EP4079396B1 - Device for producing bone cement - Google Patents

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EP4079396B1
EP4079396B1 EP21169786.7A EP21169786A EP4079396B1 EP 4079396 B1 EP4079396 B1 EP 4079396B1 EP 21169786 A EP21169786 A EP 21169786A EP 4079396 B1 EP4079396 B1 EP 4079396B1
Authority
EP
European Patent Office
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interior
container
bone cement
monomer liquid
rear part
Prior art date
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Active
Application number
EP21169786.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP4079396A1 (en
Inventor
Sebastian Vogt
Thomas Kluge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heraeus Medical GmbH
Original Assignee
Heraeus Medical GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Heraeus Medical GmbH filed Critical Heraeus Medical GmbH
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Publication of EP4079396A1 publication Critical patent/EP4079396A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP4079396B1 publication Critical patent/EP4079396B1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F33/00Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
    • B01F33/50Movable or transportable mixing devices or plants
    • B01F33/501Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use
    • B01F33/5011Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held
    • B01F33/50112Movable mixing devices, i.e. readily shifted or displaced from one place to another, e.g. portable during use portable during use, e.g. hand-held of the syringe or cartridge type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/713Feed mechanisms comprising breaking packages or parts thereof, e.g. piercing or opening sealing elements between compartments or cartridges
    • B01F35/7131Breaking or perforating packages, containers or vials
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/716Feed mechanisms characterised by the relative arrangement of the containers for feeding or mixing the components
    • B01F35/7161Feed mechanisms characterised by the relative arrangement of the containers for feeding or mixing the components the containers being connected coaxially before contacting the contents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/717Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/7174Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using pistons, plungers or syringes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/75Discharge mechanisms
    • B01F35/754Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer
    • B01F35/75425Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using pistons or plungers
    • B01F35/754251Discharge mechanisms characterised by the means for discharging the components from the mixer using pistons or plungers reciprocating in the mixing receptacle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/20Mixing of ingredients for bone cement

