸部16在顺时针方向上旋转90度，直到轴线T1与轴线T2平行和/或同轴为止。当轴线T1与轴线T2平行和/或同轴时，扭锁在锁定位置中，这使活塞60无法相对于延伸部16在通路32内在相反方向上轴向移动。设想可使用其它锁定机构将活塞60与延伸部16锁定以使活塞60无法相对于延伸部16在相反方向上轴向平移。举例来说，在一些实施例中，唇缘80可包含外部螺纹，所述外部螺纹与延伸部16的内表面30的内部螺纹配对以将活塞60与延伸部16连接，使得活塞60无法相对于延伸部16在通路32内轴向移动。

在一些实施例中，系统10包含夹子，例如帽86(图12)，所述帽86被配置成用于安置凸缘28、82以当活塞60被完全插入到通路32中时使活塞60相对于主体12固定，从而使活塞60无法相对于延伸部16轴向移动和使活塞60无法相对于延伸部16旋转。也就是说，当凸缘28、82安置于帽86中时活塞60无法在相反方向上轴向移动。帽86包含第一部分88和第二部分90。部分90等同于部分88。部分88、90各自包含弓形切口92，所述弓形切口92延伸通过部分88、90的相对顶表面和底表面。切口92形成开口，当部分88的侧表面94接合部分90的侧表面94时所述开口与管腔72同轴。由切口92限定的开口与管腔72具有相同宽度和直径，使得内部或第二级活塞，例如活塞96，可通过由切口92限定的开口插入且插入到管腔72中，如本文中所论述。部分88、90各自包含定位在部分88、90的顶表面与底表面之间的侧向腔95。腔95各自被配置成用于当部分88的表面94接合部分90的表面94时安置凸缘28、82的部分。

活塞96在末端98与末端100之间延伸。末端100包含凸缘102，所述凸缘102具有大于管腔72的直径的直径，使得当活塞96被完全插入到管腔72中时凸缘102不会被插入到管腔72中。实际上，当活塞96被完全插入到管腔72中时凸缘102接合凸缘82。也就是说，当活塞96被完全插入到管腔72中时凸缘102的底表面102a直接接合凸缘82的顶表面82c以使活塞96无法相对于活塞60向远端平移。活塞96具有最大长度，使得当活塞96被完全插入到管腔72中时，活塞96的末端98的末端表面不会延伸通过活塞60的末端表面62。也就是说，当活塞96被完全插入到管腔72中时末端98的末端表面定位在管腔72内。活塞96包含放大尖端104和从凸缘102连续地延伸到尖端104的主体106。主体是圆柱形且具有从凸缘102到尖端104的均匀直径。尖端104具有大于主体106的最大直径的最大直径。尖端104的最大直径稍微小于管腔72的直径，使得尖端104的外表面直接接合活塞60的表面68以当尖端104在管腔72内轴向移动时与表面68形成气密或防水密封。当尖端104的外表面直接接合表面68时，主体106的外表面与表面68间隔开，如图2到6中所示出。

在一些实施例中，主体106和/或凸缘102可由刚性材料形成，所述刚性材料例如本文中所论述的材料中的一种或多种。在一些实施例中，尖端104由形成主体106和/或凸缘102的相同材料形成。在一些实施例中，尖端104由不同于形成主体106和/或凸缘102的材料的材料形成。在一些实施例中，尖端104由弹性材料形成，使得当尖端104的外表面接触表面68时尖端与表面68形成密封。在一些实施例中，尖端104包含间隔开的周向脊部108a、108b，所述间隔开的周向脊部108a、108b在其间限定凹槽110，如图4中所示出。在一些实施例中，垫片，例如类似于O形环76的O形环，定位在凹槽110中，使得当活塞96定位在管腔72内时脊部108a、108b和/或凹槽110中的O形环的外表面与表面68形成气密和/或防水密封。

