JP2008044372A - 骨セメント混合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】製造が容易で製造コストも抑えられ、充填、封止、開封も容易な、頑丈な容器が得られる骨セメント混合装置の機構を提供する。
【解決手段】粉体成分２および液体成分４を混合する少なくとも１つの混合空間部５を備えて骨セメントを生成する骨セメント混合装置１において、混合空間部５で発生した真空によって液体成分４を液体容器３から粉体成分２が収納された混合空間部５の内部に導入させるために、液体容器３は、封止された金属の管１５または袋であって、骨セメント混合装置１に連結するための連結要素１６を備えており、また、連結要素１７と連結される際に開封されるように構成されている。管１５または袋の金属素材は混合空間部５内部の真空状態により液体成分４が吸出される際に、この管１５または袋の液体内包空間部１８の容積が減少するような厚さを有するように設計されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、骨セメント混合装置が粉体成分および液体成分、好ましくはそれぞれ重合体およびモノマーを混合する少なくとも１つの混合空間部を備えて骨セメントを生成し、粉体成分は混合空間部に、液体成分は液体容器に収納され、前記混合空間部において発生した真空によって液体成分が液体容器から吸出されて混合空間部およびその内部に収納された粉体成分に導入されることができる、骨セメント混合装置に関する。

米国特許第５，５４９，３８０号明細書（特許文献１）には、モノマー用の可撓性液体容器を備えた骨セメント混合装置の記述がある。可撓性モノマー容器は、この容器に可撓性を提供する可撓内壁素材と、このモノマーが可撓内壁素材に浸透することを防止する金属層、好ましくはアルミニウム層とで構成される。したがって、モノマー用容器の内壁は複数層構造となっており、そのためこの容器の製造コストは高い。また、モノマー用可撓性容器をモノマーで満たしてこの容器を封止および開封することは困難である。さらに、モノマー用可撓性容器は貯蔵、輸送および取扱いが難しく、その上、衝撃や衝突にも弱い。

発明が解決しようとする課題とその解決手段

したがって、本発明の目的は前記の欠点を除去することにあり、これを実現するため、主に前記請求項１に示す特性を備えた器具が用いられる。

この液体容器は、前記の特性を有する管または袋であることから、製造が容易で製造コストも抑えられ、充填、封止、開封も容易な、頑丈な容器が得られる。

先行技術との対比

米国特許第５，３７０，２２１号Ａ明細書（特許文献２）には、真空金属容器の記述がある。この容器の内部には、液体および粉体を収納するためのもう１つの可撓性容器が具備されている。この真空容器は堅固であることから、圧縮不能であり、後に真空を用いて吸出するための液体を含むことができない。本発明で設置される連結要素は見当たらない。

米国特許第５，５５１，７７８号Ａ明細書（特許文献３）には、とりわけ、金属薄片製の液体容器についての記述がある。この液体容器は、混合容器の内部に位置しており、混合容器の混合手段がこの液体容器に対してかける超過圧力によって圧壊させられる。この液体容器は、混合容器の内部に設置されるため、混合容器との連結のための連結要素を備えていない。真空を用いた圧縮は行われない。また混合容器の方も、液体容器との連結のための対応する連結要素を欠いている。

米国特許第５，５４９，３８０号明細書 米国特許第５，３７０，２２１号Ａ明細書 米国特許第５，５５１，７７８号Ａ明細書

本発明は、添付の図面を参照しつつ、以下により詳しく記述される。

図面は、粉体成分２（重合体が好ましい）を含む骨セメント混合装置１を示す。また、液体成分４（モノマーが好ましい）を含む液体容器３も示す。

一例として選ばれた骨セメント混合装置１は、米国特許第５，５４９，３８０号明細書で参照されているのと類似した種類の装置である。例えば、骨セメント混合装置１は、粉体成分２を含んだ混合空間部５を備えている。前記骨セメント混合装置１はまた混合手段６も備えており、混合空間部５に位置される粉体成分２と液体成分４とを手動操作により混合して骨セメント７を生成することが可能である。骨セメント混合装置１はまた、ピストン状の送出ピストン８も備えており、この骨セメント混合装置に従来の仕方でアンカー留めされ、粉体成分２と液体成分４とが混合されるときに所定の位置に保持されることができる。送出ピストン８は、骨セメント混合装置１から従来の仕方で解除されることができ、送出ツールＰによってこの送出ピストン８を混合空間部５へと押し出して既調合骨セメント７を混合空間部５から送出することも可能である。

