JP2017217469A - 圧力ポンプを有する、骨セメント用の収納混合装置 - Google Patents

圧力ポンプを有する、骨セメント用の収納混合装置 Download PDF

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Abstract

【課題】2成分ポリメチルメタクリレート骨セメント用の収納混合装置である。【解決手段】カートリッジヘッド3によって前方側で境界を定められる筒状内部を有するカートリッジ1と、カートリッジ1の筒状内部で軸方向に移動可能に配置され、カートリッジヘッド3から離間するプランジャ2と、内部においてプランジャ2とカートリッジヘッド3との間に収容される、骨セメントの粉末状の第1の親成分4と、カートリッジヘッド3またはカートリッジ1のシリンダバレルにおいてプランジャ2とカートリッジヘッド3との間に配置され、流体ライン6に連結される供給孔5と、流体ライン6が液体を透過するように供給孔5を受容部16に連結する、モノマー液42用の受容部16と、モノマー液42が受容部16から流体ライン6中に押し出し可能になるように受容部16中に押すことが可能な押出し装置15とを有する。【選択図】図3

Description

本発明は、筒状内部を有するカートリッジを有する、2成分ポリメチルメタクリレート骨セメント用の収納混合装置に関する。
本発明は、そのような収納混合装置を用いて、骨セメントの、具体的には、2成分ポリメチルメタクリレート骨セメントの、親成分を混合する方法にも関する。
ポリメチルメタクリレート(PMMA:polymethyl methacrylate)骨セメントを調べると、Charnley氏の先駆的な研究(非特許文献1)にさかのぼることができる。PMMA骨セメントは液体モノマー成分および粉末成分から構成される。モノマー成分は通常、メチルメタクリレートモノマー、およびその中に溶解された活性化剤(N,N‐ジメチル‐p‐トルイジン)を含有する。骨セメント粉末としても知られる粉末成分は、1つまたは複数のポリマー、X線不透過物質、および反応開始剤である過酸化ジベンゾイルを含み、そのポリマーは、メチルメタクリレートと、スチレン、メチルアクリレート、または同様のモノマーなどのコモノマーとをベースに、重合、好ましくは懸濁重合によって生み出される。粉末成分をモノマー成分と混合すると、メチルメタクリレートにおいて粉末成分のポリマーが膨張することによって、通常は骨セメントペーストとして知られる、塑性変形可能なペーストである実際の骨セメントが得られる。粉末成分をモノマー成分と混合すると、N,N‐ジメチル‐p‐トルイジン活性化剤が過酸化ジベンゾイルと反応してラジカルが形成される。形成されたラジカルはメチルメタクリレートのラジカル重合を開始する。メチルメタクリレートの重合が続くと、前記ペーストが凝固するまで骨セメントペーストの粘性が上昇する。
ポリメチルメタクリレート骨セメントに最も頻繁に用いられるモノマーがメチルメタクリレートである。レドックス開始剤系は通常、過酸化物と、促進剤と、必要な場合は適切な還元剤とから構成される。ラジカルは、レドックス開始剤系の要素が全て相互作用するときにだけ形成される。この理由から、レドックス開始剤系の要素は、ラジカル重合を誘発できないように別々の親成分内に用意される。組成が適切なときは、親成分は収納が安定する。2つの親成分が混合されてセメントペーストが形成されるときにのみ、2つのペースト、液体、または粉末として予め別々に収納されたレドックス開始剤系の要素が互いに反応して、少なくとも1つのモノマーのラジカル重合を誘発するラジカルが形成される。その後、ラジカル重合により、モノマーを使用する間にポリマーが形成され、セメントペーストが硬化する。
PMMA骨セメントは、セメント粉末をモノマー液と混合することによってへらを用いて適切な混合用容器内で混合することができる。ここで、骨セメントペーストに気泡が捕捉される恐れがあり、そうなると、硬化した骨セメントの機械的特性に悪影響を及ぼすことがある。
骨セメントペーストへの空気の混入を避けるために、複数の真空セメンティングシステムが記載されており、例として以下の文献を列挙する。特許文献1〜13。提示した真空セメンティングシステムの場合は、減圧を発生させるために、外部の真空ポンプに連結する必要がある。これらは、通常、ベンチュリ原理を利用した圧縮空気によって動作する。真空ポンプを動作させるために必要な圧縮空気は、固定型の圧縮空気機構または電動圧縮機から得られる。さらに、真空を生み出すために電動真空ポンプを用いることも可能である。
