CN110801276B - 一种搅拌式骨水泥注射器及骨水泥搅拌注射方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种搅拌式骨水泥注射器及骨水泥搅拌注射方法，注射仓的一端与注射接头可拆卸连接，密封帽可拆卸设置于注射接头的注射口，活塞设置于注射仓的内腔，活塞杆贯穿注射仓的另一端，一端与活塞连接，另一端延伸至注射仓的外部；活塞杆与注射仓之间设有可拆卸密封结构；活塞的第一过滤塞和第二过滤塞上分别开设有第一通孔和第二通孔，活塞杆能够驱动第一过滤塞和第二过滤塞相对转动，使得第一通孔和第二通孔能够连通，或者第一通孔被第二过滤塞封堵且第二通孔被第一过滤塞封堵。本发明搅拌式骨水泥注射器的搅拌部分和注射部分集合在一起，结构简单，使用方便，能够避免物料暴露，节约物料以及搅拌注射的时间，尤其适用于快速固化骨水泥。

Description

一种搅拌式骨水泥注射器及骨水泥搅拌注射方法
技术领域
本发明属于搅拌注射装置技术领域，具体涉及一种搅拌式骨水泥注射器及骨水泥搅拌注射方法。
背景技术
磷酸钙骨水泥因具有良好的凝结时间、可注射性和生物学性能等性能，逐步成为修复骨缺损的热门材料。在外科手术中，骨水泥常被注射在骨缺损处发挥作用。骨水泥在制备过程中，充分搅拌是必不可少的环节。一方面，在搅拌时，骨水泥需按照严格的固液比例进行均匀混合，若物料损耗或混合不均匀，将明显改变骨水泥的各项性能，降低骨水泥治疗效果。另一方面，骨水泥通常具有很短的凝结时间，高效快速的充分搅拌是必须要考虑的。此外，减少骨水泥浆料的转移次数和开封暴露时间，不仅利于减少湿度损失或水分蒸发，也将有利于骨水泥的临床注射治疗。
在现有的技术中，具有搅拌功能的注射器通常采用搅拌器和注射活塞分别设计的思路。先使用搅拌器对骨水泥进行混合，再取出搅拌器，进行骨水泥的注射。其操作过程中不仅会造成明显的物料浪费，还有繁琐的操作工艺，大大延长了搅拌注射的时间，尤其对于快速固化骨水泥不适用。此外，这样的注射器通常还具有复杂的结构设计，整体显得冗沉。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种搅拌式骨水泥注射器及骨水泥搅拌注射方法，本发明搅拌式骨水泥注射器的搅拌部分和注射部分集合在一起，结构简单，使用方便，能够避免物料暴露，节约物料以及搅拌注射的时间。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种搅拌式骨水泥注射器，包括注射仓、注射接头、密封帽、活塞和活塞杆，注射仓的一端与注射接头可拆卸连接，密封帽可拆卸设置于注射接头的注射口，活塞设置于注射仓的内腔，活塞杆贯穿注射仓的另一端，活塞杆的一端与活塞连接，活塞杆的另一端延伸至注射仓的外部，活塞杆与注射仓之间设有可拆卸密封结构；
活塞包括第一过滤塞和第二过滤塞，第一过滤塞和第二过滤塞上分别开设有第一通孔和第二通孔，活塞杆能够驱动第一过滤塞和第二过滤塞相对转动，当第一过滤塞和第二过滤塞转动后，第一通孔和第二通孔能够连通，或者第一通孔被第二过滤塞封堵且第二通孔被第一过滤塞封堵。
第一过滤塞上的第一通孔和第二过滤塞上的第二通孔采用扇形网孔，且第一过滤塞上的扇形网孔与第二过滤塞上的扇形网孔错位分布。