骨セメント混合装置１は真空源９に連結可能であり、粉体成分２と液体成分４との混合過程において混合空間部５の内部で真空を発生させるように構成されており、またこの真空は、混合空間部５の送出部１０におけるその後の既調合骨セメント７の集積過程を通じて維持されることが好ましい。真空源９は、このような真空を混合空間部６に発生させて、骨セメント７中の空隙を削減または排除することが想定されている。骨セメント７の集積のため、真空源９はまた、送出ピストン８を送出部１０の方向に吸引し、送出部１０に骨セメント７を集積させるようにも構成されている。送出部１０はニップル１１または同等物を備えており、このニップル１１または同等物に真空源９から延びているホース３２または同等物を連結させることによって骨セメント混合装置１を真空源９と連結させることができる。

フィルタ１２は、送出部１０上のニップル１１の内部および／または周辺に配置することもでき、粉体成分２、液体成分４または骨セメント７が混合空間部５から吸出されることを防止することができる。

骨セメント７が骨セメント混合装置１の中で生成されたとき、真空源９から延びるホース３２は遮断され、送出パイプ１３がニップル１１に連結される。その後、送出ピストン８が送出ツールＰとともに送出部１０に押し上げられ、これにより、既調合骨セメント７が送出パイプ１３経由で送出される（図１１）。

液体成分４は、管または袋（図示された実施態様の中では管１５）として設計された液体容器３の中にあり、金属素材で構成されており、この管または袋の内壁は液体成分の漏洩を防止する。管１５は、この管１５を骨セメント混合装置１へと連結する連結要素１６を備えており、この連結要素１６は、骨セメント混合装置１上の対応する連結要素１７と連結する際に開封されるように構成される。骨セメント混合装置１と連結されて管１５が開封される際、液体成分４は、混合空間部中の真空によって、管から吸出されて混合空間部５（矢印Ａ）へと導入される。管１５または袋は設計され、この管または袋の金属素材は、混合空間部５内部の前記の真空が液体内包空間部１８内部にも広まって液体成分が液体内包空間部から吸出される際にこの管または袋の液体内包空間部１８の容積が減少するような厚さを有している。

管１５は内壁を備えており、液体成分４を含んでいるときの管の堅固さを与えるのに十分な厚さであるが、上述したように、管から液体成分を完全に除去するために管から液体成分を吸出する際、管の内側と外側との圧力差によって管が圧壊するおそれがあるため、内壁は管自体の厚みよりは厚くない。管１５または袋は、アルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されることが好ましい。

前記の実施態様に示すように、骨セメント混合装置１の混合空間部５（細長の形状で図１、１０および１１に図示されている）および骨セメント混合装置の連結要素１７は、混合空間部の長手軸方向に対して半径方向に配置される。

図２および３ならびに図４、５および６に記載の実施態様における管１５の連結要素１６および骨セメント混合装置１上の対応する連結要素１７は、併せてねじ継手を形成するように設計されている。この目的のため、管１５の連結要素１６は、円筒状であって、またねじ山、好ましくは外ねじ山１９を有していることが好ましく、これによって骨セメント混合装置１上の円筒状の対応する連結要素１７上のねじ山、好ましくは内ねじ山２０に確実にねじ込むことができる。あるいは、前記連結要素１６および１７は、併せてスナップ継手（図７、８および９）を形成することができ、この目的のため、骨セメント混合装置１の連結要素１７は、例えば、半径方向内向きのフランジ２８を備えていてもよく、このフランジ２８は、管１５上の対応する連結要素１６上の半径方向外向きの複数のフランジ２９の間に切られたねじ溝３０にはめ込まれることによって締結可能となる。他の別の実施態様（図示されていない）によれば、前記連結要素１６および１７は、併せて差込継手を形成することもできる。連結要素１６と連結要素１７の間の他の種類の連結も可能である。

