JP2002326022A - 改良した混合ブレード構造を有する骨セメント材混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液体骨セメント成分を混合ブレード内に導
入すると、液体骨セメント成分が混合チャンバー内の軸
方向全体に行き渡り、それによって液体骨セメント成分
とパウダー骨セメント成分との十分な混合が可能となる
構造を有する混合ブレードを提供する。 【解決手段】 ハンドルと、キャニスターと、混合ブレ
ードとを備え、前記キャニスターがチャンバーを画定
し、前記混合ブレードが、軸と、前記軸によって支持さ
れた少なくとも１つの羽とを備え、前記ハンドルの動き
に応答し回転し、前記混合チャンバー内に位置してお
り、前記軸には、（１）入口オリフィスと、（２）複数
の出口オリフィスと、（３）前記入口オリフィスと前記
複数の出口オリフィスのそれぞれとを連通させる流体経
路とが形成されている骨セメント材混合装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】仮特許出願 本出願は、２０００年１２月１日に出願した米国仮特許
出願第６０／２５０，８０８号の恩典を請求するもので
ある。上記仮特許出願に言及することをもって、そのす
べての開示が本明細書に含まれるものとする。クロス・リファレンス Timothy G. Vendrely、Jack F. Long、Christopher Bat
tles、Paul DeCesare、Patrick Gutelius、およびSam S
ackettによる「Bone Cement Mixing Apparatus having
Improved Gearing Arrangement for Driving a Mixing
Blade」と題する同時係続米国有用特許出願第＿＿／＿
＿＿＿号（代理人整理番号１６７１−０２０６）を参照
されたい。前記特許出願は、本発明の譲受人と同一の譲
受人に譲渡され、本出願と同時に出願された。上記特許
出願に言及することをもって、そのすべての開示が本明
細書に含まれるものとする。本発明は外科用装置に関す
る。特に、本発明は骨セメント材を混合するための装置
およびその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】様々な整形外科処置において、例えば人
工関節移植部品の取り付け、または骨関節の形成や治
療、その他の整形外科処理のためにセメント材またはグ
ラウト材が必要である。このような目的に一般に使用さ
れるセメント材には自己硬化型樹脂が用いられる。この
ような自己硬化型樹脂は、種々の液体モノマーまたはコ
モノマーをパウダー化したポリマーやコポリマーと混合
して製造され、グラウト材として使用される粘性の混合
剤である。

【０００３】このパウダー成分と液体成分の混合により
即硬化型の材料が得られる。従って、このセメント材
は、手術の直前に手術室で直接調整されるのが一般的で
ある。具体的には、手術室でパウダー成分と液体成分を
混合する際には、通常は骨セメント材混合装置が用いら
れる。次に、外科医が使用するために、得られた混合物
をこの混合装置から取り出して骨セメント材供給装置に
入れる。具体的には、まず、骨セメント材をこの混合装
置から掬い取る、或いは他の方法で取り出し、次に、外
科医が使用し易いように注入式の供給装置に移す。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した骨セメント材
混合装置およびその供給装置には、混合および供給に関
連した幾つかの欠点がある。例えば、モノマーを混合装
置に投入時、およびその後のモノマーと骨セメント材の
パウダー成分の混合時に、モノマー蒸気が生じてしま
う。このようなモノマー蒸気は有害であり、かつ／また
は有毒の可能性がある。通常、骨セメント材は手術室で
混合されるため、混合装置からこのような蒸気が流出す
るのを防止することが重要である。しかしながら、これ
までの構造の混合装置には、このような蒸気の流出を抑
制するような機構が備えられていない。

【０００５】さらに、このような従来の混合装置には、
液体成分とパウダー成分の不完全な混合に起因する問題
がある。具体的には、このような従来の混合装置で混合
する時に、液体成分とパウダー成分が十分に混合されな
いことがよくある。また、従来の混合容器は透明ではな
いために、混合装置を操作している者が容器内の混合物
（骨セメント材）を視認することができないという問題
が上記問題に加わる。

【０００６】さらに、上記装置には、混合装置で混合し
た骨セメント材を供給装置に移すなどの操作上の非効率
等の問題もある。具体的には、第一の装置（混合装置）
から混合した骨セメント材を取り出してそれを第二の装
置（供給装置）に移さなければならないため、更なる操
作ステップが必要であり、骨セメント材を移す時に余分
な時間がかかる。さらに、混合したセメント材の全てを
混合装置から供給装置に移すことは実質的に不可能であ
り、このステップで一定量のセメント材が損失してしま
う。

【０００７】従って、上記した１つ或いは複数の問題を
克服した骨セメント材混合装置およびその方法が必要で
ある。特に、手術室内における液体骨セメント材から発
生する蒸気の流出を、完全には排除しないまでも減少さ
せた骨セメント材混合装置およびその方法が必要であ
る。さらに、骨セメント材を供給することも可能な骨セ
メント材混合装置およびその方法が必要である。さら
に、パウダーセメント成分の一部が液体セメント成分と
完全には混合されないケースを低減させた、或いは完全
に排除した骨セメント材混合装置およびその方法が必要
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の概念にしたがっ
て、骨セメント材混合装置を提供する。この骨セメント
材混合装置は、ハンドルおよび混合チャンバーに形成さ
れたキャニスターを備えている。この骨セメント材混合
装置はさらに、ハンドルの動きに応答して回転する混合
ブレードを備え、この混合ブレードは混合チャンバー内
に配置されている。この混合ブレードは、軸と、この軸
によって支持されている少なくとも１つの羽を備える。
また、軸には、（１）入口オリフィス、（２）複数の出
口オリフィス、および（３）流体経路が設けられてお
り、この流体経路によって入口オリフィスとこれらの複
数の出口オリフィスのそれぞれとが連通している。

【０００９】本発明の別の実施の形態にしたがって、骨
セメント材混合方法を提供する。この方法は、（１）キ
ャニスター内にパウダー骨セメント成分を導入するステ
ップと、（２）この導入ステップの後にキャニスターを
密閉するステップと、（３）この密閉ステップの後にキ
ャニスター内に配置されている混合ブレードを介して液
体骨セメント成分を注入するステップと、（４）混合ブ
レードを介して液体骨セメント成分を導入した後に混合
ブレードを回転させるステップとを含む。混合ブレード
は、（１）入口オリフィスと、（２）複数の出口オリフ
ィスと、（３）流体経路とを備えており、この流体経路
によって入口オリフィスと複数の出口オリフィスのそれ
ぞれとが連通している。液体骨セメント成分を注入する
ステップはさらに、液体骨セメント成分を（１）入口オ
リフィスを介して混合ブレードの中に導入し、（２）流
体経路を通し、（３）複数の出口オリフィスを介して混
合ブレードから流出させるステップを含む。

【００１０】本発明の別の実施の形態にしたがって、骨
セメント材混合装置を提供する。この骨セメント材混合
装置は、混合チャンバーを画定するコンテナを備える。
さらに、骨セメント材混合装置は、混合チャンバー内に
配置される混合ブレードを備える。この混合ブレード
は、（１）入口オリフィスと、（２）複数の出口オリフ
ィスと、（３）流体経路とを備え、この流体経路によっ
てこの入口オリフィスとこれらの複数の出口オリフィス
のそれぞれとが連通している。

【００１１】本発明の別の実施の形態にしたがって、ハ
ンドルを備える骨セメント材混合装置を提供する。この
骨セメント材混合装置はさらに、第一の混合チャンバー
部分を画定する第一のキャニスターセグメントと、第二
の混合チャンバー部分を画定する第二のキャニスターセ
グメントとを備える。さらに、この骨セメント材混合装
置は、ハンドルの動きに応答して回転する混合ブレード
を備える。この混合ブレードは、第一の混合チャンバー
部分内および第二の混合チャンバー部分内の双方に渡っ
て配置される。さらに、第一のキャニスターセグメント
が第一の結合部を備え、第二のキャニスターセグメント
が第二の結合部を備える。この第一の結合部と第二の結
合部とが協働して、第一のキャニスターセグメントと第
二のキャニスターセグメントとが連結されるようになっ
ている。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明は、様々な改変や改良を容
易に行うことができるが、添付の図面の例を用いて特定
の実施の形態を示し以降にその説明をする。しかしなが
ら、本発明を特定の形態に限定する意図はなく、本発明
の趣旨および範囲内の全ての改変や改良、同等物が本発
明に包含されるものであることを理解されたい。

【００１３】図１乃至図７には、本発明の特徴を有する
骨セメント材混合装置１０が示されている。以降に詳述
するように、本発明の骨セメント材混合装置１０は、一
定量のパウダー骨セメント成分および液体骨セメント成
分（例えば、モノマー）を受容し、それらのパウダー骨
セメント成分と液体骨セメント成分を混合するように構
成されている。また、この骨セメント材混合装置１０は
骨セメント材供給装置としても使用できるため、別個の
骨セメント材供給装置を必要としない。