活塞杆包括连接柱和连接杆，连接柱为圆管结构，连接柱的一端与第一过滤塞固定连接，另一端延伸至注射仓的外部，连接柱与注射仓之间密封；连接杆设置于连接柱的内腔并能相对于连接柱转动，连接杆的一端与第二过滤塞固定连接，另一端延伸至连接柱的外部。
连接柱位于注射仓外部一端的端部连接有助推杆，助推杆上开设有供连接杆伸出的贯穿孔，连接杆上连接有用于驱动连接杆转动的旋转销，助推杆的端面上开设有用于对旋转销进行限位的扇形的限位凹槽，旋转销位于限位凹槽内。
连接柱和连接杆之间为间隙配合。
注射仓与活塞杆之间设有可拆卸的密封圈。
一种骨水泥搅拌注射方法，采用本发明上述的搅拌式骨水泥注射器进行，包括如下过程：
拆下注射接头，活塞杆与注射仓之间密封，向注射仓加入骨水泥固相和液相物料，将注射接头安装于向注射仓；
通过活塞杆使第一通孔和第二通孔连通，注射仓内腔位于活塞两侧的腔室连通，用密封帽将注射接头的注射口密封；
抽拉活塞杆，使活塞在注射仓内腔往返运动，在活塞往返运动过程中，骨水泥固相和液相物料通过第一通孔和第二通孔往返的从注射仓内腔位于活塞一侧的腔室流向另一侧的腔室，使骨水泥固相和液相物料充分混合，形成骨水泥浆料；
当骨水泥固相和液相物料充分混合后，通过活塞杆将活塞拉至远离注射接头的一侧，接着通过活塞杆使第一通孔被第二过滤塞封堵且第二通孔被第一过滤塞封堵，然后取下密封帽，推动活塞杆，活塞推动骨水泥浆料从注射接头的注射口推出，进行骨水泥注射。
本发明具有如下有益效果：
本发明的搅拌式骨水泥注射器的活塞包括第一过滤塞和第二过滤塞，第一过滤塞和第二过滤塞上分别开设有第一通孔和第二通孔，活塞杆能够驱动第一过滤塞和第二过滤塞相对转动，当第一过滤塞和第二过滤塞转动后，第一通孔和第二通孔能够连通，此时注射仓内腔位于活塞两侧的腔室能够连通，通过抽拉活塞杆，活塞能够在注射仓内腔做往返运动，通过第一通孔和第二通孔，骨水泥固相和液相物料能够往返的从注射仓内腔位于活塞一侧的腔室流向另一侧的腔室，因此能够起到对骨水泥搅拌的目的；当骨水泥固相和液相物料充分混合后，通过活塞杆将活塞拉至远离注射接头的一侧，接着通过活塞杆使第一通孔被第二过滤塞封堵且第二通孔被第一过滤塞封堵，此时注射仓内腔位于活塞两侧的腔室不连通，本发明的搅拌式骨水泥注射器能够像普通的注射器一样将骨水泥从注射接头的注射口推出，直接进行骨水泥注射即可。由上述可以看出，本发明通过对注射器活塞部分的改进，使得对骨水泥的搅拌和注射功能集于一身，无需单独设置搅拌器和注射器，在使用时，骨水泥的物料一直处于注射仓内，避免了物料暴露于外界环境以及被污染的可能，同时也避免了因为更换搅拌、注射部件导致物料损耗的问题，能够节约物料；由本发明注射器的结构还可以看出，其零部件较少，结构简单，使用方便，能够大大节约搅拌注射的工序和时间。
本发明骨水泥搅拌注射方法采用了上述搅拌式骨水泥注射器进行，因此避免了物料暴露于外界环境以及被污染的可能，物料损失少，操作工序少而简便，能够节省操作时间，尤其适用于快速固化骨水泥。
附图说明
图1是本发明搅拌式骨水泥注射器的整体结构示意图；
图2是图1的爆炸示意图；
图3是上活塞部件结构示意图；
图4是下活塞部件结构示意图；
图5是上过滤塞或下过滤塞的扇形网孔分布结构示意图；
