JP2004528948A - 骨セメントの調製方法及び骨セメント調製用装置 - Google Patents

Abstract

【課題】骨セメントの気孔率を低減させることができる方法及び装置を提供する。
【解決手段】本発明は骨セメントを調製するための方法及び装置に関する。骨セメントの成分は、密閉状態の混合チャンバ内で、真空下で混合され、この混合チャンバは、吸引接続部４と、可動ウォール部２と、該可動ウォール部２を混合プロセスの間に初期位置に保持するように配置された装置と、可動ウォール部２に対向するように配置された押出し口と、該押出し口を開閉自在に密閉するように配置された装置９とを有する。押出しは、押出し装置１２によって可動ウォール部２に力を加え、該稼動ウォール部２が押出し口に向けて移動することにより行われる。本発明は、可動ウォール部２が、混合が終了し、また骨セメントをシーリング装置９によって密閉された押出し口に向けて押した後に解放されることを特徴とする。
【選択図】図２（ａ）

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１に係る方法に関する。また、本発明は請求項４に係る装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨セメントを調製する場合、硬化時の強度といった観点から、骨セメントには空気やガス等が混入することによって形成される気孔等が可能な限りないほうがよい。空気やガスの混入は、骨セメントの成分を混合するプロセスにおいて残留空気及びガスが骨セメントの塊の中に混入することによって生じる。
【０００３】
ところで、可動ウォール部が移動自在に解放された際に真空下で混合チャンバ内を移動することによって該混合チャンバの脱気部に骨セメント柱を形成する、といった分散した骨セメントの収集手法が従来知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】
スウェーデン国特許出願第９２００３６０−７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
空気が混入することを可能な限り防止するため、可動ウォール部の周囲には１以上のＯリングが配置されている。しかし、このＯリングによって可動部が移動する際の摩擦が増大して該可動部の移動が制限されてしまい、このために骨セメントの収集が制限されてしまう場合があった。これが原因で、骨セメントを調製するための周知の装置や手法では、骨セメントに空気が混入した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、骨セメントの気孔率を低減させることができる方法及び装置を提供することを目的とする。また、本発明は、可動ウォール部が常に移動することによって骨セメントを確実にかつより一層収集することができる方法及び装置を提供することを他の目的とする。これらの目的を達成するため、本発明に係る方法は、請求項１に記載の特徴を有する。また、上記目的を達成するため、本発明の方法を実施するための装置は、請求項４に記載の特徴を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、骨セメントの気孔率を低減させることができる方法及び装置を提供することができる。また、本発明によれば、可動ウォール部が常に移動することによって骨セメントを確実にかつより一層収集することができる方法及び装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図中において、混合チャンバに参照番号１を付し、移動自在だが、ロッキングピン３によって初期位置に固定されている可動ウォール部に参照番号２を付す。混合チャンバ１は、吸引接続部４と攪拌装置とを備える。攪拌装置は、骨セメント用のアキシャル押出しチャネル（axial extrusion channel）を有する攪拌ロッド５と、混合チャンバ内にある攪拌ロッド５の一端の周囲に配置された攪拌部６とから構成される。後述するように、攪拌ロッド５と混合チャンバ１とは、好ましくは透明素材（transparent material）から構成されてもよい。
【０００８】
攪拌ロッド５は、開口７を介して混合チャンバ１の長手軸に沿って該混合チャンバ１内を移動する。この開口７は攪拌ロッド５に対して封を（seal）する。混合チャンバ１内にある攪拌ロッド５のチャネルの開口は、攪拌部６において骨セメント用の押出し口８を形成する。混合プロセスの間、押出し口８を密封するためにシーリングロッド９が攪拌ロッド５のチャネルに挿入される。フロー線１０は、圧縮プロセスと押出しプロセスとの間に、吸引接続部４に接続されたフィルタ１１を通過する骨セメントの通過経路を示す。
【０００９】
本発明に係る装置は、また、スリーブ１３ａと押出しピストル１４とを含む押出し具１２を備える。スリーブ１３ａは、混合チャンバ１を挿入するための開口１５と、攪拌ロッド５用の開口１６と、ロッキングピン３用の２つの溝１７と、吸引接続部４用の開口１８とを備える。
【００１０】
混合チャンバ１は、骨セメントを調製する場合に骨セメント成分の構成物質を真空雰囲気下で混合するために用いられる。骨セメントの成分は、攪拌装置が有する攪拌ロッド５が混合チャンバ１の軸方向に沿って開口７を介して該混合チャンバ１に出し入れされた後に該混合チャンバ１内に導入され、好ましくは導入されるとともに回転されてもよい。上記のように攪拌ロッド５が動作して該攪拌ロッド５の一端の周囲に配置された攪拌部６が骨セメントの成分間を回転して移動することにより、骨セメントの成分が混合チャンバ１内で混合される。混合プロセスの間、攪拌部６と関連した（in association with）押出し口８が骨セメントと接触する。シーリングロッド９は、骨セメントが押出し口８を介して混合チャンバ１から漏洩すること及び空気が混合チャンバ１内に混入することを防止する。
【００１１】
骨セメントの成分が十分に混合した際に、骨セメントを押出すように装置を準備する。まず、攪拌部６と押出し口８とが、可動ウォール部２と向かい合ったウォールに当接するように、攪拌ロッド５を混合チャンバ１から可能な限り引き出す。次に、骨セメントを、押出し口８を介して移動させてノズルとして機能する混合ロッド５のチャネル内へと移動させる押出しプロセスを行う。