在一些实施例中，活塞96包含阀，例如排气阀或止回阀112(图9、10和13到16)，以允许当活塞60和/或活塞96被插入到通路32中时通路32和/或管腔72内的空气离开活塞96，如本文中所论述。阀112包含腔114和定位在腔114的底部处的垫圈116。垫圈116包含开口118，所述开口118延伸通过垫圈116的厚度，使得开口118与腔114连通。在一些实施例中，开口118可具有各种横截面配置，例如圆形、卵形、椭圆形、三角形、长方形、正方形、多边形、不规则形状、均匀的、不均匀的、可变的、管状的和/或渐窄的。在一些实施例中，使用例如超声焊接或胶粘剂将垫圈116装配到尖端104上。在一些实施例中，垫圈116与尖端104整体地和/或一体地形成。腔114包含第一部分114a和定位在部分114a上方的第二部分114b。部分114a具有大于部分114b的最大直径的最大直径。在一些实施例中，腔114包含部分114a与部分114b之间的渐窄部分。在一些实施例中，腔114延伸通过凸缘102的顶表面102b，如图9中所示出。在一些实施例中，腔114在凸缘102之前终止，使得腔114不会延伸通过凸缘102的顶表面102b，如图10中所示出。阀112包含球，例如可移动地定位在腔114的部分114a内的止回球120。在其中腔114不会延伸通过凸缘102的顶表面102b的实施例中，阀112包含排气孔122，所述排气孔122具有第一末端122a和第二末端122b，所述第一末端122a与腔114的部分114b连通，如图13中所示出，所述第二末端122b延伸通过主体106的外表面以允许管腔72和/或通路中的空气进入腔114和通过排气孔122离开活塞96，如本文中所论述。球120具有一最大直径，所述最大直径大于开口118的直径和腔114的部分114b的直径以允许球120完全堵塞开口118和部分114b，如本文中所论述。

阀112可在图13中所示出的第一位置与图15中所示出的第二位置以及图16中所示出的第三位置之间移动。具体地说，重力将致使球120的一部分定位在开口118内，使得球120完全堵塞或封闭开口118，如图13中所示出。当活塞96相对于延伸部16和/或活塞60在由图2中的箭头A所示出的方向上轴向移动时，延伸部16的通路32和/或活塞60的管腔72内的空气将使球120在腔114内朝向腔114的部分114b向上移动，使得球120漂浮在腔114的部分114a内，如图15中所示出，以允许空气围绕球120移动且移动到腔114的部分114b中。空气接着通过排气孔122移出部分114b，使得空气通过排气孔122的末端122b离开活塞96。这允许空气移动到管腔72的定位在尖端104上方的一部分中，使得空气可通过管腔72中的近侧开口移动到包围系统10的环境中。当材料，例如材料M通过开口118移动到腔114的部分114a中时，材料M使球120在腔114内朝向腔114的部分114b向上移动，使得球120安放在腔114的渐窄部分114c内且堵塞材料M移动到腔114的部分114b中，如图16中所示出。在一些实施例中，底座14的末端表面20包含中心突起部20a，如图9和10中所示出。当活塞60被完全插入到延伸部16中且活塞96被完全插入到活塞60中时突起部20定位在开口118内。

在一些实施例中，活塞96包含各自从尖端104连续地延伸到凸缘102的间隔开的支柱124。支柱124围绕主体106径向地安置。在一些实施例中，支柱124彼此均匀地间隔开。支柱124各自具有凸面弯曲的外表面。支柱124的外表面沿着支柱124的长度连续地弯曲且符合活塞60的表面68的曲率，使得支柱124的外表面直接接合表面68且当活塞96在管腔72内在相反方向上轴向平移时与表面68形成气密和/或防水密封。当支柱124的外表面直接接合表面68时，活塞96的主体106与表面68间隔开，如例如图9和10中所示出。