管１５または袋の連結要素１６は、それを閉鎖する閉鎖壁２１を備えている。この管１５の連結要素１６が、図示される実施態様において、骨セメント混合装置の連結要素１７に確実にねじ込まれてまたははめ込まれて連結される際、閉鎖壁２１は骨セメント混合装置１上の少なくとも１つの開手段２２によって開封されることができる。開手段２２は、混合空間部５における真空が液体成分４を管１５の内部の液体内包空間部１８から吸出させて、開手段の傍ら（図３）または開手段の内部（図６および９）を通じて混合空間部内に導入することができるように設定または配置される。図示される実施態様において、開手段２２は、骨セメント混合装置１の連結要素１７に配置されて、管１５の閉鎖壁２１の少なくとも１つの穴を押し上げ、このとき管１５の連結要素１６は、好ましくは確実にねじ込まれるかまたははめ込まれることによって、骨セメント混合装置１の連結要素１７に連結される。開手段２２は、実質的に図２および３のニードル２４として、また実質的に図４ないし９のカニューレ２５として設定されるが、他のいかなる適切な形状の開手段であってもよい。

粉体成分２が骨セメント混合装置１の混合空間部５に維持されるよう確保し、また、混合空間部５の内部が真空でなくなった結果として液体成分４の供給よりも前に粉体成分がなくなってしまうのを防止するため、骨セメント混合装置の連結要素１７は、前記混合空間部を封止するシール２３を備えている。図２に記載のシール２３は、手動で着脱可能なキャップ２７として設定される。図４ないし９に記載のシール２３は、連結が形成されるまで骨セメント混合装置１の混合空間部５の真空を維持するものであるが、図示される実施態様において管１５の連結要素１６が骨セメント混合装置１の連結要素１７に確実にねじ込まれてまたははめ込まれて連結される際、この場合であれば開手段２２によって開封されることができる。図４ないし９において、開手段２２は、前記のように、カニューレ２５の形状をとり、シール２３はこのカニューレの少なくとも先端を覆うゴム・ソケット２６の形状をとり、これによって、このカニューレは、まずゴム・ソケットの封止壁３１の穴を押し上げ、次いで、管１５の連結要素１６の閉鎖壁２１の穴を押し上げ、管１５の連結要素は、図示される実施態様において、骨セメント混合装置１の連結要素１７に確実にねじ込まれてまたははめ込まれて連結される。他の種類のシール２３であってもよい。

管１５が、送出ピストン８を搭載した骨セメント混合装置１に対して用いられることを想定されている場合（図１、１０および１１に記載）、この管１５は、前記の代わりとして、図１２に示す送出ピストンに連結されてもよい。この場合、送出ピストンは、管または袋の連結要素１６に適合する適切な種類の連結要素１７を備えており、連結要素１６、１７は併せてねじ継手を形成し、このねじ継手は例えば前記の継手と同様の種類の継手、例えばそれぞれ外ねじ山１９、内ねじ山２０を備えたねじ継手であって、適切な開手段２２および適切なシール２３を備えている。

図１２で図示するように、送出ピストン８上の連結要素１７は、この送出ピストン８の移動方向に配向されることにより、管１５または袋の連結要素１６は、送出ピストンをはさんで混合空間部５とは反対側で、連結要素１７と連結できるようになる。

本発明は、前記のおよび図面において示された好ましい実施態様に限定されるものではなく、前記の請求項の範囲内で変更することができる。図示されなかった実施態様の例について言えることは、連結要素１６および１７は他の何らかの方法で構成および／または配置されることもでき、開手段２２は他の何らかの方法で構成および／または設置されることもでき、そして骨セメント混合装置１は他の何らかの方法で構成されることもできる、ということである。粉体成分２および液体成分４は、それぞれ重合体およびモノマー以外の成分であってもおそらくよい。

液体容器と連結される骨セメント混合装置を横から見た液体容器の上面図である。 液体容器上の連結要素の第１の実施態様の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の前における断面図である。 液体容器上の連結要素の第１の実施態様の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の後における断面図である。 とりわけ、液体容器上の連結要素の第２の実施様態の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の前における断面図である。 とりわけ、液体容器上の連結要素の第２の実施様態の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の最中における断面図である。 とりわけ、液体容器上の連結要素の第２の実施様態の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の後における断面図である。 とりわけ、液体容器上の連結要素の第３の実施様態の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の前における断面図である。 とりわけ、液体容器上の連結要素の第３の実施様態の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の最中における断面図である。 とりわけ、液体容器上の連結要素の第３の実施様態の、ならびに、骨セメント混合装置上の対応する連結要素の、相互連結の後における断面図である。 図１記載の液体容器が空の状態であってかつ骨セメント混合装置と連結されたときの上面図である。 骨セメント混合装置から骨セメントが送出されるときの骨セメント混合装置の上面図である。 骨セメント混合装置上の連結要素の代替位置を示す断面図である。

