DE69505356T2

DE69505356T2 - Knochenzementmischapparat

Info

Publication number: DE69505356T2
Application number: DE69505356T
Authority: DE
Inventors: Tim Brown; David Foster
Original assignee: Summit Medical Ltd
Current assignee: Summit Medical Ltd
Priority date: 1994-02-22
Filing date: 1995-02-22
Publication date: 1999-05-06
Anticipated expiration: 2015-02-23
Also published as: ES2123958T3; GB2301045B; GB2301045A; DE69505356D1; JP3238706B2; JP2002052331A; GB9617290D0; JPH09511438A; CA2183660A1; CA2183660C; WO1995022402A1; US6592247B1; JP3686844B2; AU679335B2; GB9403362D0; EP0744991A1; AU1713195A; EP0744991B1; US5842785A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen und Abgeben eines orthopädischen Knochenzements oder dergleichen.
Orthopädischer Knochenzement wird überall auf der Welt dazu verwendet, um Hüft-, Knie- oder andere metallische Prothesen in einer geeigneten anatomischen Position zu befestigen. Der Knochenzement wird dadurch hergestellt, daß zwei Komponenten innig miteinander gemischt werden, in üblicher Weise eine Methylmetacrylat-Monomer-Flüssigkeit und ein Polymethylmetacrylat-Pulver. Das Mischen wird in üblicher Weise unter Verwendung einer einfachen Schale und einer Spatel ausgeführt. Der Chirurg entnimmt sodann die erforderliche Menge an Zement und handhabt sie mit der Hand, bevor er sie in eine vorgeformte Höhlung einbringt oder sie auf eine resezierte Knochenfläche aufbringt, wo die Prothese zu positionieren ist. Der Zement kann entweder von Hand aufgebracht oder er kann in eine Spritze eingebracht und hierdurch aufgebracht werden. Jedoch weist dieses einfache Mischverfahren zwei Hauptnachteile auf.
Erstens werden freie Methylmetacrylatdämpfe von der Mischung abgegeben. Es ist wünschenswert, diese Dämpfe zu beseitigen oder sie daran zu hindern, daß sie in die Atmosphäre entweichen, weil sie einen unangenehmen Geruch aufweisen und weil sie für das Operationssaalpersonal schädlich sein können. Von den Dämpfen ist es bekannt, daß sie Übelkeit und Schwindel verursachen und daß sie allgemein unangenehm sind, insbesondere für die Krankenschwestern, welche tatsächlich das Mischen ausführen. In jüngster Zeit hat sich ferner die Erwägung ergeben, daß ein diesen Dämpfen Langzeit-Ausgesetztsein zu einem ernst hafteren Gesundheitsrisiko führt. Das gegenwärtige Arbeitsrecht bezüglich Berufsgesundheit bedeutet, daß ärztliches Personal nunmehr gegenüber einem gefährlichen Substanzen Ausgesetztsein geschützt werden muß.
Zweitens ist eine sehr hohe Mischeffizienz erforderlich, um ein homogenes Zementmaterial zu erzeugen. Während des Mischprozesses wird natürlich Luft in die Mischung eingeleitet, weil Luft innerhalb des Pulvers und ebenfalls in dem und um das Mischgefäß herum inhärent vorhanden ist. Luftblasen werden ebenfalls durch das "Auskochen (boiling-off)" des Monomers erzeugt, was während des Mischprozesses erfolgt. Die Einleitung von Luft erzeugt einen nicht-widerstandsfähigen Zement und, weil das Gelenk in üblicher Weise eine schwere Last tragen muß, ist es wichtig, die Menge an Luft in der Mischung so weit wie nur möglich zu reduzieren, um die mechanische Festigkeit des Zementmaterials zu verbessern.
Um so viel Luft wie nur möglich aus der Mischung zu beseitigen, wird das Mischen nunmehr vorzugsweise unter Vakuum ausgeführt. Dies reduziert beträchtlich die Menge an Luft in der Mischung. Ein Mischen in einem herkömmlichen Schalen- und Spatelsystem kann ein Produkt mit einem Porositätswert von etwa 20 bis 25% erzeugen. In einer Vakuum-Mischung wird die Porosität oftmals bis zu Pegeln unterhalb 5% reduziert.
