CN113017814B - 一种骨水泥搅拌排泡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种骨水泥搅拌排泡装置，为了便于加注骨水泥以及进一步排出内部封闭气泡，增加骨水泥的排气装置，包括容置部和加压组件；所述容置部500用于容置搅拌后的骨水泥，并对骨水泥进行排气处理；所述容置部500包括真空袋510、排气组件520、排气斗521、防水透气膜522、抽气筒523、出料管530；所述加压组件600用于挤压真空袋510，所述加压组件600包括转动导轨610、转动杆620、加压杆630、抵触板640。真空袋能够加速气泡的破散或上浮，能够集中将气泡排出。

Description

一种骨水泥搅拌排泡装置

技术领域

本发明涉及一种骨水泥的搅拌装置，具体涉及一种骨水泥的混合制备装置。

背景技术

现有的骨水泥搅拌以及注射装置如中国专利(CN110801276B)，其在搅拌骨水泥时使用的是抽拉的方式进行强制搅拌，现有的常用装置基本都是这种方式搅拌，这种方式搅拌存在以下几个问题：

1、骨水泥在稀薄期粘度小的状态下，在密闭空间内，因为骨水泥只填充了部分(1/10-1/4的空间)反复抽拉实际上是在强制骨水泥和空气混合从带有孔的类似活塞片的结构中反复喷出，达到混均的效果，这种方式容易在液体内形成封闭式内孔，在骨水泥粘度快速变大时，内孔保留在骨水泥内，通过注射留存在注射空间里，问题在于，内孔的位置、形态、大小不可控，导致硬化后的骨水泥结构强度存在较大的不可控因素，如果内孔有多个，且在骨骼受力的方向上串联，应力集中在封闭内孔相邻的点上，存在较大的开裂风险；

2、抽拉式强制搅拌，会有相当的量留存在活塞片上(如中国专利CN110801276B，会有一部分骨水泥残留在活塞片远离注射端的一侧)，因为每次的搅拌量并不大，活塞片非注射侧残留量变大的话，会导致能够注射的量少，骨水泥虽然注射时有透射装置辅助观察注射量，但是搅拌量和注射量差值较大会让施术者有较大的疑惑，放慢手术进程，但骨水泥的凝结时间非常短，给手术造成较大的风险，那么保持搅拌量和注射量一致对降低手术难度就非常关键；

3、搅拌后的骨水泥直接加压注射到骨骼空腔内，也会存在骨水泥内存在封闭内孔的问题；

4、注射方向单一的问题，现有的管道有两种，一种是直管，只有一个注射方向；另一种是在管道侧壁上设置多个注射孔，通过操控双层管道控制注射孔的开闭使骨水泥能够从多个方向射出；单一注射方向容易存在局部区域注射不满，只能加大注射压力，加压容易导致渗漏等风险的发生，多孔注射因为减小了注射孔的尺寸，也容易出现骨水泥压力过大，导致渗漏的风险提高；

5、骨骼空腔内的压力过大，尤其是注射管内留存空气，骨水泥加压注射时，空腔内的压力不可检测，也很难降压的问题，压力过大容易导致骨水泥渗漏提高风险。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种搅拌装置，能够对搅拌后的骨水泥进行快速的排泡，并便于加压注射。

本申请实施例提供了一种骨水泥搅拌装置，包括用于搅拌骨水泥的部件，其特征在于，

还包括容置部和加压组件；

所述容置部用于容置搅拌后的骨水泥，并对骨水泥进行排气处理；所述容置部包括真空袋、排气组件、排气斗、防水透气膜、抽气筒、出料管；

所述真空袋为软质袋，内部抽真空，一端与连接管连通；软质袋外层为塑料或橡胶制成，内层包覆金属丝网形成承载层，用于固定真空袋的大小；

所述排气组件包括一个排气斗、防水透气膜和抽气筒；

所述排气斗与真空袋连通，连通处位于真空袋袋体一侧的中心，所述防水透气膜密封排气斗与真空袋的连通口；所述抽气筒与排气斗远离防水透气膜的一端连通，抽气筒用于给排气斗内形成负压；