【００１４】この混合装置１０はキャニスター１２を備
え、このキャニスター内に混合チャンバー１４が画定さ
れている。このキャニスター１２は、一対の同一の円柱
状カートリッジ１６，１８として具現されるのが好まし
い。これらのカートリッジ１６，１８を用いることによ
って、混合装置１０のモジューラー構造が可能となると
ともに、混合装置１０の構成に用いられる複数の異なっ
た構成部品を減らすことも可能となる。

【００１５】各カートリッジ１６，１８は、透明なプラ
スチック材料などの透明な材料から形成されるのが好ま
しい。カートリッジ１６，１８の形成に透明な材料を用
いる利点は、使用者が混合チャンバー１４内の内容物
（即ち、パウダーと液体のセメント成分）が互いに十分
に（即ち、完全に）混合されたかを確認するために、そ
の内容物を観察できるということである。

【００１６】さらに、これらのカートリッジ１６，１８
は、任意の量の骨セメント材を受容するように形成する
ことも可能である。カートリッジ１６，１８は、少なく
とも１２０ｇｍのパウダー骨セメント成分およびそれに
対応する量の液体骨セメント成分（即ち、モノマー）を
受容できるように形成するのが好ましい。それは、通常
外科処置には３回の骨セメントパウダーの調整（１回に
付き４０ｇｍ）が必要であるためである。従来の混合装
置を用いる場合は、別々に３回調整（混合）する必要が
多々あったため、外科処置中における現場での遅れおよ
び／またはタイミングの困難さが生じ得た。ところが、
本発明の混合装置１０は、同時に３回分の混合ができる
ようにしてこの問題点を解決した。

【００１７】各カートリッジ１６，１８の上端部２０に
は、第一の数のねじ２２が形成されており、一方、各カ
ートリッジ１６，１８の下端部２４には、対応する数の
ねじ２６が形成されている。これらのねじ２２，２６
を、互いに螺合（カートリッジ１６と１８との間が接合
部となっている場合）するか、或いは別の複数の部材と
螺合することが可能である。具体的には、図７に示され
ているように、カートリッジ１６の上端部２０に形成さ
れたねじ２２は、混合ヘッドアセンブリ３０に関連する
複数のねじ２８と螺合する。一方、キャニスター１８の
下端部２４に形成されたねじ２６は、ベース３４に形成
された複数のねじ３２と螺合する。Ｏリング１５８など
のシーリング部材が、各ねじ結合部（即ち、カートリッ
ジ１６と１８との間、カートリッジ１６と混合ヘッドア
センブリ３０との間、カートリッジ１８とベース３４と
の間）に用いられるのが好ましい。

【００１８】図１、図７、および図９に示されているよ
うに、混合ヘッドアセンブリ３０は上部ギアハウジング
３６および下部ギアハウジング３８を有する。この上部
ギアハウジング３６は、下部ギアハウジング３８とプレ
スばめするか、或いはその他の方法で接合される。混合
ヘッドアセンブリ３０はまた、上部ギアハウジング３６
に回転可能に取り付けられたクランク４０を有する。ク
ランク４０は延長アーム４２を備え、その延長アームの
端部には回転可能にノブ４４が固定されている。以降に
より詳細に説明するように、上部ギアハウジング３６と
下部ギアハウジング３８は協働して歯車列４６を収容す
る。この歯車列４６は、クランク４０の回転によって駆
動される。詳細には、歯車列４６は、下部ギアハウジン
グ３８に回転可能に取り付けられた出力ピニオン４８を
含む。この出力ピニオン４８は、下方に向かって延在す
る結合部５０を有する（図１３を参照）。この結合部５
０は、下部ギアハウジング３８に形成された開口５１を
貫通して延在する。出力ピニオン４８の結合部５０は、
混合ブレード５２の上端部１０６に回転しないように固
定されている。具体的には、図９および図１２に示され
ているように、出力ピニオン４８の結合部５０は複数の
バーブ５８を備える。これらの複数のバーブ５８は、混
合ブレード５２の結合部１０８に形成された対応する複
数のスロット６０に受容される（図７および図９参
照）。したがって、出力ピニオン４８が回転すると、混
合ブレード５２が同様の回転（即ち、同じ方向同じ角速
度）をする。

【００１９】図１２乃至図１７を参照すると、混合ヘッ
ドアセンブリ３０が詳細に示されている。この混合ヘッ
ドアセンブリ３０は、クランク４０およびギアハウジン
グ３６，３８に加えて、方向歯車５４、中間歯車５６、
および出力ピニオン４８を備える。図１２および図１３
に示されているように、方向歯車５４、中間歯車５６、
および出力ピニオン４８は、上部ギアハウジング３６お
よび下部ギアハウジング３８によって画定されたハウジ
ング内に収容されている。具体的には、出力ピニオン４
８には肩６０が形成されている。出力ピニオン４８の結
合部５０が下部ギアハウジング３８に形成された開口５
１に挿入されると、この出力ピニオン４８の肩６０がこ
のギアハウジング３８の支持面６２に接触して出力ピニ
オン４８が支持され（図１３を参照）、それによって出
力ピニオン４８がギアハウジング３８に対して回転が可
能となる。

【００２０】中間歯車５６には開口６４（図１２を参
照）が形成されていて、その開口６４が下部ギアハウジ
ング３８に形成されたポスト６６（図１３および図１４
を参照）を受容するようになっている。それによって、
中間歯車５６が下部ギアハウジングに対して回転可能に
取り付けられる。中間歯車５６はまた、その他方の端部
から突き出たポスト６８を有する。そのポスト６８は、
方向歯車５４の本体７２に形成されたスロット７０内に
受容される（図１０および図１７を参照）。方向歯車５
４の回転時、ポスト６８はスロット７０によって保持さ
れるか、或いは別の方法でスロット７０内に維持され
る。

【００２１】方向歯車５４は、六角形状のカップリング
機構７４によってクランク４０に回転しないように取り
付けられる。詳しくは、クランク４０は、このクランク
４０から下方に向かって延在する六角形状の部材７６を
備えている。一方、方向歯車５４の本体７２は、この本
体７２から上方に向かって延在するやや大きい六角形状
の部材７８を備えている。混合ヘッドアセンブリの組み
立ての際、クランク４０の肩８０を上部ギアハウジング
３６の上面に形成された軸受面８２に接触するように配
設して（図１３を参照）、クランク４０の六角形状部材
７６が、上部ギアハウジング３６に形成されたハウジン
グ開口８４を貫通して延在するようにする。このように
配設する場合、クランク４０の六角形状部材７６を、上
部ギアハウジング３６内に配置されている方向歯車５４
の六角形状部材７８にプレスばめする、或いはその他の
方法で受容する（図１１を参照）。このように固定され
る場合、クランク４０が上部ギアハウジング３６に対し
て回転すると、上部ギアハウジング３６に対して方向歯
車５４が同様に回転する。方向歯車５４は図１７に示さ
れている中心軸ＣＡを中心に回転することに留意された
い。

【００２２】中間歯車５６は、方向歯車５４および出力
ピニオン４８の両方と噛み合う。具体的には、図１７に
示されているように、方向歯車５４は、その本体７２に
形成された第一の数の歯８６を備えている。これらの歯
８６は、方向歯車５４の回転軸を画定する開口８８の周
辺の一部に設けられている。方向歯車５４はまた、その
本体７２に形成された第二の数の歯９０を備えている。
図１７に示されているように、これらの歯９０は、歯８
６から半径方向外側に離れて位置する。以降に詳述する
ように、歯８６および歯９０は中間歯車５６と選択的に
噛合するようになっており、それによって異なった速度
および回転方向で出力ピニオン４８が選択的に駆動され
る（従って、混合ブレード５２も駆動する）。

【００２３】中心軸ＣＡは、方向歯車５４を第一の方向
歯車側と第二の方向歯車側に分割する面Ｐに延在する
（図１７を参照）ことに留意されたい。さらに、方向歯
車５４は、（１）歯８６のすべてが第一の入力歯車側に
配置され、（２）歯９０のすべてが第二の入力歯車側に
配置された構造となっている。

【００２４】図１２乃至図１４、図１５、および図１６
に示されているように、中間歯車５６には一定数の歯９
２が形成されており、出力ピニオン４８には一定数の歯
９４が形成されている。中間歯車５６の歯９２は、出力
ピニオン４８の歯９４と噛合する。従って、中間歯車５
６が所定方向に回転すると、出力ピニオン４８は逆方向
に回転する。例えば、中間歯車５６が時計回りに回転す
ると、出力ピニオン４８は反時計回りに回転し、逆に、
中間歯車５６が反時計回りに回転すると、出力ピニオン
４８は時計回りに回転する。

