ES2339714T3 - Dispositivo de mezcla y distribucion de materiales curables. - Google Patents
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Abstract
Sistema de mezcla y distribución (5) para mezclar dos componentes y distribuir una mezcla, comprendiendo dicho sistema: una sección de mezcla (100, 110) que define una cámara de mezcla (115) que presenta un primer extremo (120) y un segundo extremo (130); un elemento de mezcla plegable (160) que sirve para mezclar un primer componente con un segundo componente en la cámara de mezcla; y un émbolo (210) que sirve para asegurar una estanqueidad en una superficie interna de la cámara de mezcla, sistema caracterizado porque comprende además: un soporte de elemento de mezcla (150) en el primer extremo de la cámara de mezcla que define una vía de paso (157) entre la cámara de mezcla y el exterior de la cámara de mezcla, en donde el elemento de mezcla plegable se conecta al soporte de elemento de mezcla, y en donde el elemento de mezcla plegable se pliega por el primer extremo a medida que avanza el émbolo desde el segundo extremo al primero, y la mezcla se distribuye por la vía de paso que está en el soporte de elemento de mezcla.
Description
Dispositivo de mezcla y distribución de
materiales curables.
La presente invención se refiere a dispositivos
y métodos para mezclar materiales curables para usar con estructuras
óseas estabilizadoras. Más en concreto, se refiere a dispositivos,
sistemas y métodos para mezclar los componentes que forman los
materiales curables.
La intervención quirúrgica en emplazamientos
óseos dañados o afectados ha resultado muy beneficiosa, por ejemplo,
para pacientes con dolor de espalda asociado a daños vertebrales.
Los huesos del sistema óseo humano incluyen tejido mineralizado que
generalmente puede clasificarse en dos grupos morfológicos: hueso
"cortical" y hueso "esponjoso". Las paredes exteriores de
todos los huesos se componen de hueso cortical, que tiene una
estructura ósea densa y compacta caracterizada por una porosidad
microscópica. El hueso esponjoso o "trabecular" forma la
estructura interna de los huesos. El hueso esponjoso está formado
por un retículo de bastones y placas delgados interconectados
conocidos con el término "trabéculas".
Durante algunos procedimientos óseos, el hueso
esponjoso se complementa con una inyección de un material paliativo
(o curativo) empleado para estabilizar las trabéculas. Por ejemplo,
las vértebras superior e inferior de la columna vertebral se pueden
estabilizar de manera beneficiosa mediante la inyección de un
material curable adecuado (por ejemplo, polimetilmetacrilato (PMMA)
u otros materiales curables). En otros procedimientos, se ha
comprobado que la inyección percutánea bajo tomografía computerizada
(TC) y/o la orientación fluoroscópica de material de estabilización
en las fracturas por compresión vertebral, por ejemplo, acceso
transpedicular o parapedicular, es beneficiosa para aliviar el
dolor y estabilizar emplazamientos óseos dañados. Otros huesos del
esqueleto (por ejemplo, el fémur) pueden ser tratados de manera
similar. En cualquier caso, los huesos en general, y los huesos
esponjosos en particular, pueden fortalecerse y estabilizarse con
una inyección paliativa de material curable óseo compatible.
El material curable utilizado en los anteriores
procedimientos normalmente se forma mediante la mezcla de un
componente líquido y un componente en polvo en la sala de
operaciones justo antes de la colocación del material curable en un
inyector, inyector que se utiliza después para introducir el
material curable en el paciente. El material curable se puede
preparar mezclando polvo de cemento muy fino, por lo general PMMA,
con un monómero líquido, normalmente metacrilato de metilo.
De acuerdo con métodos de mezcla del estado de
la técnica, los componentes del material curable se mezclan en una
cubeta de mezcla y luego se trasladan a un sistema de
administración, tal como una jeringa u otro tipo de inyector, para
administrar el material curable al paciente. Este método puede
retrasar los procedimientos mientras se está trasladando el cemento
al sistema de distribución y el material curable puede derramarse
durante el traslado. El retraso aumenta el tiempo del procedimiento
y puede hacer que el material curable se endurezca antes de que se
complete el procedimiento. Además, la mezcla de los componentes
produce humos no deseados que tienen un olor muy desagradable para
muchos. La mezcla de los componentes en una cubeta de mezcla
abierta expone la sala de operaciones a humos nocivos. Además, la
mezcla la suele hacer el médico a mano. La mezcla a mano puede
resultar pesada e impredecible, lo que potencialmente da como
resultado un material curable de mala calidad.
La US 2002/0191487, describe un dispositivo para
mezclar y administrar un material de relleno óseo. El dispositivo
comprende un receptáculo para recibir los componentes que se van a
mezclar, un elemento de mezcla alojado en el receptáculo para
mezclar los componentes, un accionador para empujar el elemento de
mezcla y un émbolo para dispensar la mezcla resultante. El elemento
de mezcla puede ser plegable.
La US-4.808.184, describe un
dispositivo para mezclar y distribuir un cemento bicomponente
autocurable. El dispositivo comprende una jeringa con una cámara de
mezcla dentro del cuerpo del tambor de jeringa y una cánula de
distribución en el extremo distal del tambor para distribuir el
cemento mezclado. La jeringa está provista de un émbolo para
distribuir el cemento por la cánula de distribución y de un
dispositivo de mezcla en espiral axialmente plegable dentro de la
cámara de mezcla, montado de manera giratoria en un tapón
desmontable situado en la cánula de distribución. Cuando los dos
componentes del cemento se han mezclado completamente, se retira el
tapón de la cánula de distribución pudiéndose distribuir la mezcla
de cemento por la cánula al empujar el émbolo.
La US 2004/0196735, describe un aparato para
mezclar y distribuir los componentes de un cemento óseo. El aparato
comprende una cámara de mezcla cerrada herméticamente provista de
una unidad de mezcla, una cámara de distribución aislada de la
cámara de mezcla y un mecanismo accionador asociado a la cámara de
distribución para empujar los contenidos mezclados desde la cámara
de distribución a través de la salida de distribución. Una entrada
regulable entre las dos cámaras permite que se pueda abrir un
circuito de fluido para que los contenidos mezclados de la cámara
de mezcla puedan trasladarse a la cámara de distribución para ser
administrados.
En el campo de los dispositivos médicos se
necesita un dispositivo de mezcla y distribución de material curable
mejorado. La presente invención proporciona un dispositivo y un
método eficaces para mezclar y distribuir componentes de un
material curable.
Uno de los aspectos de la presente invención se
refiere a un dispositivo para mezclar dos componentes y distribuir
una mezcla. El dispositivo cuenta con una sección de mezcla que
define una cámara de mezcla con un primer extremo y un segundo
extremo. El dispositivo también tiene un soporte de elemento de
mezcla en el primer extremo de la cámara de mezcla, en donde el
soporte de elemento de mezcla define una vía de paso entre la cámara
de mezcla y el exterior de la cámara de mezcla. El dispositivo
también comprende un elemento de mezcla plegable conectado al
soporte de elemento de mezcla y que sirve para mezclar un primer
componente con un segundo componente en la cámara de mezcla. El
dispositivo también tiene un émbolo que sirve para asegurar
sustancialmente una estanqueidad en una superficie interna de la
cámara de mezcla, en donde el elemento de mezcla plegable se pliega
por el primer extremo a medida que avanza el émbolo desde el segundo
extremo al primero, y la mezcla se distribuye por la vía de paso
que está en el soporte de elemento de mezcla.
En una realización, el dispositivo cuenta con un
tambor de mezcla que define una cámara de mezcla. El dispositivo
también tiene un orificio de introducción de componente líquido en
el tambor de mezcla para introducir un componente líquido en la
cámara de mezcla. El dispositivo tiene también un soporte de resorte
en la cámara de mezcla. El dispositivo también cuenta con un
resorte conectado al soporte de resorte para girar alrededor de un
eje longitudinal de la cámara de mezcla, en donde el resorte es el
único medio para mezclar sustancialmente el componente líquido con
un componente en polvo dentro de la cámara de mezcla.