Es sind verschiedene Einrichtungen zum Mischen des Zements in einem Vakuum gegenwärtig verfügbar. Einige dieser sind in der Gestalt von in der Hand gehaltenen Mischschalen. Die zu mischenden Substanzen werden in der Schale plaziert, auf welche ein Vakuum aufgebracht wird. Die Substanzen werden mit Hilfe einer sich drehenden Paddel gemischt, welche sich in die Schale erstreckt, wobei diese Paddel manuell mit Hilfe einer Handhabe gedreht wird, die sich durch den Deckel der Schale erstreckt. Bei manchen Anwendungen wird die Verwendung einer derartigen Mischschale, von welcher ein Beispiel in der WO 93/10892 offenbart ist, bevorzugt. Viele Chirurgen bevorzugen es, den Zement "mit der Hand zu packen". Ein Mischen in der Schale tendiert ferner dazu, von Krankenschwestern bevorzugt zu werden, welche an die Bequemlichkeit des Mischens in diesem Gefäß gewöhnt sind; eine Schale ist leichter zu verwenden und es ist wichtig, daß sich die Krankenschwestern sicher fühlen, weil die richtige Zeiteinteilung sehr kritisch ist und die Mischung "beim ersten Mal richtig" sein muß. Viele Chirurgen neigen ebenfalls dazu, Schalenmischer zu bevorzugen, weil die Chirurgen leicht Proben von dem Zement aus der Schale zu irgendeiner Zeit entnehmen können, um den Fortschritt der Polymerisation zu ermitteln, da es kritisch ist, daß die Mischung nicht beginnt, sich abzubinden, bevor sie angewendet wird.
Jedoch ist es bei manchen Anwendungen vorzuziehen oder notwendig, den gemischten Zement mit Hilfe einer Spritze auf den Knochen aufzubringen. In der Tat bevorzugen manche Chirurgen, insbesondere in Europa, die Aufbringung mit der Spritze gegenüber dem "Mit-der-Hand- Packen". Wenn der Zement in einer Schale gemischt wird, dann muß er zu einer Abgabespritze übertragen werden, was ein unsauberer und zeitraubender Vorgang sein kann und die Mischung mehr Lufteinschluß aussetzen kann. Dieses Problem ist durch Kombinieren einer Mischkammer mit einer Spritze überwunden worden. Beispielsweise offenbart die EP-A-0 178 658 eine Einrichtung zum Mischen von Knochenzement, wobei diese Einrichtung einen Mischbehälter aufweist, der mit einer Zuführvorrichtung verbunden wird. Eine Vakuumquelle ist mit der Zuführvorrichtung zum Mischen der Substanzen unter Vakuum verbunden. Diese Einrichtung hat sich als ein sehr effizientes Misch- und Übertragungssystem bewährt und beseitigt die Notwendigkeit, den gemischten Zement von der Mischschale zu einer Spritze zu überführen.
Jedoch kann eine solche Einrichtung insofern unangemessen sein, als "tote Punkte", das heißt Bereiche, in denen die Komponenten nicht ausreichend gemischt werden, auftreten, insbesondere an den Außenrändern der Mischkammer.
Darüber hinaus wird die Mischpaddel der EP-A-0 178 658 mit Hilfe eines sich drehenden, elektrischen Antriebsmotors gedreht. Dies macht die Einrichtung kostspielig und platzbeanspruchend und erfordert einen Fachmann und einen zeitraubenden Einbau. Die Einrichtung ist nicht leicht tragbar und ihre Anwendung ist daher nicht besonders flexibel.
Die US 4 758 096 und die US 3 606 094 offenbaren ebenfalls Knochenzementmischer, in welchen der Zement in dem Abgabegefäß gemischt wird. Bei der Einrichtung nach der US 4 758 096 wird das Mischen manuell mit Hilfe einer "Durchknet"-Plattenrührvorrichtung bewirkt. Die Durchknetplatte ist an einer Welle angebracht, die an einer Handhabe angebracht ist. Die Rührvorrichtung ist in der Kammer sowohl axial beweglich als auch drehbeweglich, um ein Mischen des Zements durch den Anwender zu erlauben, welcher den Handgriff vertikal und drehend bewegt. Jedoch ist ein derartiger Mischvorgang schwierig und uneffizient und führt nicht zu einem vollen Durchmischen des Zements, wobei Bereiche von ungemischtem Pulver gelassen werden.
Bei der Vorrichtung nach der US 3 606 094 weist das Mischelement eine langgestreckte Leitung mit Paddelvorsprüngen auf. Die Paddel werden mittels eines sich drehenden Motors oder von Hand gedreht.