【００２５】上述の説明から分かるように、中間歯車５
６の歯９２は、方向歯車５４の回転中は、その内歯８６
或いは外歯９０の何れか一方と噛合している。具体的に
は、方向歯車５４が反時計回りの方向に回転する場合は
（図１５乃至図１７の底面図における矢印９６の方
向）、中間歯車５６は初めに方向歯車５４の外歯９０と
噛合するため、中間歯車５６も反時計回りの方向に回転
する（矢印９６の方向）。中間歯車５６が反時計回りに
回転すると、出力ピニオン４８は（従って混合ブレード
５２も）その反対方向（図１５乃至図１７の底面図にお
ける矢印９８の方向）に回転する。

【００２６】クランク４０（従って方向歯車５４も）の
反時計回りの方向（図１５乃至図１７の底面図における
矢印９６の方向）の回転が続くと、外歯９０の最後の歯
１００と中間歯車５６との噛合が終了し、内歯８６の最
初の歯１０２と中間歯車５６との噛合が始まる。中間歯
車５６が外歯９０のセットおよび内歯８６のセットの両
方と同時に噛合するのを避けるために、外歯９０の最後
の歯１００と内歯８６の最初の歯１０２との間に僅かな
半径方向のギャップがあることを理解されたい。

【００２７】内歯８６と中間歯車５６とが噛合した時に
必ず中間歯車５６の移動方向が変わる。具体的には、方
向歯車５４が反時計回りの方向（図１５乃至図１７の底
面図における矢印９６の方向）に回転すると、内歯８６
との噛合によって中間歯車５６が反対方向（図１５乃至
図１７の底面図における矢印９８の方向）に回転する。
このように中間歯車５６が時計回りの方向に回転する
と、出力ピニオン４８（従って混合ブレード５２も）が
反対方向（図１５乃至図１７の底面図における矢印９６
の方向）に回転する。

【００２８】クランク４０が反対方向に回転する（即
ち、方向歯車５４が図１５乃至図１７の矢印９８に示さ
れる方向に回転する）と、中間歯車５６および出力ピニ
オン４８がそれぞれ、上記したように反対方向に回転す
ることを理解されたい。具体的には、中間歯車５６が外
歯９０と噛合している場合、方向歯車５４が時計回りの
方向（図１５乃至図１７の底面図における矢印９８の方
向）に回転すると、（１）中間歯車５６も時計回りの方
向に回転し、（２）出力ピニオン４８（即ち、混合ブレ
ード５２も）は反時計回りの方向に回転する。同様に、
中間歯車５６が内歯８６と噛合している場合、方向歯車
５４が時計回りの方向（図１５乃至図１７の底面図にお
ける矢印９８の方向）に回転すると、（１）中間歯車５
６は反時計回りの方向に回転し、（２）出力ピニオン４
８（即ち、混合ブレード５２も）は時計回りの方向に回
転する。

【００２９】従って、本発明の歯車列４６は、上記した
ようにクランク４０が一方向にのみ回転していても、出
力ピニオン４８の方向が変化するような構成になってい
る。具体的には、中間歯車５６が外歯９０と噛合してい
る場合は、出力ピニオン４８即ち混合ブレード５２が第
一の方向に回転する。ところが、中間歯車５６が、外歯
９０との噛合が終了して内歯８６と噛合すると、出力ピ
ニオン４８即ち混合ブレード５２の回転方向が逆方向に
変わることにより、交互運動即ち往復運動が達成され
る。

【００３０】さらに、外歯９０は相対的に多数の個々の
歯からなるため、外歯９０と中間歯車５６との歯車比
は、内歯８６と中間歯車５６との歯車比と比べ大きい。
したがって、混合ブレード５２に異なった角距離及び角
速度が与えられる。具体的には、外歯９０による歯車比
が相対的に大きいことから、中間歯車５６が外歯９０に
噛合している場合の出力ピニオン４８が移動する角距離
は、中間歯車５６が内歯８６に噛合している場合の出力
ピニオン４８の角距離より長くなる。典型的な一実施の
形態では、出力ピニオン４８（したがって、混合ブレー
ド５２も）は、中間歯車５６と外歯９０との噛合によっ
て５４０度回転し、中間歯車５６と内歯８６との噛合に
よってそれとは反対方向に１３５度回転する。換言すれ
ば、この典型的な実施の形態では、操作者がクランク４
０を１回転（３６０度）させた場合、混合ブレード５２
は、第一の方向に５４０度回転してから、次に逆転して
逆方向に１３５度回転する。

【００３１】さらに、外歯９０による歯車比が比較的高
いことから、出力ピニオン４８の角速度は、中間歯車５
６が内歯８６と噛合している場合より、中間歯車５６が
外歯９０と噛合している場合の方が大きい。典型的な一
実施の形態では、中間歯車５６が外歯９０と噛合してい
る場合の出力ピニオン４８（したがって、混合ブレード
５２）の角速度は、中間歯車５６が内歯８６と噛合して
いる場合の出力ピニオン４８（したがって、混合ブレー
ド５２）の角速度の３倍である。換言すれば、この典型
的な実施の形態では、操作者がクランク４０を１回転
（３６０度）させた場合、混合ブレード５２が第一の方
向に回転する時の角速度は、次に向きを変えて混合ブレ
ード５２が逆方向に回転する時の角速度の３倍である。

【００３２】本明細書の方向歯車５４の構成は例示目的
であり、混合装置１０の構造に応じて変更することが可
能であることを理解されたい。特に、歯８６および歯９
０に含まれる歯の数は、理想の歯車比を実現するために
変更可能であることを理解されたい。つまり、歯８６お
よび歯９０の数を変更することによって、操作者がクラ
ンク４０を回転させる時の混合ブレード５２の角距離及
び角速度を変更することができる。

【００３３】上記した混合ヘッドアセンブリ３０の運動
特性によって、従来の混合装置に比べ、本発明の混合装
置１０に様々な利点がもたらされることを理解された
い。例えば、上記した混合ブレード５２の往復運動（即
ち、角距離および角速度の変化）によって、キャニスタ
ー１２の混合チャンバー１４内の理想的な「攪拌」が達
成される。このような理想的な攪拌によって、完全には
液体成分と混合されないパウダー成分が完全には排除さ
れないまでもその量が減少するため、混合装置１０の混
合効率が向上する。

【００３４】図７を参照すると、混合ブレード５２の詳
細が示されている。混合ブレード５２は延長中心軸１０
４を備えている。この延長中心軸１０４の上端部１０６
には、ブレード５２の中心軸１０４を出力ピニオン４８
の結合部５０に固定するための結合部１０８が設けられ
ている。中心軸１０４の下端部１０８は、下方に延びて
プランジャー１１０に接触している。このプランジャー
１１０はポリエチレンなどのプラスチック材料から形成
される。プランジャー１１０は、中心軸１０４の先端部
１１４を受容する凹部１１２を備えている。この凹部１
１２は、軸１０４が回転する時にこの中心軸１０４を機
械的に支持する。

【００３５】図７に示されているように、複数のブレー
ド即ち羽根１１６が、軸１０４から外側に延びている。
混合ブレード５２は、二次元（即ち、平坦）のブレード
或いは三次元のブレードの構造とすることができる。具
体的には、羽根１１６は、軸１０４から２方向のみに外
側に延びた構造、或いは軸１０４から３方向に外側に延
びた構造にすることができる。このような三次元の構造
では、比較的平坦な面に置いた場合、混合ブレード５２
は実質的に平坦ではなく、むしろこの比較的平坦な面か
ら複数の異なった方向（上方を含む）に延在する。

【００３６】さらに、図７に示されているように、羽根
１１６は軸１０４の周りに螺旋構造のように配置されて
いる。このような構造は、本発明の混合装置１０に様々
な利点をもたらしている。例えば、混合ブレード５２の
螺旋構造によって、キャニスター１２のチャンバー１４
内に理想的に乱流が生成され、それによって混合装置１
０の混合効率が上昇する。