在操作和使用时，系统10可用于混合和/或分配材料M。在一些实施例中，材料M包括一材料，例如液体、凝胶、糊、接合剂、树胶、软膏、乳霜和/或泡沫。在一些实施例中，材料M包括骨填充物材料，例如骨接合剂。在一些实施例中，骨接合剂包括聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)；甲基丙烯酸甲酯(MMA)；磷酸钙；再吸收聚合物，例如PLA、PGA或其组合；具有同种异体移植物的再吸收聚合物，例如矿化骨颗粒或纤维；由Osteotech,Inc.出售的或其组合。在一些实施例中，骨接合剂是高粘度骨接合剂。在一些实施例中，骨接合剂具有至少500帕斯卡-秒(Pa-s)的粘度以浸润医疗部位且使骨接合剂在医疗程序期间无法发生任何迁移。在一些实施例中，骨接合剂具有至少600Pa-s的粘度。在一些实施例中，骨接合剂具有至少800Pa-s的粘度。在一些实施例中，骨接合剂具有至少1,000Pa-s的粘度。在一些实施例中，骨接合剂包括液态组分和粉末组分。在一些实施例中，液态组分和粉末组分被混合或以其它方式组合，使得骨接合剂在发起混合两个组分2分钟之后具有至少500Pa-s的粘度。在一些实施例中，液态组分和粉末组分被混合或以其它方式组合，使得骨接合剂在发起混合两个组分5分钟之后具有至少500Pa-s的粘度。在一些实施例中，液态组分和粉末组分被混合或以其它方式组合，使得骨接合剂在从发起混合两个组分10分钟或更多之后具有至少500Pa-s的粘度。在一些实施例中，骨接合剂包括聚合促进剂。

材料M被插入到通路32中，使得材料M定位在通路32的底部处和/或接触底座14的末端表面20。当阀52在上文所论述和图1到3和12中所示出的第一定向中时材料M被插入到通路32中，使得阀54堵塞通道56。在其中材料M包括例如液态组分和粉末组分的多个组分的一些实施例中，材料M的组分可在将材料M插入到通路32中之前被混合。混合的材料M接着可被插入到通路36中，如本文中所论述。在其中材料M包括例如液态组分和粉末组分的多个组分的一些实施例中，材料M的组分可在通路32内混合，如本文中所论述。在一些实施例中，组分可使用压力、机械搅动、静态混合或其组合在通路32内或通路32外部混合。

在材料M被插入到通路32中之后，活塞96的尖端104和主体106被插入到活塞60的管腔72中，如本文中所论述，以形成活塞组合件。当活塞96被插入到管腔72中以形成活塞组合件时，凸缘102的底表面102a直接接合凸缘82的顶表面82c，如本文中所论述和图2中所示出。当活塞96被插入到管腔72中时，尖端104和/或定位在凹槽110内的O形环的外表面直接接合活塞60的表面68以与表面68形成气密或防水密封，如本文中所论述。活塞组合件被插入到通路32中，使得活塞60的末端表面62与限定通路32的底部的底座14的末端表面20间隔开，如图2中所示出。当活塞组合件被插入到通路32中时，唇缘74a、74b和/或活塞60的O形环76的外表面与延伸部16的表面30形成气密和/或防水密封，如本文中所论述。在活塞组合件被插入到通路32中时，通路32内的空气可通过活塞96的阀112逸出，如本文中所论述。在一些实施例中，活塞组合件被插入到通路32中，使得活塞60的末端表面62接触材料M。在一些实施例中，活塞组合件被插入到通路32中，使得活塞60的末端表面62与材料M间隔开，如图2中所示出。在一些实施例中，活塞组合件被插入到通路32中的量取决于通路32内的材料M的容积。举例来说，当通路32内的材料M的容积减小时活塞组合件可被更远地插入到通路32中。然而，当通路32内的材料M的容积增大时，活塞组合件不会被一样远地插入到通路中。