所述出料管与真空袋的连通处位于真空袋与连接管连通处相对的一端；

所述加压组件用于挤压真空袋，所述加压组件包括转动导轨、转动杆、加压杆、抵触板；

所述转动导轨可以与搅拌骨水泥的部件固定连接；传动导轨有两组，每组包括两个平行间隙设置的导轨条，上导轨条是硬质光滑的导轨条，下导轨条上带有均匀连续设置的啮合齿，所述转动杆上是带有与啮合齿啮合的齿盘，同时转动杆的圆柱形部分始终抵触上导轨条，两组导轨条平行，转动杆与导轨条垂直；

所述抵触板与导轨条的上导轨条或下导轨条固定连接，使抵触板位于两组转动导轨的中间；抵触板的一个侧面抵触真空袋带有排气组件的一侧，抵触板上带有通孔，使排气斗从通孔中伸出；

所述转动杆固定连接同轴的加压杆，加压杆的宽度大于真空袋的宽度，加压杆与抵触板之间的间隙等于或小于真空袋两层壁厚的和。

进一步，所述真空袋开口端通过热压密封，压力作用下能够冲开，或通过夹子加紧实现密封，打开夹子即可打开管道。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：1、通过真空袋的真空环境能够快速的迫使骨水泥中的气泡破散以及上浮，达到集中排泡的作用，提高骨水泥内部连续性，进而提高骨水泥硬化后结构强度，避免出现局部应力集中，提高术后安全性。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是带有注气结构示意图；

图3是底锥向下突出气囊放气状态示意图；

图4是气囊结构示意图；

图5是底锥示意图。

图6是带有容置部和加压组件的结构示意图；

图7是容置部结构示意图；

图8是容置部合加压组件配合使用结构示意图；

图9是导轨结构示意图；

图10注射部结构示意图；

图11进排气管结构示意图；

图12注射管与伸缩管配合结构示意图；

图13是底环结构示意图；

图14是图13的剖视图；

图15是底环收缩状态结构示意图；

图16是拉线调整部与注射部配合结构示意图；

图17是图16的局部放大图；

图18是转向且管径变化后结构示意图；

图19是带有压力检测组件的注射管结构示意图；

图20是压力检测部结构示意图；

图21是底口和伸缩管连通状态结构示意图。

图中，支承部100、支架110、顶架111、旋转定位装置120、容置孔130；固定部200、定位筒210、连接轴220、卷绕环221、卷簧222；

容置袋300、气囊310、气管320、底锥330、密封条331、搅拌条332、连接管340；

操作部400、顶板410、连通管420、粉剂容置管430、粉剂调整帽431、粉剂刺针432、液体容置管440、液体调整帽441、液体刺针442、保护盖450、充气筒460；

容置部500、真空袋510、承载层511、排气组件520、排气斗521、防水透气膜522、抽气筒523、出料管530；

加压组件600、转动导轨610、转动杆620、加压杆630；

注射部700、注射管710、伸缩管720、连通气管721、伸缩气囊722、进排气管723、收缩口730、空环段731、实心段732、拉线733、制成杆734、拉线调整部735、螺纹筒7351、螺柱7352；