【００３７】混合ブレード５２の軸１０４の内部には、
長い流体経路１１８が形成されている。この流体経路１
１８は、軸１０４の上端部１０６から軸１０４の下端部
１０８に延びている。軸１０４に形成された複数のオリ
フィス１２０を介して、流体がキャニスター１２の混合
チャンバー１４に流れるように、この流体経路１１８が
設けられている。図では、軸１０４に７個のオリフィス
１２０が形成されているが、７個以上（例えば、９個或
いは１０個）のオリフィス１２０を軸１０４に形成する
ことが可能であることを理解されたい。別法では、軸１
０４に６個以下（例えば、２個或いは３個）のオリフィ
ス１２０を有しうる。流体経路１１８および流体オリフ
ィス１２０が形成されているため、液体セメント成分
（例えば、モノマー）からのいかなる蒸気やフュームに
も曝されることなく、操作者が液体セメント成分を混合
装置に導入することができる。具体的には、図７に示さ
れているように、クランク４０には、モノマー供給ポー
ト１２２が形成されている（図１２を参照）。チューブ
１２４は、この供給ポート１２２の下端部にプレスばめ
される（図７を参照）。このチューブ１２４は、方向歯
車５４に設けられた開口８８および出力ピニオン４８に
設けられた類似の開口１２６を通って下方に延びている
（図９、図１２、図１５、および図１６を参照）。この
チューブ１２４の下端部は、混合ブレード５２の結合部
１０８にプレスばめされるか、或いは別の方法で配設し
て、軸１０４に形成された流体経路１１８に流体が流れ
るようにする。

【００３８】従って、一定量の液体セメント成分を、供
給ポート１２２を介してキャニスター１２の混合チャン
バー１４内に導入することが可能である。具体的には、
液体セメント成分（例えば、モノマー）を混合チャンバ
ー１４内に導入する流体経路には、供給ポート１２２、
チューブ１２４、軸１０４に形成された流体経路１１
８、および軸１０４に形成された液体オリフィス１２０
が含まれる。このような方式では、混合チャンバー１４
内のパウダー成分の深さ方向における様々な位置に液体
モノマーを供給することが可能である。具体的には、液
体オリフィス１２０が軸１０４の長さ方向に沿っていく
つかの異なった位置に設けられているため、キャニスタ
ー１２の高さ方向全体に渡って液体セメント成分（例え
ば、モノマー）が供給される。従って、液体セメント成
分が、混合チャンバー１２内のパウダー成分全体に行き
渡る。これは、混合装置の蓋を開けてモノマーを流すな
どして混合装置内に液体成分を導入する従来の構造の装
置に比べて著しく有利である。なぜなら、このような従
来の装置では、混合装置内のパウダーの上部にのみモノ
マーが導入されるだけであった。さらに、本発明の構造
は、混合軸（一般的なストローに類似）内を通り、軸の
底部にのみ開口を有する供給経路を備えた従来の装置よ
り有利である。このような従来の構造の装置では、モノ
マーが流出するのは軸の底部のみである。また、場合に
よっては、軸の下端部を支持するプランジャーによっ
て、モノマーの流れが制限されうる。

【００３９】モノマー供給ポート１２２は、ルアロック
を備える供給ポート１２２として具現されうることを理
解されたい。このルアロックの構造は、供給装置（図示
せず）のルア或いは類似の注ぎ口がルアロックに密封状
態で嵌合する。このようなルアロックを備えることによ
って、モノマーをチューブ１２４内（したがって、キャ
ニスター１２の混合チャンバー１４内に）に注入する際
に、モノマー供給装置と混合装置１０との間（即ち、供
給装置のルアと混合装置のルアロックとの間隙）からモ
ノマーの蒸気が流出するのを防止することができる。

【００４０】このようなルアロックを、スリップ・フィ
ット型のシーリング装置を容易にする構造、或いは代替
としてモノマー供給装置の対応する機構との螺合による
結合を容易にする構造とすることが可能であることを理
解されたい。さらに、螺合による結合とねじを用いない
結合の両方を容易にする組合せ結合機構を用いることも
可能である。

【００４１】供給ポート１２２を選択的にシールするた
めにキャプ１２８が備えられている。具体的には、供給
ポート１２２内に密閉状態でキャップ１２８を挿入して
供給ポート１２２をシールし、モノマーの蒸気等が供給
ポートから流出するのを防止するようにする。繋留部１
３０は、キャップ１２８をクランク４０に移動可能に取
り付けるべく、クランク４０とキャップ１２８との間に
設けられている。

【００４２】上記したように、キャップ１２８は、混合
プロセスにおいて、モノマーを混合チャンバー１４内に
供給した後、供給ポート１２２をシールするために用い
る。図７に示されているキャップ１２８は、供給ポート
１２２と結合されていない状態にある。これは、モノマ
ー供給装置（図示せず）と供給ポート１２２を結合させ
て、モノマー供給装置（図示せず）からモノマーを混合
チャンバー１４内に供給するためである。本発明には、
様々なルアロックやルアロックキャップを用いることが
可能であることを理解されたい。例えば、自動閉鎖式ル
アロックを用いて、ルアキャップ１２８を用いないで済
むようにしたり、上記したように、螺合式のルアロック
を用いて、クランク４０の本体にキャップ１２８を螺合
したりすることが可能である。別の実施の形態では、モ
ノマー供給装置自体がルアロックのシールとして用いら
れうる。さらなる実施の形態では、ルアキャップ１２８
の替わりに紙に支持された再シール可能なテープ片など
が用いられうる。このテープ片は、モノマー供給装置を
装着する時には取り外され、モノマー供給装置を取り外
した時には代わりに取り付けられる。

【００４３】図９を参照すると、下部ギアハウジング３
８には、減圧ポート１３２が形成されている（図１も参
照）。混合装置１０の混合チャンバー１４から空気を吸
い出すために、減圧装置（図示せず）が真空ポート１３
２に取外し可能に結合されうる。先述したように混合チ
ャンバー１４内に液体セメント成分を投入する際、混合
チャンバー１４内を減圧すると良い。それは、混合チャ
ンバー１４内を低圧にすると、液体（例えば、モノマ
ー）が、軸１０４の流体オリフィス１２０を介して経て
混合チャンバー１４内に導かれるためである。また、減
圧することによって、混合装置１０から蒸気等が除去さ
れるため、混合装置１０から蒸気等が流出する可能性が
低くなる。

【００４４】図７、図９、および図１８乃至図２２に示
されているように、混合装置１０はまた、ブレード型ワ
イピング部材即ちダイアフラム１３４を有する。このブ
レードワイピングダイアフラム１３４は、エラストマー
材料から形成されるのが好ましい。このブレードワイピ
ングダイアフラム１３４には、複数の羽根受容スロット
１３６と１つの軸受容開口１３８が設けられている。よ
り詳細には、ブレードワイピングダイアフラム１３４
は、混合チャンバー１４から骨セメント材を取り出す際
に、混合ブレード５２から残った骨セメント材をふき取
る或いはその他の方法で除去するために備えられてい
る。したがって、ブレードワイピングダイアフラム１３
４は、所定の混合ブレード５２の構造と一致する任意の
数、大きさ、または形状の羽根受容スロット１３６を備
えうる。

【００４５】液体骨セメント成分（例えば、モノマー）
とパウダー骨セメント成分とが相互に完全に混合された
後、下部ギアハウジング３８をカートリッジ１６からね
じを緩めて外す。したがって、混合ヘッドアセンブリ３
０がカートリッジ１６から外れ、供給ノズルアセンブリ
１５０（図２３および図２４を参照）を混合ヘッドアセ
ンブリ３０の替わりにカートリッジ１６に螺合しうる。
図１９に示されているように、このように混合ヘッドア
センブリ３０を取り外す時、混合ブレード５２の羽根１
１６は、ブレードワイピングダイアフラム１３４の羽根
受容スロット１３６内を通る。このように、羽根受容ス
ロット内を羽根１１６が通過するため、羽根１１６に付
着している骨セメント材がふき取られる或いは他の方法
で除去されるため、羽根１１６に残った骨セメント材
（即ち、混合チャンバー１４から取り出されるが、外科
処置に用いられない）が無駄にならない。

【００４６】混合ブレード５２の羽根１１６と受容スロ
ット１３６との整合ができるように、ブレードワイピン
グダイアフラム１３４はカートリッジ１６に回転可能に
取り付けられる。具体的には、図１８に示されているよ
うに、カートリッジ１６は、複数の保持部材即ちスナッ
プ１４０を有する。ブレードワイピングダイアフラム１
３４の外周縁１４２をスナップ１４０の下側に配置し
て、混合ヘッドアセンブリ３０をカートリッジ１６に取
り付ける時に、ダイアフラム１３４をカートリッジ１６
に取り付けられるようにする。さらに、混合ブレード５
２は、軸１０４から外向きに延在する複数の突出部即ち
ウイング１４４を備えるのが好ましい（図２１および図
２２を参照）。これらのウイング１４４は、羽根１１６
と整合しているため、図２１および図２２に示されてい
るように、羽根受容スロット１３６と整合する位置にあ
る。したがって、混合ブレード５２（従ってウイング１
４４）が回転すると、ブレードワイピングダイアフラム
１３４が同様に回転をする。