Definitions

  • the invention relates to a device for providing a bone cement dough from two starting components, comprising a hollow cylindrical cartridge with an interior, wherein a bone cement powder is stored as the first starting component in a front part of the interior and a container containing a monomer liquid is stored as the second starting component in a rear part of the interior, wherein a discharge piston which is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container and a delivery piston which is axially movable in the interior is arranged on the side of the container opposite the discharge piston, the rear part and the front part of the interior being connected to one another in a fluid-conducting manner via a conduit and through
  • the container is to be opened by disintegrating into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior.
  • the invention further relates to a method for providing a bone cement dough from two starting components using such a device.
  • a full prepack system in which the container filled with monomer liquid is stored axially behind the bone cement powder within a cartridge.
  • a discharge piston is arranged between the bone cement powder and the container.
  • a delivery piston which is arranged on a side of the container opposite the discharge piston, is advanced in the direction of the discharge piston, which results in the container being opened by at least partially bursting the container into container sections.
  • the monomer liquid emerging from the container is conveyed into the bone cement powder by continuing to advance the delivery piston, forming the bone cement dough.
  • the container is compressed further and further, sometimes with further fragmentation of the container sections, until maximum compression is achieved.
  • the bone cement dough facing the container sections has a larger proportion of monomer liquid to bone cement powder as the part of the bone cement dough facing away from the container sections and therefore the properties of the bone cement dough change in the course of discharge.
  • the bone cement dough facing the container is "diluted" by the amount of monomer liquid subsequently introduced and has a lower viscosity than the bone cement dough initially discharged from the device.
  • a full prepack system wherein the container filled with monomer liquid is stored axially behind the bone cement powder within a cartridge.
  • a discharge piston is arranged between the bone cement powder and the container.
  • a delivery piston which is arranged on a side of the container opposite the discharge piston, is advanced in the direction of the discharge piston, which results in the container being opened by at least partially bursting the container into container sections.
  • the container is there partially covered by foam, which serves as transport security and shock protection.
  • An object of the present invention is to at least partially overcome one or more of the disadvantages resulting from the prior art.
  • the invention is based on the aim of providing devices which can provide a bone cement dough simply, safely, quickly and with a constant mixing ratio of bone cement powder and monomer liquid.
  • the device should enable the monomer liquid to be conveyed as completely as possible into the bone cement powder, so that as little monomer liquid as possible remains between the container sections.
  • the device is intended to provide the bone cement without mechanical mixing of the starting components.
  • the device should also be designed in such a way that the user does not have to carry out any assembly steps.
  • the device should be able to provide the bone cement without an externally applied vacuum.
  • the device should be able to discharge the bone cement provided.
  • the device should be able to discharge the provided bone cement without any modifications.
  • the device should be able to provide and discharge the bone cement without any modifications and without external equipment, such as hoses, vacuum sources or squeezing devices.
  • the device should be able to be operated with as few steps as possible in order to minimize sources of error by the user.
  • the large number of particles of the displacement agent are spherical, in particular spherical or ovoid.
  • This embodiment is a third embodiment of the invention, which preferably depends on the second embodiment of the invention.
  • the particles of the displacement agent are made of silicone rubber, natural rubber, polyurethane-polyester rubber, polybutadiene-styrene rubber or mixtures of these substances.
  • This embodiment is a fourth embodiment of the invention, which preferably depends on the second or third embodiment of the invention.
  • the particles of the displacement agent have a diameter in a range from 1 mm to 3.5 mm, preferably in a range from 1.3 mm to 3.0 mm, more preferably in a range from 1.5 mm to 2.5 mm, on.
  • This embodiment is a fifth embodiment of the invention, which preferably depends on the second, third or fourth embodiments of the invention.
  • the displacement agent comprises propane-1,2,3-triol as a liquid and silicon dioxide as a solid.
  • This embodiment is a seventh embodiment of the invention, which preferably depends on the sixth embodiment of the invention.
  • the silicon dioxide comprises fumed silicon dioxide, precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide.
  • This embodiment is an eighth embodiment of the invention, which preferably depends on the seventh embodiment of the invention.
  • the displacement agent occupies a displacement agent volume which corresponds to at least a total volume of the container sections.
  • This embodiment is a ninth embodiment of the invention, which preferably depends on one of the previous embodiments of the invention.
  • the displacement means is at least partially arranged between the container and the delivery piston.
  • This embodiment is a tenth embodiment of the invention, which preferably depends on one of the previous embodiments of the invention.
  • the displacement means is at least partially arranged radially around the container.
  • This embodiment is an eleventh embodiment of the invention, which preferably depends on one of the previous embodiments of the invention.
  • the displacing agent is essentially insoluble in the monomer liquid at room temperature, i.e. in the range from 15°C to 30°C.
  • This embodiment is a twelfth embodiment of the invention, which preferably depends on the first, second or sixth embodiments of the invention.
  • the device is inserted into a discharge device to advance the delivery piston.
  • This embodiment is a fourteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth embodiment of the invention.
  • the monomer liquid is distributed in the bone cement powder using a hydrophilic additive.
  • This embodiment is one fifteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth or fifteenth embodiment of the invention.
  • range information also includes the values mentioned as limits.
  • a specification of the type "in the range from X to Y" with respect to a quantity A therefore means that A can take on the values X, Y and values between X and Y.
  • One-sided limited areas of the type "up to Y" for a size A mean correspondingly as a value Y and smaller than Y.
  • a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections while displacing the monomer liquid between the container sections as the delivery piston progresses in the direction of the discharge piston to convey the monomer liquid from the rear part via the conduit to the front part of the interior.
  • the displacement means thus fills an intermediate space between the container sections, which after opening the container and possible further fragmentation of the container sections into smaller container sections is filled with the monomer liquid and / or a gas, such as air or nitrogen, and displaces the monomer liquid present there. Since the rear part of the interior is closed in a fluid-tight manner by the delivery piston on a side opposite the line means, the monomer liquid is fed into the bone cement powder via the line means with continued advancement of the delivery piston, and thus also with continued filling of the space between the container sections by the displacement agent front part of the interior promoted.
  • the device thus ensures almost complete mixing of bone cement powder and monomer liquid, which allows bone cement dough with a consistent bone cement dough composition to be prepared easily, quickly and safely.
  • the device has a hollow cylindrical cartridge.
  • a hollow cylindrical cartridge is to be understood as meaning a tube-like container which has an interior and a cartridge wall surrounding the interior.
  • the cross section of the cartridge can take any shape. Due to the simple production and the safer use of the device, the cross section, and preferably also the cross section of the interior, is circular. This allows easy handling for the user and, due to the absence of edges, reduces the risk of moving parts becoming wedged within the device.
  • the cartridge can consist of a wide variety of materials or combinations of materials.
  • the device can be made of plastic.
  • the plastic is preferably a transparent plastic, since in this way the user can visually check that the device is functioning properly during use.
  • a discharge piston that is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container.
  • the discharge piston serves to spatially separate the container and bone cement powder, so that neither bone cement powder is transferred from the front part of the interior to the rear part of the interior, nor the container or container sections after opening the container, from the rear part of the interior to the front part of the interior can reach.
  • the latter in particular prevents bone cement dough interspersed with container sections, which could pose health risks for the patient and impair proper discharge of the bone cement dough from the device.
  • the discharge piston continues to serve to discharge the provided bone cement dough from the device.
  • the discharge piston can be moved from its original position towards a discharge opening of the device.
  • the discharge opening is preferably located on a side of the bone cement powder that is axially opposite the discharge piston.
  • the device has a delivery piston that is axially movable in the interior.
  • the delivery piston is arranged on the side of the container axially opposite the discharge piston within the device.
  • the container By propelling, that is, by a relative movement of the delivery piston in the direction of the discharge piston, which shortens the distance between the delivery piston and the discharge piston within the interior, the container opens. Opening of the container occurs when the distance between the delivery piston and the discharge piston is reduced such that the container is subjected to a resulting force that is greater than the structural integrity of the container.
  • the container breaks down into a large number, that is to say at least two, of container sections, so that a monomer liquid can escape from the interior of the container into the rear part of the interior of the cartridge.
  • a continued advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston leads, in particular with the cooperation of the displacement means, to the monomer liquid being conveyed from the rear part of the interior of the device via the line means into the front part of the interior of the device.
  • a container containing a monomer liquid is stored within the rear part of the interior of the device.
  • a container is understood to mean a storage option that can store the monomer liquid in a hermetically sealed and sterile manner and can be destroyed by manual force.
  • Examples of containers containing the monomer liquid are Glass ampoules, plastic ampoules and plastic bags. Glass ampoules are preferred due to their ability to be easily sterilized and easily opened by manual force.
  • the device has a conduit through which the rear part and the front part of the interior are connected in a fluid-conducting manner.
  • Fluid-conducting means that the rear part and the front part of the interior are connected so that they are permeable to liquids, in particular the monomer liquid, and to gases.
  • the conduit is preferably equipped with a filter medium, in particular one Pore disk, for example made of sintered polypropylene particles, made of cellulose felt or made of cardboard, can be arranged, which makes the conduit impermeable to solids.
  • At least one passage is provided as a line means in the discharge piston and/or between the discharge piston and the inner wall of the interior, through which the rear part and the front part of the interior are connected to one another in a fluid-conducting manner.
  • a filter that is impermeable to the bone cement powder and permeable to the monomer liquid and gases for example a pore disk, for example made of sintered polypropylene particles, made of cellulose felt or made of cardboard, can be arranged in or at one or both ends of the at least one feedthrough.
  • the line means is one or more lines which is or are arranged on the outside of the cartridge or in the cartridge wall and which connects or connects the rear part and the front part of the interior through passages in the cartridge wall or through openings.
  • the discharge piston is bypassed in this variant.
  • the monomer liquid within the interior of the cartridge can be transferred via the conduit from the rear part of the interior to the front part of the interior, in which the bone cement powder is located.
  • a variant of the device is designed so that continued advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston after the monomer liquid has been conveyed from the rear part of the interior into the front part of the interior causes the discharge piston to advance in the direction of the discharge opening of the device.
  • the bone cement dough provided by mixing bone cement powder and monomer liquid can be discharged from the device through the discharge opening become. This ensures in a simple manner that the bone cement dough can be expelled from the cartridge with the same drive that is also used to open the container and to convey the monomer liquid, namely with the unidirectionally driven delivery piston.
  • a locking means can be arranged on the discharge piston, so that the discharge piston can lock between the front part and the rear part of the interior with the cartridge, in particular with the cartridge wall, this locking by the forces occurring when the container is opened and a pressure exerted on the monomer liquid by the delivery piston, or by the delivery piston and displacement means, when the monomer liquid is conveyed into the front part of the interior cannot be released, but by direct pressure from the delivery piston or delivery piston , displacement means and any container sections located in between, pressure acting on the discharge piston can be released.
  • the locking means ensures that the container can first be opened by advancing the delivery piston and the monomer liquid flowing out from it is released with the delivery piston, or with the delivery piston in interaction with the displacement means, then into the front part of the interior of the cartridge, i.e. into the bone cement powder , can be pressed, with the discharge piston maintaining its original position relative to the cartridge and the interior. Only after the monomer liquid has largely been pressed into the bone cement powder, and thus the bone cement dough is in the front part of the interior of the cartridge, can the bone cement dough then be pressed out of the front part of the cartridge using the discharge piston.
  • the force to release the detent is therefore greater than the force required to open the container and convey the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior.
  • the container When opened, the container breaks down into a large number of container sections, allowing the monomer liquid to flow into the rear part of the interior of the cartridge.
  • the opening occurs by advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston.
  • the container sections created when the container is opened can in turn break into a large number of smaller container sections.
  • the delivery piston has been moved far enough in the direction of the discharge piston, the monomer liquid begins to be delivered from the rear part of the interior via the conduit into the front part of the interior with the formation of the bone cement dough.
  • a complete advancement of the delivery piston, so that delivery piston and discharge piston touch each other directly, can be prevented due to the container sections, especially if the opposite sides of the discharge piston and delivery piston are designed to be flat.
  • the container sections can break down into smaller and smaller container sections as the delivery piston and discharge piston move closer together, but there will always be a gap between the backs of the container sections, which is filled with the monomer liquid and/or gas present in the interior.
  • a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior.
  • a volume-stable displacement agent is to be understood as meaning a plastically and/or elastically deformable material.
  • the displacement agent comprises in particular a solid and/or a flowable substance with a higher viscosity than the monomer liquid.
  • a material is to be regarded as volume-stable if it is under the pressure conditions of up to 0.5 kN/cm 2 that arise when using the device, in particular when opening the container, when conveying the monomer liquid and, preferably, when discharging the bone cement dough provided the device causes no or only an insignificant change in volume of the displacement agent. Gases, for example, are not stable in volume when pressure is applied.
  • the displacement means is suitable for enclosing the container sections under the pressure conditions acting when conveying the monomer liquid from the rear part of the interior into the front part of the interior in such a way that monomer liquid present in the space between the container sections is conveyed through the line means into the front part of the interior in order to be available for the formation of the bone cement dough without being conveyed into the front part of the interior.
  • the displacement agent can contain at least a portion of a solid and/or the displacement agent has such a high viscosity that conveying into the front part of the interior through the conduit, in particular through a conduit equipped with a filter agent, such as a pore disk, is impossible the pressure conditions used are omitted.
  • the displacement agent fills the space between the container sections as completely as possible, so that the monomer liquid is displaced as completely as possible from the space.
  • the displacing agent is essentially insoluble in the monomer liquid, in particular in methyl methacrylate, at room temperature (15 to 30 ° C).
  • the displacing agent is soluble with a maximum of 10 g in 1 liter of methyl methacrylate with a contact time with the methyl methacrylate of 120 seconds.
  • the displacing agent does not dissolve at all in the monomer liquid, especially in methyl methacrylate.
  • the displacing agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40° C. or a plurality of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80 or a paste containing a powdery solid and a liquid.
  • the displacement agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40 ° C.
  • the displacement agent can therefore be a hard fat (adpes solidus, for example the hard fat CAS 67701-26-2 ) with a melting point of at least 40 °C, a wax with a melting point of at least 40 °C or a mixture of a hard fat with a melting point of at least 40 °C and a wax with a melting point of at least 40 °C.
  • paraffins such as Fischer-Tropsch waxes (CAS 8002-74-2 ), amide waxes ( CAS 110-30-5 ) or waxy fatty acid esters of natural origin, such as beeswax ( CAS 18012-89-3 ), understood.
  • the waxes can be used in their pure form or using plasticizers, for example from the group of fatty acid isopropyl esters or liquid paraffins.
  • the hard fats can be used in pure form or with the addition of other compounds, such as glycerol tripalmate, glycerol trilaurate or glycerol tristearate. By adding glycerol trifatty acid esters that melt above 40 °C, the melting point of the hard fat can be increased.
  • the displacement agent comprises a large number of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30.
  • Shore A hardness of a given material is known to those skilled in the art.
  • Such particles can penetrate into the space between the container sections and are soft enough that when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston prevailing pressure conditions, an elastic and/or plastic deformation of the particles takes place, so that the particles compact while displacing the cavity between the individual particles.
  • This allows the monomer liquid to be displaced as completely as possible from the space between the container sections while conveying the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior.
  • the container sections are surrounded as completely as possible, since the particles “nestle” to them.
  • the particles can have different shapes. Due to the better flowability and the associated better penetration into the space between the container sections, a spherical particle shape is preferred.
  • the particles can have a spherical or ovoid particle shape.
  • the particles can comprise different materials or consist of different materials as long as they have a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30.
  • the particles are made of silicone rubber, natural rubber, polybutadiene-styrene rubber and/or polyurethane-polyester rubber.
  • the particles can consist entirely or at least partially of the materials mentioned. If the particles only partially consist of the materials mentioned, it is preferred that the materials mentioned are arranged on a surface of the particles, so that the aforementioned compression of the particles can take place when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston.
  • the particles can have different diameters.
  • the particles have a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm.
  • the diameter of the particles refers to the D50 value. Particles with these diameters allow easy introduction into the space between the container sections. In addition, such particles can be compacted well by the pressure conditions prevailing when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston in order to achieve the most complete displacement of the monomer liquid from the space between the container sections.
  • the displacement agent comprises a paste containing a powdery solid and a liquid.
  • the powdery solid comprises the above-described particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30, or consists of these particles.
  • the powdery solid comprises a material which has a greater hardness than the particles described above.
  • the powdery solid preferably has solid particles with a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm.
  • the diameter of the particles refers to the D50 value. Solid particles with these diameters allow the paste to be easily introduced into the space between the container sections.
  • liquids of organic or inorganic nature can be used as liquid.
  • organic liquids include alcohols, particularly polyalcohols such as glycerin, hydrocarbons and aromatic solvents.
  • inorganic liquids include water and aqueous solutions.
  • the paste comprises propane-1,2,3-triol (glycerin) as a liquid and silicon dioxide as a powdery solid.
  • the paste consists of silicon dioxide and propane-1,2,3-triol.
  • the silicon dioxide can have different shapes and/or properties.
  • the silicon dioxide comprises or consists of fumed silicon dioxide (fumed silica), precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide.
  • the displacement agent can occupy different volume proportions of the interior, in particular the rear part of the interior.
  • the displacement agent occupies a displacement agent volume which corresponds to at least a total volume of the container sections.
  • the total volume of the container sections corresponds to the volumes of all container sections into which the container collapses when the delivery piston is opened or advanced.
  • the total volume of the container sections therefore corresponds to a volume which, through the wall of the container, or through the walls of the container sections, itself, i.e. does not correspond to the space enclosed by the container.
  • the displacement agent preferably has a displacement agent volume which corresponds to at least 1.5 times, more preferably at least 2 times, most preferably at least 2.5 times the total volume of the container sections.
  • the displacement agent volume does not correspond to more than 6 times the total volume of the container sections.
  • the displacement means can be arranged at different locations within the rear part of the interior of the cartridge.
  • the displacement means is at least partially arranged between the container and the delivery piston.
  • the displacement means is at least partially arranged between the container and the delivery piston.
  • at least 10% by volume, preferably at least 25% by volume, more preferably at least 50% by volume of the displacement agent can be arranged between the container and the delivery piston.
  • An advantage here is that such an arrangement allows the displacement means to be easily pushed into the container sections as the delivery piston continues to advance in the direction of the discharge piston, since the displacement means is already pushed in the direction of the container due to its spatial arrangement.
  • the displacement means arranged in this way allows the monomer liquid to be displaced in a targeted manner in the direction of the line means.
  • the displacement means is at least partially arranged radially around the container.
  • the displacement means thereby exerts a stabilizing, holding effect on the container, so that it can be stored safely and with a reduced risk of accidental breakage within the rear part of the interior of the cartridge.
  • the displacement means extends around the entire radial circumference of the container and thus surrounds the container in a sleeve-like manner.
  • the displacement means does not extend completely around the entire radial circumference of the container, but rather only surrounds the container, for example, on 50% of the radial circumference.
  • the displacement element can extend over the entire length of the container or only over one or more partial lengths of the container.
  • the delivery piston has a receptacle which is open in the direction of the container and in which the displacement means is arranged.
  • the container is partially inserted into the receptacle with an axial end pointing in the direction of the delivery piston, so that the displacement means at least partially encloses this axial end of the container.
  • the container is radially surrounded by the displacement means at least at this axial end and is therefore spatially fixed.
  • the container is only inserted into the receptacle to such an extent that displacement means is also arranged between the container and the delivery piston.
  • no displacement means is arranged between the container and the discharge piston within the rear part of the interior of the cartridge, so that the monomer liquid does not have to be conveyed through or past the displacement means through the line means into the front part of the interior of the cartridge. This allows the monomer liquid to be pumped into the bone cement powder with as little effort as possible by the user of the device.
  • the container sections when the container sections created when the container is opened are pushed together, the container sections, or at least one or more of the initial container sections, can be further fragmented into further, smaller container sections. Regardless of this further fragmentation, a space will always remain between the container sections, in which at least part of the monomer liquid remains. If the container sections cannot be pushed together any further by further advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, the displacement means stored in the rear part of the interior is introduced into the space between the container sections at this point at the latest. The displacement means will accommodate the container sections by enclosing them and thereby displace the monomer liquid remaining in the gap from the gap.
  • the displacement means is preferably designed in such a way that it essentially cannot absorb the monomer liquid. Since the rear part of the interior is closed at one axial end by the delivery piston, the only path left for the monomer liquid is through the conduit into the front part of the interior. There it comes into contact with the bone cement powder to form the bone cement dough.
  • the delivery piston can be advanced into the cartridge in the direction of the discharge piston in different ways.
  • a user of the device can advance the delivery piston manually, in particular by applying force to a rod or axle.
  • the cartridge and the delivery piston together form a thread, via which the delivery piston can be screwed into the cartridge in the direction of the discharge piston.
  • the cartridge preferably has an internal thread and the delivery piston has an external thread, which interact positively and/or non-positively to enable the delivery piston to be advanced.
  • the delivery piston is advanced using a mechanical aid.
  • One embodiment of the method is characterized in that to advance the delivery piston, the device is inserted into a discharge device, in particular a discharge gun for bone cement dough.
  • a discharge device in particular a discharge gun for bone cement dough.
  • Dispensing guns for bone cement dough are known to those skilled in the art.
  • the formation of the bone cement dough from the two starting components begins. This is preferably done with the two starting components mixed as evenly as possible in order to obtain a bone cement dough that is as homogeneous as possible.
  • the two components can be mixed in different ways. In one embodiment of the method, the mixing takes place with the active participation of the user of the device, for example by shaking the device or by actuating a mixing element in the front part of the interior, in particular a stirrer.
  • One embodiment of the method is characterized in that the monomer liquid is distributed in the bone cement powder with the aid of a hydrophilic additive.
  • the device according to the invention is characterized in that it provides a bone cement dough from two starting components.
  • a bone cement dough is a substance that is suitable in the field of medical technology to create a stable connection between artificial joints, such as hip and knee joints, and bone material. Hardening turns a bone cement dough into a bone cement.
  • These are preferred Bone cements include polymethyl methacrylate bone cements (PMMA bone cements). PMMA bone cements have long been used in medical applications and go back to the work of Sir Charnley (cf. Charnley, J. Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur. J. Bone Joint Surg. 1960; 42, 28-30 .).
  • PMMA bone cements can be produced from a bone cement powder as the first starting component and a monomer liquid as the second starting component. If the composition is suitable, the two starting components can be stored separately from one another. When the two starting components come into contact, a plastically deformable bone cement dough is created due to the swelling of the polymer components of the bone cement powder. Polymerization of the monomer is initiated by radicals. As the polymerization of the monomer progresses, the viscosity of the bone cement dough increases until it hardens completely.
  • a bone cement powder is understood to mean a powder which comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or one particulate polymethyl methacrylate copolymer. Examples of copolymers are styrene and/or methyl acrylate.
  • the bone cement powder may additionally comprise a hydrophilic additive which supports the distribution of the monomer liquid within the bone cement powder.
  • the bone cement powder can additionally comprise an initiator, which initiates the polymerization.
  • the bone cement powder can additionally comprise an X-ray opaque.
  • the bone cement powder can additionally comprise pharmaceutically active substances, such as antibiotics.
  • the bone cement powder preferably comprises, as a hydrophilic additive, at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator and an X-ray opaque or consists of these components. More preferably, the bone cement powder comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, an X-ray opaque and a hydrophilic additive or consists of these components.
  • the bone cement powder comprises or consists of at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, a radiopaque, a hydrophilic additive and an antibiotic.
  • the particle size of the particulate polymethyl methacrylate and/or the particulate polymethyl methacrylate copolymer of the bone cement powder can correspond to the sieve fraction of less than 150 ⁇ m, preferably less than 100 ⁇ m.
  • the hydrophilic additive can be designed to be particulate and/or fibrous.
  • the hydrophilic additive can be slightly soluble, preferably insoluble, in methyl methacrylate.
  • the hydrophilic additive can have an absorption capacity of at least 0.6 g of methyl methacrylate per gram of hydrophilic additive.
  • the hydrophilic additive can have a chemical substance with at least one OH group. It can preferably be provided that the hydrophilic additive has covalently bonded OH groups on its surface. Examples of such preferred hydrophilic additives can be additives selected from the group comprising cellulose, oxycellulose, starch, titanium dioxide and silicon dioxide, with fumed silicon dioxide being particularly preferred.
  • the particle size of the hydrophilic additive of the sieve fraction can correspond to less than 100 ⁇ m, preferably less than 50 ⁇ m and most preferably less than 10 ⁇ m.
  • the hydrophilic additive can be contained in an amount of 0.1 to 2.5% by weight based on the total weight of the bone cement powder.
  • the initiator can contain dibenzoyl peroxide or consist of dibenzoyl peroxide.
  • a radiopaque is understood to mean a substance which allows the bone cement to be made visible on x-ray diagnostic images.
  • radiopaques may include barium sulfate, zirconia and calcium carbonate.
  • the pharmaceutically active substance can comprise one or more antibiotics and optionally added co-factors for the one or more antibiotics.
  • the pharmaceutically active substance preferably consists of one or more antibiotics and optionally added co-factors for the one or more antibiotics.
  • antibiotics include gentamicin, clindamycin and vancomycin.
  • the monomer liquid can comprise the monomer methyl methacrylate or consist of methyl methacrylate.
  • the monomer liquid comprises, in addition to the monomer, an activator dissolved therein, such as N,N-dimethyl-p-toluidine, or consists of methyl methacrylate and N,N-dimethyl-p-toluidine.
  • an activator dissolved therein such as N,N-dimethyl-p-toluidine, or consists of methyl methacrylate and N,N-dimethyl-p-toluidine.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of an exemplary embodiment of a device 100 for providing a bone cement dough in an initial state.
  • the device 100 is in one piece, but is made up of several components.
  • the device 100 is constructed like a tube and includes a hollow cylindrical cartridge 200 with an interior 210.
  • a bone cement powder 400 as a first starting component
  • a container 300 in the form of a glass ampoule containing a monomer liquid 350 stored as the second starting component of the bone cement dough.
  • the bone cement powder 400 contains particulate polymethyl methacrylate as the main component and a hydrophilic additive with which the monomer liquid 350 can be distributed in the bone cement powder 400.
  • the front part 220 and the rear part 230 of the interior 210 are separated by a discharge piston 250 that is movable axially in the interior 210.
  • the discharge piston 250 is designed to be impermeable to solids, so that no bone cement powder 400 comes from the front Part 210 into the rear part 230 of the interior 210 and the container 300 cannot get from the rear part 230 to the front part 220 of the interior 210.
  • the discharge piston 250 has a line means 260 in the form of several passages through which there is a fluid-conducting connection between the front part 220 and the rear part 230.
  • the line means 260 is formed as part of the discharge piston 250 in the embodiment of the device 100 shown. In further embodiments, not shown, the line means 260 can be formed separately from the discharge piston 250, for example as a tubular line outside the cartridge.
  • the conduit 260 is closed by a pore disk 265 that is impermeable to solids and highly viscous liquids, such as hard fats, waxes, pastes or bone cement doughs, but which allows the monomer liquid 350 to be conveyed easily from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210.
  • the pore disk 265 is arranged on the end of the conduit 260 facing the front part 220 of the interior 210.
  • the pore disk 265, or other means is arranged on the end of the conduit 260 facing the rear part 230 or at both ends of the conduit 260.
  • a delivery piston 270 which is axially movable within the interior 210 is arranged.
  • the delivery piston 270 closes a back of the interior 210 of the cartridge 200.
  • two radially circumferential sealing rings 255 made of rubber are provided on the discharge piston 250, with which the discharge piston 250 is sealed against the wall of the interior 210 .
  • two radially circumferential sealing rings 275 are provided on the delivery piston 270, with which the monomer liquid 350 is prevented from escaping past the delivery piston 270 and out of the device 100.
  • the sealing effect of the sealing rings 275 on the delivery piston 270 must be sufficient, even if the delivery piston 270 exerts such great pressure on the monomer liquid 350 that it flows through the conduit 270 and the pore disk 265 from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210 is pressed in.
  • the device also has a discharge opening 280, which delimits the area of the front part 220 of the interior 210 of the cartridge 200 facing away from the discharge piston 250.
  • the discharge opening 280 is closed by a closure cap 281 with a stopper 285, so that no bone cement powder 400 can escape from the cartridge 200.
  • a displacement means 500 is stored within the rear part 230 of the interior 210.
  • the displacement means 500 is arranged within a receptacle 271 of the delivery piston 270 in the initial state of the device 100.
  • the displacement means 500 arranged in this way surrounds a part of the container 300, in particular a container head 310 in the form of a glass ampoule head, both axially in the direction of the delivery piston 270 and radially.
  • the container 300 is thereby fixed within the rear part 230 of the interior 210 by means of the discharge piston 250 and the displacement means 500 in such a way that the risk of accidental opening of the container 300, for example due to a shaking movement of the device 100, is reduced.
  • the type of arrangement shown is particularly suitable for displacement means 500, which are present as a compact, plastically deformable body, for example in the form of a hard fat, as a wax or in a pasty form.
  • the device 100 is inserted into a discharge device 700 (not shown completely).
  • the discharge device comprises an internal thread 710, which interacts positively and/or non-positively with an external thread 110 of the device 100 and thus connects the device 100 and the discharge device 700 to one another, and a plunger 720.
  • the device 100 and the discharge device 700 are not via a thread, but via a different type of connection can be connected in a positive and/or non-positive manner, in particular via a bayonet lock or a plug connection.
  • the delivery piston 270 can be advanced axially in the interior 210 in the direction of the discharge piston 250 by means of the plunger 720 in the direction of the discharge piston 250.
  • Figure 2 shows the device Figure 1 , where compared to Figure 1 the delivery piston 270 is advanced in the direction of the discharge piston 250 by means of the plunger 720 of the discharge device 700 until contact between the container 300 and the delivery piston 270 has come about.
  • the container 300 in particular the container head 310, was further received into the receptacle 271 of the delivery piston 270, while at the same time part of the displacement means 500 was pushed out of the receptacle 271.
  • the position of the discharge piston 250 is compared to Figure 1 essentially unchanged. In the state of the device 100 shown, the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250 essentially corresponds to the length of the container 300.
  • Figure 3 shows the device 100 from the Figures 1 and 2 , where compared to Figure 2 the delivery piston 270 is advanced further in the direction of the discharge piston 250 by means of the plunger 720 of the discharge device 700.
  • the structural integrity of the container 300 was destroyed, causing it to break down into a large number of container sections 300a and the monomer liquid 350 to leak from the interior of the container 300 into the rear part 230 of the interior 210.
  • Some of the container sections 300a are at least partially enclosed by the displacement means 500, so that no monomer liquid 350 can be found between them.
  • Monomer liquid 350 can be found between other container sections 300a that are not enclosed by the displacement means 500.
  • the monomer liquid is arranged between the displacement means 500 and the discharge piston 250 within the rear part 230 of the interior 210.
  • Figure 4 shows the device 100 from the Figures 1 to 3 , where compared to Figure 3 the delivery piston 270 is advanced further in the direction of the discharge piston 250. Due to the resulting reduced distance from delivery piston 270 to discharge piston 250, the in Figure 3 The container sections 300a shown at least partially burst into further, smaller container sections 300a.
  • the displacement means 500 encloses in comparison to Figure 3 a larger proportion of container sections 300a, whereby the monomer liquid 350 was displaced between these container sections 300a.
  • the delivery piston 270 is pushed so far into the cartridge 200 that the monomer liquid 260 has penetrated into the conduit 260.
  • Figure 5 shows the device 100 from the Figures 1 to 4 , where compared to Figure 4 the delivery piston 270 is advanced further in the direction of the discharge piston 250.
  • the container sections 300a are essentially completely enclosed by the displacement means 500 and the monomer liquid 350 is removed from the Figures 1 to 4 essentially completely conveyed via the conduit 260 from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210, whereby the bone cement powder 400 from the Figures 1 to 4 and the monomer liquid 350, a bone cement dough 450 was formed and provided in the front part 220 of the interior 210.
  • the bone cement powder 400 has an additive with which it is possible to introduce the monomer liquid 350 onto a base area of the front part 220 of the interior 210 and still achieve a complete distribution of the monomer liquid 350 in the bone cement powder 400.
  • the pore disk 260 prevents the displacing agent 500 from being conveyed into the bone cement dough 450 Forming the bone cement dough 450 from monomer liquid 350 and bone cement powder 400, the volume of the original bone cement powder 400 increased due to swelling of the bone cement powder 400, as a result of which the plug 285 was partially expelled from the closure cap 281.
  • Figure 6 shows the device 100 from the Figures 1 to 5 , where compared to Figure 5 the delivery piston 270 together with the discharge piston 250 was advanced in the direction of the discharge opening 281 of the device 100. The advancement resulted in the bone cement dough 450 being partially discharged from the device 100.
  • the closure cap 281 is made of the Figures 1 to 5 replaced by a discharge snorkel 730 (only partially shown).
  • the bone cement dough is dispensed without a discharge snorkel 730, for example by simply removing the stopper 285 or the stopper 285 and the closure cap 281 from the Figures 1 to 5 discharged from the device 100.
  • Figure 7 shows a method 600 for providing a bone cement dough 450 from two starting components using the device 100 according to Figures 1 to 6 comprising method steps 610 to 630 and optionally 640.
  • a step 610 the delivery piston 270 is pushed into the cartridge 200 in the direction of the discharge piston 250. If the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250 decreases below a length of the container 300, it breaks into at least two container sections 300a, so that the monomer liquid 350 can flow out into the rear part 230 of the interior 210.
  • the discharge piston 250 remains essentially in the same position within the interior 210.
  • a step 620 continued advancement of the delivery piston 270 in the direction of the discharge piston 250 results in a compression of the initial container sections 300a.
  • the compression can cause the initial container sections 300a to break down into smaller container sections 300a depending on the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250.
  • the monomer liquid 350 begins to be pumped via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 while the bone cement dough 450 begins to form.
  • a step 630 the monomer liquid between the container sections 300a is displaced by the displacement means 500 while the delivery piston 270 continues to advance in the direction of the discharge piston 250.
  • the delivery piston 270 moves the displacement means 500 under pressure into a space between the container sections 300a, so that the displacement means 500 encloses the container sections 300a as much as possible and the monomer liquid 350 from the space between the container sections 300a via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 is funded.
  • the displacement means 500 has a volume which can, if possible, fill the entire space between the container sections 300a, so that as much as possible of the monomer liquid 350 can be conveyed into the front part 220 of the interior and is available there to form the bone cement dough.
  • the bone cement dough 450 is discharged from the device 100 through a discharge opening 280 in the front part 220 of the interior 210 by continued advancement 610 of the delivery piston 270.
  • the delivery piston 270 overcomes a force holding the discharge piston 250, so that the delivery piston 270 and the discharge piston 250 are moved together in the direction of the discharge opening 280 within the interior 210 and the bone cement dough 450 is discharged.
  • the container 300 is opened, the monomer liquid 350 is conveyed as completely as possible into the front part 220 of the interior 210 with the cooperation of the displacement agent 500 and optionally the bone cement dough 450 provided thereby is discharged with a unidirectional linear movement of the delivery piston 270 in the interior 210 of the cartridge 200.
  • the device 100 is preferably held during steps 610 to 630 so that the discharge piston 250 is arranged spatially above the delivery piston 270.
  • Gas present there such as air or a protective gas, in particular nitrogen or argon, is first conveyed from the rear part 230 of the interior 210 via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 before the monomer liquid 350 is conveyed sets in. In this way, gas inclusions in the bone cement powder 400 are displaced by the monomer liquid 350 and no further gas is introduced after the formation of the bone cement dough 450 has begun.
  • the advancement 610 of the delivery piston 270 can be done by manual force exerted by a user of the device 100.
  • the device 100 is inserted into a discharge device 700 and the delivery piston 270 is advanced by actuating the discharge device 700, for example a discharge gun. This makes it easier for the user to use the device 100.

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert, wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist.The invention relates to a device for providing a bone cement dough from two starting components, comprising a hollow cylindrical cartridge with an interior, wherein a bone cement powder is stored as the first starting component in a front part of the interior and a container containing a monomer liquid is stored as the second starting component in a rear part of the interior, wherein a discharge piston which is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container and a delivery piston which is axially movable in the interior is arranged on the side of the container opposite the discharge piston, the rear part and the front part of the interior being connected to one another in a fluid-conducting manner via a conduit and through By advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, the container is to be opened by disintegrating into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer derartigen Vorrichtung.The invention further relates to a method for providing a bone cement dough from two starting components using such a device.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Es werden erhebliche Bemühungen unternommen, Vorrichtungen und Verfahren zum Bereitstellen von Knochenzement aufzuzeigen, mittels derer Knochenzementteig einfach, sicher und schnell bereitgestellt werden kann. Ein wichtiger Aspekt bei der Bereitstellung von Knochenzementteig ist die Vermeidung von Lufteinschlüssen im Knochenzement. Zu deren Vermeidung wurden eine Vielzahl von Vakuum-Zementiersystemen beschreiben, von denen exemplarisch folgende genannt sind: US 6,033,105 A , US 5,624,184 A , US 4,671,263 A , US 4,973,168 A , US 5,100,241 A , WO 99/67015 A1 , EP 1020167 A2 , US 5,586,821 A , EP 1016452 A2 , DE 3640279 A1 , WO 94/26403 A1 , EP 1005901 A2 , EP 1886647 A1 , US 5,344,232 A .Significant efforts are being made to demonstrate devices and methods for providing bone cement by means of which bone cement dough can be provided easily, safely and quickly. An important aspect when providing bone cement dough is to avoid air pockets in the bone cement. To avoid this, a large number of vacuum cementing systems have been described, of which the following are examples: US 6,033,105 A , US 5,624,184 A , US 4,671,263 A , US 4,973,168 A , US 5,100,241 A , WO 99/67015 A1 , EP 1020167 A2 , US 5,586,821 A , EP 1016452 A2 , DE 3640279 A1 , WO 94/26403 A1 , EP 1005901 A2 , EP 1886647 A1 , US 5,344,232 A .