Die DE-C-88 33 26 offenbart eine in der Hand gehaltene Vorrichtung zum Herstellen von medizinischen Produkten, zum Beispiel Pasten, Suppositorien usw. Die Vorrichtung weist einen elektrisch erwärmten Behälter mit einer handbetätigten Rührvorrichtung und einer steuerbaren Auslaßöffnung auf. Die Achse der Rührvorrichtung wird zurückgezogen, um die Auslaßöffnung zum Füllen oder zum Entleeren des Behälters zu steuern, so daß die Vorrichtung mit einer Hand betätigt werden kann.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben erläuterten Schwierigkeiten zu überwinden.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung ist eine Knochenzementmischvorrichtung vorgesehen, aufweisend: Einen zylindrischen Spritzenkörper, der eine Mischkammer definiert, einen Kolben, der an einem Ende des Zylinders bewegbar angebracht ist, ein Mischelement, das in der genannten Kammer drehbar angebracht ist, und eine Antriebseinrichtung zum Verursachen einer Drehung des genannten Mischelements, wobei das genannte Mischelement einen Flügel aufweist, das an einer drehbaren Welle angebracht ist und sich von dieser drehbaren Welle entlang der Zentralachse des Zylinders in der Weise radial erstreckt, daß eine Drehung der genannten Welle den genannten Flügel dazu veranlaßt, sich um die Achse der Welle innerhalb des Inneren des Zylinders zu drehen, wobei die Antriebseinrichtung eine Handhabe, die relativ zu der Mischkammer axial bewegbar ist, wobei die Handhabe parallel zu der Hauptachse des Spritzenkörpers und in Ausrichtung mit der Hauptachse des Spritzenkörpers bewegbar ist, und einen Getriebemechanismus zwischen der Handhabe und der Mischkammer aufweist und wobei der genannte Getriebemechanismus einen "Barley-Twist"-Mechanismus aufweist, bei welchem eine axiale Bewegung der Handhabe eine Gewindestange durch eine Antriebsbuchse bewegt, wodurch an dem Mischelement eine Drehkraft induziert wird.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zum Mischen von Knochenzement in einem zylindrischen Spritzenkörper durch ein Mischelement vorgesehen, das in der genannten Kammer drehbar angebracht ist, welche das zu mischende Material enthält; wobei das genannte Verfahren ein axiales Bewegen einer Antriebshandhabe parallel zu der Hauptachse des Spritzenkörpers und in Ausrichtung mit der Hauptachse des Spritzenkörpers relativ zu dem genannten Körper aufweist und wobei die genannte Handhabe mit dem genannten Mischelement durch einen Getriebemechanismus in der Weise verbunden ist, daß eine axiale Bewegung der genannten Handhabe durch den genannten Getriebemechanismus in eine Drehung des genannten Mischelements übertragen wird.
Der Getriebemechanismus ist ein "Barley-Twist"-Mechanismus, bei welchem ein Abwärtshub der Handhabe eine Gewindestange axial durch ein mit Gewinde versehenes Getriebegehäuse in der Gestalt einer Antriebsbuchse bewegt, welcher mit dem Mischelement gekoppelt ist, wodurch eine Drehkraft in einer ersten Richtung an dem Mischelement induziert wird. Bei dem Aufwärtshub der Handhabe wird das Mischelement dazu veranlaßt, sich in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Ein Drehen des Elements abwechselnd in unterschiedlichen Richtungen während des Mischens ergibt ein echtes, volles Durchmischen. Der "Barley-Twist"-Mechanismus erlaubt dies mit einer einfachen Drück-Zieh-Betätigung der Handhabe, anstatt daß der Anwender die Handhabe abwechselnd nach rückwärts und nach vorwärts zu drehen hat, was schwierig und ermüdend sein kann, insbesondere dann, wenn Zement mit hoher Viskosität gemischt wird.
Die vorliegende Erfindung wird auf eine Knochenzementmischkammer angewendet, welche in Kombination mit einer Abgabespritze verwendet wird. Somit bildet der Zylinder der Spritze den Körper der Mischkammer und ein Kolben ist an einem Ende des Zylinders verschiebbar angebracht, um ein Ausstoßen des gemischten Zements zu verursachen.
Wie oben erläutert, ist die Qualität des Zements erheblich verbessert, wenn er unter Vakuum gemischt wird, und daher weist die Erfindung bei einer bevorzugten Ausführungsform eine Einrichtung zum Erzeugen eines Vakuums innerhalb der Kammer auf.