【００４７】さらに、ウイング１４４はまた、混合ヘッ
ドアセンブリ３０をカートリッジ１６に取り付けるまで
の間、ブレードワイピングダイアフラム１３４を混合ブ
レード５２上に保持するという機能も果たす。具体的に
は、混合装置１０を使用する前に、ブレードワイピング
ダイアフラム１３４を混合ブレード５２のウイング１４
４上に配置する。詳細は後述するが、このような方式と
なっているため、カートリッジ１６の開口端（即ち、上
端部２０）からパウダー骨セメント成分を流し入れる、
或いはその他の方法で導入することができる。パウダー
骨セメント成分をカートリッジ１６の開口端から流し入
れた後、混合ヘッドアセンブリ３０をカートリッジ１６
の開口端２０のねじ２２に螺合させる。混合ヘッドアセ
ンブリ３０をカートリッジ１６の開口端２０のねじ２２
に螺合する時に、ダイアフラム１３４をカートリッジ１
６に取り付けるべく、ブレードワイピングダイアフラム
１３４の外周縁１４２を押圧するなどしてスナップ１４
０の下側に配置する。以降に詳述するように、ブレード
ワイピングダイアフラム１３４の外周縁１４２がスナッ
プ１４０の下側に位置するため、混合ヘッドアセンブリ
３０を外す時も、ブレードワイピングダイアフラム１３
４が保持されている。

【００４８】混合装置１０は、ブレードワイピングダイ
アフラム１３４が混合ブレード５２と共に回転するた
め、このブレードワイピングダイアフラム１３４に形成
しなければならない羽根受容スロット１３６の数が少な
くて済む構造であることを理解されたい。具体的には、
ウイング１４４がスロット１３６に収容されるため、羽
根１１６（ウイング１４４と整合している）も同様に常
に羽根受容スロット１３６と整合している。したがっ
て、混合ブレード５２の羽根１１６は常に、羽根受容ス
ロット１３６を介して引き抜いて取り外すことが可能で
ある。このような羽根受容スロット１３６の数の減少に
よって、ブレードワイピングダイアフラム１３４の製造
が容易になる。

【００４９】図２２に示されているように、混合ブレー
ド５２の軸１０４にはまた、上部肩１４６および下部肩
１４８が形成されている。図２２に示されているよう
に、ブレードワイピングダイアフラム１３４の本体を、
上部肩１４６と下部肩１４８との間に保持する或いはそ
の他の方法で配置する。上部肩１４６の直径は下部肩１
４８の直径より大きい。上部肩１４６は、ブレードワイ
ピングダイアフラム１３４が上方に移動するのを防止す
る。一方、下部肩１４８は直径がやや小さく、複数の丸
い外周縁を有する。このような構造となっているため、
下部肩１４８が理想的な位置にブレードワイピングダイ
アフラム１３４を保持するが、混合ブレード５２を取り
出すことができる。これは、混合ブレード５２を取り出
す際、下部肩１４８がブレードワイピングダイアフラム
１３４の軸受容開口１３８を通り抜けることが可能であ
るためである。

【００５０】上述したように、液体セメント成分とパウ
ダーセメント成分とが完全に混合された後、本発明の混
合装置１０を用いてその混合した骨セメント材を供給す
ることが可能である。具体的には、図２３乃至図２５に
示されているように、液体セメント成分（例えば、モノ
マー）とパウダーセメント成分とが相互に完全に混合さ
れた後、下部ギアハウジング３８をカートリッジ１６か
らねじを緩めて取り外し、混合ヘッドアセンブリ３０を
カートリッジ１６から取り外しうる。この後、供給ノズ
ルアセンブリ１５０をカートリッジ１６の上端部２０の
ねじ２２に螺合することが可能である。このノズルアセ
ンブリ１５０は、ノズル１５２および延長チューブ１５
４を備える。所定の供給の適用例に一致させるべく、こ
の延長チューブ１５４の長さおよび／または直径を様々
に変更することが可能であることを理解されたい。さら
に、延長チューブ１５４を使用しないで直接ノズル１５
２から骨セメント材を送出、即ち供給する方が好ましい
場合もあることを理解されたい。

【００５１】いずれにしても、ノズルアセンブリ１５０
をキャニスター１２に取り付けた後に、カートリッジ１
８の下端部２４をベース３４からねじを緩めて取り外し
て、ベース３４からを分離する。このようにキャニスタ
ー１２がベース３４から取り外されると、プランジャー
１１０（図７を参照）の底面１５６が露出する。次に、
キャニスター１２を供給ガン（図示せず）のチャンバー
内に装着する。これは、家庭用のコーキングガンにチュ
ーブ状のコーキング材を装着するのとほとんど同じ方法
で行う。操作者がトリガー（図示せず）を押し込んで、
或いはその他の方法でガンを作動させると、接触部材
（図示せず）によって、通常はノズルアセンブリ１５０
の方向に向かってプランジャー１１０が移動させられ
る。このようにプランジャー１１０が移動することによ
って、混合チャンバー１４内の混合された骨セメント材
が、ブレードワイピングダイアフラム１３４に形成され
た開口（即ち、羽根受容スロット１３６および軸受容開
口）を経て、さらにノズルアセンブリのノズル１５２お
よびチューブ１５４を経て押し出される。

【００５２】本発明の動作方法 本発明の骨セメント材混合装置１０を用いて、液体骨セ
メント成分とパウダー骨セメント成分とを混合し、次
に、外科処置中の目的の部位に混合された骨セメント材
を供給する。そのためには、まず、パウダー骨セメント
成分をキャニスター１２の混合チャンバー１４内に導入
する。具体的には、キャニスター１２から混合ヘッドア
センブリ３０を取り外し、カートリッジ１６の開口端
（即ち、カートリッジ１６の上端部２０）から一定量の
パウダー骨セメント成分を流し入れる、或いはその他の
方法でキャニスター１２の混合チャンバー１４内に導入
する。上述したように、キャニスター１２は、少なくと
も１２０ｇ（例えば、１回に付き４０ｇで３回）のパウ
ダー骨セメント成分を受容（保持）できるように形成さ
れるのが好ましい。

【００５３】キャニスター１２にパウダー骨セメント成
分を導入した後、混合ヘッドアセンブリ３０をカートリ
ッジ１６の上端部２０に螺合する。具体的には、図７に
示されているように、混合ヘッドアセンブリ３０がキャ
ニスター１２に確実に固定されるまで、下部ギアハウジ
ング３８のねじ２８をカートリッジ１６の上端部２０の
ねじ２２に対してねじ締めする。上述したように、混合
ヘッドアセンブリ３０をカートリッジ１６の上端部２０
に螺合する時に、Ｏリング１５８が押圧されて、混合ヘ
ッドアセンブリ３０とキャニスター１２とがシールされ
る（図１９を参照）。

【００５４】さらに、混合ヘッドアセンブリ３０をキャ
ニスター１２に取り付ける時に、ブレードワイピングダ
イアフラム１３４もキャニスター１２に取り付ける。こ
のブレードワイピングダイアフラム１３４は、混合ブレ
ード５２のウイング１４４に保持される。具体的には、
混合ヘッドアセンブリ３０をキャニスター１２に螺合す
る時、ブレードワイピングダイアフラム１３４の外周縁
１４２を押圧するなどしてカートリッジ１６のスナップ
１４０の下側に位置するようにして、ダイアフラム１３
４をカートリッジ１６に取り付ける。

【００５５】このようにして混合ヘッドアセンブリ３０
をキャニスター１２に密閉状態に取り付けた後、液体骨
セメント成分（例えば、モノマー）を混合チャンバー１
４内に導入し、混合チャンバー１２内のパウダー骨セメ
ント成分と接触しうる。具体的には、図７に示されてい
るように、まず、ポートキャップ１２８を密閉状態で係
合している供給ポート１２２から取り外して、キャニス
ター１２の混合チャンバー１４内に液体を導入できるよ
うにする。次に、供給ポート１２２を介して、キャニス
ター１２の混合チャンバー１４内に必要な量の液体骨セ
メント成分を導入しうる。具体的には、まず、モノマー
供給装置（図示せず）の吐出結合部を混合装置１０のモ
ノマー供給ポート１２２に密閉状態に結合する。次に、
モノマー供給装置の液体骨セメント成分（例えば、モノ
マー）を、流体経路を介して混合チャンバー１４内に導
入する。この流体経路には、供給ポート１２２、チュー
ブ１２４、軸１０４の流体経路１１８、および軸１０４
に形成された流体オリフィス１２０が含まれる。この方
式では、混合チャンバー１４内のパウダー骨セメント成
分の全深さ方向における様々な位置にモノマーが供給さ
れる。具体的には、複数の流体オリフィス１２０が、軸
１０４の長さ方向における様々な位置に設けられている
ため、液体成分（例えば、モノマー）がキャニスター１
２の全高さ方向の様々な位置に吐出され、それによっ
て、混合チャンバー１２内のパウダー成分の全深さ方向
に液体成分が供給される。