Es besteht im Markt der Wunsch zur Vereinfachung der Bereitstellung von Knochenzementteig. Eine Weiterentwicklung besteht in der Entwicklung von Zementiersystemen, in denen beide Ausgangskomponenten in separaten Bereichen der Mischsysteme gelagert sind und erst unmittelbar vor der Zementierapplikation im Zementiersystem miteinander vermischt werden. Solche geschlossenen, sogenannten Full-Prepacked-Systeme, sind in folgenden Schriften genannt: EP 0 692 229 A1 , DE 10 2009 031 178 B3 , US 5,997,544 A , US 6,709,149 B1 , DE 698 12 726 T2 , EP 0 796 653 A2 , US 5,588,745 A .There is a desire in the market to simplify the provision of bone cement dough. A further development consists in the development of cementing systems in which both starting components are stored in separate areas of the mixing systems and are only mixed together in the cementing system immediately before the cementing application. Such closed, so-called full-prepacked systems, are mentioned in the following documents: EP 0 692 229 A1 , DE 10 2009 031 178 B3 , US 5,997,544 A , US 6,709,149 B1 , DE 698 12 726 T2 , EP 0 796 653 A2 , US 5,588,745 A .

In der EP 3 320 870 A1 wird ein Full-Prepack-System beschrieben, wobei der mit Monomerflüssigkeit gefüllte Behälter axial hinter dem Knochenzementpulver innerhalb einer Kartusche lagert. Zwischen Knochenzementpulver und Behälter ist ein Austragskolben angeordnet. Um den Knochenzementteig bereitzustellen, wird ein Förderkolben, welcher auf einer dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters angeordnet ist, in Richtung des Austragskolbens vorgetrieben, wodurch es zu einem Öffnen des Behälters durch zumindest teilweises Zerbersten des Behälters in Behälterteilstücke kommt. Die aus dem Behälter austretende Monomerflüssigkeit wird durch fortgeführtes Vortreiben des Förderkolbens in das Knochenzementpulver unter Ausbildung des Knochenzementteigs gefördert. Dabei wird der Behälter, teilweise unter weiterer Fragmentierung der Behälterteilstücke, immer weiter komprimiert, bis eine maximale Kompression erreicht ist. Als nachteilig hat sich dabei herausgestellt, dass zwischen den Behälterteilstücken ein Anteil der Monomerflüssigkeit verbleibt, welcher nicht zur Ausbildung des Knochenzementteigs zur Verfügung steht. Dieser Anteil kann von Anwendung zu Anwendung variieren, so dass der mit der beschriebenen Vorrichtung bereitgestellte Knochenzementteig variierende Mischungsverhältnisse von Knochenzementpulver zu Monomerflüssigkeit und damit variierende Eigenschaften, wie beispielsweise Viskosität und Aushärtzeiten, aufweist. Dies erschwert eine Anwendung für den Operateur. Zudem kann es beim Austragen des Knochenzementteigs aus der Vorrichtung zu einem zeitlich verzögerten Fördern oder "Einspritzen" von zwischen den Behälterteilstücken verbliebener Monomerflüssigkeit in den bereits ausgebildeten Knochenzementteig kommen, so dass insbesondere der den Behälterteilstücken zugewandte Teil des Knochenzementteigs einen größeren Anteil an Monomerflüssigkeit zu Knochenzementpulver aufweist als der den Behälterteilstücken abgewandte Teil des Knochenzementteigs und sich daher die Eigenschaften des Knochenzementteigs im Verlauf des Austragens ändern. Der dem Behälter zugwandte Knochenzementteig ist durch die nachträglich eingebrachte Menge an Monomerflüssigkeit "verdünnt" und weist eine niedrigere Viskosität auf als der initial aus er Vorrichtung ausgetragene Knochenzementteig.In the EP 3 320 870 A1 A full prepack system is described, in which the container filled with monomer liquid is stored axially behind the bone cement powder within a cartridge. A discharge piston is arranged between the bone cement powder and the container. In order to provide the bone cement dough, a delivery piston, which is arranged on a side of the container opposite the discharge piston, is advanced in the direction of the discharge piston, which results in the container being opened by at least partially bursting the container into container sections. The monomer liquid emerging from the container is conveyed into the bone cement powder by continuing to advance the delivery piston, forming the bone cement dough. The container is compressed further and further, sometimes with further fragmentation of the container sections, until maximum compression is achieved. It has proven to be disadvantageous that a portion of the monomer liquid remains between the container sections, which is not available for forming the bone cement dough. This proportion can vary from application to application, so that the bone cement dough provided with the device described has varying mixing ratios of bone cement powder to monomer liquid and thus varying properties, such as viscosity and curing times. This makes application difficult for the surgeon. In addition, when the bone cement dough is discharged from the device, there can be a time-delayed delivery or "injection" of monomer liquid remaining between the container sections into the already formed bone cement dough, so that in particular the part of the bone cement dough facing the container sections has a larger proportion of monomer liquid to bone cement powder as the part of the bone cement dough facing away from the container sections and therefore the properties of the bone cement dough change in the course of discharge. The bone cement dough facing the container is "diluted" by the amount of monomer liquid subsequently introduced and has a lower viscosity than the bone cement dough initially discharged from the device.

In der EP 3 403 716 A1 , welches den Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, wird ein Full-Prepack-System beschrieben, wobei der mit Monomerflüssigkeit gefüllte Behälter axial hinter dem Knochenzementpulver innerhalb einer Kartusche lagert. Zwischen Knochenzementpulver und Behälter ist ein Austragskolben angeordnet. Um den Knochenzementteig bereitzustellen, wird ein Förderkolben, welcher auf einer dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters angeordnet ist, in Richtung des Austragskolbens vorgetrieben, wodurch es zu einem Öffnen des Behälters durch zumindest teilweises Zerbersten des Behälters in Behälterteilstücke kommt. Dabei ist der Behälter teilweise von einem Schaumstoff umhüllt, welcher als Transportsicherung und als Stoßsicherung dient.In the EP 3 403 716 A1 , which discloses the preamble of claim 1, a full prepack system is described, wherein the container filled with monomer liquid is stored axially behind the bone cement powder within a cartridge. A discharge piston is arranged between the bone cement powder and the container. In order to provide the bone cement dough, a delivery piston, which is arranged on a side of the container opposite the discharge piston, is advanced in the direction of the discharge piston, which results in the container being opened by at least partially bursting the container into container sections. The container is there partially covered by foam, which serves as transport security and shock protection.

AufgabenTasks

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen oder mehrere der sich aus dem Stand der Technik ergebenen Nachteile zumindest teilweise zu überwinden.An object of the present invention is to at least partially overcome one or more of the disadvantages resulting from the prior art.

Im Speziellen basiert die Erfindung auf dem Ziel, Vorrichtungen zur Verfügung zu stellen, welche einen Knochenzementteig einfach, sicher, schnell und mit gleichbleibendem Mischungsverhältnis von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit bereitstellen können. Die Vorrichtung soll ein möglichst vollständiges Fördern der Monomerflüssigkeit in das Knochenzementpulver ermöglich, so dass möglichst wenig Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken verbleibt.In particular, the invention is based on the aim of providing devices which can provide a bone cement dough simply, safely, quickly and with a constant mixing ratio of bone cement powder and monomer liquid. The device should enable the monomer liquid to be conveyed as completely as possible into the bone cement powder, so that as little monomer liquid as possible remains between the container sections.

Die Vorrichtung soll den Knochenzement ohne eine mechanische Durchmischung der Ausgangskomponenten bereitstellen. Die Vorrichtung soll weiterhin so ausgestaltet sein, dass der Anwender keine Montageschritte durchführen muss. Die Vorrichtung soll ohne extern angelegtes Vakuum in der Lage sein den Knochenzement bereitzustellen. Die Vorrichtung soll den bereitgestellten Knochenzement austragen können. Die Vorrichtung soll den bereitgestellten Knochenzement ohne Umbaumaßnahmen austragen können. Die Vorrichtung soll ohne Umbaumaßnahmen und ohne externe Gerätschaften, wie beispielsweise Schläuche, Vakuumquellen oder Auspressvorrichtungen, den Knochenzement bereitstellen und austragen können. Die Vorrichtung soll mit möglichst wenigen Arbeitsschritte bedient werden können, um Fehlerquellen durch den Anwender zu minimieren.The device is intended to provide the bone cement without mechanical mixing of the starting components. The device should also be designed in such a way that the user does not have to carry out any assembly steps. The device should be able to provide the bone cement without an externally applied vacuum. The device should be able to discharge the bone cement provided. The device should be able to discharge the provided bone cement without any modifications. The device should be able to provide and discharge the bone cement without any modifications and without external equipment, such as hoses, vacuum sources or squeezing devices. The device should be able to be operated with as few steps as possible in order to minimize sources of error by the user.

Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Knochenzement aus zwei Ausgangskomponenten bereitgestellt werden kann, mittels dem mindestens ein Teil der bereits beschriebenen Aufgaben zumindest zum Teil gelöst wird.It is a further object of the invention to provide a method with which bone cement can be provided from two starting components, by means of which at least some of the tasks already described are at least partially solved.

Bevorzugte Ausführungsformen der ErfindungPreferred embodiments of the invention

Ein Beitrag zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der zuvor genannten Aufgaben wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche geleistet. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit, die zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der Aufgaben beitragen.A contribution to at least partial fulfillment of at least one of the aforementioned tasks is made by the features of the independent claims. The dependent ones Claims provide preferred embodiments that contribute to at least partial fulfillment of at least one of the tasks.

Eine erste Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend

  • eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert,
  • wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist,
  • wobei
  • im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet ist, welches ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens die Behälterteilstücke unter Verdrängung der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken zu umschließen um die Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern,
  • dadurch gekennzeichnet, dass
  • das Verdrängungsmittel ein Hartfett und/oder ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C umfasst.
A first embodiment of the invention is a device for providing a bone cement dough from two starting components
  • a hollow cylindrical cartridge with an interior, wherein a bone cement powder is stored as the first starting component in a front part of the interior and a container containing a monomer liquid is stored as the second starting component in a rear part of the interior,
  • wherein a discharge piston which is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container and a delivery piston which is axially movable in the interior is arranged on the side of the container opposite the discharge piston, the rear part and the front part of the interior being connected to one another in a fluid-conducting manner via a conduit and through By advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, the container is to be opened by breaking it down into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior,
  • where
  • A volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections while displacing the monomer liquid between the container sections as the delivery piston progresses in the direction of the discharge piston in order to move the monomer liquid from the rear part via the line means into the front part of the to promote interior space,
  • characterized in that
  • the displacing agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40 °C.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend

  • eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert,
  • wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist,
  • wobei
  • im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet ist, welches ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens die Behälterteilstücke unter Verdrängung der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken zu umschließen um die Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern,
  • dadurch gekennzeichnet, dass
  • das Verdrängungsmittel eine Vielzahl, dies bedeutet mindestens zwei, von Partikeln mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt von kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt von kleiner oder gleich 30, umfasst.
A second embodiment of the invention is a device for providing a bone cement dough from two starting components
  • a hollow cylindrical cartridge with an interior, wherein a bone cement powder is stored as the first starting component in a front part of the interior and a container containing a monomer liquid is stored as the second starting component in a rear part of the interior,
  • wherein a discharge piston which is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container and a delivery piston which is axially movable in the interior is arranged on the side of the container opposite the discharge piston, the rear part and the front part of the interior being fluid-conducting to one another via a conduit are connected and by advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, the container can be opened by disintegrating into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior,
  • where
  • A volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections while displacing the monomer liquid between the container sections as the delivery piston progresses in the direction of the discharge piston in order to move the monomer liquid from the rear part via the line means into the front part of the to promote interior space,
  • characterized in that
  • the displacement agent comprises a plurality, this means at least two, of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Vielzahl an Partikeln des Verdrängungsmittels sphärisch, insbesondere kugelförmig oder ovoid, ausgeformt. Diese Ausführungsform ist eine dritte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der zweiten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the large number of particles of the displacement agent are spherical, in particular spherical or ovoid. This embodiment is a third embodiment of the invention, which preferably depends on the second embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung sind die Partikel des Verdrängungsmittels aus Silikonkautschuk, Natur-Kautschuk, Polyurethan-Polyester-Kautschuk, Polybutadien-Styren-Kautschuk oder Mischungen aus diesen Substanzen ausgebildet. Diese Ausführungsform ist eine vierte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der zweiten oder dritten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the particles of the displacement agent are made of silicone rubber, natural rubber, polyurethane-polyester rubber, polybutadiene-styrene rubber or mixtures of these substances. This embodiment is a fourth embodiment of the invention, which preferably depends on the second or third embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung weisen die Partikel des Verdrängungsmittels einen Durchmesser in einem Bereich von 1 mm bis 3,5 mm, bevorzugt in einem Bereich von 1,3 mm bis 3,0 mm, weiter bevorzugt in einem Bereich von 1,5 mm bis 2,5 mm, auf. Diese Ausführungsform ist eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der zweiten, dritten oder vierten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the particles of the displacement agent have a diameter in a range from 1 mm to 3.5 mm, preferably in a range from 1.3 mm to 3.0 mm, more preferably in a range from 1.5 mm to 2.5 mm, on. This embodiment is a fifth embodiment of the invention, which preferably depends on the second, third or fourth embodiments of the invention.

Eine sechste Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend

  • eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert,
  • wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist,
  • wobei
  • im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet ist, welches ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens die Behälterteilstücke unter Verdrängung der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken zu umschließen um die Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern,
  • dadurch gekennzeichnet, dass
  • das Verdrängungsmittel eine Paste beinhaltend einen pulverförmigen Feststoff und eine Flüssigkeit umfasst.
A sixth embodiment of the invention is a device for providing a bone cement dough from two starting components
  • a hollow cylindrical cartridge with an interior, wherein in a front part of the interior a bone cement powder as the first starting component and in a rear Part of the interior stores a container containing a monomer liquid as a second starting component,
  • wherein a discharge piston which is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container and a delivery piston which is axially movable in the interior is arranged on the side of the container opposite the discharge piston, the rear part and the front part of the interior being connected to one another in a fluid-conducting manner via a conduit and through By advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, the container is to be opened by breaking it down into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior,
  • where
  • A volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections while displacing the monomer liquid between the container sections as the delivery piston progresses in the direction of the discharge piston in order to move the monomer liquid from the rear part via the line means into the front part of the to promote interior space,
  • characterized in that
  • the displacement agent comprises a paste containing a powdery solid and a liquid.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Verdrängungsmittel als Flüssigkeit Propan-1,2,3-triol und als Feststoff Siliziumdioxid. Diese Ausführungsform ist eine siebte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der sechsten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement agent comprises propane-1,2,3-triol as a liquid and silicon dioxide as a solid. This embodiment is a seventh embodiment of the invention, which preferably depends on the sixth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung umfasst das Siliziumdioxid pyrogenes Siliziumdioxid, gefälltes Siliziumdioxid oder eine Mischung aus pyrogenem und gefälltem Siliziumdioxid. Diese Ausführungsform ist eine achte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der siebten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the silicon dioxide comprises fumed silicon dioxide, precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide. This embodiment is an eighth embodiment of the invention, which preferably depends on the seventh embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung nimmt das Verdrängungsmittel ein Verdrängungsmittelvolumen ein, welches mindestens einem Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht. Diese Ausführungsform ist eine neunte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement agent occupies a displacement agent volume which corresponds to at least a total volume of the container sections. This embodiment is a ninth embodiment of the invention, which preferably depends on one of the previous embodiments of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das Verdrängungsmittel zumindest anteilig zwischen dem Behälter und dem Förderkolben angeordnet. Diese Ausführungsform ist eine zehnte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement means is at least partially arranged between the container and the delivery piston. This embodiment is a tenth embodiment of the invention, which preferably depends on one of the previous embodiments of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das Verdrängungsmittel zumindest anteilig radial um den Behälter angeordnet. Diese Ausführungsform ist eine elfte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von einer der vorhergehenden Ausführungsformen der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacement means is at least partially arranged radially around the container. This embodiment is an eleventh embodiment of the invention, which preferably depends on one of the previous embodiments of the invention.

In einer Ausführungsform der Vorrichtung ist das Verdrängungsmittel bei Raumtemperatur, das heißt im Bereich von 15°C bis 30 °C, im Wesentlichen unlöslich in der Monomerflüssigkeit. Diese Ausführungsform ist eine zwölfte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der ersten, zweiten oder sechsten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the device, the displacing agent is essentially insoluble in the monomer liquid at room temperature, i.e. in the range from 15°C to 30°C. This embodiment is a twelfth embodiment of the invention, which preferably depends on the first, second or sixth embodiments of the invention.

Eine dreizehnte Ausführungsform der Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer Vorrichtung nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen, umfassend die folgenden Schritte:

  1. a. Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens unter Zerfall des Behälters in eine Vielzahl an Behälterteilstücken,
  2. b. Zusammenschieben der Behälterteilstücke durch fortgesetztes Vortreiben des Förderkolbens,
  3. c. Verdrängen der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken durch das Verdrängungsmittel unter Fördern der Monomerflüssigkeit in den vorderen Teil des Innenraums zum Ausbilden des Knochenzementteiges.
A thirteenth embodiment of the invention is a method for providing a bone cement dough from two starting components by means of a device according to one of the preceding embodiments, comprising the following steps:
  1. a. Advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, with the container disintegrating into a large number of container sections,
  2. b. Pushing the container sections together by continuously driving the delivery piston,
  3. c. Displacing the monomer liquid between the container sections by the displacing means while conveying the monomer liquid into the front part of the interior to form the bone cement dough.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird zum Vortreiben des Förderkolbens die Vorrichtung in eine Austragseinrichtung eingesetzt. Diese Ausführungsform ist eine vierzehnte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der vierzehnten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the method, the device is inserted into a discharge device to advance the delivery piston. This embodiment is a fourteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth embodiment of the invention.

In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Monomerflüssigkeit mit Hilfe eines hydrophilen Additivs in dem Knochenzementpulver verteilt. Diese Ausführungsform ist eine fünfzehnte Ausführungsform der Erfindung, welche vorzugsweise von der vierzehnten oder fünfzehnten Ausführungsform der Erfindung abhängt.In one embodiment of the method, the monomer liquid is distributed in the bone cement powder using a hydrophilic additive. This embodiment is one fifteenth embodiment of the invention, which preferably depends on the fourteenth or fifteenth embodiment of the invention.

AllgemeinesGeneral

In der vorliegenden Beschreibung beinhalten Bereichsangaben auch die als Grenzen genannten Werte. Eine Angabe der Art "im Bereich von X bis Y" in Bezug auf eine Größe A bedeutet folglich, dass A die Werte X, Y und Werte zwischen X und Y annehmen kann. Einseitig begrenzte Bereiche der Art "bis zu Y" für eine Größe A bedeuten entsprechend als Wert Y und kleiner als Y.In this description, range information also includes the values mentioned as limits. A specification of the type "in the range from X to Y" with respect to a quantity A therefore means that A can take on the values X, Y and values between X and Y. One-sided limited areas of the type "up to Y" for a size A mean correspondingly as a value Y and smaller than Y.