活塞60相对于主体12和通路32内的活塞96在由图2中的箭头A所示出的方向上轴向移动，使得活塞60的末端表面62接合限定通路32的底部的壁，如图3中所示出。当活塞60的末端表面62接合限定通路32的底部的壁时，活塞60完全安放在通路32内。在一些实施例中，活塞60通过以下方式与延伸部16连接：形成将本文中所论述和图7到11中所示出的扭锁从解锁位置移动到锁定位置以使活塞60相对于延伸部16固定，使得活塞60无法相对于延伸部16轴向移动。在一些实施例中，活塞60使用帽86与延伸部16连接，如本文中所论述，以使活塞60相对于延伸部16固定，使得活塞60无法相对于延伸部16轴向移动。在活塞60相对于主体12和活塞96在由箭头A所示出的方向上移动时，材料M移动到活塞60的管腔72中，如图3和4中所示出。因为管腔72具有比通路32更小的直径，所以与在管腔并不延伸通过活塞的末端表面62时将产生的相比，相同大小的输入力在材料M上会产生更大压力。此压力放大意味着在分配材料M时需要更少精力。在一些实施例中，活塞60相对于主体12和活塞96在由箭头A所示出的方向上移动，直到活塞60的凸缘82的底表面82a直接接合延伸部16的凸缘28的顶表面28a为止，如本文中所论述和图3中所示出。在活塞60相对于主体12和活塞96在由箭头A所示出的方向上移动时，活塞96的凸缘102变得与活塞60的凸缘82间隔开，如图3和4中所示出。

通过以下方式将阀52从图1到3、7、8和12中所示出的其中阀主体54堵塞通道56的第一定向移动到图4到6中所示出的第二定向：使阀主体54相对于配件40旋转，使得通道56与开口38和导管48对准，如本文中所论述和图4中所示出。在一些实施例中，帽86耦合到延伸部16和活塞60，使得部分88的表面94接合部分90的表面且凸缘28、82安置于部分88、90的腔95中以使活塞60相对于主体12固定，如本文中所论述。在一些实施例中，部分88在凸缘28、82安置于腔95中之后保持可移除地耦合到部分90。在一些实施例中，可通过例如将胶粘剂涂覆到表面94中的一个或两个而使部分88与部分90永久性地结合。

在阀52从第一定向移动到第二定向之后，活塞96相对于主体12和活塞20在由箭头A所示出的方向上轴向移动，使得活塞96的尖端104将材料M推出管腔72且推动通过开口38、通道56和导管48，如图5中所示出。活塞96可相对于主体12和活塞20轴向移动，直到凸缘102的底表面102a直接接合凸缘82的顶表面82c为止，同样如图5中所示出，以便将所有材料M推出管腔72且推动通过开口38、通道56和导管48。在一些实施例中，可在使活塞96相对于主体12和活塞60轴向移动之前将针筒44耦合到配件40的毂42，使得当活塞96相对于主体12和活塞20轴向移动时材料M移出管腔72、移动通过开口48且移动到针筒44中，如图6中所示出。医疗人员接着可从毂42移除针筒44且从针筒44喷射材料M且将所述材料M喷射到骨中的孔、断口、空隙、凹坑等中以至少部分地用材料M填充所述孔、断口、空隙、凹坑等，从而维持或改进骨的结构完整性。

在一些实施例中，系统10可用作单级活塞。在此类实施例中，材料M被插入到通路32中，使得材料M定位在通路32的底部处和/或接触底座14的末端表面20。活塞组合件接着被插入到通路32中。在活塞组合件被插入到通路32中时，延伸部的通路32内的空气可通过活塞96的阀112离开通路32，如本文中所论述。活塞组合件接着推动材料M通过开口38、通道56和导管48。在一些实施例中，针筒44可在使所述活塞组合件相对于主体12移动之前耦合到配件40的毂42，使得材料M移动通过开口48且当所述活塞组合件相对于主体12和活塞20轴向移动时移动到针筒44中。医疗人员接着可从毂42移除针筒44且从针筒44喷射材料M且将材料M喷射到骨中的孔、断口、空隙、凹坑等中以至少部分地用材料M填充所述孔、断口、空隙、凹坑等，从而维持或改进骨的结构完整性。

在一些实施例中，提供一种套件，其含有分配系统10的一个或多个组件。所述套件可包含来自本文中所论述的实施例中的任一个的组件。在一些实施例中，材料M是骨接合剂，如本文中所论述，且套件包含用于使用套件的内容混合和/或分配骨接合剂的说明书。