【００５６】モノマー供給ポート１２２を、ルアロック
やその他のシール可能な部品として具現するのが好まし
く、同型のモノマー供給装置の吐出結合部と結合させ
て、モノマーをチューブ１２４（したがって、キャニス
ター１２の混合チャンバー１４）内に注入する際、モノ
マー供給装置と混合装置１０との間（例えば、モノマー
供給装置のルアと混合装置１０のルアロックとの隙間）
からモノマーの蒸気が流出するのを防止できることを理
解されたい。

【００５７】上記したように、キャニスター１２の混合
チャンバー１４内を減圧した状態で、その中にモノマー
を導入するのが理想的であることを理解されたい。この
ような場合、減圧装置（図示せず）を、混合ヘッドアセ
ンブリ３０の下部ギアハウジング３８の減圧ポート１３
２に取り外し可能に接続して、混合装置１０の混合チャ
ンバー１４から空気を吸引できるようにする。上記した
ように、混合チャンバー１４内を減圧状態にして、混合
チャンバー１４内に液体骨セメント成分を導入するのが
好ましい。これは、混合チャンバー１４内の圧力が低く
なると、軸１０４の流体オリフィス１２０から液体成分
（例えば、モノマー）が混合チャンバー１４内に引き込
まれるためである。さらに、混合チャンバー１４内を減
圧することによって、混合装置１０から液体成分の蒸気
等が取り除かれるため、混合装置１０からこのような蒸
気が流出する可能性が小さくなる。しかしながら、適用
例によっては、キャニスター１２内を減圧しないで混合
チャンバー１４内に液体モノマーを導入する方が好まし
い場合もありうる。

【００５８】いずれにしても、上記した方式で混合チャ
ンバー１４内にモノマーを注入した後、キャップ１２８
を供給ポート１２２内に戻して密閉状態に結合し、供給
されたモノマーに関連する蒸気が流出しないようにす
る。次に、操作者が液体セメント成分とパウダーセメン
ト成分とを互いに混合しうる。

【００５９】具体的には、操作者が、一方の手でキャニ
スター１２の外面を保持し、他方の手でクランク４０の
ノブ４４を保持する。次に、操作者は、時計回り或いは
反時計回りの何れかの方向にクランクを回転させる。こ
のようにクランク４０が回転させられると、混合ヘッド
アセンブリ３０の歯車列４６も回転する。詳細を上述し
たように、本発明の歯車列４６は、一方向にのみクラン
ク４０（したがって、方向歯車５４も）を回転させるだ
けで、出力ピニオン４８（したがって、混合ブレード５
２も）の回転方向が交互する（すなわち、変化する）よ
うに構成されている。詳細には、図１２乃至図１７に示
されているように、中間歯車５６が方向歯車５４の外歯
９０と噛合している時は、出力ピニオン４８、したがっ
て混合ブレード５２が第一の方向に回転する。ところ
が、中間歯車５６が方向歯車５４の外歯９０との噛合が
終了して、内歯８６と噛合すると、出力ピニオン４８、
したがって混合ブレード５２の回転方向が逆方向に変わ
り、交互運動即ち往復運動することになる。

【００６０】詳細を上述したように、さらに、外歯９０
には多数の個々の歯が形成されているため、外歯９０と
中間歯車５６との歯車比は、内歯８６と中間歯車５６と
の歯車比より大きい。したがって、混合ブレード５２の
角距離および角速度が変化する。例えば、ここに記載す
る典型的な実施の形態の場合、操作者がクランク４０を
１回転（即ち３６０度）させると、混合ブレード５２
は、まず第一の方向に５４０度回転し、次にそれとは逆
方向に１３５度回転する。さらに、このような典型的な
一実施の形態では、操作者がクランク４０を１回転（即
ち３６０度）させる場合、混合ブレード５２が第一の方
向に回転する時の速度は、逆転して第一の方向とは逆の
方向に回転する時の速度の３倍である。混合ブレード５
２のこのような往復運動（即ち、角距離および角速度が
変わる運動）によって、キャニスター１２の混合チャン
バー１４内の理想的な攪拌が得られる。したがって、骨
セメント材の液体成分と完全に混合していないパウダー
成分が、完全には排除されないまでもその量が減少し、
混合装置１０の混合効率が上昇する。

【００６１】また、詳細を上述したように、このように
ブレード５２が回転すると、ブレードワイピングダイア
フラム１３４も同様に回転する。具体的には、混合ヘッ
ドアセンブリ３０をキャニスター１２から取り外す時
に、混合ブレード５２の羽根１１６とブレードワイピン
グダイアフラム１３４の受容スロット１３６とが整合す
るべく、ブレードワイピングダイアフラム１３４がカー
トリッジ１６に対して回転可能に取り付けられている。
具体的には、図１８に示されているように、ブレードワ
イピングダイアフラム１３４の外周縁１４２をスナップ
１４０の下側に配置して、カートリッジ１６に対して回
転可能にブレードワイピングダイアフラム１３４をカー
トリッジ１６に取り付ける。混合ブレード５２のウイン
グ１４４が羽根受容スロット１３６内に位置しているた
め、ブレードワイピングダイアフラム１３４が混合ブレ
ード５２と共に回転する。

【００６２】液体骨セメント成分（例えば、モノマー）
とパウダー骨セメント成分とを互いに完全に混合した
後、混合ヘッドアセンブリ３０をキャニスター１２から
取り外す。具体的には、ねじを緩めて下部ギアハウジン
グ３８をカートリッジ１６から取り外して、混合ヘッド
アセンブリ３０をカートリッジ１６から取り外すことが
でき、混合ヘッドアセンブリ３０の替わりに供給ノズル
アセンブリ１５０（図２３および図２４を参照）をカー
トリッジ１６に螺合することができる。図１９に示され
ているように、このように混合ヘッドアセンブリ３０を
取り外す時、混合ブレード５２の羽根１１６がブレード
ワイピングダイアフラム１３４の受容スロット１３６内
を通過する。具体的には、ブレードワイピングダイアフ
ラム１３４がスナップ１４０によってカートリッジ１６
に取り付けられているため、混合ブレード５２をブレー
ドワイピングダイアフラム１３４に形成された開口（す
なわち、羽受容スロット１３６および軸受容開口１３
８）を介して引き抜くことが可能である。この時、ブレ
ードワイピング装置を取り外す必要がない。このように
混合ブレード５２の羽根１１６がブレードワイピングダ
イアフラム１３４の受容スロット１３６内を通過するた
め、骨セメント材が羽根１１６からふき取られる或いは
別の方法で除去される。したがって、羽根１１６に付着
した骨セメント材（即ち、混合チャンバー１４から取り
出されるが外科処置に利用されない骨セメント材）が無
駄にならない。

【００６３】本発明の混合装置１０は、混合した骨セメ
ント材を供給するためにも用いられうる。具体的には、
図２３乃至図２５に示されているように、液体骨セメン
ト成分（例えば、モノマー）とパウダー骨セメント成分
とを互いに完全に混合した後、ねじを緩めて下部ギアハ
ウジング３８をカートリッジ１６から取り外して、混合
ヘッドアセンブリ３０をカートリッジ１６から取り外す
ことが可能である。次に、供給ノズルセンブリ１５０
を、カートリッジ１６の上端部２０のねじ２２に螺合す
る。次に、ねじを緩めてカートリッジ１８の下端部２４
をベース３４から取り外して、ベース３４からキャニス
ター１２を取り外す。上述したように、キャニスター１
２をベース３４から取り外すと、プランジャー１１０の
底面１５６が露出する（図７を参照）。次に、家庭用の
コーキングガンにチューブ状のコーキング材を装着する
のと同じように、キャニスター１２を供給ガン（図示せ
ず）のチャンバー内に装着する。操作者がトリガー（図
示せず）を押し込んで、或いは別の方法でガンを作動さ
せると、接触部材（図示せず）によって、通常はノズル
アセンブリ１５０の方向に向かってプランジャー１１０
が移動させられる。このようにプランジャー１１０が移
動することによって、混合チャンバー１４内の混合され
た骨セメント材が、ブレードワイピングダイアフラム１
３４に形成された開口（即ち、羽根受容スロット１３６
および軸受容開口１３８）を経て、さらにノズルアセン
ブリのノズル１５２およびチューブ１５４を経て押し出
される。このようにして、目的の部位に骨セメント材を
供給することができる。