En otra realización, el dispositivo dispone de
un soporte de elemento de mezcla plegable que define una vía de
paso entre la cámara de mezcla y el exterior de la cámara de mezcla.
El dispositivo también tiene un elemento de mezcla plegable
conectado al soporte de elemento de mezcla plegable para girar
alrededor de un eje longitudinal de la cámara de mezcla. El
dispositivo también tiene un eje motor para acoplarlo en la vía de
paso del soporte de elemento de mezcla plegable, en donde la
rotación del eje motor hace que gire el soporte de elemento de
mezcla plegable.
En otro aspecto más de la presente invención,
se proporciona un método para mezclar un primer componente con un
segundo componente en una cámara de mezcla que tiene un elemento de
mezcla plegable y para distribuir material curable mezclado. El
método comprende la fase que consiste en cargar un componente en
polvo en la cámara de mezcla, teniendo la cámara de mezcla un
primer extremo y un segundo extremo. El método también comprende la
fase que consiste en cargar un componente líquido en la cámara de
mezcla. El método comprende además la fase que consiste en insertar
un eje motor en un primer extremo de la cámara de mezcla. El método
también incluye la fase que consiste en hacer que el elemento de
mezcla gire al girar el eje motor y en mezclar el primer componente
con el segundo componente y formar una mezcla. El método también
incluye la fase que consiste en insertar un émbolo en el segundo
extremo de la cámara de mezcla. El método también comprende la fase
que consiste en hacer avanzar el émbolo hacia el primer extremo de
la cámara de mezcla, aplicando el émbolo fuerza sobre la mezcla. El
método también comprende la fase que consiste en distribuir la
mezcla por el primer extremo de la cámara de mezcla.
Aún en otro aspecto de la presente invención, el
dispositivo de mezcla/distribución de la invención se utiliza en
asociación con un dispositivo para introducir un componente líquido
en la cámara de mezcla. El dispositivo para introducir el
componente líquido tiene un soporte de ampolla alargado con un eje
longitudinal y una cámara que sirve para sostener una ampolla. El
dispositivo también tiene por lo menos una varilla de rotura
recibida por deslizamiento en una abertura del soporte de ampolla,
en donde el movimiento giratorio del soporte de ampolla hace que al
menos una varilla de rotura se mueva radialmente hacia dentro y
perfore la ampolla cuando la ampolla está presente en el soporte de
ampolla.
Las ventajas de la presente invención quedan más
claras para aquellos expertos en la materia, en la siguiente
descripción de las realizaciones preferidas de la invención, que se
muestran y describen a modo de ilustración. Como puede apreciarse,
la invención puede admitir otras realizaciones diferentes, y sus
datos son susceptibles de modificación en varios aspectos. En
consecuencia, la descripción y los dibujos deben ser considerados
como ilustrativos y no como restrictivos.
La figura 1, es una vista de lado de un
dispositivo de mezcla de material curable montado según una
realización preferida de la presente invención.
La figura 2, es una vista despiezada de la
sección de mezcla según una realización preferida de la presente
invención.
Las figuras 3a y 3b, son vistas en perspectiva
de un soporte de elemento de mezcla según una realización preferida
de la presente invención.
La figura 4, es una vista en sección transversal
parcial de un dispositivo de mezcla de material curable según una
realización preferida de la presente invención, tomada por la línea
4-4 de la figura 1.
La figura 5a, es una vista en perspectiva de un
conector de órgano motor según una realización preferida de la
presente invención.
La figura 5b, es una vista de sección
transversal de un conector de órgano motor según la realización
preferida de la presente invención que se muestra en la figura 5a,
tomada por la línea 5b-5b de la figura 5a.
La figura 6a, es una vista despiezada parcial de
un inyector según una realización preferida de la presente
invención.
La figura 6b, es una vista en sección
transversal parcial de un inyector montado según la realización
preferida de la presente invención que se muestra en la figura 6a
por la línea 6b-6b de la figura 6a.
La figura 7, es una vista en sección transversal
parcial de un dispositivo de mezcla de material curable según una
realización preferida de la presente invención, durante la
distribución de los materiales curables mezclados.
La figura 8a, es una vista en perspectiva de un
sistema de distribución de componente líquido.
La figura 8b, es una vista en sección
transversal del sistema de distribución de componente líquido que se
muestra en la figura 8a tomada por la línea 8b-8b
de la figura 8a.
Las figuras 9a y 9b, son vistas en perspectiva
de una leva.
La figura 10, es una vista despiezada de un
sistema de distribución de componente líquido.
La figura 1 ilustra componentes de un sistema de
mezcla y distribución de materiales curables 5 de conformidad con
los principios de la presente invención. El sistema de mezcla y
distribución de materiales curables 5 según una realización
preferida de la presente invención tiene una sección de mezcla 100
para mezclar componentes de un material curable, un inyector 200
para expulsar material curable de la sección de mezcla 100 y un
órgano motor 300 para mezclar los componentes del material curable
en la sección de mezcla 100. Según una realización preferida, y con
referencia a las figuras 8-10, el sistema también
incluye un sistema de distribución de componente líquido 400 para
distribuir un componente líquido a la sección de mezcla 100.
A continuación se muestran detalles sobre los
diferentes componentes. En términos generales, sin embargo, dos
componentes separados, de preferencia un componente líquido y un
componente en polvo, deben mezclarse para formar material curable a
fin de distribuirlo a un lugar de inyección dentro de un paciente.
Con referencia a la figura 1, en la sección de mezcla 100 se carga
un primer componente, de preferencia el componente en polvo. El
segundo componente, por lo general un componente líquido, se
distribuye a la sección de mezcla 100 a través un orificio de
introducción 140. El órgano motor 300 se activa después para hacer
girar un elemento de mezcla plegable 160 que está en la sección de
mezcla 100 a fin de mezclar los componentes primero y segundo y
formar el material curable. Después de la mezcla, el órgano motor
300 se retira, y un émbolo 210 del inyector 200 avanza axialmente
por la sección de mezcla 100 para distribuir material curable de la
sección de mezcla 100 a un emplazamiento de distribución dentro de
un paciente. El sistema 5 se puede utilizar para diferentes
procedimientos entre los que se incluyen, por ejemplo, la
vertebroplastia y otros procedimientos de aumento óseo en los que
se distribuye material curable a un emplazamiento que está dentro
del hueso.
El sistema 5, y en concreto la sección de mezcla
100, es muy útil para mezclar un material curable. La frase
"material curable" en el contexto de la sustancia que puede
distribuirse mediante el sistema/dispositivo de la invención que se
describe en este documento, se refiere a materiales (por ejemplo,
compuestos, polímeros, y similares) que tienen un fluido o una fase
o estado fluido y una fase o estado endurecido, sólido o curado.
Los materiales curables incluyen, aunque no se limitan a, cementos
óseos inyectables (tales como el PMMA), que están en un estado
fluido en donde pueden distribuirse (por ejemplo, inyectarse)
mediante una cánula a un emplazamiento y posteriormente
transformarse en material curable endurecido. Otros materiales,
tales como fosfatos de calcio, material de crecimiento hacia dentro
del hueso, antibióticos, proteínas, etc., pueden utilizarse para
aumentar el material curable (aunque no deben afectar a una
característica fundamental de la formulación resultante que tiene
un estado fluido y un estado endurecido, sólido o curado).
Con referencia a la figura 2, se describe una
sección de mezcla 100 de conformidad con una realización preferida.
La sección de mezcla 100 comprende una envuelta 110 que define una
cámara de mezcla 115. La envuelta 110 consta además de un primer
extremo 120 que tiene una abertura 125 hacia la cámara de mezcla 115
y un segundo extremo 130 que tiene una abertura 135 hacia la cámara
de mezcla. La envuelta también comprende un orificio 140 que define
una vía de paso 145 hacia la cámara de mezcla 115.