セメンティング技術のさらなる発展は、セメント粉末とモノマー液の両方が混合システムの別々の区画に既に詰め込まれており、セメント施用の直前になって初めてセメンティングシステム内で互いに混合される、セメンティングシステムを含む。このような閉鎖型フルプリパック式混合システムは特許文献14〜19で提案されてきた。こうした混合システムにも外部の真空源が必要である。特許文献20から、連結可能な真空プランジャによって真空が引かれるカートリッジ内で骨セメント粉末およびモノマー液から骨セメントを生み出す装置が知られている。そのシステムの不利な点は、モノマー液容器が開口または連結された後で、モノマー液が既に骨セメント粉末に侵入し、残るモノマー液が真空プランジャによってカートリッジに吸引される前に反応する恐れがあることである。その結果、骨セメントの硬化した部片がセメントペースト内に発生して、ペーストを不均一にする恐れがあり、このことは、骨セメントペーストの施用性を複雑にし、硬化した骨セメントの機械的特性に悪影響を及ぼす。さらに、その装置の使用は比較的複雑であり、したがって、装置の部品を連結し真空を生み出す際に伴うステップが多いのでエラーを起こす傾向がある。
特許文献21は、骨セメントペーストを生み出すのに必要な親成分が収納混合装置に既に収納され、収納混合装置内で一緒にして混合できる、フルプリパック式混合システムとして収納混合装置を開示している。収納混合装置はセメントカートリッジを閉鎖するための2部構成の送出プランジャを有する。その文献では、気体透過性の殺菌プランジャと気体不透過性のシーリングプランジャとの組み合わせが用いられる。閉鎖型の真空混合システムのこうした原理は、ヘレウス メディカル ゲーエムベーハー(Heraeus Medical GmbH)によって生産および配布される、閉鎖型PALACOS(登録商標)PROセメンティングシステムで実現される。
特許文献22は、ポリメチルメタクリレート骨セメント粉末がカートリッジに収納され、セメント粉末がカートリッジの全体積を占め、セメント粉末粒子間の中間の空間はカートリッジに収納されたセメント粉末を用いて骨セメントペーストを生み出すのに必要なモノマー液の体積に相当するような体積を有する装置を提案する。こうした装置は、真空によってモノマー液が上方からカートリッジに導入され、そのために、カートリッジの下面の真空ポートに真空が適用されるように構築される。その結果、モノマー液はセメント粉末を通して引かれ、セメント粒子の中間の空間に位置する空気がモノマー液に置き換えられる。そこでは、形成されるセメントペーストは攪拌棒を用いて機械的に混合されない。
そのシステムの不利な点はモノマー液によって急速に膨張するセメント粉末をその装置で混合できないことである。というのは、急速に膨張するセメント粉末粒子は、セメント粉末にモノマー液が最大約1から2cm侵入した後にゲルタイプのバリアを形成し、セメント粉末全体にわたるモノマー液の移動を妨げるからである。さらに、モノマー液がセメント粉末に完全に浸入した後に、真空によってモノマー液が真空ポートを介して吸い取られる可能性を除外することができない。そのとき、ラジカル重合によって硬化するために十分なモノマー液が利用できないか、または混合比が、したがって、骨セメントの粘度も意図せずに変わる。さらに、モノマー液よりも明らかに軽い空気が下向きに真空ポートの方向に移動するのではなく、重力によってセメント粉末内を上向きに動こうとするので、セメント粉末粒子間に捕捉される空気がモノマー液によって上方から下向きに置き換えられることになることが課題である。
真空混合システムがセメンティングのために用いられるときは、外部真空ポンプを設けなければならない。こうした真空ポンプは高価であり、使用後に清掃しなければならない。さらに、真空ポンプを真空混合システムに連結するために真空ホースが必要とされる。こうした真空ホースは真空混合システムと共に設けなければならない。したがって、真空混合システムを用いて混合する前に、まず真空ポンプを手術室(OP室)で組み立て、圧縮空気または電力などのエネルギー源に接続しなければならない。次いで、真空ポンプは真空ホースによって真空混合システムに連結される。こうした組立てステップは貴重なOP時間を犠牲にし、起こり得るエラーを発生させやすい。真空ポンプ、真空混合システムおよび外部エネルギー源への連結ライン、ならびに供給ラインは空間を必要とし、つまずく危険および障害物となる可能性を示し、このことは場合によってはあわただしい手術中の手技を妨害することがある。