Für das volle Durchmischen ist das Mischelement vorzugsweise in der Gestalt einer Paddelanordnung, die an einer Welle angebracht ist, welche bei der bevorzugten Ausführungsform eine axiale Öffnung aufweist, durch welche sich die Gewindestange des Barley-Twist-Getriebemechanismus erstrecken kann. Die Paddel erstreckt bzw. erstrecken sich radial von der Welle aus und zumindest eine Paddel kann sich von der Welle zu der Wand der Mischkammer erstrecken, so daß die Paddel, wenn sie sich dreht, die Gesamtheit des den Zement enthaltenden Teils des Inneren der Kammer abwischt.
Um irgendein Verschwenden des gemischten Zements zu vermeiden, soll die Mischpaddel vorzugsweise rein gewischt werden, bevor sie aus der Mischkammer entfernt wird. Eine hygienische Art, um dies auszuführen, wobei diese Art eine Verunreinigung des Zements vermeidet, besteht darin, einen Schlitz in der Kammer vorzusehen, durch welchen sich die Mischpaddel in die Kammer erstreckt. Dieser Schlitz weist eine Breite auf, welche im wesentlichen gleich zu der Dicke der Mischpaddel ist, um irgendwelchen Restzement von der Mischpaddel abzuwischen, wenn diese durch den Schlitz nach dem Mischen herausgezogen wird.
Der Schlitz kann als ein einstückiges Teil des Zylinders in Richtung zu dem Ende hin ausgebildet sein, an welchem die Handhabe angebracht ist, in welchem Falle, nach dem Mischen, der Zement durch diesen Schlitz ausgestoßen würde. Alternativ hierzu könnte der Schlitz in einem separaten Teil, zum Beispiel einer Kappe oder einer Platte ausgebildet sein, welches dazu befähigt ist, zwischen den Zylinder und den Deckel eingesetzt zu werden. Das geschlitzte Element könnte sodann, nachdem die Mischpaddel durch dieses zurückgezogen worden ist, entfernt werden, bevor der Zement ausgestoßen wird.
Beim Mischen von Knochenzement werden abwechselnde Schichten von Zementpulver und monomerer Flüssigkeit in die Mischkammer eingebracht. Anfänglich ist der Zement sehr steif und es ist eine hohe Kraft erforderlich, um das Mischen zu beginnen. Es gibt sodann eine Oberflächenreaktion zwischen den Pulver- und Flüssigphasen und, wenn einmal das Mischen begonnen worden ist, fällt die erforderliche Mischkraft scharf ab. Je größer der Grenzflächenbereich zwischen den Schichten ist, desto besser ist die Oberflächenreaktion. Somit soll der Zylinder so groß als möglich sein, um den Schicht-Grenzflächenbereich zu maximieren, während der Zylinder immer noch bequem zu handhaben ist.
Bei einer Ausführungsform sind das Mischelement, die Handhabe und der Getriebemechanismus als eine einstückige Einheit in einer abnehmbaren Deckelanordnung gebildet. Der Deckel ist dazu befähigt, an dem einen Ende des Zylinders beispielsweise durch zusammenpassende Gewindebereiche angebracht zu werden. Nach dem Mischen kann die Deckelanordnung einschließlich der Mischanordnung, welche das Mischelement, die Handhabe und den Getriebemechanismus aufweist, von dem Zylinder, zum Beispiel durch Abschrauben, entfernt und bei der bevorzugten Ausführungsform durch eine Düse oder dergleichen ersetzt werden. Die Düse arbeitet mit dem Kolben zusammen, um den gemischten Zement durch die Düse heraus auszustoßen, wenn der Kolben in den Zylinder gedrückt wird. Der Kolben kann manuell betätigt werden, zum Beispiel unter Verwendung einer Handpistolenanordnung, oder es könnte, alternativ hierzu, eine durch Gas angetriebene Druckpistole verwendet werden.
Bei vielen Anwendungen jedoch, beispielsweise bei Hüftgelenkersatzoperationen, wird mehr als ein Schritt miteinbezogen und daher müssen mehrere Chargen von Zement gemischt werden. Um das System wirtschaftlicher zu machen, sollen die Handhabe und der Getriebemechanismus vorzugsweise wiederverwendbar sein, während die Mischpaddel nur einmal verwendet und sodann weggeworfen wird. Somit soll für solche Anwendungen der Antriebsmechanismus von dem Mischelement nach Gebrauch abnehmbar sein.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebseinrichtung durch eine Deckelanordnung der Kammer getragen und die Deckelanordnung und die Antriebseinrichtung sind von der Kammer und von dem Mischelement abnehmbar, wodurch eine Wiederverwendung der Deckelanordnung und der Antriebseinrichtung bei einer unterschiedlichen Kammer und bei einem unterschiedlichen Mischelement ermöglicht ist, falls erwünscht.