【００６４】したがって、本発明の骨セメント材混合装
置１０は、上記したように従来の構造の混合装置と比べ
様々な利点を備えている。例えば、混合ブレード５２の
交互運動即ち往復運動によって、骨セメント材の液体成
分と完全に混合されないパウダー成分が完全には排除さ
れないまでもその量減少し、骨セメント材の質が向上す
る。さらに、クランク４０を一方向に一定速度で回転さ
せるだけで、このような交互運動即ち往復運動が得られ
るという利点がある。具体的には、このような歯車列４
６の構成により、ブレードに理想的な運動を与えるべ
く、操作者が手動でクランク４０の方向を逆転させる、
かつ／または手動でクランク４０の回転速度を変える必
要がない。

【００６５】さらに、モノマー供給装置の吐出結合部と
混合装置１０の供給ポート１２２とが密閉されているた
め、本装置の操作者がモノマーの蒸気に曝されることな
く骨セメント材の導入および混合ができる。

【００６６】加えて、混合ブレード５２の流体オリフィ
ス１２０が軸１０４の長さ方向に沿って複数の異なった
位置に設けられているため、液体成分（例えば、モノマ
ー）がキャニスター１２の高さ方向全体の各位置に供給
される。したがって、液体成分が、混合チャンバー１２
内のパウダー成分の深さ全体に渡って行き渡る。上記し
たように、このことは、従来の構造の装置に比べて著し
く有利である。なぜなら、従来の装置では、混合装置の
蓋を開けてモノマーを流すなどして混合装置内に液体成
分を導入するため、混合装置内のパウダーの上部にのみ
モノマーが導入されるだけであった。さらに、本発明の
構造は、装置の混合軸（一般的なストローに類似）内を
通る供給経路を備えた従来の装置より有利である。なぜ
なら、このような従来の装置の構造では、開口が軸の底
部にのみ設けられているため、モノマーが流れ出るのは
軸の底部のみであり、場合によっては、軸の下端部を支
持するプランジャーによって制限されうる。

【００６７】本発明の詳細を各図面に示し、上記の説明
で説明してきたが、このような図示および説明は単なる
例であって本発明を制限するものではない。また、好適
な実施の形態のみを図示し、説明してきたが、本発明の
範囲内の全ての改変および変形が本発明の範囲内である
として保護されるべきであることを理解されたい。

【００６８】本発明の骨セメント材混合装置および供給
装置、さらにそれらに関連する方法の様々な特徴から、
本発明の複数の利点が生まれた。本発明の骨セメント材
混合装置および供給装置、さらにそれらに関連する方法
の代替の実施の形態が、上記した全ての特徴を有してい
ないとしても、そのような特徴の利点の少なくともある
程度の恩恵を受けることを理解されたい。当分野の一般
的な技術者であれば、本発明の１或いは複数の特徴を有
する骨セメント材混合装置および供給装置、さらにそれ
らに関連する方法を容易に実施可能であるが、それらは
本発明の意図および範囲内であることを理解されたい。

【００６９】本発明の実施態様は以下のとおりである。 （１）前記軸が上側半分部分と下側半分部分とを有し、
前記複数の出口オリフィスの少なくとも１つが前記軸の
上側半分部分に形成さていることを特徴とする請求項１
に記載の骨セメント材混合装置。 （２）前記軸が上側半分部分と下側半分部分とを有し、
前記複数の出口オリフィスの少なくとも第一の対が前記
軸の上側半分部分に形成されており、前記複数の出口オ
リフィスの少なくとも第二の対が前記軸の下側半分部分
に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の骨
セメント材混合装置。 （３）前記複数の出口オリフィスの前記第一の対のオリ
フィスのそれぞれが、前記軸の長さ方向に沿って互いに
垂直方向に離間しており、前記複数の出口オリフィスの
前記第二の対のオリフィスのそれぞれが、前記軸の長さ
方向に沿って互いに垂直方向に離間していることを特徴
とする実施態様（２）に記載の骨セメント材混合装置。 （４）前記軸が末端部を有し、前記複数の出口オリフィ
スの少なくとも１つが前記軸の末端部から離間している
ことを特徴とする請求項１に記載の骨セメント材混合装
置。 （５）前記複数の出口オリフィスが少なくとも７個の出
口オリフィスを含み、前記少なくとも７個の出口オリフ
ィスのそれぞれが、前記軸の長さ方向に沿って互いに垂
直方向に離間していることを特徴とする請求項１に記載
の骨セメント材混合装置。

【００７０】（６）ギアアセンブリおよび流体チューブ
をさらに備え、前記ギアアセンブリが、前記ハンドルの
動きに応答して回転する複数の混合歯車を有しており、
前記混合ブレードが前記ギアアセンブリの前記混合歯車
の回転に応答して回転するようになっており、前記流体
チューブが前記ギアアセンブリ内を貫通して延在してお
り、前記軸の前記入口オリフィスと連通していることを
特徴とする請求項１に記載の骨セメント材混合装置。 （７）前記ハンドルには流体供給ポートが設けられてお
り、前記流体チューブが前記流体供給ポートと連通して
いることを特徴とする実施態様（６）に記載の骨セメン
ト材混合装置。 （８）前記チューブが前記複数の混合歯車の少なくとも
１つを貫通して延在することを特徴とする実施態様
（６）に記載の骨セメント材混合装置。 （９）前記混合ブレードが上側半分部分と下側半分部分
とを有し、前記複数の出口オリフィスの少なくとも１つ
が前混合ブレードの上側半分部分に形成されていること
を特徴とする請求項２に記載の骨セメント材混合方法。 （１０）前記混合ブレードが上側半分部分と下側半分部
分とを有し、前記複数の出口オリフィスの少なくとも第
一の対が前記混合ブレードの上側半分部分に形成されて
おり、前記複数の出口オリフィスの少なくとも第二の対
が前記混合ブレードの下側半分部分に形成されているこ
とを特徴とする請求項２に記載の骨セメント材混合方
法。

【００７１】（１１）前記複数の出口オリフィスの前記
第一の対のオリフィスのそれぞれが、互いに垂直方向に
離間しており、前記複数の出口オリフィスの前記第二の
対のオリフィスのそれぞれが、互いに垂直方向に離間し
ていることを特徴とする実施態様（１０）に記載の骨セ
メント材混合方法。 （１２）前記混合ブレードが末端部を有する軸を備え、
前記複数の出口オリフィスの少なくとも１つが前記軸の
前記末端部から離間していることを特徴とする請求項２
に記載の骨セメント材混合方法。 （１３）前記複数の出口オリフィスが少なくとも７個の
出口オリフィスを含み、前記少なくとも７個の出口オリ
フィスのそれぞれが、前記軸の長さ方向に沿って互いに
垂直方向に離間していることを特徴とする請求項２に記
載の骨セメント材混合方法。 （１４）前記混合ブレードを回転するステップが、
（ａ）ハンドルを回転してギアアセンブリの複数の混合
歯車を回転させるステップと、（ｂ）前記ギアアセンブ
リの前記複数の混合歯車の回転に応答して前記混合ブレ
ードが回転するステップとをさらに含み、前記液体骨セ
メント成分を前記ギアアセンブリを介して前記混合ブレ
ードの入口オリフィスに注入するステップとをさらに含
むことを特徴とする請求項２に記載の骨セメント材混合
方法。 （１５）前記液体骨セメント成分を前記ギアアセンブリ
を介して前記混合ブレードの入口オリフィスに注入する
前記ステップが、前記ギアアセンブリの混合歯車の少な
くとも１つに形成されたチャネルを介して前記液体骨セ
メント成分を注入するステップを含むことを特徴とする
実施態様（１４）に記載の骨セメント材混合方法。

【００７２】（１６）前記混合ブレードが上側半分部分
と下側半分部分とを有し、前記複数の出口オリフィスの
少なくとも１つが前混合ブレードの上側半分部分に形成
されていることを特徴とする請求項３に記載の骨セメン
ト材混合装置。 （１７）前記混合ブレードが上側半分部分と下側半分部
分とを有し、前記複数の出口オリフィスの少なくとも２
つが、互いに垂直方向に離間して前記混合ブレードの上
側半分部分に形成されており、前記複数の出口オリフィ
スの別の少なくとも２つが、互いに垂直方向に離間して
前記混合ブレードの下側半分部分に形成されていること
を特徴とする請求項３に記載の骨セメント材混合装置。 （１８）前記混合ブレードが末端部を有する軸を備え、
前記複数の出口オリフィスの少なくとも１つが前記軸の
末端部から離間していることを特徴とする請求項３に記
載の骨セメント材混合装置。 （１９）前記複数の出口オリフィスが少なくとも７個の
出口オリフィスを含み、前記少なくとも７個の出口オリ
フィスのそれぞれが、互いに垂直方向に離間しているこ
とを特徴とする請求項３に記載の骨セメント材混合装
置。 （２０）ギアアセンブリと流体チューブとをさらに備
え、前記ギアアセンブリが前記混合ブレードに機械的に
結合した出力歯車を含み、前記チューブが前記ギアアセ
ンブリ内を貫通して延在しており、前記混合ブレードの
入口オリフィスと連通していることを特徴とする請求項
３に記載の骨セメント材混合装置。