【００１２】
この実施の形態では、押出しをする前に骨セメントを圧縮した。この圧縮は、残留空気や残留ガスを骨セメントから絞りだして可能な限り緻密な混合物を得ることを目的とする。混合物等を密封するためのスプレイ・ピストル（spray pistol）に類似する押出し具１２と、混合が完了した後に混合チャンバ１を収容するスリーブ１３ａとを骨セメントの圧縮及び押出しに用いる。
【００１３】
開口１５を介して混合チャンバ１をスリーブ１３ａに挿入するとともに、攪拌ロッド５が完全に引き出された状態で開口１６を介してスリーブ１３ａから突出するように該スリーブ１３ａ内に収容する。スリーブ１３ａは、ロッキングピン３を差し込んで可動ウォール部２をホームポジションに保持するための溝１７を有する。スリーブ１３ａのサイドウォールは、挿入の前に吸引接続部４が再び接続できるようにするための開口１８を有する。スリーブ１３ａへの混合チャンバ１の挿入についての各段階を、図１（ｂ）乃至図１（ｅ）に示す。
【００１４】
混合チャンバ１を押出し具１２が備えるスリーブ１３ａの内部に配置した際に、吸引接続部４を再び接続し、可動ウォール部２を解放するためにロッキングピン３を取り外す。これらの段階を図１（ｄ）乃至図１（ｅ）にそれぞれ示す。続いて、押出し具１２が有する押出しピストル１４をスリーブ１３ａに接続して骨セメントの圧縮を実際に開始する。
【００１５】
圧縮は、真空下で、押出しピストル１４によって可動ウォール部２が押出し口６に向かって移動するように該可動ウォール部２に対して加えられた力によって実行される。骨セメントは、図３に示すフロー線１０に沿って移動し、また押出し口８に向けて圧縮される。押出し口８に向けて移動した骨セメントがフィルタ１１に接触し、混入空気及び混入ガスが吸引接続部４を介した吸引によって排気される。所定の圧縮度まで圧縮された後、骨セメントが押出し口８を密封するシールロッド９を攪拌ロッド５のチャネルから押出すことにより、円柱形状の骨セメントが形成される。所望の長さの骨セメント柱が得られた後、攪拌ロッド５を取り外す。そして、骨セメント柱を押出して適用するとよい。図２（ａ）及び図２（ｂ）に、混合チャンバ１がスリーブ１３ａの内部に収容されて押出しピストル１４に接続された状態での圧縮及び押出しプロセスを示す。
【００１６】
本発明の他の実施の形態に係る、骨セメントを調製するための装置が有する押出し具１２のスリーブ１３ｂ及び１３ｃを、それぞれ図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示す。
【００１７】
スリーブ１３ｂは、サイドウォールに溝１７と切り込み１９とが形成されている。切り込み１９は、混合チャンバ１が挿入される前に吸引接続部４が脱落することを防止できるように、スリーブ１３ｂのウォールの大部分に沿って延伸する。このため、吸引接続部４は、混合、それに続く圧縮及び押出しといったスリーブ１３ａと関連したプロセスと同様のプロセスの際に脱落しない。さらに、切り込み１９と溝１７とが形成されたことにより、ロッキングピン３もまた混合チャンバ１を挿入する際に脱落しない。図５に混合チャンバ１がスリーブ１３ｂに挿通された状態を示す。
【００１８】
一方、スリーブ１３ｃは、サイドウォールに溝や切り込みが形成されておらず、吸引接続部４とロッキングピン３とが混合チャンバ１を挿入する前に取り外された場合に用いられる。ただし、スリーブ１３ｃには、スリーブ１３ａまたは１３ｂが用いられる際と同様にして行われる圧縮及び押出しプロセスの前に吸引接続部４を再び接続するための開口１８が形成されている。
【００１９】
本発明の実施の形態を通してスリーブ１３ａ乃至１３ｃに共通する点は、スリーブの中空部が混合チャンバ１の形状に合わせて形成された点、混合チャンバ１と攪拌ロッド５とをそれぞれ挿入するための開口１５と開口１６とを有する点およびいずれのスリーブも真空下での押出しプロセスに用いられる点である。しかしながら、スリーブ１３ａ乃至１３ｃは、混合チャンバ１の挿入の際に吸引接続部４とロッキングピン３とを所定位置に保持するか否かという点でそれぞれ異なり、これにより挿入後のプロセスにおいて可動ウォール部２に与える影響がそれぞれ異なる。
【００２０】
吸引接続部４が接続された場合、混合チャンバ１内には負圧が生じる。吸引の影響を受けて可動ウォール部２は混合チャンバ１内に吸引される。吸引接続部４が接続されて可動ウォール部２が解放された場合、すなわちスリーブ１３ｃに混合チャンバ１が挿入された後に吸引接続部４が接続された場合、可動ウォール部２は混合チャンバ１内へと吸引される。一方、混合チャンバ１がスリーブ１３ａまたは１３ｂ内に配置された場合には、吸引の影響を受けるにもかかわらず、ロッキングピン３を外さない限り該混合チャンバ１は該ロッキングピン３によって初期位置に保持される。
【００２１】
本発明が上記実施の形態に限定されないことは、当業者にとって明らかである。例えば、押出しプロセスは、上記実施の形態以外の形態に係る押出し装置によって行われてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１（ａ）は骨セメントの成分の混合プロセスでの本発明に係る混合チャンバを示す図であり、図１（ｂ）乃至図１（ｅ）はそれぞれ押出し具のスリーブ内に混合チャンバが挿入された段階を示す概略図である。
【図２】図２（ａ）及び図２（ｂ）は圧縮プロセス及び押出しプロセスが押出し具によってどのように実行されるのかを説明するための図である。
【図３】押出しプロセスにおける骨セメントの移動を説明するための断面図である。
【図４】図４（ａ）乃至図４（ｃ）はそれぞれ、スリーブの変形例を示す図である。
【図５】切り込みが形成されたスリーブの変形例に混合チャンバが挿入された状態を示す該略図である。
【符号の説明】
【００２３】
１ 混合チャンバ
２ 可動ウォール部
３ ロッキングピン
４ 吸引接続部
５ 攪拌ロッド
８ 押出し口
９ シーリングロッド
１２ 押出し具
１３ａ スリーブ
１３ｂ スリーブ
１３ｃ スリーブ
１７ 溝
１８ 開口
１９ 切り込み