Einige der beschriebenen Merkmale sind mit dem Begriff "im Wesentlichen" verknüpft. Der Begriff "im Wesentlichen" ist so zu verstehen, dass unter realen Bedingungen und Fertigungstechniken eine mathematisch exakte Auslegung von Begrifflichkeiten wie "Überlagerung", "senkrecht", "Durchmesser" oder "Parallelität" nie exakt, sondern nur innerhalb gewisser fertigungstechnischer Fehlertoleranzen gegeben sein kann. Beispielsweise schließen "im Wesentlichen parallele Achsen" einen Winkel von 85 Grad bis 95 Grad zueinander ein und "im Wesentlichen gleiche Volumen" umfassen eine Abweichung von bis zu 5 Volumen-%. Eine "im Wesentlichen aus Kunststoff bestehende Vorrichtung" umfasst beispielsweise einen Kunststoffanteil von ≥95 bis ≤100 Gewichts-%. Eine "im Wesentlichen vollständige Befüllung eines Volumens B" umfasst beispielsweise eine Befüllung von ≥95 bis ≤100 Volumen-% des Gesamtvolumens von B.Some of the features described are linked to the term “substantially”. The term "essentially" is to be understood as meaning that under real conditions and manufacturing techniques, a mathematically exact interpretation of terms such as "superposition", "vertical", "diameter" or "parallelism" can never be given exactly, but only within certain manufacturing error tolerances can. For example, "substantially parallel axes" include an angle of 85 degrees to 95 degrees to each other and "substantially equal volumes" include a deviation of up to 5% by volume. A “device consisting essentially of plastic” includes, for example, a plastic content of ≥95 to ≤100% by weight. A “substantially complete filling of a volume B” includes, for example, a filling of ≥95 to ≤100% by volume of the total volume of B.

Ausführliche BeschreibungDetailed description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten, umfassend

  • eine hohlzylinderförmige Kartusche mit einem Innenraum, wobei in einem vorderen Teil des Innenraums ein Knochenzementpulver als erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil des Innenraums ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit als zweite Ausgangskomponente lagert,
  • wobei zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben und auf der dem Austragskolben gegenüberliegenden Seite des Behälters ein axial im Innenraum beweglicher Förderkolben angeordnet ist, wobei der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums über ein Leitungsmittel fluidleitend miteinander verbunden sind und durch Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens der Behälter durch Zerfall in eine Vielzahl an Behälterteilstücken zu öffnen ist, so dass die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums fließbar ist.
The invention relates to a device for providing a bone cement dough comprising two starting components
  • a hollow cylindrical cartridge with an interior, wherein a bone cement powder is stored as the first starting component in a front part of the interior and a container containing a monomer liquid is stored as the second starting component in a rear part of the interior,
  • wherein a discharge piston which is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container and a delivery piston which is axially movable in the interior is arranged on the side of the container opposite the discharge piston, the rear part and the front part of the interior being connected to one another in a fluid-conducting manner via a conduit and through By advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, the container is to be opened by disintegrating into a large number of container sections, so that the monomer liquid can flow into the rear part of the interior.

Zur Überwindung der oben genannten Nachteile im Stand der Technik ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet ist, welches ausgestaltet ist, mit fortschreitendem Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens die Behälterteilstücke unter Verdrängung der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken zu umschließen um die Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern.In order to overcome the above-mentioned disadvantages in the prior art, it is provided according to the invention that a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior, which is designed to enclose the container sections while displacing the monomer liquid between the container sections as the delivery piston progresses in the direction of the discharge piston to convey the monomer liquid from the rear part via the conduit to the front part of the interior.

Das Verdrängungsmittel füllt somit einen Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken aus, welcher nach dem Öffnen des Behälters und eventueller weiterer Fragmentierung der Behälterteilstücke in kleinere Behälterteilstücke mit der Monomerflüssigkeit und/oder einem Gas, wie beispielsweise Luft oder Stickstoff, ausgefüllt ist und verdrängt die dort vorhandene Monomerflüssigkeit. Da der hintere Teil des Innenraums auf einer der dem Leitungsmittel gegenüberliegenden Seite fluiddicht durch den Förderkolben verschlossen ist, wird die Monomerflüssigkeit über das Leitungsmittel mit fortgesetztem Vortreiben des Förderkolbens, und damit auch einem fortgesetztem Ausfüllen des Zwischenraums der Behälterteilstücke durch das Verdrängungsmittel, in das Knochenzementpulver im vorderen Teil des Innenraums gefördert. Die Vorrichtung gewährleistet somit eine nahezu vollständige Durchmischung von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit, was eine einfache, schnelle und sichere Bereitstellung von Knochenzementteig mit gleichbleibender Knochenzementteigzusammensetzung erlaubt.The displacement means thus fills an intermediate space between the container sections, which after opening the container and possible further fragmentation of the container sections into smaller container sections is filled with the monomer liquid and / or a gas, such as air or nitrogen, and displaces the monomer liquid present there. Since the rear part of the interior is closed in a fluid-tight manner by the delivery piston on a side opposite the line means, the monomer liquid is fed into the bone cement powder via the line means with continued advancement of the delivery piston, and thus also with continued filling of the space between the container sections by the displacement agent front part of the interior promoted. The device thus ensures almost complete mixing of bone cement powder and monomer liquid, which allows bone cement dough with a consistent bone cement dough composition to be prepared easily, quickly and safely.

Die Vorrichtung weist eine hohlzylinderförmige Kartusche auf. Unter einer hohlzylinderförmigen Kartusche ist ein rohrartiges Behältnis zu verstehen, welches einen Innenraum und eine den Innenraum umgebende Kartuschenwand aufweist. Der Querschnitt der Kartusche kann beliebige Formen annehmen. Aufgrund der einfachen Fertigung und der anwendungssichereren Verwendung der Vorrichtung ist der Querschnitt, und bevorzugt auch der Querschnitt des Innenraums, kreisförmig ausgestaltet. Dies erlaubt eine gute Handhabbarkeit für den Anwender und reduziert durch eine Abwesenheit von Kanten ein Risiko einer Verkeilung beweglicher Teile innerhalb der Vorrichtung. Erfindungsgemäß kann die Kartusche aus unterschiedlichsten Materialien oder Materialkombinationen bestehen. Beispiele kann die Vorrichtung aus Kunststoff bestehen. Bevorzugt handelt es sich bei dem Kunststoff um einen transparenten Kunststoff, da der Anwender auf diese Weise eine ordnungsgemäße Funktion der Vorrichtung während einer Verwendung optisch kontrollieren kann.The device has a hollow cylindrical cartridge. A hollow cylindrical cartridge is to be understood as meaning a tube-like container which has an interior and a cartridge wall surrounding the interior. The cross section of the cartridge can take any shape. Due to the simple production and the safer use of the device, the cross section, and preferably also the cross section of the interior, is circular. This allows easy handling for the user and, due to the absence of edges, reduces the risk of moving parts becoming wedged within the device. According to the invention, the cartridge can consist of a wide variety of materials or combinations of materials. For example, the device can be made of plastic. The plastic is preferably a transparent plastic, since in this way the user can visually check that the device is functioning properly during use.

Zwischen dem Knochenzementpulver und dem Behälter ist ein axial im Innenraum beweglicher Austragskolben angeordnet. Der Austragskolben dient der räumlichen Trennung von Behälter und Knochenzementpulver, so dass weder Knochenzementpulver vom vorderen Teil des Innenraums in den hinteren Teil des Innenraums, noch der Behälter, beziehungsweise Behälterteilstücke nach dem Öffnen des Behälters, vom hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums gelangen können. Insbesondere letzteres verhindert einen mit Behälterteilstücken durchsetzten Knochenzementteig, welcher gesundheitliche Risiken für den Patienten darstellen und ein ordnungsgemäßes Austragen des Knochenzementteigs aus der Vorrichtung beeinträchtigen könnte. Der Austragskolben dient weiterhin dem Austragen des bereitgestellten Knochenzementteigs aus der Vorrichtung. Dazu kann der Austragskolben aus seiner ursprünglichen Position in Richtung einer Austragsöffnung der Vorrichtung verbracht werden. Die Austragsöffnung befindet sich bevorzugt an einer dem Austragskolben axial gegenüberliegenden Seite des Knochenzementpulvers.A discharge piston that is axially movable in the interior is arranged between the bone cement powder and the container. The discharge piston serves to spatially separate the container and bone cement powder, so that neither bone cement powder is transferred from the front part of the interior to the rear part of the interior, nor the container or container sections after opening the container, from the rear part of the interior to the front part of the interior can reach. The latter in particular prevents bone cement dough interspersed with container sections, which could pose health risks for the patient and impair proper discharge of the bone cement dough from the device. The discharge piston continues to serve to discharge the provided bone cement dough from the device. For this purpose, the discharge piston can be moved from its original position towards a discharge opening of the device. The discharge opening is preferably located on a side of the bone cement powder that is axially opposite the discharge piston.

Die Vorrichtung weist einen axial im Innenraum beweglichen Förderkolben auf. Der Förderkolben ist auf der dem Austragskolben axial gegenüberliegenden Seite des Behälters innerhalb der Vorrichtung angeordnet. Durch ein Vortreiben, das heißt durch eine Relativbewegung des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens, welche den Abstand von Förderkolben und Austragskolben innerhalb des Innenraums verkürzt, kommt es zu einem Öffnen des Behälters. Ein Öffnen des Behälters findet statt, wenn der Abstand zwischen Förderkolben und Austragskolben derart verringert wird, dass der Behälter einer daraus resultierenden Kraft ausgesetzt wird, die größer ist als die strukturelle Integrität des Behälters. Dadurch zerfällt der Behälter in eine Vielzahl, das heißt in mindestens zwei, an Behälterteilstücken, so dass eine Monomerflüssigkeit aus dem Inneren des Behälters in den hinteren Teil des Innenraums der Kartusche austreten kann. Ein fortgesetztes Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens führt, insbesondere unter Mitwirkung des Verdrängungsmittels, zu einem Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil des Innenraums der Vorrichtung über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums der Vorrichtung. Dadurch kommt es zu einem Inkontaktbringen von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit unter Ausbildung eines Knochenzementteigs.The device has a delivery piston that is axially movable in the interior. The delivery piston is arranged on the side of the container axially opposite the discharge piston within the device. By propelling, that is, by a relative movement of the delivery piston in the direction of the discharge piston, which shortens the distance between the delivery piston and the discharge piston within the interior, the container opens. Opening of the container occurs when the distance between the delivery piston and the discharge piston is reduced such that the container is subjected to a resulting force that is greater than the structural integrity of the container. As a result, the container breaks down into a large number, that is to say at least two, of container sections, so that a monomer liquid can escape from the interior of the container into the rear part of the interior of the cartridge. A continued advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston leads, in particular with the cooperation of the displacement means, to the monomer liquid being conveyed from the rear part of the interior of the device via the line means into the front part of the interior of the device. This brings bone cement powder and monomer liquid into contact, forming a bone cement dough.

Innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Vorrichtung lagert ein Behälter enthaltend eine Monomerflüssigkeit. Unter einem derartigen Behälter wird eine Lagermöglichkeit verstanden, welche die Monomerflüssigkeit hermetisch dicht und steril lagern kann und durch manuelle Krafteinwirkung zerstörbar ist. Beispiele für Behälter beinhaltend die Monomerflüssigkeit sind Glasampullen, Kunststoffampullen und Kunststoffbeutel. Aufgrund der guten Sterilisierbarkeit und guten Offenbarkeit durch manuelle Krafteinwirkung sind Glasampullen bevorzugt.A container containing a monomer liquid is stored within the rear part of the interior of the device. Such a container is understood to mean a storage option that can store the monomer liquid in a hermetically sealed and sterile manner and can be destroyed by manual force. Examples of containers containing the monomer liquid are Glass ampoules, plastic ampoules and plastic bags. Glass ampoules are preferred due to their ability to be easily sterilized and easily opened by manual force.

Die Vorrichtung weist ein Leitungsmittel auf, durch welches der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums fluidleitend verbunden sind. Fluidleitend bedeutet, dass der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums für Flüssigkeiten, insbesondere die Monomerflüssigkeit, und für Gase durchlässig verbunden sind. Um zu verhindern, dass Knochenzementpulver aus dem vorderen Teil in den hinteren Teil des Innenraums und der Behälter, beziehungsweise die Behälterteilstücke, aus dem hinteren Teil in den vorderen Teil des Innenraums über das Leitungsmittel gelangen können, ist das Leitungsmittel vorzugsweise mit einem Filtermittel, insbesondere einer Porenscheibe, beispielsweise aus gesinterten Polypropylenpartikeln, aus Cellulosefilz oder aus Pappe, angeordnet sein ausgestattet, welche das Leitungsmittel für Feststoffe undurchlässig ausgestaltet. In einer Variante der Vorrichtung ist in dem Austragskolben und/oder zwischen dem Austragskolben und der Innenwand des Innenraums zumindest eine Durchführung als Leitungsmittel vorgesehen, durch die der hintere Teil und der vordere Teil des Innenraums fluidleitend miteinander verbunden sind. Dabei kann in oder an einem oder beiden Enden der zumindest einen Durchführung ein für das Knochenzementpulver undurchlässiger und für die Monomerflüssigkeit und Gase durchlässiger Filter, beispielsweise eine Porenscheibe, beispielsweise aus gesinterten Polypropylenpartikeln, aus Cellulosefilz oder aus Pappe, angeordnet sein. In einer weiteren Variante der Vorrichtung ist das Leitungsmittel eine oder mehrere Leitungen, die außen an der Kartusche oder in der Kartuschenwand angeordnet ist oder sind und die durch Durchführungen in der Kartuschenwand oder durch Öffnungen den hinteren Teil und den vorderen Teil des Innenraums verbindet oder verbinden. Der Austragskolben wird in dieser Variante umgangen.The device has a conduit through which the rear part and the front part of the interior are connected in a fluid-conducting manner. Fluid-conducting means that the rear part and the front part of the interior are connected so that they are permeable to liquids, in particular the monomer liquid, and to gases. In order to prevent bone cement powder from getting from the front part into the rear part of the interior and the container, or the container sections, from the rear part into the front part of the interior via the conduit, the conduit is preferably equipped with a filter medium, in particular one Pore disk, for example made of sintered polypropylene particles, made of cellulose felt or made of cardboard, can be arranged, which makes the conduit impermeable to solids. In a variant of the device, at least one passage is provided as a line means in the discharge piston and/or between the discharge piston and the inner wall of the interior, through which the rear part and the front part of the interior are connected to one another in a fluid-conducting manner. A filter that is impermeable to the bone cement powder and permeable to the monomer liquid and gases, for example a pore disk, for example made of sintered polypropylene particles, made of cellulose felt or made of cardboard, can be arranged in or at one or both ends of the at least one feedthrough. In a further variant of the device, the line means is one or more lines which is or are arranged on the outside of the cartridge or in the cartridge wall and which connects or connects the rear part and the front part of the interior through passages in the cartridge wall or through openings. The discharge piston is bypassed in this variant.

Durch das Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens wird erreicht, dass die Monomerflüssigkeit innerhalb des Innenraums der Kartusche über das Leitungsmittel vom hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums, in dem sich das Knochenzementpulver befindet, transferiert werden kann.By advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, it is achieved that the monomer liquid within the interior of the cartridge can be transferred via the conduit from the rear part of the interior to the front part of the interior, in which the bone cement powder is located.

Eine Variante der Vorrichtung ist ausgestaltet, dass ein fortgeführtes Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens nach erfolgtem Fördern der Monomerflüssigkeit vom hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums, ein Vortreiben des Austragskolbens in Richtung der Austragsöffnung der Vorrichtung bewirkt. Auf diese Weise kann der durch Mischung von Knochenzementpulver und Monomerflüssigkeit bereitgestellte Knochenzementteig durch die Austragsöffnung aus der Vorrichtung ausgetragen werden. Hiermit wird auf einfache Weise erreicht, dass der Knochenzementteig mit dem gleichen Antrieb aus der Kartusche auszutreiben ist, der auch zum Öffnen des Behälters und zum Fördern der Monomerflüssigkeit verwendet wird, nämlich mit dem unidirektional angetriebenem Förderkolben.A variant of the device is designed so that continued advancement of the delivery piston in the direction of the discharge piston after the monomer liquid has been conveyed from the rear part of the interior into the front part of the interior causes the discharge piston to advance in the direction of the discharge opening of the device. In this way, the bone cement dough provided by mixing bone cement powder and monomer liquid can be discharged from the device through the discharge opening become. This ensures in a simple manner that the bone cement dough can be expelled from the cartridge with the same drive that is also used to open the container and to convey the monomer liquid, namely with the unidirectionally driven delivery piston.

Um ein ungewolltes Vortreiben des Austragskolbens in Richtung der Austragsöffnung zu verhindern, kann am Austragskolben ein Rastmittel angeordnet sein, so dass der Austragskolben zwischen dem vorderen Teil und dem hinteren Teil des Innenraums mit der Kartusche, insbesondere mit der Kartuschenwand, rasten kann, wobei diese Rastung durch die beim Öffnen des Behälters auftretenden Kräfte und einen auf die Monomerflüssigkeit vom Förderkolben, beziehungsweise vom Förderkolben und Verdrängungsmittel, ausgeübten Druck beim Fördern der Monomerflüssigkeit in den vorderen Teil des Innenraums nicht zu lösen ist, aber durch einen unmittelbaren Druck des Förderkolbens, beziehungsweise von Förderkolben, Verdrängungsmittel und eventuell dazwischen befindlicher Behälterteilstücke, auf den Austragskolben wirkenden Druck lösbar ist.In order to prevent unwanted advancement of the discharge piston in the direction of the discharge opening, a locking means can be arranged on the discharge piston, so that the discharge piston can lock between the front part and the rear part of the interior with the cartridge, in particular with the cartridge wall, this locking by the forces occurring when the container is opened and a pressure exerted on the monomer liquid by the delivery piston, or by the delivery piston and displacement means, when the monomer liquid is conveyed into the front part of the interior cannot be released, but by direct pressure from the delivery piston or delivery piston , displacement means and any container sections located in between, pressure acting on the discharge piston can be released.

Durch das Rastmittel wird erreicht, dass zunächst der Behälter durch Vortreiben des Förderkolbens geöffnet werden kann und die daraus auslaufende Monomerflüssigkeit mit dem Förderkolben, beziehungsweise mit dem Förderkolben in Zusammenspiel mit dem Verdrängungsmittel, anschließend in den vorderen Teil des Innenraums der Kartusche, also in das Knochenzementpulver, gepresst werden kann, wobei der Austragskolben dabei relativ zur Kartusche und zum Innenraum seine ursprüngliche Position hält. Erst nachdem die Monomerflüssigkeit weitgehend in das Knochenzementpulver gepresst wurde, und somit der Knochenzementteig im vorderen Teil des Innenraums der Kartusche vorliegt, kann anschließend der Knochenzementteig mit dem Austragskolben aus dem vorderen Teil der Kartusche gedrückt werden. Die Kraft zur Lösung der Rastung ist also größer als die zur Öffnung des Behälters und dem Fördern der Monomerflüssigkeit über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums notwendige Kraft.The locking means ensures that the container can first be opened by advancing the delivery piston and the monomer liquid flowing out from it is released with the delivery piston, or with the delivery piston in interaction with the displacement means, then into the front part of the interior of the cartridge, i.e. into the bone cement powder , can be pressed, with the discharge piston maintaining its original position relative to the cartridge and the interior. Only after the monomer liquid has largely been pressed into the bone cement powder, and thus the bone cement dough is in the front part of the interior of the cartridge, can the bone cement dough then be pressed out of the front part of the cartridge using the discharge piston. The force to release the detent is therefore greater than the force required to open the container and convey the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior.