Es sind luftdichte Abdichtungen vorzugsweise zwischen der Deckelanordnung und dem Mischelement, zwischen der Deckelanordnung und der Kammer und zwischen der Kammer und der Gestellanordnung vorgesehen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Antriebsbuchse des bevorzugten Getriebemechanismus vorzugsweise von der Paddel abnehmbar und sie kann in zweckmäßiger Weise an der Oberseite der Paddelwelle mittels Schiebesitz befestigt sein. Es wird eine Rippen- und Nuten-Festlegungsanordnung bevorzugt.
Wenn die Inhalte der Kammer ausreichend gemischt worden sind, können die Deckelanordnung und die Antriebseinrichtung entfernt werden, wobei die Paddel innerhalb der Kammer gelassen wird. Dies zeigt der Krankenschwester an, daß der nächste Schritt darin besteht, die Paddel zu entfernen und eine Düse zum Aufbringen des Zements anzubringen. Wenn die Paddel durch einen Schlitz herausgezogen wird, um sie sauberzuwischen, ist es leichter, die Paddel mit dem Schlitz auszurichten, wenn einmal die Deckelanordnung entfernt worden ist. Dies macht die Vorrichtung besonders anwenderfreundlich.
Die Düse arbeitet mit dem Kolben zusammen, um den gemischten Zement durch die Düse auszustoßen, wenn der Kolben in den Zylinder gedrückt wird. Der Kolben kann manuell betätigt werden, zum Beispiel unter Verwendung einer Handpistolenanordnung, oder es könnte, alternativ hierzu, eine durch Gas angetriebene Druckpistole verwendet werden.
Gemäß der anderen Ausführungsform erstreckt sich der Flügel von der Welle zu der Innenwand des Zylinders und ist dazu befähigt und so angeordnet, daß der Flügel, wenn er sich dreht, die Gesamtheit des den Zement enthaltenden Teils des Inneren des Zylinders abwischt.
Es werden nunmehr bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben, und zwar lediglich anhand eines Beispiels, wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, in welchen zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine mehr Einzelheiten zeigende Schnittansicht des Getriebemechanismus einer Mischvorrichtung gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht einer Mischvorrichtung entsprechend einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung;
Fig. 3a eine vergrößerte Explosionsdarstellung des Eingriffs zwischen der Mischpaddel und dem Getriebemechanismus nach Fig. 3; und
Fig. 4 eine Schnittansicht einer Mischvorrichtung entsprechend einem Gesichtpunkt der Erfindung, wobei eine Düse angebracht ist und sich in einer Zementabgabeposition befindet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 wird erläutert, daß hierin eine kombinierte Knochenzementmisch- und Abgabespritze gezeigt ist. Der zylindrische Spritzenkörper 1 definiert eine Mischkammer 2. Ein Kolben 3 zum Ausstoßen des gemischten Zements ist an einem Ende des Zylinders 1 bewegbar angeordnet. Ein Mischelement erstreckt sich in die Mischkammer 2. Das Mischelement weist eine Welle 4 entlang der Zentralachse des Zylinders 1 mit einer Anzahl von festen Paddel-Flügeln 5 auf, die sich von der Welle 4 radial nach auswärts erstrecken. Die Flügel 5 sind aus Kunststoff hergestellt, der fest genug ist, um einem Biegen zu widerstehen, wenn viskoser Zement gemischt wird. Jedoch sollen, um zu verhindern, daß "tote Punkte" auftreten, und um ein volles Durchmischen zu gewährleisten, diametral gegenüberliegende Flügel 5 komplementäre Gestalten aufweisen. Die Welle 4 ist an einem Antriebs mechanismus angebracht, welcher eine Handhabe 7 und einen Getriebemechanismus 6 aufweist (in näheren Einzelheiten in Fig. 2 gezeigt und im nachfolgenden weiter erörtert). Die Handhabe 7 trägt eine Stange 8, welche durch die Handhabe 7 axial bewegbar ist. Die Stange 8 erstreckt sich axial durch den abnehmbaren Deckel 9 des Zylinders 1 und verläuft durch eine Antriebsbuchse 10, welche an der Mischpaddelwelle 4 befestigt und in näheren Einzelheiten in Fig. 2 gezeigt ist. Die Handhabe 7 