Claims (8)

1. 着脱自在に固定された可動ウォール部を有する混合チャンバを密閉し、該混合チャンバ内で骨セメントを真空下で混合し、該可動ウォール部を押出し口に向けて移動させることによって骨セメントを押出す、骨セメントの調製方法において、
   骨セメントを混合した後に前記可動ウォール部を移動自在に解放し、封がされた前記押出し口へ向けて押し込むことによって骨セメントを圧縮することを特徴とする骨セメントの調製方法。
2. 前記混合チャンバ内で真空雰囲気を維持しつつ骨セメントを圧縮することを特徴とする請求項１に記載の骨セメントの調製方法。
3. 所定の圧縮度まで骨セメントを圧縮し続けることにより、前記押出し口に封をするための押出しノズルに挿入されたシール手段が前記押出しノズルから飛び出すように押出されて該押出しノズル内に円柱状の骨セメント柱を形成し、所定の長さの骨セメント柱が得られたときに圧縮を停止して骨セメント柱の一端の先で該押出しノズルを前記押出し口から分離する、ことを特徴とする請求項１または２に記載の骨セメントの調製方法。
4. 前記混合チャンバ内で真空雰囲気を維持しつつ骨セメントを押出すことを特徴とする請求項１に記載の骨セメントの調製方法。
5. 吸引接続部を有する混合チャンバであって、該混合チャンバの一端方向に向かって移動自在な可動ウォール部を有する混合チャンバと、
   混合プロセスの間前記可動ウォール部をその初期位置に保持するための保持手段と、
   前記混合チャンバが有する可動ウォール部に対向する押出し口と、
   前記押出し口に対して開封可能に封をするシール手段と、
   前記可動ウォール部に力を与えて骨セメントの押出しをするための押出し具とを備え、請求項１に記載の方法を実施するための装置であって、
   骨セメントの押出しの前に骨セメントの圧縮をする間、前記押出し口が前記シール手段によって密封されることを特徴とする骨セメント調製用装置。
6. 前記押出し具は、第１のスリーブを有し、該第１のスリーブは、前記混合チャンバが該第１のスリーブに挿入される際に前記可動ウォール部を初期位置に保持するための２つの溝と、該混合チャンバの挿入の後に吸引接続部を接続するための開口とを備えることを特徴とする請求項５に記載の骨セメント調製用装置。
7. 前記押出し具は、第２のスリーブを有し、該第２のスリーブは、前記混合チャンバが該第２のスリーブに挿入される際に吸引接続部が脱落することを防止するための切り込みと、該切り込みとともに、該混合チャンバが該第２のスリーブに挿入される際に、前記保持手段が前記可動ウォール部をその初期位置に保持できるようにするための溝とを備えることを特徴とする請求項５に記載の骨セメント調製用装置。
8. 前記押出し具は、第３のスリーブを有し、該第３のスリーブは、前記混合チャンバが該第３のスリーブに挿入された後に吸引接続部を接続するための開口を備えることを特徴とする請求項５に記載の骨セメント調製用装置。