【００７３】（２１）前記ギアアセンブリの入力歯車に
機械的に結合されたハンドルをさらに備え、前記ハンド
ルには流体供給ポートが設けられており、前記チューブ
が前記流体供給ポートと連通していることを特徴とする
実施態様（２０）に記載の骨セメント材混合装置。 （２２）ギアアセンブリと流体チューブとをさらに備
え、前記ギアアセンブリが、互いに協働して前記混合ブ
レードに力を伝達する複数の混合歯車を含み、前記流体
チューブが、（ａ）前記混合ブレードの前記入口オリフ
ィスと連通しており、（ｂ）前記複数の混合歯車の少な
くとも１つを貫通して延在することを特徴とする請求項
３に記載の骨セメント材混合装置。 （２３）前記第一の結合部が第一のねじ部を備え、前記
第二の結合部が第二のねじ部を備えていることを特徴と
する請求項４に記載の骨セメント材混合装置。 （２４）前記第一のねじ部が内ねじ部を備え、前記第二
のねじ部が外ねじ部を備えていることを特徴とする実施
態様（２３）に記載の骨セメント材混合装置。 （２５）前記第一のキャニスターセグメントが前記第二
のキャニスターセグメントと同一の形状であることを特
徴とする請求項４に記載の骨セメント材混合装置。

【００７４】

【発明の効果】液体骨セメント成分を混合ブレード内に
導入すると、液体骨セメント成分が混合チャンバー内の
軸方向全体に行き渡り、それによって液体骨セメント成
分とパウダー骨セメント成分との十分な混合が可能とな
る構造を有する混合ブレードの提供。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の特徴を備えた骨セメント材混合装置の
斜視図である。

【図２】図１の混合装置の側面図である。

【図３】図１の混合装置の別の側面図である。

【図４】図１の混合装置の別の側面図である。

【図５】図１の混合装置の別の側面図である。

【図６】図１の混合装置の拡大平面図である。

【図７】図１の混合装置の断面図であり、図５の線７−
７に沿って矢印の方向に見た図面である。

【図８】図３の線８−８に沿って矢印の方向に見た断面
面である。

【図９】図２の線９−９に沿って矢印の方向に見た断面
図である。

【図１０】図４の線１０−１０に沿って矢印の方向に見
た断面図である。

【図１１】図４の線１１−１１に沿って矢印の方向に見
た断面図である。

【図１２】図１の混合装置の混合ヘッドアセンブリの組
立分解斜視図である。

【図１３】図１の混合装置の混合ヘッドアセンブリの別
の組立分解斜視図である。

【図１４】図１の混合装置の混合ヘッドアセンブリの別
の組立分解斜視図である。

【図１５】図１２乃至図１４の混合ヘッドアセンブリの
歯車列を底面から見た斜視図である。

【図１６】図１２乃至図１４の混合ヘッドアセンブリの
歯車列を底面から見た別の斜視図である。

【図１７】図１５および図１６の歯車列の方向歯車を底
面から見た斜視図である。

【図１８】図１の混合装置のブレードワイピングダイア
フラムを示す斜視図である。

【図１９】図１の混合装置のブレードワイピングダイア
フラムを示す部分斜視図である。

【図２０】図１の混合装置のブレードワイピングダイア
フラムを示す別の部分斜視図である。

【図２１】図１８乃至図２０のブレードワイピングダイ
アフラムおよび図７の混合ブレードの部分平面図であ
る。

【図２２】図１８乃至図２０のブレードワイピングダイ
アフラムおよび図７の混合ブレードの部分側面図であ
る。

【図２３】図１の混合装置の部分斜視図であり、セメン
ト供給ノズルが取り付けられている図面である。

【図２４】図１の混合装置の部分斜視図であり、セメン
ト供給ノズルが取り付けられている別の図面である。

【図２５】図２３および図２４のセメント供給ノズルの
拡大図である。

【符号の説明】

１０ 骨セメント材混合装置 １２ キャニスター １６，１８ カートリッジ ３０ 混合ヘッドアセンブリ ３４ ベース ３６ 上部ギアハウジング ３８ 下部ギアハウジング ４０ クランク ４４ ノブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストファー・バトルズ アメリカ合衆国、06516 コネチカット州、 ウェスト・ヘブン、サード・フロア、キャ ンプベル・アベニュー 1050 (72)発明者 パトリック・ギュテリアス アメリカ合衆国、06468 コネチカット州、 モンロー、ウィーラー・ロード ４ (72)発明者 ジャック・エフ・ロング アメリカ合衆国、46582 インディアナ州、 ワーソー、エバーグリーン・ドライブ 2814・イー (72)発明者 ポール・デセサレ アメリカ合衆国、06612 コネチカット州、 イーストン、ウェルズ・ヒル・ロード 68 (72)発明者 サミュエル・ジー・サケット アメリカ合衆国、46814 インディアナ州、 フォート・ウェイン、パウダーホーン・ロ ード 15331 Ｆターム(参考） 4C060 LL13 LL20 4G035 AB46 4G078 AA02 AB20 BA05 CA25 DA08 DC06 EA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 骨セメント材混合装置であって、ハンド
   ルと、チャンバーを画定するキャニスターと、軸および
   前記軸によって支持された少なくとも１つの羽根を備え
   る混合ブレードとを備えており、 前記混合ブレードが前記混合チャンバー内に配置され、
   前記ハンドルの動きに応答して回転するようになってお
   り、 前記軸には、（１）入口オリフィスと、（２）複数の出
   口オリフィスと、（３）流体経路とが形成されており、
   前記流体経路によって前記入口オリフィスと前記複数の
   出口オリフィスのそれぞれとが連通していることを特徴
   とする骨セメント材混合装置。
2. 【請求項２】 骨セメント材を混合する方法であって、 キャニスター内にパウダー骨セメント成分を導入するス
   テップと、 前記導入ステップの後、キャニスターを密閉するステッ
   プと、 前記密閉するステップの後、前記キャニスター内の混合
   ブレードを介して液体骨セメント成分を注入するステッ
   プと、 前記注入ステップの後、混合ブレードを回転するステッ
   プとを含み、 前記混合ブレードが、（１）入口オリフィスと、（２）
   複数の出口オリフィスと、（３）流体経路とを備えてお
   り、前記流体経路によって前記入口オリフィスと前記複
   数の出口オリフィスのそれぞれとが連通しており、 前記液体骨セメント成分を導入するステップがさらに、
   前記液体骨セメント成分を、（１）前記入口オリフィス
   を介して前記混合ブレード内に注入し、（２）前記流体
   経路を経て、（３）前記複数の出口オリフィスを介して
   前記混合ブレードから導出するステップを含むことを特
   徴とする骨セメント材混合方法。
3. 【請求項３】 骨セメント材混合装置であって、混合チ
   ャンバーを画定するコンテナと、前記混合チャンバー内
   に配置されている混合ブレードとを備え、 前記混合ブレードには、（１）入口オリフィスと、
   （２）複数の出口オリフィスと、（３）流体経路とが設
   けられており、前記流体経路によって前記入口オリフィ
   スと前記複数の出口オリフィスのそれぞれとが連通して
   いることを特徴とする骨セメント材混合装置。
4. 【請求項４】 骨セメント材混合装置であって、ハンド
   ルと、第一の混合チャンバー部分を画定する第一のキャ
   ニスターセグメントと、第二の混合チャンバー部分を画
   定する第二のキャニスターセグメントと、前記ハンドル
   の動きに応答して回転する混合ブレードとを備え、 前記混合ブレードが、前記第一の混合チャンバー部分内
   および前記第二の混合チャンバー部分内の双方に渡って
   配置されており、 前記第一のキャニスターセグメントが第一の結合部を有
   し、前記第二のキャニスターセグメントが第二の結合部
   を有しており、前記第一の結合部と前記第二の結合部と
   の協働によって、前記第一のキャニスターセグメントが
   前記第二のキャニスターセグメントに連結されることを
   特徴とする骨セメント材混合装置。