Der Behälter zerfällt mit dem Öffnen in eine Vielzahl von Behälterteilstücken, wodurch die Monomerflüssigkeit in den hinteren Teil des Innenraums der Kartusche fließbar ist. Die Öffnung erfolgt über ein Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens. Durch ein fortgeführtes Vortreiben können die beim Öffnen des Behälters entstandenen Behälterteilstücke wiederum in eine Vielzahl an kleineren Behälterteilstücken zerbrechen. Ist der Förderkolben weit genug in Richtung des Austragskolben verschoben worden, beginnt ein Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil des Innenraums über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums unter Ausbildung des Knochenzementteigs. Ein vollständiges Vortreiben des Förderkolbens, so dass Förderkolben und Austragskolben sich direkt berühren, kann aufgrund der Behälterteilstücke verhindert sein, insbesondere wenn die sich gegenüberliegenden Seiten von Austragskolben und Förderkolben plan ausgestaltet sind. Die Behälterteilstücke können mit einer Annährung von Förderkolben und Austragskolben zwar in immer kleinere Behälterteilstücke zerfallen, allerdings wird immer ein Zwischenraum zwischen den Behälterteilsrücken verbleiben, welcher mit der Monomerflüssigkeit und/oder im Innenraum vorhandenen Gas gefüllt ist. Um die im Zwischenraum verbleibenden Monomerflüssigkeit möglichst vollständig in den vorderen Teil des Innenraums zu fördern, ist im hinteren Teil des Innenraums ein volumenstabiles Verdrängungsmittel angeordnet.When opened, the container breaks down into a large number of container sections, allowing the monomer liquid to flow into the rear part of the interior of the cartridge. The opening occurs by advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston. As a result of continued advancement, the container sections created when the container is opened can in turn break into a large number of smaller container sections. If the delivery piston has been moved far enough in the direction of the discharge piston, the monomer liquid begins to be delivered from the rear part of the interior via the conduit into the front part of the interior with the formation of the bone cement dough. A complete advancement of the delivery piston, so that delivery piston and discharge piston touch each other directly, can be prevented due to the container sections, especially if the opposite sides of the discharge piston and delivery piston are designed to be flat. The container sections can break down into smaller and smaller container sections as the delivery piston and discharge piston move closer together, but there will always be a gap between the backs of the container sections, which is filled with the monomer liquid and/or gas present in the interior. In order to convey the monomer liquid remaining in the gap as completely as possible into the front part of the interior, a volume-stable displacement means is arranged in the rear part of the interior.

Unter einem volumenstabilen Verdrängungsmittel ist ein plastisch und/oder elastisch verformbares Material zu verstehen. Das Verdrängungsmittel umfasst insbesondere einen Feststoff und/oder einen fließfähigen Stoff mit einer höheren Viskosität als die Monomerflüssigkeit. Ein Material ist erfindungsgemäß als volumenstabil anzusehen, falls es unter den bei der Verwendung der Vorrichtung aufkommenden Druckverhältnissen von bis zu 0,5 kN/cm2, insbesondere beim Öffnen des Behälters, beim Fördern der Monomerflüssigkeit und, vorzugsweise, beim Austragen des bereitgestellten Knochenzementteigs aus der Vorrichtung zu keiner oder nur einer unwesentlichen Volumenänderung des Verdrängungsmittels kommt. Gase beispielsweise sind nicht volumenstabil bei Druckausübung. Das Verdrängungsmittel ist dazu geeignet, unter den beim Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil des Innenraums in den vorderen Teil des Innenraums wirkenden Druckverhältnisse die Behälterteilstücke derart zu umschließen, dass im Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken vorhandene Monomerflüssigkeit durch das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums gefördert wird, um dort zur Ausbildung des Knochenzementteigs zur Verfügung zu stehen ohne dabei selbst in den vorderen Teil des Innenraums gefördert zu werden. Dazu kann das Verdrängungsmittel zumindest anteilig einen Feststoff enthalten und/oder das Verdrängungsmittel weist eine derart hohe Viskosität auf, dass ein Fördern in den vorderen Teil des Innenraums durch das Leitungsmittel, insbesondere durch ein mit einem Filtermittel, wie beispielsweise einer Porenscheibe, ausgestatteten Leitungsmittel, unter den verwendeten Druckverhältnissen unterbleibt. Das Verdrängungsmittel füllt dabei den Zwischenraum der Behälterteilstücke möglichst vollständig aus, so dass die Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum möglichst vollständig verdrängt wird.A volume-stable displacement agent is to be understood as meaning a plastically and/or elastically deformable material. The displacement agent comprises in particular a solid and/or a flowable substance with a higher viscosity than the monomer liquid. According to the invention, a material is to be regarded as volume-stable if it is under the pressure conditions of up to 0.5 kN/cm 2 that arise when using the device, in particular when opening the container, when conveying the monomer liquid and, preferably, when discharging the bone cement dough provided the device causes no or only an insignificant change in volume of the displacement agent. Gases, for example, are not stable in volume when pressure is applied. The displacement means is suitable for enclosing the container sections under the pressure conditions acting when conveying the monomer liquid from the rear part of the interior into the front part of the interior in such a way that monomer liquid present in the space between the container sections is conveyed through the line means into the front part of the interior in order to be available for the formation of the bone cement dough without being conveyed into the front part of the interior. For this purpose, the displacement agent can contain at least a portion of a solid and/or the displacement agent has such a high viscosity that conveying into the front part of the interior through the conduit, in particular through a conduit equipped with a filter agent, such as a pore disk, is impossible the pressure conditions used are omitted. The displacement agent fills the space between the container sections as completely as possible, so that the monomer liquid is displaced as completely as possible from the space.

Um eine Kontamination der Monomerflüssigkeit durch das Verdrängungsmittel zu unterbinden, ist es bevorzugt, dass das Verdrängungsmittel bei Raumtemperatur (15 bis 30 °C) im Wesentlichen unlöslich in der Monomerflüssigkeit, insbesondere in Methylmethacrylat, ist. Insbesondere ist es bevorzugt, dass das Verdrängungsmittel bei einer Kontaktzeit mit der Methylmethacrylat von 120 Sekunden mit maximal 10 g in 1 Liter Methylmethacrylat löslich ist. Bevorzugt löst sich das Verdrängungsmittel überhaupt nicht in der Monomerflüssigkeit, insbesondere in Methylmethacrylat.In order to prevent contamination of the monomer liquid by the displacing agent, it is preferred that the displacing agent is essentially insoluble in the monomer liquid, in particular in methyl methacrylate, at room temperature (15 to 30 ° C). In particular, it is preferred that the displacing agent is soluble with a maximum of 10 g in 1 liter of methyl methacrylate with a contact time with the methyl methacrylate of 120 seconds. Preferably the displacing agent does not dissolve at all in the monomer liquid, especially in methyl methacrylate.

Das Verdrängungsmittel umfasst ein Hartfett und/oder ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40°C oder eine Vielzahl von Partikeln mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80 oder eine Paste beinhaltend einen pulverförmigen Feststoff und eine Flüssigkeit.The displacing agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40° C. or a plurality of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80 or a paste containing a powdery solid and a liquid.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein Hartfett und/oder ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C umfasst. Das Verdrängungsmittel kann also ein Hartfett (adpes solidus, beispielsweise das Hartfett CAS 67701-26-2 ) mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C, ein Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C oder ein Gemisch eines Hartfettes mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C und einem Wachs mit einem Schmelzpunkt von mindestens 40 °C umfassen oder daraus bestehen. Unter einem Wachs werden erfindungsgemäß Paraffine, wie beispielsweise Fischer-Tropsch-Wachse ( CAS 8002-74-2 ), Amidwachse ( CAS 110-30-5 ) oder wachsartige Fettsäureester natürlichen Ursprungs, wie beispielsweise Bienenwachs ( CAS 18012-89-3 ), verstanden. Die Wachse können in Reinform oder unter Verwendung von Weichmachern, beispielsweise aus der Gruppe der Fettsäureisopropylester oder der flüssigen Paraffine, zum Einsatz kommen. Die Hartfette können in Reinform oder unter Zusatz weiterer Verbindungen, wie beispielsweise Glycerintripalmat, Glycerintrilaurat oder Glycerintristearat, zum Einsatz kommen. Durch die Zumischung von höher als 40 °C schmelzenden Glycerintrifettsäureestern kann der Schmelzpunkt des Hartfetts erhöht werden.One embodiment of the device is characterized in that the displacement agent comprises a hard fat and/or a wax with a melting point of at least 40 ° C. The displacement agent can therefore be a hard fat (adpes solidus, for example the hard fat CAS 67701-26-2 ) with a melting point of at least 40 °C, a wax with a melting point of at least 40 °C or a mixture of a hard fat with a melting point of at least 40 °C and a wax with a melting point of at least 40 °C. According to the invention, paraffins, such as Fischer-Tropsch waxes ( CAS 8002-74-2 ), amide waxes ( CAS 110-30-5 ) or waxy fatty acid esters of natural origin, such as beeswax ( CAS 18012-89-3 ), understood. The waxes can be used in their pure form or using plasticizers, for example from the group of fatty acid isopropyl esters or liquid paraffins. The hard fats can be used in pure form or with the addition of other compounds, such as glycerol tripalmate, glycerol trilaurate or glycerol tristearate. By adding glycerol trifatty acid esters that melt above 40 °C, the melting point of the hard fat can be increased.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel eine Vielzahl an Partikeln mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 30, umfasst. Die Bestimmung der Shore A Härte eines gegebenen Materials ist dem Fachmann bekannt. Derartige Partikel können in den Zwischenraum der Behälterteilstücke eindringen und sind weich genug, dass beim Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens herrschenden Druckverhältnissen eine elastische und/oder plastische Verformung der Partikel im stattfindet, so dass sich die Partikel unter Verdrängung des Hohlraums zwischen den einzelnen Partikeln verdichten. Dies erlaubt eine möglichst vollständige Verdrängung der Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke unter Fördern der Monomerflüssigkeit über das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums. Zudem erfolgt ein möglichst vollständiges umfangen der Behälterteilstücke, da sich die Partikel an diese "anschmiegen".One embodiment of the device is characterized in that the displacement agent comprises a large number of particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30. The determination of the Shore A hardness of a given material is known to those skilled in the art. Such particles can penetrate into the space between the container sections and are soft enough that when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston prevailing pressure conditions, an elastic and/or plastic deformation of the particles takes place, so that the particles compact while displacing the cavity between the individual particles. This allows the monomer liquid to be displaced as completely as possible from the space between the container sections while conveying the monomer liquid via the conduit into the front part of the interior. In addition, the container sections are surrounded as completely as possible, since the particles “nestle” to them.

Die Partikel können dabei unterschiedliche Formen aufweisen. Aufgrund der besseren Fließfähigkeit und einem damit einhergehenden besseren Eindringen in den Zwischenraum der Behälterteilstücke ist eine sphärische Partikelform bevorzugt. Beispielsweise können die Partikel eine kugelförmige oder ovoide Partikelform aufweisen.The particles can have different shapes. Due to the better flowability and the associated better penetration into the space between the container sections, a spherical particle shape is preferred. For example, the particles can have a spherical or ovoid particle shape.

Die Partikel können unterschiedliche Materialien umfassen oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen, solange diese eine Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 30 aufweisen.The particles can comprise different materials or consist of different materials as long as they have a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel aus Silikonkautschuk, Natur-Kautschuk, Polybutadien-Styren-Kautschuk und/oder Polyurethan-Polyester-Kautschuk ausgebildet sind. Dabei können die Partikel vollständig oder zumindest teilweise aus den genannten Materialien bestehen. Bestehen die Partikel nur teilweise aus den genannten Materialien, so ist es bevorzugt, dass die genannten Materialien an einer Oberfläche der Partikel angeordnet sind, so dass eine vorgenannte Verdichtung der Partikel beim Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens stattfinden kann.One embodiment of the device is characterized in that the particles are made of silicone rubber, natural rubber, polybutadiene-styrene rubber and/or polyurethane-polyester rubber. The particles can consist entirely or at least partially of the materials mentioned. If the particles only partially consist of the materials mentioned, it is preferred that the materials mentioned are arranged on a surface of the particles, so that the aforementioned compression of the particles can take place when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston.

Die Partikel können unterschiedlich große Durchmesser aufweisen.The particles can have different diameters.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, ist die Partikel einen Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 3,5 mm, bevorzugt von 1,2 bis 3,0 mm, weiter bevorzugt von 1,5 bis 2,5 mm aufweisen. Unter dem Durchmesser der Partikel ist der D50 Wert gemeint. Partikel mit diesen Durchmessern erlauben eine leichte Einbringung in den Zwischenraum der Behälterteilstücke. Zudem lassen sich derartige Partikel durch die beim Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens herrschenden Druckverhältnisse gut Verdichten, um ein möglichst vollständiges Verdrängen der Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke zu erreichen.One embodiment of the device is characterized in that the particles have a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm. The diameter of the particles refers to the D50 value. Particles with these diameters allow easy introduction into the space between the container sections. In addition, such particles can be compacted well by the pressure conditions prevailing when the delivery piston is advanced in the direction of the discharge piston in order to achieve the most complete displacement of the monomer liquid from the space between the container sections.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel eine Paste beinhaltend einen pulverförmigen Feststoff und eine Flüssigkeit umfasst.One embodiment of the device is characterized in that the displacement agent comprises a paste containing a powdery solid and a liquid.

Als pulverförmiger Feststoff eignen sich eine Vielzahl unterschiedlicher Materialien, solange diese mittels einer Flüssigkeit und gegebenenfalls weiterer Zuschlagstoffe, wie beispielsweise Bindemittel wie Cellulose, Benetzungsmittel und/oder Thixotropiemittel, in eine pastöse Form gebracht werden können. In einer Ausführungsform umfasst der pulverförmige Feststoff die vorbeschriebenen Partikel mit einer Shore A Härte von kleiner oder gleich 80, bevorzugt kleiner oder gleich 50, weiter bevorzugt kleiner oder gleich 30, oder besteht aus diesen Partikeln. In einer weiteren Ausführungsform umfasst der pulverförmige Feststoff ein Material, welches eine größere Härte als die vorbeschriebenen Partikel aufweist.A variety of different materials are suitable as powdery solids, as long as they can be brought into a paste-like form using a liquid and possibly other additives, such as binders such as cellulose, wetting agents and/or thixotropic agents. In one embodiment, the powdery solid comprises the above-described particles with a Shore A hardness of less than or equal to 80, preferably less than or equal to 50, more preferably less than or equal to 30, or consists of these particles. In a further embodiment, the powdery solid comprises a material which has a greater hardness than the particles described above.

Vorzugsweise weist der pulverförmige Feststoff Feststoffpartikel mit einem Durchmesser in einem Bereich von 1 bis 3,5 mm, bevorzugt von 1,2 bis 3,0 mm, weiter bevorzugt von 1,5 bis 2,5 mm auf. Unter dem Durchmesser der Partikel ist der D50 Wert gemeint. Feststoffpartikel mit diesen Durchmessern erlauben eine leichte Einbringung der Paste in den Zwischenraum der Behälterteilstücke.The powdery solid preferably has solid particles with a diameter in a range from 1 to 3.5 mm, preferably from 1.2 to 3.0 mm, more preferably from 1.5 to 2.5 mm. The diameter of the particles refers to the D50 value. Solid particles with these diameters allow the paste to be easily introduced into the space between the container sections.

Als Flüssigkeit kann eine Vielzahl unterschiedlicher Flüssigkeiten organischer oder anorganischer Natur zum Einsatz kommen. Beispiele organischer Flüssigkeiten umfassen Alkohole, insbesondere Polyalkohole wie Glycerin, Kohlenwasserstoffe und aromatische Lösemittel. Beispiele anorganischer Flüssigkeiten umfassen Wasser und wässrige Lösungen.A variety of different liquids of organic or inorganic nature can be used as liquid. Examples of organic liquids include alcohols, particularly polyalcohols such as glycerin, hydrocarbons and aromatic solvents. Examples of inorganic liquids include water and aqueous solutions.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Paste als Flüssigkeit Propan-1,2,3-triol (Glycerin) und als pulverförmigen Feststoff Siliziumdioxid umfasst. In einer Variante der Ausführungsform besteht die Paste aus Siliziumdioxid und Propan-1,2,3-triol. Ein Vorteil von Propan-1,2,3-triol ist, dass dieses ungiftig für den menschlichen Körper und hochsiedent ist.One embodiment of the device is characterized in that the paste comprises propane-1,2,3-triol (glycerin) as a liquid and silicon dioxide as a powdery solid. In a variant of the embodiment, the paste consists of silicon dioxide and propane-1,2,3-triol. An advantage of propane-1,2,3-triol is that it is non-toxic to the human body and has a high boiling point.

Das Siliziumdioxid kann unterschiedliche Formen und/oder Eigenschaften aufweisen.The silicon dioxide can have different shapes and/or properties.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Siliziumdioxid pyrogenes Siliziumdioxid (fumed silica), gefälltes Siliziumdioxid oder eine Mischung aus pyrogenem und gefälltem Siliziumdioxid umfasst oder daraus besteht.One embodiment of the device is characterized in that the silicon dioxide comprises or consists of fumed silicon dioxide (fumed silica), precipitated silicon dioxide or a mixture of fumed and precipitated silicon dioxide.

Ein Vorteil ist dabei, dass sich aus diesen Siliziumdioxidarten aufgrund der jeweiligen hohen BET-Oberflächen besonders einfach pastöse Verdrängungsmittel herstellen lassen.One advantage is that pasty displacing agents can be produced particularly easily from these types of silicon dioxide due to the respective high BET surfaces.

Das Verdrängungsmittel kann unterschiedliche Volumenanteile des Innenraums, insbesondere des hinteren Teils des Innenraums, einnehmen.The displacement agent can occupy different volume proportions of the interior, in particular the rear part of the interior.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel ein Verdrängungsmittelvolumen einnimmt, welches mindestens einem Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht. Das Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht den Volumina aller Behälterteilstücke, in die der Behälter mit dem Öffnen beziehungsweise mit dem Vortreiben des Förderkolbens zerfällt. Das Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht also einem Volumen, welches durch die Wandung des Behälters, beziehungsweise durch die Wandungen der Behälterteilstücke, an sich, also nicht dem durch den Behälter umschlossenen Raum, entspricht. Bevorzugt weist das Verdrängungsmittel ein Verdrängungsmittelvolumen auf, welches zumindest 1,5-mal, weiter bevorzugt mindestens 2-mal, am bevorzugtesten mindestens 2,5-mal dem Gesamtvolumen der Behälterteilstücke entspricht. Auf diese Weise wird ein möglichst vollständiges Umschließen der Behälterteilstücke durch das Verdrängungsmittel und damit ein möglichst vollständiges Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke in den vorderen Teil des Innenraums ermöglicht. Damit der Innenraum der Kartusche und damit die Vorrichtung an sich nicht zu groß und damit zu unhandlich ausgeformt werden muss, ist es bevorzugt, dass das Verdrängungsmittelvolumen nicht mehr als dem 6-fachen des Gesamtvolumens der Behälterteilstücke entspricht.One embodiment of the device is characterized in that the displacement agent occupies a displacement agent volume which corresponds to at least a total volume of the container sections. The total volume of the container sections corresponds to the volumes of all container sections into which the container collapses when the delivery piston is opened or advanced. The total volume of the container sections therefore corresponds to a volume which, through the wall of the container, or through the walls of the container sections, itself, i.e. does not correspond to the space enclosed by the container. The displacement agent preferably has a displacement agent volume which corresponds to at least 1.5 times, more preferably at least 2 times, most preferably at least 2.5 times the total volume of the container sections. In this way, it is possible to enclose the container sections as completely as possible by the displacement means and thus to convey the monomer liquid as completely as possible from the space between the container sections into the front part of the interior. So that the interior of the cartridge and thus the device itself does not have to be made too large and therefore too unwieldy, it is preferred that the displacement agent volume does not correspond to more than 6 times the total volume of the container sections.