Según una realización preferida que se
representa en la figura 2, la envuelta 110 es generalmente
cilíndrica y define un eje longitudinal. El primer extremo 120 y el
segundo extremo 130 están en extremos opuestos de la envuelta con
respecto al eje longitudinal. El primer extremo 120 define un
reborde extremo 126 y una sección cilíndrica de diámetro reducido
127 con respecto al diámetro de la cámara de mezcla 115. Según una
realización preferida, la sección cilíndrica de diámetro reducido
127 también contiene roscas 128 para coincidir con roscas
correspondientes de una tapa 119 o un conector de cánula (no se
muestra). El segundo extremo 130 define, de preferencia, una
sección sustancialmente cónica 136 que tiene una superficie interna
coincidente 137. El segundo extremo define además un anillo
cilíndrico 138 que se extiende axialmente desde la sección cónica
136. De preferencia, el anillo cilíndrico 138 contiene uno o más
elementos de cierre de inyector 139 que corresponden a una o más
aberturas 171 del interior del collar 170 a fin de que el collar 170
pueda conectarse de manera separable a la envuelta 110. En esta
realización, después de insertar el collar 170 sobre el anillo
cilíndrico 138, el collar 170 se gira ligeramente para bloquear de
manera separable el collar 170 en la envuelta 110. Como se describe
en detalle más adelante, los elementos de bloqueo de inyector 139
también se corresponden con aberturas del inyector 200 para acoplar
de manera separable la envuelta con el inyector 200. De preferencia,
los elementos de bloqueo de inyector 139 y las aberturas
correspondientes 171 se adaptan de manera que el collar 170 pueda
unirse a la envuelta 110 en una orientación preferida. Aunque esta
realización utiliza elementos de bloqueo de inyector 139 para
conectar la envuelta 110 con el collar 170, un experto en la materia
sabe que también se pueden utilizar otros medios de unión, tales
como una conexión roscada o una conexión de ajuste forzado.
Un orificio 140 se encuentra en una superficie
externa radial de la envuelta 110. El orificio 140 preferiblemente
contiene un saliente cilíndrico 142 y define una vía de paso 145 a
la cámara de mezcla 115. El orificio también puede estar roscado
143 a fin de que el orificio pueda conectarse con una tapa 144 u
otro dispositivo que tenga un roscado correspondiente. El orificio
140 se encuentra situado preferentemente proximal al segundo
extremo 130 de la envuelta 110. La presión del interior de la cámara
de mezcla 115 puede llegar a ser considerable cuando el material
curable se está distribuyendo desde la cámara de mezcla 115. Como se
explica en detalle más adelante, el émbolo 210, según se muestra en
la figura 4, del inyector 200 va a avanzar axialmente por el
interior de la cámara de mezcla 115 para dispensar el material
curable. Por lo general, en la cámara de mezcla 115 no se crean
altas presiones hasta que el émbolo 210 se desplaza axialmente por
la cámara de mezcla 115 hacia el primer extremo 120 de la envuelta
110 y hasta que el material curable se compacta sustancialmente
dentro del primer extremo 120 de la envuelta 110. Con el fin de
evitar la distribución de material a través del orificio 140, el
orificio 140 se encuentra preferentemente en una posición hacia el
segundo extremo 130 de la envuelta 110. De esta manera, el émbolo
210 va a sobrepasar preferentemente la ubicación del orificio 140
antes de que se forme una presión significativa dentro de la cámara
de mezcla 115.
Con referencia a la figura 2, la envuelta
también contiene uno o más agujeros de ventilación 270 para liberar
gas del interior de la cámara de mezcla 115. De preferencia, uno o
más agujeros de ventilación 270 se encuentran en la superficie
externa radial de la envuelta 110. Los agujeros de ventilación 270
están cubiertos preferentemente con un material filtrante a fin de
que el gas que sale de la cámara de mezcla 115 tenga menos olor que
el que se asocia al material curable. Preferentemente, el material
filtrante es una cubierta de Gore-tex®. También se
puede usar otro material filtrante, tal como un material filtrante
de carbón. Con el fin de evitar la distribución de material curable
a través de uno o más agujeros de ventilación 270, el o los agujeros
de ventilación 270 están situados preferentemente en una posición
hacia el segundo extremo 130 de la envuelta 110. De esta manera, el
émbolo 210 va a sobrepasar preferentemente la ubicación del o de los
agujeros de ventilación 270 antes de que se forme una presión
significativa en la cámara de mezcla 115.
Con referencia a la figura 2, según una
realización preferida, la envuelta 110 también contiene uno o más
elementos de bloqueo de órgano motor 190 para ayudar a conectar de
manera separable la envuelta 110 con el órgano motor 300. De
preferencia, los elementos de bloqueo de órgano motor 190 se
encuentran en la superficie externa radial de la envuelta 110. En
esta realización, los elementos de bloqueo de órgano motor 190
sobresalen radialmente desde la envuelta y definen una o más caras
192 perpendiculares al eje longitudinal de la cámara de mezcla.
Como se describe en detalle más adelante, los salientes 190
corresponden a aberturas 360 del conector de órgano motor 350 del
órgano motor, según se muestra en la figura 5b. De preferencia, los
elementos de bloqueo de órgano motor 190 y las aberturas de
conector de órgano motor correspondientes se adaptan para que el
órgano motor 300 pueda unirse con la envuelta 110 en una
orientación preferida. Aunque esta realización utiliza salientes de
bloqueo 190 para conectar la envuelta con el órgano motor 300, un
experto en la materia sabe que también se pueden utilizar otros
medios de unión, tales como una conexión roscada o una conexión de
ajuste forzado.
Con referencia a la figura 2, la superficie
interna 117 de la envuelta 110 también define una o más ranuras
someras 195. La o las ranuras 195 están preferentemente situadas
proximales al segundo extremo 130 de la envuelta y sirven para
permitir que el aire u otro gas se desplace alrededor del émbolo 210
a medida que el émbolo 210 avanza axialmente a través de la cámara
de mezcla 115.
La envuelta 110 es de preferencia transparente
para que el médico pueda ver los contenidos de la cámara de mezcla
115. Esto permite al médico ver el avance de la fase de mezcla de
los componentes e inspeccionar visualmente la consistencia del
material curable. La envuelta está preferiblemente formada por un
copolímero de ciclo olefina (COC), aunque también puede ser nailon,
policarbonato, Lexan®, y cualquier otro material transparente
adecuado para usar con material curable, adecuado para usar con una
presión significativa y adecuado para aguantar la esterilización.
También con referencia a la figura 2, la envuelta 110 también
contiene preferiblemente indicaciones visuales 199 para indicar el
volumen del material curable que está en el interior de la cámara
de mezcla 115. Las indicaciones visuales 199 pueden moldearse,
pintarse o imprimirse en la envuelta 110.
La sección de mezcla 100 también tiene un
soporte de elemento de mezcla 150 y un elemento de mezcla plegable
160 para mezclar los componentes del material curable. El soporte de
elemento de mezcla 150 se conecta con el elemento de mezcla
plegable 160 y ambos están situados al menos parcialmente en la
cámara de mezcla 115. Con referencia a las figuras 3a y 3b, según
una realización preferida, el soporte de elemento de mezcla 150
contiene una parte en forma de disco 151 y un saliente ranurado de
diámetro reducido 152. Un primer extremo 153 del soporte de
elemento de mezcla contiene una anilla de retención de elemento de
mezcla plegable 154 para retener de manera constante el elemento de
mezcla plegable 160. En una realización, el soporte de elemento de
mezcla 150 contiene una ranura de retención 155 perpendicular al eje
longitudinal de la cámara de mezcla 115. Esta ranura 155 retiene un
saliente perpendicular del elemento de mezcla plegable 160 para
impedir de manera constante que el elemento de mezcla plegable 160
gire con respecto al soporte de elemento de mezcla 150. También con
referencia a la figura 3b, y con referencia a la figura 4, una
segunda superficie 156 del soporte de elemento de mezcla 150 se
acopla con la superficie interna del reborde 126 del primer extremo
120 de la envuelta 110. El soporte de elemento de mezcla 150
también define una vía de paso 157 que sirve para permitir que el
material curable circule desde el interior de la cámara de mezcla
115 al exterior de la misma. El saliente ranurado 152 del soporte
de elemento de mezcla 150 se extiende preferiblemente por el
interior de la sección cilíndrica de diámetro reducido 127 del
primer extremo 120 de la envuelta 110. Según una realización
preferida, el saliente ranurado 152 comprende dos salientes
separados por una ranura 158 coaxial a la vía de paso.