图6是上活塞和下活塞组成搅拌器时的结构示意图(此时第一扇形网孔和第二扇形网孔正对、连通)；
图7是上活塞和下活塞组成注射活塞时的结构示意图(此时第一扇形网孔被下过滤塞封堵且第二扇形网孔被上过滤塞封堵)。
以上各图中：1-上活塞，11-上过滤塞，111-第一扇形网孔，12-连接柱，13-导轨槽，2-助推杆，21-限位凹槽，3-下活塞，31-下过滤塞，311-第二扇形网孔，32-连接杆，33-导轨环，34-凹槽，4-旋转销，5-密封帽，6-注射接头，7-注射仓，71-封口板，8-密封圈。
具体实施方式
下面结合附图和实施例来对本发明做进一步的说明。
参照图1，本发明的搅拌式骨水泥注射器，包括活塞部件和料筒部件；参照图2～图，活塞部件包括上活塞1和下活塞3。上活塞1和下活塞3上分别设有上过滤塞11和下过滤塞31，且上过滤塞11和下过滤塞31的结构设计完全一样，上过滤塞11和下过滤塞31上开设有扇形镂空网孔结构。参照图6，当上过滤塞11和下过滤塞31重合时，上过滤塞11上的第一扇形网孔111和下过滤塞31上的第二扇形网孔311连通，此时上活塞1和下活塞3组成搅拌器，此时骨水泥固相和液相物料能够流过第一扇形网孔111和第二扇形网孔311，上活塞1和下活塞3组成的搅拌结构能够对骨水泥进行搅拌；参照图7，当上过滤塞11和下过滤塞31相对旋转预设角度时，上过滤塞11上的第一扇形网孔111被下过滤塞31封堵，下过滤塞31上的第二扇形网孔311被上过滤塞11封堵，此时上活塞1和下活塞3组成注射活塞。料筒部件由注射仓7及配件组成；注射仓7一端完全开口，另一端设有封闭板71，封闭板71中心开设有圆形孔，圆形孔处安装有密封圈8；注射接头6一端与注射仓7连接，另一端设有注射口，注射口安装有密封帽5；注射仓7及配件共同构成出搅拌、注射的空间。活塞部件安装于注射仓内，将注射仓内腔分成两个空间。
作为本发明优选的实施方案，上活塞1和下活塞3之间由圆形导轨固连，在导轨限位下，上活塞1和下活塞3只能进行相对旋转运动。
本发明搅拌式骨水泥注射器的使用方法，包括以下步骤：
(1)安装有上活塞1和下活塞3的搅拌式骨水泥注射器进行工作时，上活塞1和下活塞3构成的活塞组部件一起运动；活塞组部件有两个状态，一种是上过滤塞11和下过滤塞31上的扇形网孔重合时组成的搅拌器状态，另一种是上过滤塞11和下过滤塞31相对旋转预设角度后组成的注射活塞状态。在一次工作过程中，活塞的两种状态可以进行切换；
(2)进行搅拌时，整个注射仓7要进行密封处理。密封帽5和密封圈8对注射器进行密封，与活塞一起构将注射仓7内腔造出两个独立密闭的空间，利用两个空间压力差进行搅拌；
(3)进行注射时，对于注射器的密封处理需要解除。取下密封帽5和密封圈8，使得两个独立空间有相同压力，有利于注射过程的顺利实现。
实施例
本实施例的搅拌式骨水泥注射器，包括活塞部件和料筒部件；