压力检测组件800、软体环810、压力传导管820、弹性管口膜821、压力检测组件830、密封腔831、检测插口832、压力平衡管840

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

通过滚筒旋转的方式，使骨水泥在滚筒内快速旋转，使骨水泥通过旋转的方式快速混合均匀，避免空气强制混入骨水泥的过程，

一种骨水泥搅拌装置，包括支承部100、固定部200；容置袋300；操作部400；

所述支承部100用作定位基础；

所述支承部100包括支架110、旋转定位装置120、容置孔130；

所述支架110用于固定部200的定位基础；所述支架110围成一个容置空间，能够与容置部分固定部200，所述支架110容置空间中部固定旋转定位装置120；

旋转定位装置120为环形，用于支撑固定部200沿旋转定位装置轴线转动；旋转定位装置120可以是轴承，滑动配合和抵触环等；

所述容置孔130位于支架110的底端，容置孔130与旋转定位装置同轴；

所述固定部200包括定位筒210、连接轴220、卷绕环221、卷簧222；

所述固定筒210位底面开口的圆柱形筒；固定筒210外壁中部抵触旋转定位装置120的内环面，且与旋转定位装置120同轴；

所述连接轴220与固定筒210同轴，连接轴220固定于固定筒210顶端；所述连接轴220穿过支架110顶端的通孔伸出支架围成的容置空间外；

所述连接轴220中空，连接轴220内圆柱形空腔内固定卷簧222，卷簧222的一端与连接轴220的底端固定连接，另一端伸出连接轴220与定架111固定连接；顶架111与支架110固定连接；

所述连接轴220的外壁中部固定卷绕环221，拉绳的一端固定在卷绕环221的环面上；

所述容置袋300用于容置骨水泥的粉料和液体，并用作骨水泥混合空间；

所述容置袋300是软质袋，塑料、橡胶、硅胶等均可；所述容置带300自然状态下是两端开口的圆柱体形；容置袋300外壁贴附在固定筒210内壁上，且容置袋底端外侧与固定筒210底部固定连接；容置袋300与固定筒210同轴；

所述容置袋300的内壁固定有气囊310，气囊310充满气状态下是圆锥形，且圆锥形的轴线水平设置；所述气囊310有多个在容置袋300内壁位于同一轴向位置的为一组，每组4-8个，容置袋300内有多组轴向间隔排布；气囊充气后轴向长度是容置袋300内径的1/8-1/6，气囊底面外径是容置袋300内径的1/10-1/8，气囊底面外径比轴向长度小，气囊锥角40-60度；

所述气管320固定与容置袋300的袋体层内或固定在容置袋300的外表面上，气管320与气囊310连通，用于气囊310的充放气通道；

所述底锥330一端开口与容置袋300底口密封固定连接；底锥330由橡胶或硅胶制成有弹性，能够翻转进入容置袋300也能够翻转向容置袋300外凸出；底锥330与容置袋300同轴；底锥330的锥角100-150度范围内；所述底锥330锥顶带有密封条331密封的开口；

所述连接管340与底锥330的锥顶开口连通；

所述操作部400用于向容置袋内注入物料并用于将混均的骨水泥推送出容置袋300；

所述操作部400包括顶板410、连通管420；

所述顶板410为圆形板，且与容置袋300临近连接轴220的一端开口密封固定连接，顶板410的外径与固定筒210内径之间的差值是容置袋300壁厚的2-2.5倍；且顶板410初始位置带动容置袋300顶端向内翻折2-6mm；

所述连通管420固定于顶板410的上侧，且顶板410与连通管420连接处开口，使连通管420与容置袋300内腔连通；连通管420用于向容置袋300内送入物料的通道；所述连通管420穿过固定筒顶端和连接轴220以及顶架111之外。

圆锥的轴线最好与容置袋300的轴线垂直，这样多个圆锥分布更均匀；

所述底锥伸入容置袋300时的外侧面上带有搅拌条，搅拌条材质与底锥材质相同，搅拌条从底锥的锥底延伸至锥顶的开口，搅拌条与底锥母线相交，夹角10-40度之间；

为了方便使用；在连通管420内固定有粉剂容置管430、液体容置管440，连通管420顶端固定有保护盖450和充气筒460；

所述粉剂容置管430内装填骨水泥粉剂物料；粉剂容置管430顶端螺纹连接粉剂调整帽431；粉剂容置管430底端由塑料膜密封，所述粉剂调整帽431底端固定连接粉剂刺针432，粉剂刺针伸入粉剂容置管430内，粉剂调整帽431顺粉剂容置管430顶端螺纹旋转向下移动时粉剂刺针能够刺破塑料膜，使粉剂落入容置袋300内；