Con referencia a las figuras 3b y 4, el saliente
ranurado 152 y la vía de paso 157 sirven para acoplar de manera
separable un eje motor 340 del órgano motor 300. El eje motor 340 y
el soporte de elemento de mezcla 150 actúan conjuntamente para que
la rotación del eje motor 340 haga girar el soporte de elemento de
mezcla 150 y por tanto, el elemento de mezcla plegable 160. En la
realización preferida que se muestra en las figuras 3a y 3b, los
salientes ranurados 152 y la vía de paso 157 del soporte de elemento
de mezcla 150 forman superficies que sirven para acoplar un eje
motor hexagonal 340. En otra realización, el eje motor puede tener
una forma similar a la de un destornillador de extremos planos y el
soporte de elemento de mezcla puede definir una ranura
correspondiente. Cualquier experto en la materia conocerá otras
configuraciones adecuadas para permitir que el eje motor 340
accione de manera giratoria el soporte de elemento de mezcla 150 de
manera móvil.
Con referencia a las figuras 3b y 4, en una
realización preferida, el saliente ranurado 152 contiene uno o más
dedos 159 que se extienden perpendicularmente al eje longitudinal de
la cámara de mezcla 115. El o los dedos coinciden con superficies
correspondientes de la sección cilíndrica de diámetro reducido 127
de la envuelta 110 que también son perpendiculares al eje
longitudinal de la cámara de mezcla. En esta realización, se impide
sustancialmente que el soporte de elemento de mezcla 150 se desplace
axialmente por la cámara de mezcla 115. En la realización en la que
los salientes están separados por una ranura 158, cualquiera experto
en la materia entenderá que cuando el soporte de elemento de mezcla
150 se coloca en la cámara de mezcla 115, la ranura 158 que está
entre los salientes 152 permite que los salientes se curven entre sí
con lo cual los dedos 159 pueden insertarse a través de la sección
de diámetro reducido 127 en el primer extremo 120 de la envuelta
110. La sección de diámetro reducido 127 está adaptada para que
cuando el soporte de elemento de mezcla 150 se inserte
completamente en la envuelta 110, los salientes 152 se separen y los
dedos 159 se acoplen en superficies correspondientes de la envuelta
110 perpendiculares al eje longitudinal de la cámara de mezcla
115.
Con referencia a la figura 4, según una
realización preferida, el elemento de mezcla plegable 160 se
extiende sustancialmente por toda la longitud de la cámara de
mezcla 115. Como se describe en detalle después, el elemento de
mezcla plegable 160 mezcla los componentes del material curable
cuando el elemento de mezcla plegable 160 gira alrededor del eje
longitudinal de la cámara de mezcla 115. El elemento de mezcla
plegable 160 también sirve para plegarse en el interior de la
cámara de mezcla 115 a medida que el émbolo 210 se desplaza
axialmente por el interior de la cámara 115.
Según la realización preferida de la figura 2,
el elemento plegable es un elemento de tipo resorte con un diámetro
de entre aproximadamente 0,010 y aproximadamente 0.050 pulgadas
(entre aproximadamente 0,254 mm y aproximadamente 1,27 mm) y, más
preferiblemente, de aproximadamente 0,024 pulgadas (alrededor de
0.61 mm). El elemento de mezcla plegable 160 es también de
preferencia de acero inoxidable. En esta realización, el diámetro
del elemento de mezcla plegable 160 es de preferencia ligeramente
menor que el diámetro de la cámara de mezcla 115 para impedir que
el elemento de mezcla plegable 160 quede bloqueado contra la
superficie interna 117 de la envuelta 110. Puede utilizarse un
huelgo radial de entre cero pulgadas y aproximadamente 0,5 pulgadas
(aproximadamente 12,7 mm), y más preferiblemente un huelgo de
aproximadamente 0,045 pulgadas (aproximadamente 1,14 mm). Además,
según una realización preferida, el diámetro externo del resorte
debe ser de entre aproximadamente 0,578 pulgadas (aproximadamente
14,68 mm) y aproximadamente 0,618 pulgadas (aproximadamente 15,70
mm), y más preferiblemente de aproximadamente 0,598 pulgadas
(aproximadamente 15,19 mm). También pueden usarse elementos de
mezcla plegables de tipo no resorte. En una realización preferida,
el elemento de mezcla plegable es uno o más bucles que se extienden
por el interior de la cámara de mezcla. En una realización que tenga
dos o más bucles, el elemento de mezcla plegable tiene una
configuración de tipo batidora. En otra realización preferida, el
elemento de mezcla plegable es un único elemento sustancialmente
recto y algo flexible, tal como un cable, que puede conectarse al
soporte de elemento de mezcla sin centrarlo en el mismo. En esta
realización, la rotación del soporte de elemento de mezcla hace que
el elemento gire y se agite en el interior de la cámara. En otra
realización preferida, el elemento de mezcla plegable es uno o más
elementos sustancialmente rectos y algo flexibles, tales como
cables, y la rotación del soporte de elemento de mezcla hace que los
elementos giren y se agiten en el interior de la cámara. En otra
realización preferida, el elemento de mezcla plegable es por lo
menos un elemento curvo que se extiende sustancialmente por toda la
longitud de la cámara de mezcla. Las anteriores realizaciones de
elemento de mezcla sirven para curvarse y o plegarse en la cámara de
mezcla cuando se acopla un émbolo que avanza. Un experto en la
materia debe comprender que cada una de estas realizaciones se
puede utilizar por separado, en combinación con un elemento de tipo
resorte, o combinándolas entre sí.
Según una realización preferida que se
representa en la figura 2, la sección de mezcla 100 también
comprende un collar 170 desmontable conectado a la envuelta 110. En
esta realización, el collar 170 se conecta de manera desmontable al
segundo extremo de la envuelta 110 y actúa como tapa de la envuelta
110 para su transporte y almacenamiento. El collar contiene un
tapón 172 que sirve para cerrar herméticamente el segundo extremo
de la envuelta 110. Preferiblemente, el tapón 172 tiene
sustancialmente el mismo diámetro que la cámara de mezcla y forma
una junta estanca de manera que el material componente no se sale
por el tapón 172.
La sección de mezcla también comprende una tapa
desmontable 119 que puede unirse a la sección de diámetro reducido
127 de la envuelta 110 durante su transporte y almacenamiento. La
tapa 119 se retira antes de su uso para permitir la unión del
órgano motor 300 con la envuelta 110.
Con referencia a la figura 4, el sistema de
mezcla y distribución de material curable 5 también dispone de un
órgano motor desmontable 300. El órgano motor 300 proporciona la
fuerza para hacer girar el elemento de mezcla plegable 160 a fin de
mezclar los componentes del material curable. En una realización
preferida según la figura 4, el órgano motor 300 dispone de una
cubierta 310 para manipular convenientemente el órgano motor 300.