符号の説明

１ 骨セメント混合装置
２ 粉体成分
３ 液体容器
４ 液体成分
５ 混合空間部
６ 混合手段
７ 骨セメント
８ 送出ピストン
９ 真空源
１０ 送出部
１１ ニップル
１２ フィルタ
１３ 送出パイプ
１５ 管
１６ 連結要素
１７ 連結要素
１８ 液体内包空間部
１９ 外ねじ山
２０ 内ねじ山
２１ 閉鎖壁
２２ 開手段
２３ シール
２４ ニードル
２５ カニューレ
２６ ゴム・ソケット
２７ キャップ
２８ フランジ
２９ フランジ
３０ ねじ溝
３１ 封止壁
３２ ホース

Claims (24)

1. 骨セメント混合装置であり、
   骨セメント混合装置（１）は、粉体成分（２）および液体成分（４）、好ましくはそれぞれ重合体およびモノマーを混合する少なくとも１つの混合空間部（５）を備えて骨セメントを生成し、
   粉体成分（２）は混合空間部（５）に、液体成分（４）は液体容器（３）に収納され、
   液体成分（４）は、前記混合空間部において発生した真空によって、液体容器（３）から吸出されて混合空間部（５）に導入され、その内部には粉体成分（２）が収納されており、
   液体容器（３）が、液体成分（４）の漏洩を防止する金属素材で構成された管（１５）または袋であり、
   管（１５）または袋は連結要素（１６）を備えて、この管（１５）または袋を骨セメント混合装置（１）に連結し、
   管（１５）または袋は封止され、骨セメント混合装置（１）上の対応する連結要素（１７）と連結される際に開封されるよう構成され、これにより液体成分（４）は、混合空間部（５）における前記の真空によって管または袋から吸出されて混合空間部（５）内に導入され、そして、
   管（１５）または袋は設計され、この管または袋の金属素材は、混合空間部（５）内部の前記の真空が液体内包空間部（１８）内部にも広まって液体成分が液体内包空間部から吸出される際にこの管または袋の液体内包空間部（１８）の容積が減少するような厚さを有することを特徴とする骨セメント混合装置。
2. 管（１５）または袋がアルミニウムまたはアルミニウム合金で構成されていることを特徴とする請求項１記載の骨セメント混合装置。
3. 管（１５）または袋が、液体成分（４）を含むときに堅固であるような厚さであ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混合装置。
4. 管（１５）または袋の連結要素（１６）と骨セメント混合装置（１）上の対応する連結要素（１７）とが併せてねじ継手を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の器具。
5. 管（１５）または袋の連結要素（１６）は、好ましくは円筒状であって、ねじ山、好ましくは外ねじ山（１９）を備えており、連結要素（１６）は骨セメント混合装置（１）上の好ましくは円筒状の対応する連結要素（１７）上のねじ山、好ましくは内ねじ山（２０）に確実にねじ込むことができることを特徴とする請求項４に記載の骨セメント混合装置。
6. 管（１５）または袋上の連結要素（１６）と骨セメント混合装置（１）上の対応する連結要素（１７）とが併せてスナップ継手を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。
7. 骨セメント混合装置（１）の連結要素（１７）は半径方向内向きのフランジ（２８）を備えており、管（１５）または袋上の対応する連結要素（１６）上の半径方向外向きの複数のフランジ（２９）の間に切られたねじ溝（３０）に確実にはめ込むことができることを特徴とする請求項６に記載の骨セメント混合装置。
8. 管（１５）または袋の連結要素（１６）と骨セメント混合装置（１）上の対応する連結要素（１７）とが併せて差込継手を形成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。
9. 骨セメント混合装置からなり、
   管（１５）または袋の連結要素（１６）は、それを閉鎖する閉鎖壁（２１）を備えており、骨セメント混合装置（１）上の少なくとも１つの開手段（２２）によって開封されて、この管または袋上の連結要素が骨セメント混合装置（１）上の連結要素（１７）に連結され、そして、
   開手段（２２）は、混合空間部（５）における真空が液体成分（４）を管（１５）または袋の中の液体内包空間部（１８）から吸出させて、開手段の傍らまたは内部を通じて、混合空間部（５）へと導入することを可能となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。
10. 開手段（２２）が骨セメント混合装置（１）の連結要素（１７）に配置されており、開手段（２２）が管（１５）または袋の閉鎖壁（２１）の少なくとも１つの穴を押し上げて、管（１５）または袋の連結要素（１６）が骨セメント混合装置の連結要素（１７）に連結されることを特徴とする請求項９に記載の骨セメント混合装置。