所述液体容置管440顶端带有螺纹连接的液体调整帽441，液体容置管440底端也由塑料膜密封，所述液体调整帽441底端固定液体刺针442，液体刺针位于液体容置管440内，所述液体调整帽441顺液体容置管440顶端螺纹旋转向下移动时，液体刺针442能够刺破液体容置管440底端的塑料膜，使液体流入容置袋300内；

所述保护盖450用于封闭连通管420的顶端，保护粉剂容置管430以及液体容置管440的顶部；

所述充气筒460与连通管420顶端可拆卸固定连接，所述气管320穿过连通管420与充气筒460的充放气口连通。

所述粉剂刺针441底端成梭形，梭形的最大外径等于粉剂容置管430的内径；所述粉剂刺针441向下移动的极限距离大于梭形的轴向长度；梭形便于将塑料破刺破，便于引导粉剂物料下落，并且是分散均匀下料；

所述容置袋300的外壁也可以通过压敏胶或是外力作用下易玻璃的胶与固定筒内壁粘附；

气囊310的层内固定金属丝，金属丝如图4，金属丝有一条或多条，金属丝从气囊310的椎体延伸至锥顶，且与母线平行；

骨水泥的搅拌过程如下：

步骤一、将粉料和液体通过连通管420倒入容置袋300；

步骤二、将底锥330推入容置袋300内；

步骤三、通过气管320向气囊310充气，使气囊充满气成锥形；

步骤四、拉动拉绳使固定筒带动容置袋300旋转，反复抽拉拉绳5-10次后，静置5-20秒，气泡沿底锥和气囊快速上浮，完成骨水泥的搅拌工作。

当连通管420内有粉剂和液体容置管时，步骤一还包括，打开保护盖，先拧动液体调整帽441使液体刺针刺破液体容置管底端的密封膜，使液体流入容置袋300内，然后拧动粉剂调整调整帽431使粉剂也落入容置袋中；当然该步骤可以与步骤四合并，即同时刺破粉剂容置管430和液体容置管440底面密封膜，粉剂和液体下落的过程中，抽拉拉线使容置袋300旋转。

当需要注入骨水泥时，把底锥330向外拉出，直接将连通管420的顶端封闭，然后向容置袋300推入，使容置袋300向内翻折通过压力破开底锥开口的密封条，使骨水泥流出。

为了便于加注骨水泥以及进一步排出内部封闭气泡，增加骨水泥的排气装置，包括容置部500和加压组件600；

所述容置部500用于容置搅拌后的骨水泥，并对骨水泥进行排气处理；所述容置部500包括真空袋510、排气组件520、排气斗521、防水透气膜522、抽气筒523、出料管530；

所述真空袋510为软质袋，内部抽真空，一端与连接管340连通；软质袋510外层为塑料或橡胶制成，内层包覆金属丝网形成承载层511，用于固定真空袋的大小；真空袋510开口端通过热压密封，压力作用下能够冲开，或通过夹子加紧实现密封，打开夹子即可打开管道；

所述排气组件520包括一个排气斗521、防水透气膜522和抽气筒523；

所述排气斗521与真空袋510连通，连通处位于真空袋510袋体一侧的中心，所述防水透气膜522密封排气斗521与真空袋510的连通口；所述抽气筒523与排气斗521远离防水透气膜522的一端连通，抽气筒523用于给排气斗521内形成负压；

所述出料管530与真空袋510的连通处位于真空袋510与连接管340连通处相对的一端；

所述加压组件600用于挤压真空袋510，所述加压组件600包括转动导轨610、转动杆620、加压杆630、抵触板640；

所述转动导轨610可以与支架110固定连接；当然角度可以是90度或是其它角度；传动导轨有两组，每组包括两个平行间隙设置的导轨条，上导轨条是硬质光滑的导轨条，下导轨条上带有均匀连续设置的啮合齿，所述转动杆620上是带有与啮合齿啮合的齿盘，同时转动杆620的圆柱形部分始终抵触上导轨条，两组导轨条平行，转动杆620与导轨条垂直；