El órgano motor 300 incluye además una batería 320, un motor 330 y
un eje motor 340 en el interior de la cubierta 310. El órgano motor
300 también dispone de un conector 350 para conectar la sección de
mezcla 100 con el órgano motor 300. De preferencia, el conector de
órgano motor 350 está situado en una abertura de la cubierta 310 y
sirve para recibir un extremo de la sección de mezcla 100. En una
realización preferida que se muestra en las figuras 5a y 5b, el
conector de órgano motor 350 proporciona un soporte para el motor
330 y el eje motor 340 y proporciona las aberturas correspondientes
360 para recibir los elementos de bloqueo del órgano motor 190 de
la envuelta 110. En esta realización, el motor 330 se encuentra en
una abertura 370 de un primer extremo 372 del conector de órgano
motor 350. Un eje motor 340 está conectado al motor 330 y se
extiende a través de un separador 355 hasta una abertura 380 del
segundo extremo 382 del conector de órgano motor 350. Una junta
tórica 390 se encuentra preferiblemente en la intersección entre el
eje motor 340 y el separador 355 para impedir que salga gas o
material curable del dispositivo de mezcla 100 cuando la sección de
mezcla 100 se conecta al órgano motor 300. El conector de órgano
motor 350 también define una o más ranuras 365 para recibir los
elementos de bloqueo del órgano motor 190 de la envuelta 110, y por
tanto para conectar el conector de órgano motor 350 con la envuelta
110. Los elementos de bloqueo del órgano motor 190 de la envuelta
110 sirven para insertarlos en una o más aberturas 360 y ranuras 365
del conector de órgano motor 350 y para girarlos a fin de bloquear
de manera desmontable la sección de mezcla 100 con el órgano motor
300. De preferencia, los elementos de bloqueo de órgano motor 190,
las aberturas de conector de órgano motor 360 y las ranuras 365 se
guían de manera que el órgano motor pueda unirse al dispositivo de
mezcla en una orientación
preferida.
preferida.
Con referencia a la figura 4, el eje motor 340
sirve para hacer girar el soporte de elemento de mezcla 150 de la
sección de mezcla 100. En una realización preferida, el eje motor
340 es hexagonal y los salientes ranurados 152 y la vía de paso 157
del soporte de elemento de mezcla 150 forman la superficie hexagonal
hembra correspondiente. En otra realización, el eje motor puede
tener una forma similar a un destornillador de extremos planos y el
soporte de elemento de mezcla define una ranura correspondiente.
Cualquier experto en la materia conoce otras configuraciones
adecuadas para permitir que el eje motor accione de manera giratoria
el soporte de elemento de mezcla.
El motor de accionamiento 330 puede activarse de
diferentes modos. Según una realización preferida, un botón 399, se
muestra en la figura 1, se encuentra en una abertura de la cubierta
310 para activar el motor 330 cuando se aprieta.
Con referencia a las figuras 1 y 4, el sistema
de mezcla y distribución de material curable 5 también comprende un
inyector 200. El inyector proporciona fuerza para hacer avanzar el
émbolo 210 axialmente por el interior de la sección de mezcla 100 y
distribuir material curable a un emplazamiento de distribución.
Según una realización preferida, el inyector 200 comprende una
sección de agarre 220 para que el médico pueda manipular
convenientemente el inyector 200. En esta realización, el inyector
200 comprende además una parte interna roscada 230 y un vástago
roscado 240. El vástago roscado 240 comprende un primer extremo 242
proximal al émbolo 210. El vástago roscado también comprende un
segundo extremo 244 distal al émbolo y tiene una palanca 246. El
vástago roscado 240 y la sección interna roscada 230 sirven para
que cuando gire la palanca 246, el vástago roscado 240 se desplace
axialmente en la dirección del primer extremo 120 de la sección de
mezcla 100. A medida que el vástago roscado 240 se desplaza
axialmente, hace avanzar el émbolo 210 axialmente por el interior de
la cámara de mezcla 115.
El inyector también comprende una interfaz para
conectar el segundo extremo 130 de la envuelta 110 de un modo
similar a como el primer extremo 120 de la envuelta 110 se conecta
de manera desmontable con el órgano motor 300. En una realización,
uno o más elementos de bloqueo de inyector 139 del segundo extremo
130 de la envuelta 110 se corresponden con aberturas y ranuras del
inyector 200 para conectar de manera desmontable el inyector 200
con la envuelta 110. Los elementos de bloqueo de inyector 139 de la
envuelta 110 sirven para insertarlos en una o más aberturas del
inyector 200 y para hacerlos girar en el interior de una ranura a
fin de bloquear de manera desmontable la sección de mezcla 100 con
el inyector 200. De preferencia, los elementos de bloqueo de
inyector 139 y las aberturas y ranuras correspondientes del inyector
200 se guían para que el inyector pueda unirse a la envuelta 110 en
una orientación preferida. Aunque esta realización usa elementos de
bloqueo de inyector 139 para conectar la envuelta 110 con el
inyector 200, cualquier experto en la materia entiende que también
se pueden utilizar otros medios de unión, tales como una conexión
roscada o una conexión de ajuste forzado.
Según una realización preferida que se muestra
en las figuras 6a y 6b, el inyector 200 comprende además un
mecanismo de disparo 800 para poder graduar axialmente y de manera
rápida el vástago roscado 240 sin tener que girarlo. En esta
realización, unas secciones internas roscadas 810 sirven para soltar
el vástago roscado 240 a fin de permitir que el vástago 240 se
deslice libremente de manera axial. Según una realización preferida
del inyector 200 que se muestra en las figuras 6a y 6b, el mecanismo
de disparo 800 del inyector comprende dos secciones internas
roscadas 810 que sirven para acoplar el vástago roscado 240. Cada
sección interna roscada contiene dos montantes 814. Las secciones
roscadas 810 se encuentran en el interior de un recipiente giratorio
820. El recipiente giratorio 820 está formado por dos mitades de
recipiente 822. Cada mitad de recipiente 822 contiene dos ranuras
824 orientadas radialmente que sirven para recibir los montantes 814
de las secciones internas roscadas 810 cuando las mitades de
recipiente 822 se conectan entre sí. En esta realización, las
secciones internas roscadas 810 se pueden deslizar por el interior
del recipiente giratorio 820. Los montantes 814 de las secciones
internas roscadas 810 se extienden hacia el exterior del recipiente
giratorio 820. El mecanismo de disparo 800 del inyector también
comprende un reborde 830 con dos aletas de guía 832 y un primer par
de ranuras transversales 834. Las aletas de guía 832 sirven para
sostener el recipiente giratorio 820, aunque permiten que el
recipiente giratorio 820 gire allí. Un montante 814 de la sección
interna roscada 810 se extiende a través de las ranuras
transversales 834 del reborde 830. El mecanismo de disparo 800 del
inyector también comprende una guía de vástago roscado 850. La guía
de vástago roscado 850 define una abertura central que sirve para
recibir y sujetar el vástago roscado 240 y define un segundo par de
ranuras transversales 852. La guía de vástago roscado 850 sirve
para encajar en las aletas de guía 832 del reborde 830. Un montante
814 de cada sección interna roscada 810 se extiende a través de
ranuras transversales 852 de la guía de vástago roscado 850. Un
collar de inyector 860 encaja sobre las aletas de guía 832 del
reborde 830 y sirve para girar alrededor de las aletas de guía 832
del reborde 830. El collar de inyector 860 también se acopla en el
recipiente giratorio 820 de manera que la rotación del collar de
inyector 860 hace girar el recipiente giratorio 820 en las aletas
de guía 832. La rotación del recipiente giratorio 820 hace que los
montantes 814 se deslicen en traslación por el interior de las
ranuras transversales 834, 852. Como las ranuras radiales 824 del
recipiente giratorio 820 también limitan los montantes 814, el
movimiento de traslación hace que las secciones internas roscadas
810 se muevan radialmente por el interior del recipiente giratorio
820. La rotación del collar de inyector 860 hace así que las
secciones internas roscadas 810 entren radialmente en el vástago
roscado 240 y salgan también radialmente del mismo. Cuando las
secciones internas roscadas 810 se colocan radialmente hacia fuera
del vástago roscado 240, el vástago roscado 240 se suelta de las
secciones internas roscadas 810 y puede moverse radialmente con
libertad. Cuando las secciones internas roscadas 810 se colocan
radialmente hacia dentro del vástago roscado 240, el vástago
roscado 240 se acopla con las secciones internas roscadas 810 y
tiene que girarse para desplazarse axialmente.