Das Verdrängungsmittel kann an unterschiedlichen Stellen innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Kartusche angeordnet sein.The displacement means can be arranged at different locations within the rear part of the interior of the cartridge.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel zumindest anteilig zwischen dem Behälter und dem Förderkolben angeordnet ist. Beispielsweise können mindestens 10 Volumen-%, bevorzugt mindestens 25 Volumen-%, weiter bevorzugt mindestens 50 Volumen-% des Verdrängungsmittels zwischen Behälter und Förderkolben angeordnet sein. Ein Vorteil dabei ist, dass die derartige Anordnung ein einfaches Einschieben des Verdrängungsmittels in die Behälterteilstücke beim fortgesetzten Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens erlaubt, da das Verdrängungsmittel bereits durch seine räumliche Anordnung in Richtung des Behälter geschoben wird. Ein weiterer Vorteil ist, dass das derart angeordnete Verdrängungsmittel ein zielgerichtetes Verdrängen der Monomerflüssigkeit in Richtung des Leitungsmittels erlaubt.One embodiment of the device is characterized in that the displacement means is at least partially arranged between the container and the delivery piston. For example, at least 10% by volume, preferably at least 25% by volume, more preferably at least 50% by volume of the displacement agent can be arranged between the container and the delivery piston. An advantage here is that such an arrangement allows the displacement means to be easily pushed into the container sections as the delivery piston continues to advance in the direction of the discharge piston, since the displacement means is already pushed in the direction of the container due to its spatial arrangement. A further advantage is that the displacement means arranged in this way allows the monomer liquid to be displaced in a targeted manner in the direction of the line means.

Eine Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängungsmittel zumindest teilweise radial um den Behälter angeordnet ist. Ein Vorteil dabei ist, dass das Verdrängungsmittel dadurch eine stabilisierende, haltende Wirkung auf den Behälter ausübt, so dass dieser sicher und mit verringertem Risiko für ungewolltes Zerbrechen innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Kartusche lagerbar ist. In einer Ausführungsform erstreckt sich das Verdrängungsmittel um den gesamten radialen Umfang des Behälters und umgibt den Behälter somit manschettenartig. In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich das Verdrängungsmittel nicht vollständig um den gesamten radialen Umfang des Behälters, sondern umgibt den Behälter lediglich zu beispielsweise auf 50 % des radialen Umfangs. Bei den vorgenannten Ausführungsformen kann sich das Verdrängungselement über die gesamte Länge des Behälters oder nur über ein oder mehrere Teillängen des Behälters erstrecken.One embodiment of the device is characterized in that the displacement means is at least partially arranged radially around the container. An advantage here is that the displacement means thereby exerts a stabilizing, holding effect on the container, so that it can be stored safely and with a reduced risk of accidental breakage within the rear part of the interior of the cartridge. In one embodiment, the displacement means extends around the entire radial circumference of the container and thus surrounds the container in a sleeve-like manner. In a further embodiment, the displacement means does not extend completely around the entire radial circumference of the container, but rather only surrounds the container, for example, on 50% of the radial circumference. In the aforementioned embodiments, the displacement element can extend over the entire length of the container or only over one or more partial lengths of the container.

In einer Ausführungsform weist der Förderkolben eine in Richtung des Behälters offen ausgestaltete Aufnahme auf, in der das Verdrängungsmittel angeordnet ist. Vorzugsweise ist der Behälter mit einem in Richtung des Förderkolbens weisenden axialen Ende teilweise in die Aufnahme eingeführt, so dass das Verdrängungsmittel dieses axiale Ende des Behälters zumindest teilweise umschließt. Dadurch ist der Behälter zumindest an diesem axialen Ende radial vom Verdrängungsmittel umgeben und damit räumlich fixiert. Vorzugsweise ist dabei der Behälter nur soweit in die Aufnahme eingeführt, dass auch zwischen Behälter und Förderkolben Verdrängungsmittel angeordnet ist. Ein Vorteil ist, dass der Behälter auf diese Weise durch das Verdrängungsmittel derart innerhalb des Innenraums der Kartusche befestigt ist, dass das Risiko eines versehentlichen Zerbrechens des Behälters, beispielsweise durch ruckartige Bewegungen der Vorrichtung, verringert wird.In one embodiment, the delivery piston has a receptacle which is open in the direction of the container and in which the displacement means is arranged. Preferably, the container is partially inserted into the receptacle with an axial end pointing in the direction of the delivery piston, so that the displacement means at least partially encloses this axial end of the container. As a result, the container is radially surrounded by the displacement means at least at this axial end and is therefore spatially fixed. Preferably, the container is only inserted into the receptacle to such an extent that displacement means is also arranged between the container and the delivery piston. One advantage is that the container is secured in this way by the displacement means within the interior of the cartridge in such a way that the risk of accidental breakage of the container, for example due to jerky movements of the device, is reduced.

Vorzugsweise ist kein Verdrängungsmittel zwischen Behälter und Austragskolben innerhalb des hinteren Teils des Innenraums der Kartusche angeordnet, so dass die Monomerflüssigkeit nicht durch oder am Verdrängungsmittel vorbei durch das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums der Kartusche gefördert werden muss. Dies erlaubt ein Fördern der Monomerflüssigkeit in das Knochenzementpulver mit möglichst geringem Kraftaufwand durch den Anwender der Vorrichtung.Preferably, no displacement means is arranged between the container and the discharge piston within the rear part of the interior of the cartridge, so that the monomer liquid does not have to be conveyed through or past the displacement means through the line means into the front part of the interior of the cartridge. This allows the monomer liquid to be pumped into the bone cement powder with as little effort as possible by the user of the device.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs aus zwei Ausgangskomponenten mittels einer Vorrichtung, insbesondere mittels einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen, umfassend die folgenden Schritte:

  1. a. Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens unter Zerfall des Behälters in eine Vielzahl an Behälterteilstücken,
  2. b. Zusammenschieben der Behälterteilstücke durch fortgesetztes Vortreiben des Förderkolbens,
  3. c. Verdrängen der Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken durch das Verdrängungsmittel unter Fördern der Monomerflüssigkeit in den vorderen Teil des Innenraums zum Ausbilden des Knochenzementteiges.
A further subject of the invention relates to a method for providing a bone cement dough from two starting components by means of a device, in particular by means of a device according to one of the preceding embodiments, comprising the following steps:
  1. a. Advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, with the container disintegrating into a large number of container sections,
  2. b. Pushing the container sections together by continuously driving the delivery piston,
  3. c. Displacing the monomer liquid between the container sections by the displacing means while conveying the monomer liquid into the front part of the interior to form the bone cement dough.

In Abhängigkeit des verwendeten Behälters, beispielsweise bei der Verwendung einer Glasampulle als Behälter, kann es beim Zusammenschieben der beim Öffnen des Behälters entstandenen Behälterteilstücke zu einer weiteren Fragmentierung der Behälterteilstücke, oder zumindest einem oder mehrerer der initialen Behälterteilstücke, in weitere, kleinere Behälterteilstücke kommen. Unabhängig von dieser weiteren Fragmentierung wird immer ein Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken verbleiben, in dem zumindest ein Teil der Monomerflüssigkeit verbleibt. Lassen sich die Behälterteilstücke durch weiteres Vortreiben des Förderkolbens in Richtung des Austragskolbens nicht weiter zusammenschieben, erfolgt spätestens zu diesem Zeitpunkt ein Einbringen des im hinteren Teil des Innenraums gelagerten Verdrängungsmittels in den Zwischenraum der Behälterteilstücke. Das Verdrängungsmittel wird dabei die Behälterteilstücke durch Umschließen in sich aufnehmen und dabei die im Zwischenraum verbliebene Monomerflüssigkeit aus dem Zwischenraum verdrängen. Das Verdrängungsmittel ist dabei vorzugsweise so ausgestaltet, dass es die Monomerflüssigkeit im Wesentlichen nicht aufnehmen kann. Da der hintere Teil des Innenraums an einem axialen Ende durch den Förderkolben verschlossen ist, verbleibt für die Monomerflüssigkeit lediglich der Weg durch das Leitungsmittel in den vorderen Teil des Innenraums. Dort kommt diese in Kontakt mit dem Knochenzementpulver unter Ausbildung des Knochenzementteiges.Depending on the container used, for example when using a glass ampoule as a container, when the container sections created when the container is opened are pushed together, the container sections, or at least one or more of the initial container sections, can be further fragmented into further, smaller container sections. Regardless of this further fragmentation, a space will always remain between the container sections, in which at least part of the monomer liquid remains. If the container sections cannot be pushed together any further by further advancing the delivery piston in the direction of the discharge piston, the displacement means stored in the rear part of the interior is introduced into the space between the container sections at this point at the latest. The displacement means will accommodate the container sections by enclosing them and thereby displace the monomer liquid remaining in the gap from the gap. The displacement means is preferably designed in such a way that it essentially cannot absorb the monomer liquid. Since the rear part of the interior is closed at one axial end by the delivery piston, the only path left for the monomer liquid is through the conduit into the front part of the interior. There it comes into contact with the bone cement powder to form the bone cement dough.

Der Förderkolben kann auf unterschiedliche Weisen in Richtung des Austragskolben in die Kartusche vorgetrieben werden. Beispielsweise kann ein Anwender der Vorrichtung den Förderkolben manuell, insbesondere über Krafteinwirkung auf eine Stange oder Achse, vortreiben. In einer weiteren Ausführungsform bilden die Kartusche und der Förderkolben zusammen ein Gewinde aus, über welche der Förderkolben in Richtung des Austragskolben in die Kartusche hineingeschraubt werden kann. Dabei weist vorzugsweise die Kartusche ein Innengewinde und der Förderkolben ein Außengewinde auf, welche form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirken, um das Vortreiben des Förderkolbens zu ermöglichen.The delivery piston can be advanced into the cartridge in the direction of the discharge piston in different ways. For example, a user of the device can advance the delivery piston manually, in particular by applying force to a rod or axle. In a further embodiment, the cartridge and the delivery piston together form a thread, via which the delivery piston can be screwed into the cartridge in the direction of the discharge piston. The cartridge preferably has an internal thread and the delivery piston has an external thread, which interact positively and/or non-positively to enable the delivery piston to be advanced.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Vortreiben des Förderkolbens unter Einsatz eines mechanischen Hilfsmittels.In a further embodiment of the method, the delivery piston is advanced using a mechanical aid.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Vortreiben des Förderkolbens die Vorrichtung in eine Austragseinrichtung, insbesondere eine Austragspistole für Knochenzementteige, eingesetzt wird. Austragspistolen für Knochenzementteige sind dem Fachmann bekannt.One embodiment of the method is characterized in that to advance the delivery piston, the device is inserted into a discharge device, in particular a discharge gun for bone cement dough. Dispensing guns for bone cement dough are known to those skilled in the art.

Mit dem Fördern der Monomerflüssigkeit aus dem hinteren Teil in den vorderen Teil des Innenraums beginnt die Ausbildung des Knochenzementteigs aus den beiden Ausgangskomponenten. Vorzugsweise erfolgt dies unter einer möglichst gleichmäßen Durchmischung der beiden Ausgangskomponenten, um einen möglichst homogenen Knochenzementteig zu erhalten. Die Durmischung der beiden Komponenten kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Durchmischen unter aktiver Mitwirkung des Anwenders der Vorrichtung, beispielsweise unter Schütteln der Vorrichtung oder durch Betätigung eines Mischelements im vorderen Teil des Innenraums, insbesondere eines Rührers.When the monomer liquid is conveyed from the rear part to the front part of the interior, the formation of the bone cement dough from the two starting components begins. This is preferably done with the two starting components mixed as evenly as possible in order to obtain a bone cement dough that is as homogeneous as possible. The two components can be mixed in different ways. In one embodiment of the method, the mixing takes place with the active participation of the user of the device, for example by shaking the device or by actuating a mixing element in the front part of the interior, in particular a stirrer.

Eine Ausführungsform des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass die Monomerflüssigkeit mit Hilfe eines hydrophilen Additivs in dem Knochenzementpulver verteilt wird. Ein Vorteil ist, dass dies ohne aktive Beteiligung des Anwenders der Vorrichtung vonstattengeht, was mögliche Fehler des Anwenders beim Mischen vermeidet. Ein möglicher Fehler ist, dass der Anwender nicht über die gesamte Länge des vorderen Teils des Innenraums mischt, so dass Teile des Knochenzementpulvers nicht mit Monomerflüssigkeit benetzt werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass die Vorrichtung dadurch einfacher und mit weniger beweglichen Bauteilen ausgestaltet werden kann, was sowohl das Risiko für Fehlfunktionen als auch die Herstellungskosten der Vorrichtung verringert.One embodiment of the method is characterized in that the monomer liquid is distributed in the bone cement powder with the aid of a hydrophilic additive. An advantage is that this occurs without active involvement of the user of the device, which avoids possible errors by the user during mixing. A possible error is that the user does not mix the entire length of the front portion of the interior, so that portions of the bone cement powder are not wetted with monomer fluid. A further advantage is that the device can thereby be designed more simply and with fewer moving components, which reduces both the risk of malfunctions and the manufacturing costs of the device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass diese einen Knochenzementteig aus zwei Ausgangskomponenten bereitstellt. Unter einem Knochenzementteig wird eine Substanz verstanden, die geeignet ist im Bereich der Medizintechnik eine stabile Verbindung zwischen künstlichen Gelenken, wie beispielsweise Hüft- und Kniegelenken, und Knochenmaterial zu erstellen. Durch Aushärtung wird aus einem Knochenzementteig ein Knochenzement. Bevorzugt handelt es sich bei diesen Knochenzementen um Polymethylmethacrylat-Knochenzemente (PMMA Knochenzemente). PMMA-Knochenzemente kommen schon lange in medizinischen Anwendungen zum Einsatz und gehen auf Arbeiten von Sir Charnley zurück (vgl. Charnley, J. Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur. J. Bone Joint Surg. 1960; 42, 28-30 .). PMMA-Knochenzemente können dabei aus einem Knochenzementpulver als erster Ausgangskomponente und einer Monomerflüssigkeit als zweiter Ausgangskomponente hergestellt werden. Bei geeigneter Zusammensetzung können die beiden Ausgangskomponenten getrennt voneinander lagerstabil sein. Bei Inkontaktbringen der beiden Ausgangskomponenten entsteht durch Quellung der Polymerbestandteile des Knochenzementpulvers ein plastisch verformbarer Knochenzementteig. Dabei wird eine Polymerisation des Monomers durch Radikale eingeleitet. Mit fortschreitender Polymerisation des Monomers erhöht sich die Viskosität des Knochenzementteigs, bis dieser vollständig aushärtet.The device according to the invention is characterized in that it provides a bone cement dough from two starting components. A bone cement dough is a substance that is suitable in the field of medical technology to create a stable connection between artificial joints, such as hip and knee joints, and bone material. Hardening turns a bone cement dough into a bone cement. These are preferred Bone cements include polymethyl methacrylate bone cements (PMMA bone cements). PMMA bone cements have long been used in medical applications and go back to the work of Sir Charnley (cf. Charnley, J. Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur. J. Bone Joint Surg. 1960; 42, 28-30 .). PMMA bone cements can be produced from a bone cement powder as the first starting component and a monomer liquid as the second starting component. If the composition is suitable, the two starting components can be stored separately from one another. When the two starting components come into contact, a plastically deformable bone cement dough is created due to the swelling of the polymer components of the bone cement powder. Polymerization of the monomer is initiated by radicals. As the polymerization of the monomer progresses, the viscosity of the bone cement dough increases until it hardens completely.

Unter einem Knochenzementpulver wird ein Pulver verstanden, welches mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer umfasst. Beispiele für Copolymere sind Styren und/oder Methylacrylat. In einer Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulver zusätzlich ein hydrophiles Additiv umfassen, welches die Verteilung der Monomerflüssigkeit innerhalb des Knochenzementpulvers unterstützt. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulver zusätzlich einen Initiator, welcher die Polymerisation einleitet, umfassen. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulvers zusätzlich einen Röntgenopaker umfassen. In noch einer weiteren Ausgestaltungsform kann das Knochenzementpulver zusätzlich pharmazeutisch aktive Substanzen, wie beispielsweise Antibiotika, umfassen.A bone cement powder is understood to mean a powder which comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or one particulate polymethyl methacrylate copolymer. Examples of copolymers are styrene and/or methyl acrylate. In one embodiment, the bone cement powder may additionally comprise a hydrophilic additive which supports the distribution of the monomer liquid within the bone cement powder. In a further embodiment, the bone cement powder can additionally comprise an initiator, which initiates the polymerization. In a further embodiment, the bone cement powder can additionally comprise an X-ray opaque. In yet another embodiment, the bone cement powder can additionally comprise pharmaceutically active substances, such as antibiotics.

Bevorzugt umfasst das Knochenzementpulver als hydrophiles Additiv mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer, einen Initiator und einen Röntgenopaker oder besteht aus diesen Komponenten. Weiter bevorzugt umfasst das Knochenzementpulver mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer, einen Initiator, einen Röntgenopaker und ein hydrophiles Additiv oder besteht aus diesen Komponenten. Am bevorzugtesten umfasst das Knochenzementpulver mindestens ein partikuläres Polymethylmethacrylat und/oder ein partikuläres Polymethylmethacrylat-Copolymer, einen Initiator, einen Röntgenopaker, ein hydrophiles Additiv und ein Antibiotikum oder besteht aus diesen Komponenten.The bone cement powder preferably comprises, as a hydrophilic additive, at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator and an X-ray opaque or consists of these components. More preferably, the bone cement powder comprises at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, an X-ray opaque and a hydrophilic additive or consists of these components. Most preferably, the bone cement powder comprises or consists of at least one particulate polymethyl methacrylate and/or a particulate polymethyl methacrylate copolymer, an initiator, a radiopaque, a hydrophilic additive and an antibiotic.

Erfindungsgemäß kann die Partikelgröße des partikulären Polymethylmethacrylat und/oder des partikulären Polymethylmethacrylat-Copolymers des Knochenzementpulvers der Siebfraktion kleiner 150 µm, bevorzugt kleiner 100 µm, entsprechen.According to the invention, the particle size of the particulate polymethyl methacrylate and/or the particulate polymethyl methacrylate copolymer of the bone cement powder can correspond to the sieve fraction of less than 150 μm, preferably less than 100 μm.

Erfindungsgemäß kann das hydrophile Additiv partikulär und/oder faserförmig ausgestaltet sein. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das hydrophile Additiv schwerlöslich, bevorzugt unlöslich, in Methylmethacrylat sein. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das hydrophile Additiv ein Aufsaugvermögen von mindestens 0,6 g Methylmethacrylat pro Gramm hydrophiles Additiv besitzen. In einer weiteren Ausgestaltungsform kann das hydrophile Additiv eine chemische Substanz mit mindestens einer OH-Gruppe aufweisen. Dabei kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das hydrophile Additiv kovalent gebundene OH-Gruppen an seiner Oberfläche besitzt. Beispiele für solche bevorzugten hydrophilen Additive können Additive ausgewählt aus der Gruppe umfassend Cellulose, Oxycellulose, Stärke, Titandioxid und Siliziumdioxid sein, wobei pyrogenes Siliziumdioxid besonders bevorzugt ist. In einer Ausgestaltungsform kann die Partikelgröße des hydrophilen Additivs der Siebfraktion kleiner 100 µm, bevorzugt kleiner 50 µm und am bevorzugtesten kleiner 10 µm entsprechen. Das hydrophile Additiv kann in einer Menge von 0,1 bis 2,5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Knochenzementpulvers enthalten sein.According to the invention, the hydrophilic additive can be designed to be particulate and/or fibrous. In a further embodiment, the hydrophilic additive can be slightly soluble, preferably insoluble, in methyl methacrylate. In a further embodiment, the hydrophilic additive can have an absorption capacity of at least 0.6 g of methyl methacrylate per gram of hydrophilic additive. In a further embodiment, the hydrophilic additive can have a chemical substance with at least one OH group. It can preferably be provided that the hydrophilic additive has covalently bonded OH groups on its surface. Examples of such preferred hydrophilic additives can be additives selected from the group comprising cellulose, oxycellulose, starch, titanium dioxide and silicon dioxide, with fumed silicon dioxide being particularly preferred. In one embodiment, the particle size of the hydrophilic additive of the sieve fraction can correspond to less than 100 μm, preferably less than 50 μm and most preferably less than 10 μm. The hydrophilic additive can be contained in an amount of 0.1 to 2.5% by weight based on the total weight of the bone cement powder.