ist vorzugsweise fest sitzend an der Stange 8 in der Weise befestigt, daß eine axiale Bewegung der Handhabe 7 notwendigerweise in einer axialen Bewegung der Stange und somit in einer Drehung der Paddelwelle 4 resultiert. Die Stange 8 der bevorzugten Ausführungsform weist eine Barley-Twist-Ausgestaltung mit quadratischem Querschnitt auf. Die Stange 8 verläuft durch die Antriebsbuchse 10 mit Hilfe einer entsprechend bemessenen, quadratischen Öffnung oder Antriebs-"Lug" 11. Wenn die Antriebshandhabe 7 gedrückt wird, bewegt sich die Stange 8 axial durch diese Öffnung 11 und in die hohle Welle 4 der Mischkammer. Somit wird, wenn die Stange 8 sich axial durch die Öffnung 11 bewegt, die quadratische Gestalt der Öffnung dazu gezwungen, der "Drehung" der Stange 8 zu folgen, wodurch die Buchse 10 und die Mischpaddel zum Drehen veranlaßt werden, wenn die Handhabe 7 und infolgedessen die Stange 8 axial bewegt werden. In ähnlicher Weise wird, wenn die Handhabe 7 gezogen wird, die Stange 8 durch die Öffnung 11 in der Buchse 10 zurückgezogen und das Mischelement wird dazu veranlaßt, sich in der entgegengesetzten Richtung zu drehen. Somit drehen sich, wenn die Handhabe gedrückt und/oder gezogen wird, die Mischflügel 5 innerhalb der Mischkammer um die Achse der Welle 4.
Die Antriebsbuchse 10 ist innerhalb des Deckels 9 drehbar angebracht und bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Welle 4 des Mischelements an der Antriebsbuchse 10 fest angebracht.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist das Mischelement stattdessen von der Deckelanordnung abnehmbar. Somit weist die Antriebsbuchse 10' eine Anzahl von Festlegungsrippen 100 um ihrem äußeren Umfang herum auf (Fig. 3A). Das Mischelement weist eine hohle Welle 4' auf. Die Oberseite der Welle 4' des Mischelements weist, entsprechend den Rippen 100, eine Anzahl von Nuten 200 um ihren inneren Umfang herum auf. In Richtung zu dem offenen Ende der Welle 4' öffnen sich die Nuten 200 nach außen, um einen vergrößerten Eintritt für die Rippen 100 vorzusehen. Dies ermöglicht eine leichte Schiebesitz-Anordnung der Antriebsbuchse 10' in der Welle 4'. Wie bei der ersten Ausführungsform weist die Antriebsbuchse eine Öffnung auf, die so gestaltet ist, um mit der Stange 8 zusammenzuarbeiten und um eine axiale Bewegung der Stange in eine Drehung des Mischelements zu übertragen. Wie in Fig. 3 gezeigt, trägt der Deckel ein nach abwärts weisendes, trichterförmiges Führungselement 201, welches dazu beiträgt, die obere Seite der Welle 4' in Eingriff mit der Antriebsbuchse 10' anzuordnen. Eine O-Ring-Dichtung 202 arbeitet zwischen der oberen Seite der Welle 4' und der inneren Seite des Halses des Führungselements 201 in der Weise zusammen, um zu verhindern, daß Luft in die Mischkammer durch den Antriebs-Getriebemechanismus eintritt.
Das obere Ende 203 des Führungselements 201 ist in einem nach abwärts vorstehenden, ringförmigen Flansch 204 des Deckels 9 befestigt, um die drehbare Antriebsbuchse 10' innerhalb der Deckelanordnung festzuhalten.
Eine weitere O-Ring-Dichtung 205 ist zwischen dem Deckel 9 und dem Zylinder 1 angeordnet.
Bei den bevorzugten Ausführungsformen weist das Mischelement zwei einander diametral gegenüberliegende Mischflügel 5 auf, die sich von der Welle 4 radial nach auswärts erstrecken. Jeder Flügel 5 weist abwechselnde Vorsprünge 5a und Zwischenspalte 5b entlang der Länge der Welle 4 auf. Um ein volles Durchmischen zu gewährleisten, entsprechen die Vorsprünge 5a des einen Flügels 5 der Position der Zwischenspalte 5b des anderen. Ferner können die Vorsprünge 5a selbst massiv oder mit Öffnung versehen sein. Mit Öffnung versehene Vorsprünge minimie ren die Menge an Material, die erforderlich ist, um Flügel zu bilden, welche ein ausreichendes, volles Durchmischen ergeben. Selbstverständlich kann irgendeine Anzahl von Flügeln 5 vorgesehen sein und die Gestalt der Flügel kann variieren. Beispielsweise können verschiedene Flügel mit unterschiedlichen Breiten verwendet werden.