Cuando el dispositivo según la presente
invención está en funcionamiento, el sistema de distribución de
material curable 5 de preferencia se preempaqueta en un kit. En
una primera fase, la sección de mezcla 100, el órgano motor 300 y
el inyector 200 se montan para formar el dispositivo de distribución
de material curable 5. Según una realización preferida, la sección
de mezcla 100 se preempaqueta con un volumen predeterminado de
componente en polvo. En otra realización, la tapa desmontable 119,
el collar desmontable 170 ó la tapa de orificio desmontable 144
pueden retirarse de la envuelta 110 para poder introducir componente
en polvo en la cámara de mezcla 115. Cualquier experto en la
materia entiende que el componente en polvo puede contener aditivos
además de un polímero en polvo. Los aditivos incluyen o-
tros materiales, tales como fosfatos de calcio, material de crecimiento hacia dentro del hueso, antibióticos, y proteínas.
tros materiales, tales como fosfatos de calcio, material de crecimiento hacia dentro del hueso, antibióticos, y proteínas.
En una realización preferida, cuando el
componente en polvo se ha precargado en la cámara de mezcla 115, la
tapa desmontable 119 se retira y el órgano motor 300 se conecta al
primer extremo 120 de la envuelta 110. Cuando el órgano motor 300
se conecta a la envuelta, el eje motor 340 de la envuelta tiene que
insertarse en la vía de paso 157 del soporte de elemento de mezcla
150 para que el eje motor 340 se acople y haga girar el soporte de
elemento de mezcla 150 cuando gire el eje motor 340. El collar
desmontable 170 también se retira y el inyector 200 se conecta al
segundo extremo 130 de la envuelta 110. Se entiende que se debe
tener cuidado de no derramar el contenido de componente en polvo de
la envuelta cuando se retira la tapa o el collar de la envuelta.
Cuando el inyector 200 se conecta a la envuelta 110, el émbolo 210
tiene que estar en la posición plegada para que se pueda introducir
componente líquido en la cámara de mezcla 115 por el orificio
140.
Después de conectar el órgano motor 300 y el
inyector 200 a la envuelta 110, la tapa de orificio 144 se retira
del orificio 140 y el componente líquido se introduce en la cámara
de mezcla 115. A continuación se describen en detalle dispositivos
para introducir componente líquido en la cámara de mezcla. Según una
realización, la tapa de orificio 144 se vuelve a colocar sobre el
orificio 144. Una vez introducido el componente líquido, los
componentes de material curable están listos para mezclarse. De
preferencia, el médico acciona el motor 330 del órgano motor 300,
haciendo que el eje motor 340 gire rápidamente. La rotación del eje
motor 340 hace que el soporte de elemento de mezcla 150 y el
elemento de mezcla plegable 160 giren también rápidamente. Los
componentes se mezclan hasta que la mezcla contiene las propiedades
óptimas para la aplicación deseada. Para una realización que use
PMMA cargado con sulfato de bario, los componentes se mezclan
preferiblemente durante aproximadamente entre 30 y aproximadamente
150 segundos y más preferiblemente se mezclan durante
aproximadamente 90 segundos. Según una realización preferida, el
órgano motor 300 se programa de antemano para someterlo a un ciclo
de operaciones a través de una secuencia de mezcla predeterminada.
En esta realización, el médico sólo tiene que apretar el botón de
mezcla 399 para que el órgano motor 300 mezcle automáticamente los
materiales dependiendo de una duración de tiempo, una velocidad y
una dirección de giro predeterminadas para conseguir las
propiedades óptimas del material curable. Según una realización
preferida, el órgano motor 300 hace girar el elemento de mezcla 160
en un primer sentido durante un periodo de tiempo predeterminado, y
después en sentido opuesto durante un periodo de tiempo
predeterminado. En otra realización preferida, el sentido de giro
cambia durante el ciclo de mezcla.
Una vez mezclados los componentes, el órgano
motor 300 se retira del primer extremo 120 de la envuelta 110.
Según una realización preferida que se ilustra en la figura 7, el
primer extremo 120 de la envuelta 110 se conecta después a una
cánula 700 para administrar material curable a un emplazamiento de
distribución de un paciente.
Con referencia a la figura 4, una vez retirado
el órgano motor, el émbolo 210 se desplaza axialmente por el
interior de la cámara 115 hacia el primer extremo 120. Según una
realización preferida, el material curable mezclado no ocupa todo
el volumen de la cámara de mezcla 115. Como resultado de ello,
quedan bolsas de gas 710 en el interior de la cámara de mezcla 115.
A medida que el émbolo 210 se desplaza por el interior de la cámara
de mezcla 115 hacia el primer extremo 120 de la envuelta 110, se
permite que salga gas por una o más ranuras 195 de la superficie
interna de la envuelta 110 hacia el segundo extremo 130 de la
envuelta 110 y hacia la parte posterior del émbolo 210. Las ranuras
195 permiten de manera conveniente eliminar gas del material
curable a medida que el émbolo 210 se desplaza y comprime el
material curable. La eliminación de gas del material curable
proporciona de manera ventajosa un material curable más consistente
y una distribución más efectiva del material curable. Según otra
realización preferida, también se deja salir gas de la cámara de
mezcla 115 a través de agujeros de ventilación filtrantes 270 que
hay en la envuelta. Cualquier experto en la materia puede darse
cuenta de que el émbolo de inyector 210 puede desplazarse con más
facilidad cuando el material curable contiene bolsas de gas 710 y
por tanto es menos denso. A medida que el gas se elimina del
material curable, el material curable se hace más denso y se
necesita más fuerza para que avance el émbolo 210. Según una
realización preferida ya descrita, el vástago roscado 240 puede
soltarse de las secciones internas roscadas 230 del inyector 200.
En esta realización, el émbolo 210 puede empujarse rápidamente hacia
el primer extremo 120 de la envuelta 110 para comprimir el material
curable y eliminar gas del material curable. Cuando encontramos una
alta resistencia debido a la densidad del material curable, se puede
hacer que la sección interna roscada 230 se acople con el vástago
roscado 240, y que el émbolo 210 pueda seguir avanzando haciendo
girar la palanca 246 que está en el vástago roscado 240.
Con referencia a la figura 7, a medida que el
émbolo 210 se gradúa hacia el primer extremo 120 de la envuelta
110, el émbolo 210 se acopla en el elemento de mezcla plegable 160 y
hace que el elemento de mezcla plegable 160 se pliegue en el primer
extremo 120 de la envuelta 110. Además, a medida que el émbolo 210
se gradúa hacia el primer extremo 120 de la envuelta 110, el
material curable es empujado a través de la vía de paso 157 del
soporte de elemento de mezcla 150 y de ese modo se distribuye
material curable desde el primer extremo 120 de la envuelta
110.
Se pueden utilizar varios modos de distribución
de componente líquido para mezclar con un componente en polvo.
Según un método del estado de la técnica, una ampolla 410 (a modo de
ejemplo, ver figura 8a) llena de componente líquido se puede romper
para administrar el componente líquido. La ampolla se hace
normalmente con una envoltura frágil, tal como vidrio, que puede
romperse para liberar el componente líquido. Una ampolla 410
normalmente comprende un cuerpo 412, un cuello 414, y una punta
416. En este método, el cuello 414 está normalmente rayado para que
el médico pueda romper la punta 416 del cuello 412 con la mano. El
contenido del cuerpo 412 se puede vaciar después en una cubeta de
mezcla. En este método del estado de la técnica, sin embargo, la
ampolla 410 puede romperse en las manos del médico, quedando el
médico expuesto a objetos cortantes, a humos nocivos y a que el
contenido líquido se derrame.