如图1～图7所示，活塞部件包括上活塞1、下活塞3、旋转销4和助推杆2。如图2和图3所示，上活塞一端设有上过滤塞11，上过滤塞11一侧中心设有导轨槽13，上过滤塞11另一侧中心设连接柱12，连接柱12末端设有外螺纹，与助推杆2内螺纹相互啮合。如图6和图7所示，助推杆2的上设有限位凹槽21，该限位凹槽21对旋转销4起到限位作用。如图2和图4所示，下活塞3一端设有与上活塞1上结构完全相同的下过滤塞31，下过滤塞31中心与连接杆32连接，连接杆32靠近过滤塞一侧设有导轨环33，连接杆32另一侧末端开设有凹槽34，该凹槽34与旋转销4完全配合，并与旋转销4固定或可拆卸连接。上活塞1的连接柱12具有中空结构，可与下活塞3的连接杆32进行嵌套配合。如图5所示，上、下过滤塞(11、31)采用扇形网孔的镂空设计，并且扇形网孔在过滤塞上的位置处于错位分布。如图6所示，当上过滤塞11上的第一扇形网孔111与下过滤塞31上的第二扇形网孔311完全重合时，扇形网孔为打开状态，此时上活塞1与下活塞3组成搅拌器，其扇形网孔可对注射仓7内物料进行搅拌。如图7所示，当上过滤塞11与下过滤塞31由完全重合相对旋转预设角度时，扇形网孔为完全闭合状态，上过滤塞11上的第一扇形网孔111被下过滤塞31封堵，下过滤塞31上的第二扇形网孔311被上过滤塞11封堵，此时上活塞1与下活塞3组成完整的注射活塞，可对搅拌均匀的浆料进行注射。
料筒部件包括注射仓7、注射接头6、密封帽5和密封圈8。注射仓7一端的封口板71中心开设孔，密封圈8配合在该孔处，另一端设有外螺纹，与注射接头6上的内螺纹相互啮合，注射接头6的注射口处设有密封帽5，使得整个注射仓7处于完全密封的状态。
本实施例的注射器具体工作原理如下：
本实施例下活塞3的连接杆32嵌套在上活塞1的连接柱12内，上活塞1上过滤塞11的导轨槽13与下活塞3上连接杆32的导轨环33通过圆导轨固定连接，上活塞1与下活塞3只能通过圆导轨进行相对旋转运动，不能发生分离，在工作时一起运动。
搅拌阶段时，将活塞拉至最低端，加上密封圈8。扳动旋转销4使得上活塞1与下活塞3的过滤塞处于重合状态组成搅拌器，搅拌器将注射仓隔离成两个独立的空间。从注射仓7开口处加入骨水泥固相和液相物料，盖上注射接头6，并加上密封帽5，构建出完全密封的搅拌空间。反复推拉助推杆，搅拌器随即在注射仓7中往返运动，搅拌器将注射仓7分割成两个独立的密闭空间，推动助推杆2时导致活塞两侧独立空间的压强不同，骨水泥的固相和液相不断地通过搅拌器的第一、第二扇形网孔(111、311)，在不断往返穿梭过程中，注射仓7内的物料得以充分混合，从而完成搅拌过程，得到骨水泥。
注射阶段时，将活塞拉至最低端。扳动旋转销4使得上活塞1与下活塞3处于完全闭合状态组成注射活塞。取下密封帽5和密封圈8，使得注射仓7内处于相同大气压下，推动助推杆2时，推力会将混合均匀的骨水泥浆料从注射接头6的注射口推出，进行注射过程。
由上述技术方案可以看出，相对现有的技术特点，本发明具有的技术效果如下：
(A)本发明上、下活塞组成的搅拌器为多网孔结构，可以对注射仓内的物料进行全面无死角的充分搅拌；
(B)本发明物料完全在密闭空间进行搅拌，避免物料损失，制备出严格固液比的骨水泥浆料；
(C)本发明采用上、下活塞完美衔接，通过旋转销可以轻易的转换为搅拌器和注射活塞，实现不同功能一体化，从而避免了骨水泥浆料的开封或转移过程，防止污染；
(D)本发明可以在短时间内迅速完成骨水泥固相和液相的充分搅拌，并进行注射，完全避免了骨水泥因搅拌或注射时间较长，从而在搅拌或注射阶段出现凝固的问题；
(E)本发明结构简单，设计合理，操作方面，巧妙的将搅拌和注射功能一体化。