所述抵触板与导轨条的上导轨条或下导轨条固定连接，使抵触板640抵触板640位于两组转动导轨610的中间；抵触板640的一个侧面抵触真空袋510带有排气组件520的一侧，抵触板640上带有通孔，使排气斗521从通孔中伸出；

所述转动杆620固定连接同轴的加压杆630，加压杆630的宽度大于真空袋510的宽度，加压杆630与抵触板640之间的间隙等于或稍小于真空袋两层壁厚的和；

骨水泥的真空排气步骤如下：

步骤一、混均的骨水泥通入真空袋，同时拍打真空袋510，并使真空袋处于水平状态，排气斗位于上侧，拍打使气泡向排气斗处聚集；

步骤二、通过抽气筒523使排气斗内始中保持负压状态，实现快速排气。

当主要从真空袋直接注射骨水泥时，转动转动杆620带动加压杆630移动挤压真空袋500即可。

此外，为了解决注射方向单一的问题，还包括多向注射管，其包括注射部700，所述注射部包括注射管710、伸缩管720；

所述注射管710为一根硬质直管；

所述伸缩管720为轴向折叠压缩的软质管(借鉴排风管，排水管等结构)；伸缩管720的压缩状态下轴向长度3-8mm；伸缩管720的内径与注射管710的内径相同且连通；注射管710的底部内径扩大用于容置伸缩管720；所述伸缩管720压缩状态下有1/3-1/2位于注射管720内；所述伸缩管720伸展状态下轴向长度是压缩状态下轴向长度的2-3倍；

所述伸缩管720的管壁内固定有长度相同的伸缩气囊722，伸缩气囊722收缩状态下长度以及伸展状态下长度与伸缩管720的收缩和伸展状态下长度相同；伸缩气囊722充放气能够带动伸缩管720的伸展和收缩；

所述连通气管721内置在注射管710内，连通气管721与伸缩气囊722连通，用于伸缩气囊722的充放气；

所述连通气管721与伸缩气囊722一一对应成一组，注射部包含4-8组，每组之间沿伸缩管720的周向均匀间隔设置；

还包括进排气管723，进排气管723用于压缩气囊722的充放气操作，进排气管723包括螺纹柱7231、螺纹升降筒7232、压缩气囊7233；所述螺纹柱7231与螺纹升降通7232螺纹连接，螺纹升降通7232带有轴向缺口用于手动旋转螺纹柱7231，所述螺纹柱7231的底端与压缩气囊7233固定连接；所述压缩气囊7233的含气量大于伸缩气囊722的最大容积；所述压缩气囊7233位于螺纹升降通7232的底部，且与连通气管721连通；通过旋转螺纹柱7231能够压缩和舒张压缩气囊，达到给伸缩气囊722充放气的目的；进排气管723的数量与连通气管721数量相同且一一对应；进排气管723位于注射管的上部；

通过控制不同的进排气管723带动不同位置的伸缩气囊722收缩和舒张，能够控制伸缩管720的管口向不同方向转向；

转向解决后，发现对不同位置注射的骨水泥的直径如果可以调整则能够精细的对部分空隙进行注料；

增加了收缩口730，收缩口固定连通在伸缩管720的底端；收缩口包括空环段731、实心段732、第二拉线733、制成杆734、拉线调整部735；

收缩口包括一个底环，底环包括空环段731，空环段731为空心段；实心段732的外径小于空环段731的内径，且实心段732的端头伸入空环段731内，位于空环段731内的一端固定连接第二拉线733，第二拉线733从空环段的封闭端穿入实心段732的内环孔中从与空环段与实心段接口处相连过底环轴线的一端穿出实心段732；所述第二拉线733从伸缩管720的外侧进入注射管710，并通过注射管710的轴向内孔，从注射管710上部穿出；

所述拉线调整部735用于拉和放第二拉线，控制底口的直径；所述拉线调整部735包括螺纹筒7351、螺柱7352，所述螺柱7352余螺纹筒7351螺纹连接，所述螺纹筒7351固定在注射管710上，所述螺纹筒7351上带有轴向缺口，用于拨动旋转螺柱7352，所述螺柱7352的底端与第二拉线733固定连接；通过旋转螺柱7352能够调整底口的直径大小；