Según una realización preferida de la presente
invención, y con referencia a las figuras 8a y 8b, el sistema de
mezcla y distribución de material 5 también comprende un sistema de
distribución de componente líquido 400 para administrar un
componente líquido a la cámara de mezcla 115. En la realización que
se ilustra en las figuras 8a y 8b, una ampolla 410 se coloca en el
interior de un conjunto de tipo jeringa en donde la ampolla 410
puede romperse y el componente líquido distribuirse a la cámara de
mezcla 115 de un sistema cerrado. De este modo, el médico no tiene
que manipular la ampolla para romperla y no queda expuesto ni a
humos ni a olores asociados al componente líquido. El sistema de
distribución de componente líquido 400 según la realización
preferida de las figuras 8a y 8b comprende un tambor de jeringa 420,
una leva 440 y un émbolo de componente líquido 450. El tambor de
jeringa 420 es de preferencia cilíndrico y comprende una sección de
diámetro mayor 422 y una sección de diámetro reducido 426
conectadas mediante una sección de transición 424. La superficie
interna del tambor de jeringa 420 define una o más estrías de guía
425 que sobresalen de la superficie interna del tambor de jeringa y
se extienden longitudinalmente por una sección del tambor 420. El
tambor de jeringa 420 es de preferencia transparente para
proporcionar al médico una indicación visual del emplazamiento del
émbolo de componente líquido 450 y del contenido de la ampolla 410.
El tambor de jeringa 420 es preferentemente de polietileno. Según
una realización preferida, la sección de diámetro reducido tiene un
filtro 429 para filtrar partículas de vidrio procedentes de la
ampolla rota aunque permite que lo atraviese el componente
líquido.
El émbolo de componente líquido 450 sirve para
insertarlo en el tambor de jeringa 420. El émbolo de componente
líquido 450 comprende un compartimento de ampolla 452 para recibir
una ampolla 410. El émbolo de componente líquido 450 también
comprende una o más aberturas 454 que sirven para sujetar de manera
deslizable una o más varillas de rotura 456. Cada varilla de rotura
comprende de manera preferible una o más juntas tóricas 458 para
impedir que circule componente líquido alrededor de varillas de
rotura 456. El componente líquido también comprende una ranura 460
para recibir una junta tórica 462. La junta tórica 462 impide que
salgan del sistema humos y olores asociados al componente líquido.
El émbolo de componente líquido 450 también comprende una punta de
émbolo 464 proximal al extremo de salida 428 del tambor de jeringa
420. La punta de émbolo 464 es de preferencia cilíndrica y tiene
sustancialmente el mismo diámetro que el de la sección de diámetro
reducido 426 del tambor de jeringa 420, de manera que la punta 464
puede crear una junta estanca entre la punta 464 y la sección de
diámetro reducido 426 del tambor de jeringa 420. La punta de émbolo
es preferiblemente de un material flexible y de preferencia se
ajusta a presión en el extremo del émbolo de componente líquido 450.
El émbolo de componente líquido 450 también comprende una tapa
desmontable 468 que se coloca sobre el compartimento de ampolla 452
para mantener la ampolla 410 en su sitio y además proporciona una
junta estanca a humos u olores. El émbolo de componente líquido 450
también comprende la leva 440. La leva 440 se conecta al émbolo de
componente líquido 450 proximal a las aberturas de la varilla de
rotura 454 y sirve para permitir que el émbolo de componente
líquido 450 gire en correspondencia con la leva 440.
Con referencia a las figuras 9a y 9b, la leva
440 es normalmente cilíndrica y comprende en su parte central una
abertura para permitir que el émbolo de componente líquido 450 la
atraviese. Una o más estrías de guía 425 del tambor de jeringa 420
se acoplan en una o más ranuras interfaciales 442 de la leva. La
leva 440 se coloca en el tambor de jeringa 420 de manera que las
estrías de guía impiden que la leva 440 gire en el interior del
tambor de jeringa 420. Unas superficies de leva internas 444 de la
leva 440 definen una forma normalmente ovalada. La forma
normalmente ovalada de las superficies de leva 444 permite a las
varillas de rotura 456 de la ampolla extenderse hasta el exterior
del émbolo de componente líquido 450 cuando el émbolo de componente
líquido 450 está en una primera orientación. Cuando el émbolo de
componente líquido 450 gira 90 grados hasta una segunda
orientación, las varillas de rotura 456 se deslizan por las
superficies de leva 444 desde la sección interna ancha 445 de la
leva 440 hasta la sección interna estrecha 447 y de ese modo mueven
las varillas de rotura 456 hacia el centro del émbolo de componente
líquido 450.
Cuando el sistema de distribución de componente
líquido 400 está en funcionamiento, el émbolo de componente líquido
450 y la leva 440 se colocan en el tambor de jeringa 420. El émbolo
de componente líquido 450 de preferencia se coloca axialmente en el
tambor de jeringa 420 de manera que la punta de émbolo 464 queda en
la sección de diámetro más grande 422 del tambor de jeringa 420 y
justo por encima de la zona de transición 424. El émbolo de
componente líquido 450 está en la primera orientación para permitir
a las varillas de rotura 456 extenderse hacia el exterior del
émbolo de componente líquido 450, y hasta la sección interna de
diámetro más grande 445 de la leva 440. Una ampolla 410 se coloca
en el compartimento de ampolla 462. Cuando el émbolo de componente
líquido 450 está en la primera orientación, la punta de la ampolla
410 se coloca entre las varillas de rotura 456. La tapa 468 se
coloca después sobre el émbolo de componente líquido 450.
Según una realización preferida, el sistema de
distribución de componente líquido 400 se conecta después a la
sección de mezcla 100. De preferencia, el sistema de distribución de
componente líquido 400 se orienta verticalmente por encima de la
sección de mezcla 100 para permitir que el componente líquido
circule por gravedad hasta la sección de mezcla 100 después de
romper la ampolla 410. Después de la conexión con la sección de
mezcla 100, el émbolo de componente líquido 450 se gira 90 grados
con respecto al tambor de jeringa 420. Según se va girando el
émbolo de componente líquido 450, 90 grados, las varillas de rotura
456 se deslizan por las superficies de leva 444 y son empujadas
hacia dentro. Las varillas de rotura 456 se desplazan así hacia el
centro del émbolo de componente líquido 450 a medida que las
varillas de rotura 456 se desplazan desde la sección interna más
ancha 445 de la leva 440 hasta la sección interna más estrecha 447
de la leva 440. El movimiento hacia dentro de las varillas de
rotura 456 hace que las puntas de las varillas de rotura 456
atraviesen la punta 416 de la ampolla 410 y liberen el componente
líquido.
El componente líquido circula hasta la sección
de diámetro reducido 426 del tambor de jeringa 420 gracias a la
fuerza de la gravedad. El émbolo de componente líquido 450 se empuja
después axialmente para que la punta de émbolo 464 se acople en la
superficie interna de la sección de diámetro reducido 426 del tambor
de jeringa 420. El desplazamiento continuo hacia abajo crea presión
en el tambor de jeringa 420 que además ayuda a empujar el
componente líquido hasta la sección de mezcla 100.
Según otra realización preferida de la presente
invención, y con referencia a la figura 10, el sistema de mezcla y
distribución de material curable 5 comprende un sistema de
distribución de componente líquido 500 para administrar un
componente líquido a la cámara de mezcla 115. En esta realización,
una ampolla se rompe con la mano pero, sin embargo, se proporciona
protección al médico. El sistema de distribución de componente
líquido 500 comprende una base 510, un manguito protector 520 y una
tapa 530. La base 510 es de preferencia cilíndrica y define una
cámara 515 que sirve para sujetar el cuerpo 412 de una ampolla 410.
El manguito protector 520 sirve para encajarlo sobre la punta 416
de una ampolla 410. El manguito protector 520 se hace
preferiblemente con un material no perecedero que pueda resistir
perforaciones con objetos afilados. La tapa 530 es preferiblemente
cilíndrica y define una cámara 535 que sirve para contener el cuerpo
412 de una ampolla 410. La tapa 530 también comprende una sección
de aguja 540. La sección de aguja 540 sirve para acoplarla en un
orificio 140 de una cámara de mezcla 115 a fin de administrar
componente líquido a la cámara de mezcla 115. Según una realización
preferida, la sección de aguja 540 también comprende una válvula 545
para impedir la circulación de líquido a través de la sección de
aguja 540.