本发明不仅限于上述具体实施方式中给出的技术方案，任何在本发明基础上做出的各种方法的改变均在本发明保护范围之内。

Claims (5)

1.一种搅拌式骨水泥注射器，其特征在于，包括注射仓(7)、注射接头(6)、密封帽(5)、活塞和活塞杆，注射仓(7)的一端与注射接头(6)可拆卸连接，密封帽(5)可拆卸设置于注射接头(6)的注射口，活塞设置于注射仓(7)的内腔，活塞杆贯穿注射仓(7)的另一端，活塞杆的一端与活塞连接，活塞杆的另一端延伸至注射仓(7)的外部，活塞杆与注射仓(7)之间设有可拆卸密封结构；
活塞包括第一过滤塞和第二过滤塞，第一过滤塞和第二过滤塞上分别开设有第一通孔和第二通孔，活塞杆能够驱动第一过滤塞和第二过滤塞相对转动，当第一过滤塞和第二过滤塞转动后，第一通孔和第二通孔能够连通，或者第一通孔被第二过滤塞封堵且第二通孔被第一过滤塞封堵；
活塞杆包括连接柱(12)和连接杆(32)，连接柱(12)为圆管结构，连接柱(12)的一端与第一过滤塞固定连接，另一端延伸至注射仓(7)的外部，连接柱(12)与注射仓(7)之间密封；连接杆(32)设置于连接柱(12)的内腔并能相对于连接柱(12)转动，连接杆(32)的一端与第二过滤塞固定连接，另一端延伸至连接柱(12)的外部；
连接柱(12)位于注射仓(7)外部一端的端部连接有助推杆(2)，助推杆(2)上开设有供连接杆(32)伸出的贯穿孔，连接杆(32)上连接有用于驱动连接杆(32)转动的旋转销(4)，助推杆(2)的端面上开设有用于对旋转销(4)进行限位的扇形的限位凹槽(21)，旋转销(4)位于限位凹槽(21)内。
2.根据权利要求1所述的一种搅拌式骨水泥注射器，其特征在于，第一过滤塞上的第一通孔和第二过滤塞上的第二通孔采用扇形网孔，且第一过滤塞上的扇形网孔与第二过滤塞上的扇形网孔错位分布。
3.根据权利要求1所述的一种搅拌式骨水泥注射器，其特征在于，连接柱(12)和连接杆(32)之间为间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种搅拌式骨水泥注射器，其特征在于，注射仓(7)与活塞杆之间设有可拆卸的密封圈(8)。
5.权利要求1-4任意一项所述的搅拌式骨水泥注射器的使用方法，其特征在于，包括如下过程：
拆下注射接头(6)，活塞杆与注射仓(7)之间密封，向注射仓(7)加入骨水泥的固相和液相物料，将注射接头(6)安装于注射仓(7)；
通过活塞杆使第一通孔和第二通孔连通，注射仓(7)内腔位于活塞两侧的腔室连通，用密封帽(5)将注射接头(6)的注射口密封；
抽拉活塞杆，使活塞在注射仓(7)内腔往返运动，在活塞往返运动过程中，骨水泥固相和液相物料通过第一通孔和第二通孔往返的从注射仓(7)内腔位于活塞一侧的腔室流向另一侧的腔室，使骨水泥固相和液相物料充分混合，形成骨水泥浆料；
当骨水泥固相和液相物料充分混合后，通过活塞杆将活塞拉至远离注射接头(6)的一侧，接着通过活塞杆使第一通孔被第二过滤塞封堵且第二通孔被第一过滤塞封堵，然后取下密封帽(5)，解除活塞杆与注射仓(7)之间的密封，推动活塞杆，活塞推动骨水泥浆料从注射接头(6)的注射口推出。
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