实例1

测试类似于本文中所论述的系统10的装置的两级混合器活塞以确定插入活塞以用于插入骨接合剂所需的力的差异。测试在18℃下进行。两级混合器活塞包含夹到两级混合器活塞的混合器上的卡口固定件两级活塞。用于此测试的两级混合器活塞与本文中所论述的不包含帽86的实施例相同，所述实施例例如其中凸缘28、82形成扭锁的实施例，如本文中所论述。两级混合器活塞执行如下：

实例2

测试类似于本文中所论述的系统10的装置的两级混合器活塞以确定插入活塞以用于插入骨接合剂所需的力的差异。测试在18℃下进行。两级混合器活塞包含用以将第一级活塞固持到混合器上的分离夹子。用于此测试的两级混合器活塞与本文中所论述和图7中所示出的包含帽86的实施例相同。两级混合器活塞执行如下：

应理解，可对本说明书中所公开的实施例作出各种修改。因此，以上描述不应解释为限制性的，而仅仅是作为各种实施例的例证。所属领域的技术人员将设想在本文所附的权利要求书的范围和精神内的其它修改。

Claims (20)

1.一种分配系统，其包括：

主体，其包括底座和从所述底座延伸的延伸部，所述延伸部限定纵向轴线，所述延伸部包括限定通路的内表面，所述主体包括横向于所述纵向轴线延伸通过所述延伸部的开口，所述开口与所述通路连通；

定位在所述通路内的第一活塞，所述第一活塞包括延伸通过所述第一活塞且在所述第一活塞的相对近端表面与远端表面之间延伸的管腔；和

定位在所述管腔内的第二活塞，所述第二活塞包括相对近端与远端，所述远端被配置成将定位在所述管腔中的材料移出所述开口，所述远端包括排气阀，所述排气阀被配置成当所述第二活塞插入到所述管腔中时允许所述管腔内的空气通过所述排气阀离开所述第二活塞，所述排气阀包括腔和开口，所述排气阀的所述开口延伸穿过所述第二活塞的远端的远端表面，所述排气阀的所述开口与所述腔连通，所述腔延伸穿过所述第二活塞的所述近端的近端表面，球定位在所述腔之内。

2.根据权利要求1所述的分配系统，其中所述延伸部包括配件，所述开口延伸通过所述配件，所述分配系统包括针筒，所述针筒被配置成耦合到所述配件，使得所述材料移出所述开口且移动到所述针筒中。

3.根据权利要求2所述的分配系统，其中所述分配系统包括耦合到所述配件的阀，所述阀包括通道，所述阀能够在其中所述通道从所述开口偏移的第一定向与其中所述通道与所述开口对准的第二定向之间移动。

4.根据权利要求1所述的分配系统，其中所述第一活塞的近端包括凸缘，当所述第一活塞被完全插入到所述通路中时所述凸缘接合所述延伸部的凸缘。

5.根据权利要求4所述的分配系统，其进一步包括帽，所述帽包含腔，所述腔被配置成用于安置所述凸缘以使所述第一活塞相对于所述主体固定。

6.根据权利要求4所述的分配系统，其中当所述第二活塞被完全插入到所述管腔中时所述第一活塞的所述凸缘接合所述第二活塞的凸缘。

7.根据权利要求1所述的分配系统，其中所述第一活塞的远端包括与所述内表面形成密封的放大部分。

8.根据权利要求1所述的分配系统，其中所述第二活塞的外表面与所述第一活塞的限定所述管腔的内表面形成密封。

9.根据权利要求1所述的分配系统，其中所述通路限定纵向轴线，所述活塞与所述纵向轴线同轴。

10.根据权利要求1所述的分配系统，其中所述管腔沿着所述管腔的整个长度具有均匀直径。

11.根据权利要求1所述的分配系统，其中所述材料是骨接合剂。

12.一种分配材料的方法，所述方法包括：

将材料定位在主体的通路中，所述主体包括底座和从所述底座延伸的延伸部，所述延伸部限定纵向轴线，所述延伸部包括限定所述通路的内表面，所述主体包括垂直于所述纵向轴线延伸通过所述延伸部的开口，所述开口与所述通路连通；