Erfindungsgemäß kann der Initiator Dibenzoylperoxid enthalten oder aus Dibenzoylperoxid bestehen.According to the invention, the initiator can contain dibenzoyl peroxide or consist of dibenzoyl peroxide.

Erfindungsgemäß versteht man unter einem Röntgenopaker eine Substanz, welche es erlaubt, den Knochenzement auf röntgendiagnostischen Aufnahmen sichtbar zu machen. Beispiele für Röntgenopaker können Bariumsulfat, Zirkondioxid und Kalziumcarbonat umfassen. Erfindungsgemäß kann die pharmazeutisch aktive Substanz ein oder mehrere Antibiotika und gegebenenfalls zugesetzte Co-Faktoren für das eine oder die mehreren Antibiotika umfassen. Bevorzugt besteht die pharmazeutisch aktive Substanz aus einem oder mehreren Antibiotika und gegebenenfalls zugesetzten Co-Faktoren für das eine oder die mehreren Antibiotika. Beispiele für Antibiotika sind unter anderem Gentamicin, Clindamycin und Vancomycin. Erfindungsgemäß kann die Monomerflüssigkeit das Monomer Methylmethacrylat umfassen oder aus Methylmethacrylat bestehen. In einer Ausgestaltungsform umfasst die Monomerflüssigkeit neben dem Monomer einen darin gelösten Aktivator, wie beispielsweise N,N-Dimethyl-p-toluidin, oder besteht aus Methylmethacrylat und N,N-Dimethyl-p-toluidin.According to the invention, a radiopaque is understood to mean a substance which allows the bone cement to be made visible on x-ray diagnostic images. Examples of radiopaques may include barium sulfate, zirconia and calcium carbonate. According to the invention, the pharmaceutically active substance can comprise one or more antibiotics and optionally added co-factors for the one or more antibiotics. The pharmaceutically active substance preferably consists of one or more antibiotics and optionally added co-factors for the one or more antibiotics. Examples of antibiotics include gentamicin, clindamycin and vancomycin. According to the invention, the monomer liquid can comprise the monomer methyl methacrylate or consist of methyl methacrylate. In one embodiment, the monomer liquid comprises, in addition to the monomer, an activator dissolved therein, such as N,N-dimethyl-p-toluidine, or consists of methyl methacrylate and N,N-dimethyl-p-toluidine.

Die für die Vorrichtung offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.The features disclosed for the device are also disclosed for the method and vice versa.

Figurencharacters

Die Erfindung wird im Folgenden durch Figuren weiter beispielhaft illustriert. Die Erfindung ist nicht auf die Figuren beschränkt.The invention is further illustrated by way of example below using figures. The invention is not limited to the figures.

Es zeigen

Fig. 1
einen schematischen Querschnitt einer Vorrichtung zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs,
Fig. 2
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus Figur 1 nach einem beginnenden Vortreiben eines Förderkolbens in Richtung eines Austragskolbens,
Fig. 3
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 und 2 nach einem Öffnen eines Behälters 300,
Fig. 4
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 3 beim beginnenden Fördern einer Monomerflüssigkeit,
Fig. 5
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 4 nach erfolgtem Fördern der Monomerflüssigkeit, und
Fig. 6
einen schematischen Querschnitt der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 5 beim Austragen des Knochenzementteigs.
Show it
Fig. 1
a schematic cross section of a device for providing a bone cement dough,
Fig. 2
a schematic cross section of the device Figure 1 after a delivery piston begins to advance in the direction of a discharge piston,
Fig. 3
a schematic cross section of the device from the Figures 1 and 2 after opening a container 300,
Fig. 4
a schematic cross section of the device from the Figures 1 to 3 when starting to pump a monomer liquid,
Fig. 5
a schematic cross section of the device from the Figures 1 to 4 after the monomer liquid has been conveyed, and
Fig. 6
a schematic cross section of the device from the Figures 1 to 5 when discharging the bone cement dough.

Beschreibung der FigurenDescription of the characters

Figur 1 zeigt einen schematischen Querschnitt einer beispielhaften Ausführung einer Vorrichtung 100 zum Bereitstellen eines Knochenzementteigs in einem Ausgangszustand. Die Vorrichtung 100 ist einstückig, aber aus mehreren Bauteilen aufgebaut. Die Vorrichtung 100 ist rohrartig aufgebaut und umfasst eine hohlzylinderförmige Kartusche 200 mit einem Innenraum 210. In einem vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ist ein Knochenzementpulver 400 als eine erste Ausgangskomponente und in einem hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ist ein Behältnis 300 in Form einer Glasampulle enthaltend eine Monomerflüssigkeit 350 als zweite Ausgangskomponente des Knochenzementteigs gelagert. Das Knochenzementpulver 400 enthält als Hauptbestandteil partikuläres Polymethylmethacrylat sowie ein hydrophiles Additiv, mit dem die Monomerflüssigkeit 350 in dem Knochenzementpulver 400 verteilbar ist. Figure 1 shows a schematic cross section of an exemplary embodiment of a device 100 for providing a bone cement dough in an initial state. The device 100 is in one piece, but is made up of several components. The device 100 is constructed like a tube and includes a hollow cylindrical cartridge 200 with an interior 210. In a front part 220 of the interior 210 there is a bone cement powder 400 as a first starting component and in a rear part 230 of the interior 210 there is a container 300 in the form of a glass ampoule containing a monomer liquid 350 stored as the second starting component of the bone cement dough. The bone cement powder 400 contains particulate polymethyl methacrylate as the main component and a hydrophilic additive with which the monomer liquid 350 can be distributed in the bone cement powder 400.

Der vordere Teil 220 und der hintere Teil 230 des Innenraums 210 sind durch einen axial im Innenraum 210 beweglichen Austragskolben 250 separiert. Der Austragskolben 250 ist für Feststoffe undurchlässig ausgestaltet, so dass kein Knochenzementpulver 400 vom vorderen Teil 210 in den hinteren Teil 230 des Innenraums 210 und der Behälter 300 nicht vom hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gelangen kann.The front part 220 and the rear part 230 of the interior 210 are separated by a discharge piston 250 that is movable axially in the interior 210. The discharge piston 250 is designed to be impermeable to solids, so that no bone cement powder 400 comes from the front Part 210 into the rear part 230 of the interior 210 and the container 300 cannot get from the rear part 230 to the front part 220 of the interior 210.

Der Austragskolben 250 weist ein Leitungsmittel 260 in Form mehrerer Durchführungen auf, durch welches zwischen dem vorderen Teil 220 und dem hinteren Teil 230 eine fluidleitende Verbindung besteht. Das Leitungsmittel 260 ist in der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 100 als Teil des Austragskolbens 250 ausgeformt. In weiteren, nicht gezeigten, Ausführungsformen kann das Leitungsmittel 260 separat vom Austragskolben 250, beispielsweise als schlauchförmige Leitung außerhalb der Kartusche, ausgeformt sein. Das Leitungsmittel 260 ist durch eine Porenscheibe 265 für Feststoffe und hochviskose Flüssigkeit undurchlässig, wie beispielsweise Hartfette, Wachse, Pasten oder Knochenzementteige, verschlossen, welches aber ein problemloses Fördern der Monomerflüssigkeit 350 aus dem hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 erlaubt. In der gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung 100 ist die Porenscheibe 265 auf dem dem vorderen Teil 220 des Innenraums 210 zugewandten Ende des Leitungsmittels 260 angeordnet. In weiteren, nicht gezeigten, Ausführungsformen ist die Porenscheibe 265, oder andersartige Mittel, auf der dem hinteren Teil 230 zugewandten Ende des Leitungsmittels 260 oder an beiden Enden des Leitungsmittels 260 angeordnet. Ein Vorteil einer wie gezeigt angeordneten Porenscheibe ist, dass der sich vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ausbildende Knochenzementteig das Leitungsmittel 260 nicht verstopfen kann.The discharge piston 250 has a line means 260 in the form of several passages through which there is a fluid-conducting connection between the front part 220 and the rear part 230. The line means 260 is formed as part of the discharge piston 250 in the embodiment of the device 100 shown. In further embodiments, not shown, the line means 260 can be formed separately from the discharge piston 250, for example as a tubular line outside the cartridge. The conduit 260 is closed by a pore disk 265 that is impermeable to solids and highly viscous liquids, such as hard fats, waxes, pastes or bone cement doughs, but which allows the monomer liquid 350 to be conveyed easily from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210. In the embodiment of the device 100 shown, the pore disk 265 is arranged on the end of the conduit 260 facing the front part 220 of the interior 210. In further embodiments, not shown, the pore disk 265, or other means, is arranged on the end of the conduit 260 facing the rear part 230 or at both ends of the conduit 260. An advantage of a pore disk arranged as shown is that the bone cement dough forming in the front part 220 of the interior 210 cannot clog the conduit 260.

Auf der dem Austragskolben 250 gegenüberliegenden Seite des Behälters 300 ist ein innerhalb des Innenraums 210 axial beweglicher Förderkolben 270 angeordnet. Der Förderkolben 270 schließt eine Rückseite des Innenraums 210 der Kartusche 200 ab.On the side of the container 300 opposite the discharge piston 250, a delivery piston 270 which is axially movable within the interior 210 is arranged. The delivery piston 270 closes a back of the interior 210 of the cartridge 200.

Damit aus dem Behälter 300 ausgetretene Monomerflüssigkeit 350 nicht am Austragskolben 250 vorbei in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gedrückt wird, sind zwei radial umlaufenden Dichtungsringe 255 aus Gummi am Austragskolben 250 vorgesehen, mit denen der Austragskolben 250 gegen die Wand des Innenraums 210 abgedichtet ist. Ebenso sind am Förderkolben 270 zwei radial umlaufende Dichtungsringe 275 vorgesehen, mit denen ein Austritt der Monomerflüssigkeit 350 am Förderkolben 270 vorbei aus der Vorrichtung 100 heraus vermieden wird. Die Dichtungswirkung der Dichtungsringe 275 am Förderkolben 270 muss ausreichen, auch wenn mit dem Förderkolben 270 ein derart großer Druck auf die Monomerflüssigkeit 350 ausgeübt wird, dass diese durch das Leitungsmittel 270 und die Porenscheibe 265 aus dem hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 eingepresst wird.So that monomer liquid 350 that has escaped from the container 300 is not pressed past the discharge piston 250 into the front part 220 of the interior 210, two radially circumferential sealing rings 255 made of rubber are provided on the discharge piston 250, with which the discharge piston 250 is sealed against the wall of the interior 210 . Likewise, two radially circumferential sealing rings 275 are provided on the delivery piston 270, with which the monomer liquid 350 is prevented from escaping past the delivery piston 270 and out of the device 100. The sealing effect of the sealing rings 275 on the delivery piston 270 must be sufficient, even if the delivery piston 270 exerts such great pressure on the monomer liquid 350 that it flows through the conduit 270 and the pore disk 265 from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210 is pressed in.

Die Vorrichtung weist ferner eine Austragsöffnung 280 auf, die den dem Austragskolben 250 abgewandten Bereich des vorderen Teil 220 des Innenraums 210 der Kartusche 200 begrenzt.The device also has a discharge opening 280, which delimits the area of the front part 220 of the interior 210 of the cartridge 200 facing away from the discharge piston 250.

Die Austragsöffnung 280 ist im Ausgangszustand der Vorrichtung 100 durch eine Verschlusskappe 281 mit einen Stopfen 285 verschlossen, so dass kein Knochenzementpulver 400 aus der Kartusche 200 entweichen kann.In the initial state of the device 100, the discharge opening 280 is closed by a closure cap 281 with a stopper 285, so that no bone cement powder 400 can escape from the cartridge 200.

Innerhalb des hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ist ein Verdrängungsmittel 500 gelagert. In der gezeigten Ausführungsform ist das Verdrängungsmittel 500 im Ausgangszustand der Vorrichtung 100 innerhalb einer Aufnahme 271 des Förderkolbens 270 angeordnet. Das derartig angeordnete Verdrängungsmittel 500 umgibt einen Teil des Behälters 300, insbesondere einen Behälterkopf 310 in Form eines Glasampullenkopfes, sowohl axial in Richtung des Förderkolbens 270, als auch radial. Der Behälter 300 ist dadurch innerhalb des hinteren Teil 230 des Innenraums 210 mittels des Austragskolbens 250 und des Verdrängungsmittels 500 derart fixiert, dass das Risiko eines versehentlichen Öffnens des Behälters 300, beispielsweise durch eine schüttelartige Bewegung der Vorrichtung 100, verringert ist. Die gezeigte Art der Anordnung ist insbesondere für Verdrängungsmittel 500 geeignet, welche als kompakter, plastisch verformbarer Körper, beispielsweise in Form eines Hartfettes, als Wachs oder in pastöser Form, vorliegen.A displacement means 500 is stored within the rear part 230 of the interior 210. In the embodiment shown, the displacement means 500 is arranged within a receptacle 271 of the delivery piston 270 in the initial state of the device 100. The displacement means 500 arranged in this way surrounds a part of the container 300, in particular a container head 310 in the form of a glass ampoule head, both axially in the direction of the delivery piston 270 and radially. The container 300 is thereby fixed within the rear part 230 of the interior 210 by means of the discharge piston 250 and the displacement means 500 in such a way that the risk of accidental opening of the container 300, for example due to a shaking movement of the device 100, is reduced. The type of arrangement shown is particularly suitable for displacement means 500, which are present as a compact, plastically deformable body, for example in the form of a hard fat, as a wax or in a pasty form.

Die Vorrichtung 100 ist in der gezeigten Ausführungsform in eine Austragseinrichtung 700 (nicht vollständig gezeigt) eingesetzt. Die Austragseinrichtung umfasst ein Innengewinde 710, welches mit einem Außengewinde 110 der Vorrichtung 100 form- und/oder kraftschlüssig zusammenwirkt und so Vorrichtung 100 und Austragseinrichtung 700 miteinander verbindet, und einen Stößel 720. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsformen sind Vorrichtung 100 und Austragseinrichtung 700 nicht über ein Gewinde, sondern über einen andersartigen Anschluss form- und/oder kraftschlüssig verbindbar, insbesondere über einen Bajonettverschluss oder eine Steckverbindung. Der Förderkolben 270 kann mittels des Stößels 720 in Richtung des Austragskolbens 250 axial in dem Innenraum 210 in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben werden.In the embodiment shown, the device 100 is inserted into a discharge device 700 (not shown completely). The discharge device comprises an internal thread 710, which interacts positively and/or non-positively with an external thread 110 of the device 100 and thus connects the device 100 and the discharge device 700 to one another, and a plunger 720. In further embodiments, not shown, the device 100 and the discharge device 700 are not via a thread, but via a different type of connection can be connected in a positive and/or non-positive manner, in particular via a bayonet lock or a plug connection. The delivery piston 270 can be advanced axially in the interior 210 in the direction of the discharge piston 250 by means of the plunger 720 in the direction of the discharge piston 250.

Figur 2 zeigt die Vorrichtung aus Figur 1, wobei im Vergleich zu Figur 1 der Förderkolben 270 mittels des Stößels 720 der Austragseinrichtung 700 in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist, bis ein Kontakt von Behälter 300 und Förderkolben 270 zustande gekommen ist. Dabei wurde der Behälter 300, insbesondere der Behälterkopf 310, weiter in die Aufnahme 271 des Förderkolbens 270 aufgenommen, während gleichzeitig ein Teil des Verdrängungsmittels 500 aus der Aufnahme 271 herausgeschoben wurde. Die Position des Austragskolbens 250 ist im Vergleich zu Figur 1 im Wesentlichen unverändert. Der Abstand zwischen Förderkolben 270 und Austragskolben 250 entspricht im gezeigten Zustand der Vorrichtung 100 im Wesentlichen der Länge des Behälters 300. Figure 2 shows the device Figure 1 , where compared to Figure 1 the delivery piston 270 is advanced in the direction of the discharge piston 250 by means of the plunger 720 of the discharge device 700 until contact between the container 300 and the delivery piston 270 has come about. The container 300, in particular the container head 310, was further received into the receptacle 271 of the delivery piston 270, while at the same time part of the displacement means 500 was pushed out of the receptacle 271. The position of the discharge piston 250 is compared to Figure 1 essentially unchanged. In the state of the device 100 shown, the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250 essentially corresponds to the length of the container 300.

Figur 3 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 und 2, wobei im Vergleich zu Figur 2 der Förderkolben 270 mittels des Stößels 720 der Austragseinrichtung 700 weiter in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist. Durch das Vortreiben des Förderkolbens 270 wurde die strukturelle Integrität des Behälters 300 zerstört, wodurch dieser in eine Vielzahl an Behälterteilstücken 300a zerfallen und die Monomerflüssigkeit 350 aus dem Inneren des Behälters 300 in den hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ausgetreten ist. Einige der Behälterteilstücke 300a sind zumindest teilweise vom Verdrängungsmittel 500 umschlossen, so dass zwischen diesen keine Monomerflüssigkeit 350 vorzufinden ist. Zwischen anderen, nicht vom Verdrängungsmittel 500 umschlossenen Behälterteilstücken 300a, ist Monomerflüssigkeit 350 vorzufinden. Die Monomerflüssigkeit ist zwischen Verdrängungsmittel 500 und dem Austragskolben 250 innerhalb des hinteren Teils 230 des Innenraums 210 angeordnet. Figure 3 shows the device 100 from the Figures 1 and 2 , where compared to Figure 2 the delivery piston 270 is advanced further in the direction of the discharge piston 250 by means of the plunger 720 of the discharge device 700. By advancing the delivery piston 270, the structural integrity of the container 300 was destroyed, causing it to break down into a large number of container sections 300a and the monomer liquid 350 to leak from the interior of the container 300 into the rear part 230 of the interior 210. Some of the container sections 300a are at least partially enclosed by the displacement means 500, so that no monomer liquid 350 can be found between them. Monomer liquid 350 can be found between other container sections 300a that are not enclosed by the displacement means 500. The monomer liquid is arranged between the displacement means 500 and the discharge piston 250 within the rear part 230 of the interior 210.

Figur 4 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 bis 3, wobei im Vergleich zu Figur 3 der Förderkolben 270 weiter in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist. Durch den dadurch verringerten Abstand von Förderkolben 270 zu Austragskolben 250 sind die in Figur 3 gezeigten Behälterteilstücke 300a zumindest teilweise in weitere, kleinere Behälterteilstücke 300a zerborsten. Das Verdrängungsmittel 500 umschließt im Vergleich zu Figur 3 einen größeren Anteil an Behälterteilstücken 300a, wodurch die Monomerflüssigkeit 350 zwischen diesen Behälterteilstücken 300a verdrängt wurde. Der Förderkolben 270 ist so weit in die Kartusche 200 eingeschoben, dass die Monomerflüssigkeit 260 in das Leitungsmittel 260 vorgedrungen ist. Figure 4 shows the device 100 from the Figures 1 to 3 , where compared to Figure 3 the delivery piston 270 is advanced further in the direction of the discharge piston 250. Due to the resulting reduced distance from delivery piston 270 to discharge piston 250, the in Figure 3 The container sections 300a shown at least partially burst into further, smaller container sections 300a. The displacement means 500 encloses in comparison to Figure 3 a larger proportion of container sections 300a, whereby the monomer liquid 350 was displaced between these container sections 300a. The delivery piston 270 is pushed so far into the cartridge 200 that the monomer liquid 260 has penetrated into the conduit 260.