11. 骨セメント混合装置（１）の連結要素（１７）はシール（２３）を備えており、骨セメント混合装置（１）の混合空間部（５）を封止することを特徴とする請求項１０記載の骨セメント混合装置。
12. シール（２３）が開手段（２２）によって開封されて、管（１５）または袋の連結要素（１６）が骨セメント混合装置（１）の連結要素（１７）に連結されることを特徴とする請求項１１に記載の器具。
13. 開手段（２２）がカニューレ（２５）の形状をとり、また、シール（２３）が、カニューレ（２５）を覆うように配置されるゴム・ソケット（２６）の形状をとり、カニューレがまずゴム・ソケット（２６）の封止壁（３１）の穴を押し上げて、次いで管（１５）または袋の連結要素（１６）の閉鎖壁（２１）の穴を押し上げて、管または袋の連結要素（１６）が骨セメント混合装置（１）の連結要素（１７）に連結されることを特徴とする請求項１２記載の骨セメント混合装置。
14. 液体成分（４）の吸出のために骨セメント混合装置（１）内部で発生した真空が管または袋の中の液体内包空間部（１８）に広まったときに、管（１５）または袋が圧壊するように設計されていることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。
15. 管（１５）または袋は骨セメント混合装置（１）に連結可能であり、粉体成分（２）および液体成分（４）を混合するための少なくとも１つの混合手段（６）を備えていることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。
16. 管（１５）または袋は骨セメント混合装置（１）に連結可能であり、骨セメント混合装置（１）の混合空間部（５）の中に真空を発生させるように構成された真空源（９）に連結するためのニップル（１１）を備えていることを特徴とする請求項１ないし１５のいずれか１つに記載の器具。
17. 真空源（９）は粉体成分（２）および液体成分（４）の混合過程において混合空間部（５）の内部で真空を発生させるように構成されており、また、混合空間部（５）の送出部（１０）における既調合骨セメントの集積過程を通じて前記真空を維持するように構成されており、集積された骨セメントはこの送出部（１０）から送出されることを特徴とする請求項１６記載の骨セメント混合装置。
18. 管（１５）または袋は骨セメント混合装置（１）に連結可能であって、少なくとも１つのフィルタ（１２）を備えており、粉体成分（２）および液体成分（４）および／または骨セメントが真空源（９）によって混合空間部（５）から吸出されることを防止することを特徴とする請求項１６または１７に記載の骨セメント混合装置。
19. 管（１５）または袋は骨セメント混合装置（１）に連結可能であって、骨セメント混合装置に対してアンカー留めされることができかつ粉体成分（２）と液体成分（４）とを混合した後に骨セメント混合装置から解除されることができるピストン状の送出手段（８）を備えていることにより、送出ピストン（８）が骨セメント混合装置の混合空間部（５）に対して動くことができおよび／または動かされることができることを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。
20. 送出ピストン（８）は、骨セメント混合装置（１）から解除されることができ、既調合骨セメントを混合空間部（５）から送出するように構成されていることを特徴とする請求項１９記載の骨セメント混合装置。
21. 送出ピストン（８）は、解除されることができ、混合空間部（５）中の真空によって混合空間部（５）に吸出されることができ、またこの混合空間部（５）の送出部（１０）において既調合骨セメントを集積するように構成されていることを特徴とする請求項１９および２０のいずれかに記載の骨セメント混合装置。
22. 骨セメント混合装置（１）の連結要素（１７）は送出ピストン（８）上に配置されることを特徴とする請求項１９ないし２１のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。
23. 送出ピストン（８）上の連結要素（１７）は送出ピストン（８）の移動方向に配向され、管（１５）または袋の連結要素（１６）が、送出ピストン（８）をはさんで混合空間部（５）とは反対側で、連結要素（１７）と連結できることを特徴とする請求項２２記載の骨セメント混合装置。
24. 混合空間部（５）が細長の形状であって、骨セメント混合装置（１）の連結要素（１７）が混合空間部（５）の長手軸方向に対して半径方向に配置されることを特徴とする請求項１ないし２２のいずれか１つに記載の骨セメント混合装置。

Images