将第二活塞插入到第一活塞的管腔中，所述第二活塞包括相对近端与远端，所述远端包括排气阀，所述排气阀被配置成当所述第二活塞插入到所述管腔中时允许所述管腔内的空气通过所述排气阀离开所述第二活塞，所述排气阀包括腔和开口，所述排气阀的所述开口延伸穿过所述第二活塞的远端的远端表面，所述排气阀的所述开口与所述腔连通，所述腔延伸穿过所述第二活塞的所述近端的近端表面，球定位在所述腔之内；

将所述第一活塞插入到所述通路中，使得所述材料移动到所述管腔中；和

使所述第二活塞在所述管腔内轴向平移，使得所述材料移动通过所述开口。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述延伸部包括配件，所述开口延伸通过所述配件，所述主体包括耦合到所述配件的阀，所述阀包括通道，所述方法进一步包括将所述阀从其中所述通道从所述开口偏移的第一定向移动到其中所述通道与所述开口对准的第二定向。

14.根据权利要求13所述的方法，其中当所述阀在所述第一定向中时所述材料无法移动通过所述开口且当所述阀在所述第二定向中时所述材料能够移动通过所述开口。

15.根据权利要求12所述的方法，其进一步包括将针筒耦合到所述开口且将所述材料抽吸到所述针筒中。

16.根据权利要求12所述的方法，其中将所述第一活塞插入到所述通路中包括使所述第一活塞在所述延伸部内平移，直到所述第一活塞的凸缘接合所述延伸部的凸缘为止。

17.根据权利要求16所述的方法，其中使所述第二活塞在所述管腔内轴向平移包括使所述第二活塞在所述管腔内轴向平移，直到所述第二活塞的凸缘接合所述第一活塞的所述凸缘为止。

18.根据权利要求12所述的方法，其中在将所述第二活塞插入到所述管腔中之后将所述第一活塞插入到所述通路中。

19.根据权利要求12所述的方法，其中所述材料是骨接合剂。

20.一种分配系统，其包括：

主体，其包括底座和从所述底座延伸的延伸部，所述延伸部包括限定通路的内表面，所述主体包括延伸通过所述延伸部的开口，所述开口与所述通路连通，所述延伸部包括配件，所述开口延伸通过所述配件，所述主体包括耦合到所述配件的阀，所述阀包括通道，所述阀能够在其中所述通道从所述开口偏移的第一定向与其中所述通道与所述开口对准的第二定向之间移动；

可移动地定位在所述通路内的第一活塞，所述第一活塞包括管腔，所述管腔延伸通过所述第一活塞且在所述第一活塞的相对近端表面与远端表面之间延伸，所述第一活塞的远端包括与所述内表面形成密封的放大部分；

可移动地定位在所述管腔内的第二活塞，所述第二活塞的外表面与所述第一活塞的限定所述管腔的内表面形成密封，所述第二活塞包括相对近端与远端，所述远端包括排气阀，所述排气阀被配置成当所述第二活塞插入到所述管腔中时允许所述管腔内的空气通过所述排气阀离开所述第二活塞，所述排气阀包括腔和开口，所述排气阀的所述开口延伸穿过所述第二活塞的远端的远端表面，所述排气阀的所述开口与所述腔连通，所述腔延伸穿过所述第二活塞所述近端的近端表面，球定位在所述腔之内；

定位在所述管腔内的骨接合剂；和

耦合到所述配件的针筒，

其中所述第一活塞的近端包括凸缘，当所述第一活塞被完全插入到所述通路中时所述凸缘接合所述延伸部的凸缘，当所述第二活塞被完全插入到所述管腔中时所述第一活塞的所述凸缘接合所述第二活塞的凸缘；

其中，所述排气阀能够在第一位置和第二位置之间运动，在所述第一位置中，在重力的作用下使所述球的一部分定位在所述开口中，从而所述球阻塞所述开口且阻止所述管腔中的空气通过所述排气阀离开所述第二活塞，在所述第二位置中，所述第一活塞的管腔内的空气使所述球漂浮，从而所述球不阻塞所述开口，且所述管腔中的空气能够通过所述排气阀离开所述第二活塞。