Figur 5 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 bis 4, wobei im Vergleich zu Figur 4 der Förderkolben 270 weiter in Richtung des Austragskolbens 250 vorgetrieben ist. Durch das Vortreiben sind die Behälterteilstücke 300a im Wesentlichen vollständig vom Verdrängungsmittel 500 umschlossen und die Monomerflüssigkeit 350 aus den Figuren 1 bis 4 im Wesentlichen vollständig über das Leitungsmittel 260 aus dem hinteren Teil 230 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gefördert worden, wodurch aus dem Knochenzementpulver 400 aus den Figuren 1 bis 4 und der Monomerflüssigkeit 350 ein Knochenzementteig 450 im vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ausgebildet und bereitgestellt wurde. Unterstützend weist das Knochenzementpulver 400 dazu ein Additiv auf, mit welchem es gelingt, die Monomerflüssigkeit 350 an einer Grundfläche des vorderen Teils 220 des Innenraums 210 einzutragen und dennoch eine vollständige Verteilung der Monomerflüssigkeit 350 in dem Knochenzementpulver 400 zu erreichen. Die Porenscheibe 260 verhindert ein Fördern des Verdrängungsmittels 500 in den Knochenzementteig 450. Bei der Ausbildung des Knochenzementteigs 450 aus Monomerflüssigkeit 350 und Knochenzementpulver 400 ist es durch Anquellen des Knochenzementpulvers 400 zu einer Volumenvergrößerung des ursprünglichen Knochenzementpulvers 400 gekommen, wodurch der Stopfen 285 teilweise aus der Verschlusskappe 281 ausgetrieben wurde. Figure 5 shows the device 100 from the Figures 1 to 4 , where compared to Figure 4 the delivery piston 270 is advanced further in the direction of the discharge piston 250. As a result of the propulsion, the container sections 300a are essentially completely enclosed by the displacement means 500 and the monomer liquid 350 is removed from the Figures 1 to 4 essentially completely conveyed via the conduit 260 from the rear part 230 into the front part 220 of the interior 210, whereby the bone cement powder 400 from the Figures 1 to 4 and the monomer liquid 350, a bone cement dough 450 was formed and provided in the front part 220 of the interior 210. In support of this, the bone cement powder 400 has an additive with which it is possible to introduce the monomer liquid 350 onto a base area of the front part 220 of the interior 210 and still achieve a complete distribution of the monomer liquid 350 in the bone cement powder 400. The pore disk 260 prevents the displacing agent 500 from being conveyed into the bone cement dough 450 Forming the bone cement dough 450 from monomer liquid 350 and bone cement powder 400, the volume of the original bone cement powder 400 increased due to swelling of the bone cement powder 400, as a result of which the plug 285 was partially expelled from the closure cap 281.

Figur 6 zeigt die Vorrichtung 100 aus den Figuren 1 bis 5, wobei im Vergleich zu Figur 5 der Förderkolben 270 mitsamt Austragskolben 250 in Richtung der Austragsöffnung 281 der Vorrichtung 100 vorgetrieben wurde. Durch das Vortreiben ist es zu einem teilweisen Austragen des Knochenzementteigs 450 aus der Vorrichtung 100 gekommen. Um das Austragen zielgerichtet auszuführen, ist die Verschlusskappe 281 aus den Figuren 1 bis 5 durch einen Austragsschnorchel 730 (nur teilweise gezeigt) ersetzt worden. In weiteren, nicht gezeigten Ausführungsformen wird der Knochenzementteig ohne Austragsschnorchel 730, beispielsweise durch einfaches Entfernen des Stopfens 285 oder des Stopfens 285 und der Verschlusskappe 281 aus den Figuren 1 bis 5 aus der Vorrichtung 100 ausgetragen. Figure 6 shows the device 100 from the Figures 1 to 5 , where compared to Figure 5 the delivery piston 270 together with the discharge piston 250 was advanced in the direction of the discharge opening 281 of the device 100. The advancement resulted in the bone cement dough 450 being partially discharged from the device 100. In order to carry out the dispensing in a targeted manner, the closure cap 281 is made of the Figures 1 to 5 replaced by a discharge snorkel 730 (only partially shown). In further embodiments, not shown, the bone cement dough is dispensed without a discharge snorkel 730, for example by simply removing the stopper 285 or the stopper 285 and the closure cap 281 from the Figures 1 to 5 discharged from the device 100.

Figur 7 zeigt ein Verfahren 600 zur Bereitstellung eines Knochenzementteiges 450 aus zwei Ausgangskomponenten mittels der Vorrichtung 100 gemäß den Figuren 1 bis 6 umfassend die Verfahrensschritte 610 bis 630 und optional 640. Figure 7 shows a method 600 for providing a bone cement dough 450 from two starting components using the device 100 according to Figures 1 to 6 comprising method steps 610 to 630 and optionally 640.

In einem Schritt 610 wird der Förderkolben 270 in Richtung des Austragskolbens 250 in die Kartusche 200 eingeschoben. Verringert sich der Abstand zwischen Förderkolben 270 und Austragskolben 250 unter eine Länge des Behälters 300, zerbricht dieser in mindestens zwei Behälterteilstücke 300a, so dass die Monomerflüssigkeit 350 in den hinteren Teil 230 des Innenraums 210 ausfließen kann. Dabei verbleibt der Austragskolben 250 im Wesentlichen an der gleichen Position innerhalb des Innenraums 210.In a step 610, the delivery piston 270 is pushed into the cartridge 200 in the direction of the discharge piston 250. If the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250 decreases below a length of the container 300, it breaks into at least two container sections 300a, so that the monomer liquid 350 can flow out into the rear part 230 of the interior 210. The discharge piston 250 remains essentially in the same position within the interior 210.

In einem Schritt 620 führt ein fortgeführtes Vortreiben des Förderkolbens 270 in Richtung des Austragskolbens 250 zu einem Zusammendrücken der anfänglichen Behälterteilstücke 300a. Durch das Zusammendrücken kann es zu einem Zerfall der anfänglichen Behälterteilstücke 300a in Abhängigkeit vom Abstand zwischen Förderkolben 270 und Austragskolben 250 in kleinere Behälterteilstücke 300a kommen.In a step 620, continued advancement of the delivery piston 270 in the direction of the discharge piston 250 results in a compression of the initial container sections 300a. The compression can cause the initial container sections 300a to break down into smaller container sections 300a depending on the distance between the delivery piston 270 and the discharge piston 250.

Spätestens mit einer Verringerung des Volumens des hinteren Teils 230 des Innenraums 210 unter das Volumen der Monomerflüssigkeit 350 setzt ein Fördern der Monomerflüssigkeit 350 über das Leitungsmittel 260 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 unter beginnender Ausbildung des Knochenzementteigs 450 ein.At the latest when the volume of the rear part 230 of the interior 210 is reduced below the volume of the monomer liquid 350, the monomer liquid 350 begins to be pumped via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 while the bone cement dough 450 begins to form.

In einem Schritt 630 wird unter weiter fortgesetztem Vortreiben des Förderkolbens 270 in Richtung des Austragskolben 250 die Monomerflüssigkeit zwischen den Behälterteilstücken 300a durch das Verdrängungsmittel 500 verdrängt. Der Förderkolbens 270 verbringt dazu das Verdrängungsmittel 500 unter Druck in einen Zwischenraum zwischen den Behälterteilstücken 300a, so dass das Verdrängungsmittel 500 die Behälterteilstücke 300a möglichst weitgehend umschließt und die Monomerflüssigkeit 350 aus dem Zwischenraum der Behälterteilstücke 300a über das Leitungsmittel 260 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gefördert wird.In a step 630, the monomer liquid between the container sections 300a is displaced by the displacement means 500 while the delivery piston 270 continues to advance in the direction of the discharge piston 250. For this purpose, the delivery piston 270 moves the displacement means 500 under pressure into a space between the container sections 300a, so that the displacement means 500 encloses the container sections 300a as much as possible and the monomer liquid 350 from the space between the container sections 300a via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 is funded.

Das Verdrängungsmittel 500 weist dazu ein Volumen auf, welches möglichst den gesamten Zwischenraum der Behälterteilstücke 300a ausfüllen kann, so dass möglichst die gesamte Monomerflüssigkeit 350 in den vorderen Teil 220 des Innenraums gefördert werden kann und dort zur Ausbildung des Knochenzementteigs zur Verfügung steht.For this purpose, the displacement means 500 has a volume which can, if possible, fill the entire space between the container sections 300a, so that as much as possible of the monomer liquid 350 can be conveyed into the front part 220 of the interior and is available there to form the bone cement dough.

In einem optionalen Schritt 640 wird der Knochenzementteig 450 durch fortgeführtes Vortreiben 610 des Förderkolbens 270 aus der Vorrichtung 100 durch eine Austragsöffnung 280 im vorderen Teil 220 des Innenraums 210 ausgebracht. Dazu überwindet der Förderkolben 270 eine den Austragskolben 250 haltende Kraft, so dass Förderkolben 270 und Austragskolben 250 gemeinsam in Richtung der Austragsöffnung 280 innerhalb des Innenraums 210 verschoben werden und es zu einem Austragen des Knochenzementteigs 450 kommt.In an optional step 640, the bone cement dough 450 is discharged from the device 100 through a discharge opening 280 in the front part 220 of the interior 210 by continued advancement 610 of the delivery piston 270. For this purpose, the delivery piston 270 overcomes a force holding the discharge piston 250, so that the delivery piston 270 and the discharge piston 250 are moved together in the direction of the discharge opening 280 within the interior 210 and the bone cement dough 450 is discharged.

Dadurch erfolgt das Öffnen des Behälters 300, das möglichst vollständige Fördern der Monomerflüssigkeit 350 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 unter Mitwirkung des Verdrängungsmittels 500 und optional das Austragen des dadurch bereitgestellten Knochenzementteigs 450 mit einer unidirektionalen linearen Bewegung des Förderkolbens 270 im Innenraum 210 der Kartusche 200.As a result, the container 300 is opened, the monomer liquid 350 is conveyed as completely as possible into the front part 220 of the interior 210 with the cooperation of the displacement agent 500 and optionally the bone cement dough 450 provided thereby is discharged with a unidirectional linear movement of the delivery piston 270 in the interior 210 of the cartridge 200.

Um einen Knochenzementteig 450 mit möglichst wenig Lufteinschlüssen bereitzustellen, wird die Vorrichtung 100 während der Schritte 610 bis 630 vorzugsweise so gehalten, dass der Austragskolben 250 räumlich oberhalb des Förderkolbens 270 angeordnet ist. So wird aus dem hinteren Teil 230 des Innenraums 210 zuerst dort vorhandenes Gas, wie beispielsweise Luft oder ein Schutzgas, insbesondere Stickstoff oder Argon, über das Leitungsmittel 260 in den vorderen Teil 220 des Innenraums 210 gefördert, bevor ein Fördern der Monomerflüssigkeit 350 einsetzt. Auf diese Weise werden Gaseinschlüsse im Knochenzementpulver 400 durch die Monomerflüssigkeit 350 verdrängt und es erfolgt kein Einbringen weiteren Gases nach Beginn der Ausbildung des Knochenzementteiges 450.In order to provide a bone cement dough 450 with as few air inclusions as possible, the device 100 is preferably held during steps 610 to 630 so that the discharge piston 250 is arranged spatially above the delivery piston 270. Gas present there, such as air or a protective gas, in particular nitrogen or argon, is first conveyed from the rear part 230 of the interior 210 via the line means 260 into the front part 220 of the interior 210 before the monomer liquid 350 is conveyed sets in. In this way, gas inclusions in the bone cement powder 400 are displaced by the monomer liquid 350 and no further gas is introduced after the formation of the bone cement dough 450 has begun.

Das Vortreiben 610 des Förderkolbens 270 kann durch manuelle Krafteinwirkung eines Anwenders der Vorrichtung 100 geschehen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens 600 wird zum Vortreiben 610 die Vorrichtung 100 in eine Austragseinrichtung 700 eingesetzt und der Förderkolben 270 durch Betätigung der Austragseinrichtung 700, beispielsweise einer Austragspistole, vorgetrieben. Dies erleichtert dem Anwender die Verwendung der Vorrichtung 100.The advancement 610 of the delivery piston 270 can be done by manual force exerted by a user of the device 100. In a preferred embodiment of the method 600, for advancing 610, the device 100 is inserted into a discharge device 700 and the delivery piston 270 is advanced by actuating the discharge device 700, for example a discharge gun. This makes it easier for the user to use the device 100.

BezugszeichenReference symbols

100100
Vorrichtungcontraption
110110
AußengewindeExternal thread
200200
hohlzylinderförmige Kartuschehollow cylindrical cartridge
210210
Innenraum der KartuscheInterior of the cartridge
220220
vorderer Teil des Innenraumsfront part of the interior
230230
hinterer Teil des Innenraumsrear part of the interior
250250
AustragskolbenDischarge piston
255255
Dichtungsringe des AustragskolbensDischarge piston sealing rings
260260
LeitungsmittelConduit means
265265
PorenscheibePore disk
270270
Förderkolbendelivery piston
271271
AufnahmeRecording
275275
Dichtungsringe des FörderkolbensSealing rings of the delivery piston
280280
Austragsöffnungdischarge opening
281281
VerschlusskappeCap
285285
StopfenPlug
300300
Behältercontainer
300a300a
BehälterteilstückeContainer sections
310310
Behälterkopfcontainer head
350350
MonomerflüssigkeitMonomer liquid
400400
KnochenzementpulverBone cement powder
450450
KnochenzementteigBone cement dough
500500
VerdrängungsmittelDisplacement agent
600600
Verfahren zur Bereitstellung eines KnochenzementteigsMethod for providing a bone cement dough
610610
VortreibenAdvance
620620
ZusammenschiebenPush together
630630
VerdrängenPush away
700700
AustragseinrichtungDischarge facility
710710
Innengewindeinner thread
720720
StößelPestle
730730
AustragsschnorchelDischarge snorkel

Claims (15)

  1. A device (100) for providing a bone cement paste (450) consisting of two starting components, comprising
    a hollow cylindrical cartridge (200) having an interior (210), a bone cement powder (400) as the first starting component being stored in a front part (220) of the interior (210) and a container (300) containing a monomer liquid (350) as the second starting component being stored in a rear part (230) of the interior (210),
    a dispensing plunger (250) which is axially movable in the interior (210) being arranged between the bone cement powder (400) and the container (300) and a delivery plunger (270) which is axially movable in the interior (210) being arranged on the side of the container (300) opposite the dispensing plunger (250), the rear part (230) and the front part (220) of the interior (210) being fluidically connected to one another via a conduit means (260), and, by advancing the delivery plunger (270) in the direction of the dispensing plunger (250), the container (300) being openable by disintegration into a plurality of container parts (300a), so that the monomer liquid (350) can flow into the rear part (230) of the interior (210),
    a volume-stable displacement means (500) being arranged in the rear part (230) of the interior (210), which displacement means is designed, by progressively advancing the delivery plunger (270) in the direction of the dispensing plunger (250), to surround the container parts (300a) with displacement of the monomer liquid between the container parts (300a), in order to convey the monomer liquid (350) from the rear part (230) into the front part (220) of the interior (210) via the conduit means (260),
    characterized in that
    the displacement means (500) comprises a hard fat and/or a wax having a melting point of at least 40°C.
  2. A device (100) for providing a bone cement paste (450) consisting of two starting components, comprising
    a hollow cylindrical cartridge (200) having an interior (210), a bone cement powder (400) as the first starting component being stored in a front part (220) of the interior (210) and a container (300) containing a monomer liquid (350) as the second starting component being stored in a rear part (230) of the interior (210),
    a dispensing plunger (250) which is axially movable in the interior (210) being arranged between the bone cement powder (400) and the container (300) and a delivery plunger (270) which is axially movable in the interior (210) being arranged on the side of the container (300) opposite the dispensing plunger (250), the rear part (230) and the front part (220) of the interior (210) being fluidically connected to one another via a conduit means (260), and, by advancing the delivery plunger (270) in the direction of the dispensing plunger (250), the container (300) being openable by disintegration into a plurality of container parts (300a), so that the monomer liquid (350) can flow into the rear part (230) of the interior (210),
    a volume-stable displacement means (500) being arranged in the rear part (230) of the interior (210), which displacement means is designed, by progressively advancing the delivery plunger (270) in the direction of the dispensing plunger (250), to surround the container parts (300a) with displacement of the monomer liquid between the container parts (300a), in order to convey the monomer liquid (350) from the rear part (230) into the front part (220) of the interior (210) via the conduit means (260),
    characterized in that
    the displacement means (500) comprises a plurality of particles having a Shore A hardness of less than or equal to 80.
  3. The device (100) according to claim 2, wherein the particles are spherical, in particular globular or ovoid.
  4. The device (100) according to either claim 2 or claim 3, wherein the particles are formed from silicone rubber, natural rubber, polybutadiene-styrene rubber, and/or polyurethane-polyester rubber.
  5. The device (100) according to any of claims 2 to 4, wherein the particles have a diameter in a range of 1 to 3.5 mm.
  6. A device (100) for providing a bone cement paste (450) consisting of two starting components, comprising
    a hollow cylindrical cartridge (200) having an interior (210), a bone cement powder (400) as the first starting component being stored in a front part (220) of the interior (210) and a container (300) containing a monomer liquid (350) as the second starting component being stored in a rear part (230) of the interior (210),
    a dispensing plunger (250) which is axially movable in the interior (210) being arranged between the bone cement powder (400) and the container (300) and a delivery plunger (270) which is axially movable in the interior (210) being arranged on the side of the container (300) opposite the dispensing plunger (250), the rear part (230) and the front part (220) of the interior (210) being fluidically connected to one another via a conduit means (260), and, by advancing the delivery plunger (270) in the direction of the dispensing plunger (250), the container (300) being openable by disintegration into a plurality of container parts (300a), so that the monomer liquid (350) can flow into the rear part (230) of the interior (210),
    a volume-stable displacement means (500) being arranged in the rear part (230) of the interior (210), which displacement means is designed, by progressively advancing the delivery plunger (270) in the direction of the dispensing plunger (250), to surround the container parts (300a) with displacement of the monomer liquid between the container parts (300a), in order to convey the monomer liquid (350) from the rear part (230) into the front part (220) of the interior (210) via the conduit means (260),
    characterized in that
    the displacement means (500) comprises a paste containing a powdered solid and a liquid.
  7. The device (100) according to claim 6, wherein the liquid comprises propane-1,2,3-triol and the solid comprises silica.
  8. The device (100) according to claim 7, wherein the silica comprises pyrogenic silica and/or precipitated silica.
  9. The device (100) according to any of the preceding claims, wherein the displacement means (500) occupies a displacement means volume which corresponds to at least a total volume of the container parts (300a).
  10. The device (100) according to any of the preceding claims, wherein the displacement means (500) is arranged at least in part between the container (300) and the delivery plunger (270).
  11. The device (100) according to any of the preceding claims, wherein the displacement means (500) is arranged at least in part radially around the container (300).
  12. The device (100) according to claim 1, claim 2 or claim 6, wherein the displacement means (500) is substantially insoluble in the monomer liquid (350) at room temperature.
  13. A method (600) for providing a bone cement paste (450) consisting of two starting components by means of a device (100) according to any of the preceding claims, comprising the following steps:
    a. advancing (610) the delivery plunger (270) in the direction of the dispensing plunger (250), with disintegration of the container (300) into a plurality of container parts (300a),
    b. pushing together (620) the container parts (300a) by continued advancement (610) of the delivery plunger (270),
    c. displacing (630) the monomer liquid (350) between the container parts (300a) by the displacement means (500) while conveying the monomer liquid (350) into the front part (220) of the interior (210) to form the bone cement dough (450).
  14. The method (600) according to claim 13, wherein the device (100) is inserted into a dispensing apparatus (700) in order to advance (610) the delivery plunger (270).
  15. The method (600) according to either claim 13 or claim 14, wherein the monomer liquid (350) is distributed in the bone cement powder (400) by means of a hydrophilic additive.
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