Die Mischkammer 2 ist mit einem zylindrischen Spritzenkörper 1 versehen, welcher an einem Ende teilweise verschlossen ist. Ein Ende ist dazu befähigt, axial einen Kolben 3 aufzunehmen. Dieses Ende ist ferner dazu befähigt, innerhalb eines Gestells 13 aufgenommen zu werden, und kann an dem Gestell 13 durch entsprechende Schraubengewinde befestigt sein. Eine Dichtung 206 ergibt eine Dichtung zwischen dem Spritzenkörper 1 und dem Gestell 13. Das andere Ende ist vorzugsweise mit einem Außengewinde versehen, das dazu befähigt ist, ein entsprechendes Innengewinde des Deckels 9 und einer Düse 12 aufzunehmen.
Bei der Anwendung werden die zu mischenden Zementmaterialien in der Mischkammer 2 plaziert, welche an einem Ende durch den Kolben oder einen Teil eines Kolbens verschlossen wird. Die Innenseite des Kolbens 3 ist vorzugsweise gewölbt, um sich an das innere Profil des Deckels anzupassen, um Abfall zu minimieren. Der Zylinder 1 kann sodann auf dem Gestell 13 positioniert oder er kann mit der Hand gehalten werden. Der Deckel 9 weist ein Innengewinde auf, so daß er auf das Gewinde an dem Ende des Zylinders 1 geschraubt werden kann, wobei sich die Welle 4 und die Flügel 5 in den Zylinder 1 hineinerstrecken. Der Zement wird sodann durchgehend durch abwechselndes Drücken und Ziehen der Handhabe 7 gemischt, was die Flügel 5 dazu veranlaßt, sich um die Achse der Welle 4 zu drehen. Das Mischen kann unter Vakuum ausgeführt werden und es kann eine Vakuumpumpe an einer Vakuumöffnung in dem Deckel 9 angebracht sein.
Wenn der Zement ausreichend gemischt worden ist, wird das Mischelement durch Abschrauben des Deckels und durch Zurückziehen der Mischstange 8 von der Paddelwelle entfernt. Bei den bevorzugten Aus führungsformen ist eine geschlitzte Abdeckung 14 zwischen dem Zylinder 1 und dem Deckel 9 vorgesehen, und zwar mit einer Öffnung in dem Schlitz, durch welchen die Welle 4 verläuft. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird die Paddel anfänglich hinter dem Zylinder 1 gelassen, nachdem die Stange 8 zurückgezogen worden ist. Die Antriebsbuchse 10' wird von der Oberseite der Welle 4' abgenommen und mit der Deckelanordnung entfernt. Die Paddel kann sodann separat durch den Schlitz zurückgezogen werden, wobei der Schlitz im wesentlichen die gleiche Breite wie die Dicke der Flügel 5 aufweist, so daß irgendwelcher, an den Flügeln 5 verbleibender Zement abgewischt wird. Bei der ersten Ausführungsform wird die Paddel stets mit der Handhabe und der Deckelanordnung entfernt.
Der Deckel 9 wird sodann durch eine Applikatordüse 12 ersetzt. Der gemischte Zement wird sodann durch die Düse 12 unter der Wirkung des Kolbens 3 getrieben, um an der geeigneten Stelle aufgebracht zu werden. Unterschiedliche Arten des Kolbens können verwendet werden, um den Zement durch die Düse 12 herauszutreiben, beispielsweise kann eine handbetätigte Pistole 16 verwendet werden. Jedoch verwendet die bevorzugte Ausführungsform eine durch Gas angetriebene Druckpistole.
Fig. 4 zeigt die Vorrichtung, wenn eine Düse 12 in einer Abgabeposition angebracht ist.
Die auf den Zement drückende Seite des Kolbens 3 ist vorzugsweise gewölbt, um das Ausstoßende der Kammer 1 zu profilieren, um Vergeudung von Zement zu minimieren.
Der Kolben 3 kann an beiden Enden des Zylinders 1 bewegbar eingesetzt sein, obwohl die bevorzugte Ausführungsform so ist, wie oben beschrieben.
Die erste Ausführungsform weist eine Feder 15 auf, welche bei dem Abwärtshub der Handhabe zusammengedrückt wird und welche den Rückwärtshub unterstützt. Diese Feder ist bei der zweiten Ausführungsform weggelassen worden.
Es ist vorzuziehen, den Zylinder, den Mischmechanismus und den Kolben aus einem ziemlich steifen Kunststoffmaterial herzustellen, um somit die Kosten für die Vorrichtung zu reduzieren und um einen Einwegmischer zu ergeben. Die Vorrichtung könnte selbstverständlich aus anderen Materialien, zum Beispiel einem leichtgewichtigen Metall, hergestellt sein.