Durante el funcionamiento de esta realización,
una ampolla 410 se coloca en el interior de la cámara 515 de la
base 510. El manguito protector 520 se coloca sobre la punta 416 de
la ampolla 410. De preferencia con el manguito 520 y la punta 416
en una mano y la base 510 y el cuerpo 412 en la otra, el médico
rompe la punta de la ampolla 416 del cuerpo de ampolla 412. La tapa
530 se coloca después sobre el cuerpo 412 de la ampolla 410, y la
tapa 530 y la base 510 se conectan entre sí. De preferencia, la tapa
530 y la base 510 se ajustan entre sí a presión. Sin embargo,
cualquier experto en la materia conoce otros medios adecuados para
conectar la tapa 530 y la base 510. El sistema de distribución de
componente líquido 500 se invierte después para que pueda circular
componente líquido por gravedad hasta la sección de aguja 530. El
sistema de distribución de componente líquido 500 se conecta
después a un orificio 140 que está en comunicación fluida con una
cámara de mezcla 115 a fin de administrar componente líquido a la
cámara de mezcla 115.
El sistema y método responden a una necesidad
que se percibe desde hace mucho tiempo, para aumentar la seguridad
y el control en la mezcla y administración de material curable a un
paciente mediante la provisión de un dispositivo de mezcla y
distribución cerrado en donde se puede administrar material
directamente desde una cámara de mezcla. La cámara de mezcla
incluye un elemento de mezcla plegable que mezcla los componentes
del material curable y que se pliega dentro de la cámara de mezcla
cuando un émbolo empuja cemento fuera de la cámara de mezcla.
Claims (17)
1. Sistema de mezcla y distribución (5) para
mezclar dos componentes y distribuir una mezcla, comprendiendo dicho
sistema:
una sección de mezcla (100, 110) que define una
cámara de mezcla (115) que presenta un primer extremo (120) y un
segundo extremo (130);
un elemento de mezcla plegable (160) que sirve
para mezclar un primer componente con un segundo componente en la
cámara de mezcla; y
un émbolo (210) que sirve para asegurar una
estanqueidad en una superficie interna de la cámara de mezcla,
sistema caracterizado porque comprende
además:
un soporte de elemento de mezcla (150) en el
primer extremo de la cámara de mezcla que define una vía de paso
(157) entre la cámara de mezcla y el exterior de la cámara de
mezcla, en donde el elemento de mezcla plegable se conecta al
soporte de elemento de mezcla, y en donde el elemento de mezcla
plegable se pliega por el primer extremo a medida que avanza el
émbolo desde el segundo extremo al primero, y la mezcla se
distribuye por la vía de paso que está en el soporte de elemento de
mezcla.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Sistema según la reivindicación 1, en donde
el elemento de mezcla plegable (160) es un resorte y el soporte de
elemento de mezcla (150) es un soporte de resorte.
3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2, en
donde la sección de mezcla (100, 110) define una sección de diámetro
reducido (127) proximal al primer extremo (120) de la cámara de
mezcla (115) y como mínimo una parte del soporte de elemento de
mezcla (150) se coloca dentro de la sección de diámetro
reducido.
4. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en donde la cámara de mezcla (115) define un
eje longitudinal y el elemento de mezcla plegable (160) se puede
utilizar para mezclar el primer componente con el segundo
componente haciendo que gire alrededor del eje longitudinal.
5. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, que comprende además un eje motor (340) que
se puede acoplar en la vía de paso (157) del soporte de elemento de
mezcla (150), en donde la rotación del eje motor hace girar el
soporte de elemento de mezcla y el elemento de mezcla plegable
(160).
6. Sistema según la reivindicación 5, en donde
el eje motor (340) forma parte de un órgano motor (300) que se
puede conectar de manera separable a la sección de mezcla (100, 110)
adyacente al primer extremo (120) de la cámara de mezcla (115).
7. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el émbolo (210) se conecta a
un inyector (200) que tiene una palanca (246) y el émbolo avanza
por la cámara de mezcla (115) al girar la palanca.
8. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la mezcla de los dos
componentes forma un material curable y la vía de paso (157) puede
servir para distribuir el material curable.
9. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde la sección de mezcla (100,
110) está provista de un tambor de mezcla que comprende un orificio
de introducción de componente líquido (140) para introducir un
componente líquido en la cámara de mezcla (115).
10. Sistema según la reivindicación 9, en donde
el tambor de mezcla es transparente.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Sistema según la reivindicación 9 ó 10, que
comprende además un dispositivo de distribución de componente
líquido (400) para distribuir un componente líquido a través del
orificio de introducción de componente líquido (140) hasta la
cámara de mezcla (115), comprendiendo dicho dispositivo de
distribución de componente líquido:
un soporte de ampolla alargado (450) que
presenta un eje longitudinal y comprende una cámara (452) que puede
servir para contener una ampolla (410); y
como mínimo una varilla de rotura (456) recibida
por deslizamiento en el interior de una abertura (454) de soporte
de ampolla,
en donde el movimiento giratorio del soporte de
ampolla produce el desplazamiento radialmente hacia dentro de al
menos una varilla de rotura y la perforación de la ampolla cuando la
ampolla está presente en el soporte de ampolla.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Dispositivo según la reivindicación 11, que
comprende además un tambor de jeringa (420) que define una cámara y
un extremo de salida (428), pudiendo servir la cámara de tambor de
jeringa para recibir el soporte de ampolla (450).
13. Dispositivo según la reivindicación 11 ó 12,
que comprende además una leva (440) que se conecta al soporte de
ampolla (450), definiendo la leva como mínimo una superficie de leva
que presenta una sección interna ancha (445) y una sección interna
estrecha (447), pudiéndose asociar el o las varillas de rotura (456)
con la o las superficies de leva, en donde cuando el soporte de
ampolla (450) presenta una primera orientación, el o las varillas
de rotura se acoplan en la sección interna ancha de la o las
superficies de leva y son distales a la ampolla (410) y en donde
cuando el soporte de ampolla presenta una segunda orientación, el o
las varillas de rotura se acoplan en la sección interna estrecha de
la o las superficies de leva y se colocan radialmente hacia dentro
con respecto a la primera orientación para perforar la ampolla.
\vskip1.000000\baselineskip
14. Sistema según la reivindicación 9 ó 10, que
comprende además un dispositivo de distribución de componente
líquido (500) para distribuir un componente líquido por el orificio
de introducción de componente líquido (140) hasta la cámara de
mezcla (115), comprendiendo dicho dispositivo de distribución de
componente líquido:
una ampolla (410) que contiene un volumen de
líquido, estando la ampolla al menos parcialmente rota;
una base (510); y
una tapa (530) unida de manera separable a la
base, definiendo la tapa y la base una cámara (535) que puede
servir para contener la ampolla, teniendo la tapa un extremo de
salida (540) para distribuir el líquido.
\vskip1.000000\baselineskip
15. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el soporte de elemento de
mezcla se puede plegar dentro de la cámara de mezcla (115).
\vskip1.000000\baselineskip
16. Sistema de mezcla de un primer componente y
un segundo componente para formar un material curable mezclado y
después distribuir dicho material curable mezclado, comprendiendo el
método las fases de:
provisión de un sistema de mezcla y distribución
según la reivindicación 5 ó 6;
carga de un componente en polvo en la cámara de
mezcla (115),
carga de un componente líquido en la cámara de
mezcla (115);
inserción del eje motor (340) en el primer
extremo (120) de la cámara de mezcla para acoplar el soporte de
elemento de mezcla (150);
hacer que gire el elemento de mezcla (160) al
girar el eje motor, mezclar el primer componente con el segundo y
formar una mezcla;
inserción del émbolo (210) en el segundo extremo
(130) de la cámara de mezcla;
desplazamiento del émbolo hacia el primer
extremo de la cámara de mezcla, aplicando el émbolo una fuerza sobre
la mezcla;
distribución de la mezcla desde el primer
extremo de la cámara de mezcla a través de la vía de paso (157)
formada en el soporte de elemento de mezcla.
\vskip1.000000\baselineskip
17. Método según la reivindicación 16, en donde
el elemento de mezcla plegable es el único medio para mezclar el
primer componente con el segundo componente.
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