所述底口与伸缩管720之间通过支撑杆734固定连接，支撑杆734有3-6个，沿底口和伸缩管720的周向均匀间隔设置；底口与伸缩管720之间通过软管连通；

所述空环段731占底环长度的1/3-1/4；

在实际手术中，因为骨水泥的加压注射以及管道内空气的注入，会导致骨骼空腔内压力增大，导致危险发生，但压力如果检测，如何平衡暂无解决方案，因此，增加了压力检测组件800，用于平衡骨骼腔室内的压力；

所述压力检测组件包括软体环810、压力传导管820、弹性管口膜821、压力检测部830、密封腔831、检测插口832、压力平衡管840；

所述软体环810有塑料薄膜制成的内充满气体或液体的环；其位于注射管710的底部，软体环810有多个，沿注射管710轴向间隔分布；所述软体环810固定在注射管710底部的内凹的环形槽内；环形槽外固定有带有通孔的硬质支撑网；硬质支撑网的孔径0.5-1mm，用于使气体和液体能够进入环形槽内向软体环810施压；

所述软体环810余压力传道馆820一一对应，压力传导管820穿过注射管710的轴向内孔从注射管710顶部穿出；

所述压力检测部830固定在注射管710顶部，压力检测部830包括密封腔831、检测插口832，所述压力传导管820伸入压力传导部内；压力传导管820与密封腔831连通，连通口出密封橡胶制成的弹性管口膜821；所述密封腔831上带有检测插口832，检测插口832与气压计连通；

此外，压力平衡管840从注射管710的轴向孔穿入进入到注射管管口底部或进入环形槽内，通过排气或排液降低骨骼腔室内的压力。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明精神和原则内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种骨水泥搅拌排泡装置，包括用于搅拌骨水泥的部件，其特征在于，

还包括容置部和加压组件；

所述容置部用于容置搅拌后的骨水泥，并对骨水泥进行排气处理；所述容置部包括真空袋、排气组件、排气斗、防水透气膜、抽气筒、出料管；

所述真空袋为软质袋，内部抽真空，一端与连接管连通；软质袋外层为塑料或橡胶制成，内层包覆金属丝网形成承载层，用于固定真空袋的大小；

所述排气组件包括一个排气斗、防水透气膜和抽气筒；

所述排气斗与真空袋连通，连通处位于真空袋袋体一侧的中心，所述防水透气膜密封排气斗与真空袋的连通口；所述抽气筒与排气斗远离防水透气膜的一端连通，抽气筒用于给排气斗内形成负压；

所述出料管与真空袋的连通处位于真空袋与连接管连通处相对的一端；

所述加压组件用于挤压真空袋，所述加压组件包括转动导轨、转动杆、加压杆、抵触板；

所述转动导轨与搅拌骨水泥的部件固定连接；转动导轨有两组，每组包括两个平行间隙设置的导轨条，上导轨条是硬质光滑的导轨条，下导轨条上带有均匀连续设置的啮合齿，所述转动杆上是带有与啮合齿啮合的齿盘，同时转动杆的圆柱形部分始终抵触上导轨条，两组导轨条平行，转动杆与导轨条垂直；

所述抵触板与导轨条的上导轨条或下导轨条固定连接，使抵触板位于两组转动导轨的中间；抵触板的一个侧面抵触真空袋带有排气组件的一侧，抵触板上带有通孔，使排气斗从通孔中伸出；

所述转动杆固定连接同轴的加压杆，加压杆的宽度大于真空袋的宽度，加压杆与抵触板之间的间隙等于或小于真空袋两层壁厚的和。

2.根据权利要求1所述的骨水泥搅拌排泡装置，其特征在于，所述真空袋开口端通过热压密封，压力作用下能够冲开，或通过夹子加紧实现密封，打开夹子即可打开管道。

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