Claims

1. Eine Knochenzementmischvorrichtung, aufweisend: einen zylindrischen Spritzenkörper (1), der eine Mischkammer (2) definiert, einen Kolben (3), der an einem Ende des Zylinders bewegbar angebracht ist, ein Mischelement, das in der genannten Kammer drehbar angebracht ist, und eine Antriebseinrichtung zum Verursachen einer Drehung des genannten Mischelements, wobei das genannte Mischelement einen Flügel (5) aufweist, der an einer drehbaren Welle (4) angebracht ist und sich von dieser drehbaren Welle (4) entlang der Zentralachse des Zylinders in der Weise radial erstreckt, daß eine Drehung der genannten Welle (4) den genannten Flügel (5) dazu veranlaßt, sich um die Achse der Welle (4) innerhalb des Inneren des Zylinders zu drehen, wobei die Antriebseinrichtung eine Handhabe (7), die relativ zu der Mischkammer axial bewegbar ist, wobei die Handhabe (7) parallel zu der Hauptachse des Spritzenkörpers (1) und in Ausrichtung mit der Hauptachse des Spritzenkörpers (1) bewegbar ist, und einen Getriebemechanismus (6) zwischen der Handhabe (7) und der Mischkammer aufweist und wobei der genannte Getriebemechanismus (6) einen "barley twist"-Mechanismus aufweist, bei welchem eine axiale Bewegung der Handhabe (7) eine Gewindestange (8) durch eine Antriebsbuchse (10) bewegt, wodurch an dem Mischelement eine Drehkraft induziert wird.

2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die genannte Antriebseinrichtung durch eine Deckelanordnung (9) der Kammer (2) getragen ist und bei welcher die Deckelanordnung und die Antriebseinrichtung von der Kammer und von dem Mischelement abnehmbar sind, wodurch eine Wiederverwendung der Deckelanordnung und der Antriebseinrichtung bei einer unterschiedlichen Kammer und einem unterschiedlichen Mischelement ermöglicht ist, falls erwünscht.

3. Die Vorrichtung nach Anspruch 2, welche luftdichte Dichtungen (202) aufweist, die zwischen der Deckelanordnung und dem Mischelement und zwischen der Deckelanordnung (9) und der Kammer (2) vorgesehen sind.

4. Die Vorrichtung, wie in einem der vorhergehenden Ansprüche beansprucht, bei welcher die Antriebsbuchse (10) in abnehmbarer Weise mittels Schiebesitz mit einer axialen Welle (4) des Mischelements in Eingriff steht.

5. Die Vorrichtung nach Anspruch 4, welche eine Rippen- und Nuten- Festlegungsanordnung (100, 200) zwischen der Buchse und der Welle aufweist.

6. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher die genannte Mischkammer den Körper einer Abgabespritze bildet und wobei die genannte Vorrichtung weiterhin eine Düse (12) aufweist, die dazu befähigt ist, an einem Ende der genannten Kammer angebracht zu werden.

7. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin einen Ständer (13) aufweisend, der an dem von der Handhabe (7) entfernten Ende der genannten Kammer lösbar angebracht ist.

8. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin einen Schlitz in einer Endwand der Kammer im wesentlichen dem Profil des Mischelements entsprechend aufweisend, wobei durch diesen Schlitz das genannte Mischelement nach dem Mischen herausgezogen wird, so daß restlicher Zement von dem genannten Mischelement abgekratzt wird, wenn dieses durch den genannten Schlitz herausgezogen wird.

9. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welcher sich der Flügel (5) von der Welle (4) zu der Innenwand des Zylinders erstreckt und dazu befähigt und so angeordnet ist, daß der Flügel, wenn er sich dreht, die Gesamtheit des den Zement enthaltenden Teils des Inneren des Zylinders abwischt.

10. Die Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin eine Einrichtung zum Erzeugen eines Vakuums in der genannten Kammer aufweisend.

11. Ein Verfahren zum Mischen von Knochenzement in einem zylindrischen Spritzenkörper (1) durch ein Mischelement, das in dem genannten Spritzenkörper (1) drehbar angebracht ist, wobei dieser Spritzenkörper (1) das zu mischende Material enthält; wobei das genannte Verfahren ein axiales Bewegen einer Antriebshandhabe parallel zu der Hauptachse des Spritzenkörpers (1) und in Ausrichtung mit der Hauptachse des Spritzenkörpers (1) relativ zu dem genannten Körper aufweist und wobei die genannte Handhabe mit dem genannten Mischelement durch einen Getriebemechanismus in der Weise verbunden ist, daß eine axiale Bewegung der genannten Handhabe durch den genannten Getriebemechanismus in eine Drehung des genannten Mischelements übertragen wird.