特許文献23によって興味深い概念が提案されている。その文献では、セメント粉末は真空のカートリッジに収納され、モノマー液は別個の容器内にある。減圧下にあるカートリッジが開くと、空気が流入することなくモノマー液がカートリッジ中に吸引される。空気の混入のない骨セメントペーストが生み出される。この概念は、使用前は収納中にカートリッジを真空気密になるように閉止したままにし、殺菌していない空気が入ることができないことを必要とする。そのために、カートリッジは安定した状態で空気を通さないようにシールしなければならない。したがって、欠点は、構造が複雑であることと、混合ロッドまたは混合チューブのための供給孔が簡単に恒久的に真空気密にできないので、モノマー液が吸入された後に外部操作される混合システムによってカートリッジの内容物を混合できないことである。
米国特許第6,033,105(A)号 米国特許第5,624,184(A)号 米国特許第4,671,263(A)号 米国特許第4,973,168(A)号 米国特許第5,100,241(A)号 国際公開第99/67015(A1)号 欧州特許出願公開第1 020 167(A2)号 米国特許第5,586,821(A)号 欧州特許出願公開第1 016 452(A2)号 独国特許出願公開第36 40 279(A1)号 国際公開第94/26403(A1)号 欧州特許出願公開第1 005 901(A2)号 米国特許第5,344,232(A)号 欧州特許出願公開0 692 229(A1)号 独国特許第10 2009 031 178(B3)号 米国特許第5,997,544(A)号 米国特許第6,709,149(B1)号 欧州特許出願公開ドイツ語翻訳第698 12 726(T2)号 米国特許第5,588,745(A)号 欧州特許出願公開第0 796 653(A2)号 米国特許第8,757,866(B2)号 国際公開第00/35506(A1)号 欧州特許出願公開第1 886 647(A1)号
Charnley,J.著「Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur」The Journal of Bone and Joint Surgery第42巻(1960年)p.28‐30
したがって、本発明の目的は、従来技術の不利な点を克服することである。具体的には、外部真空源を有する既知の真空混合システムの不利な点が克服されることになる。本明細書では、本発明は、とりわけ、ポリメチルメタクリレート骨セメント粉末(セメント粉末)およびモノマー液が別々の区画に収納され、その後互いに混合できる、閉鎖型の単純な収納混合装置を開発するという目的を有する。2つの親成分が医療ユーザと接触することなく、医療ユーザが収納混合装置内でポリメチルメタクリレート骨セメント粉末をモノマー液と一緒にして混合することを可能にすべきである。医療ユーザがポリメチルメタクリレート骨セメント粉末およびモノマー液と接触することは、可能な限り、なくすべきである。開発されることになる装置は、好ましくは、フルプリパック式混合システムである。収納混合装置は、圧縮空気または圧縮機によって作動する外部真空ポンプを使用することなく、モノマー液をポリメチルメタクリレート骨セメント粉末に移送できるように設計すべきである。最も単純な外部の条件下でも圧縮空気、真空、または電力などの外部エネルギー源なしで、収納混合装置が機能的かつ確実に骨セメントペーストの生産を保証することがさらに重要である。付加的な技術装置なしで自律的に収納混合装置を使用可能とすべきである。また、収納混合装置は可能な限り単純かつ廉価に構築すべきである。
収納混合装置は、手動の動作要素を1つだけ用いて、まずモノマー液容器、またはモノマー液容器としてのガラスアンプルもしくはフォイルバッグを開口でき、次いで、外部で生み出される真空を用いることなく、セメント粉末が内部に収容されたカートリッジへのモノマー液の移送を手動で行うことができるように単純にすべきである。動作不良は構造によって可能な限り防ぐべきである。
フルプリパック式混合システム内でのモノマー液の移送および混合を可能にし、モノマー液容器が開口された後で、モノマー液を移送し、混合チャンバ(カートリッジ)に減圧を生み出し、骨セメント粉末と混合して所望の骨セメントペーストを形成するために動作要素を1つだけ動作させなければならない方法をさらに提供すべきである。本明細書では、開発されることになる収納混合装置は主に廉価なプラスチックから生産することが可能であるべきである。
さらに、出来る限り外部または追加のエネルギー源を用いる必要なくかつ混合される生産物に空気の混入が形成されることなく、親成分を混合する最も単純な可能な手動の操作を利用できる、低いコストで生産でき、医療用骨セメントを混合し骨セメントの親成分を収納するように確実に機能する、収納混合装置、ならびに骨セメントを混合する方法を見つけるべきである。
混合される生産物としてのポリメチルメタクリレート骨セメントの第1の親成分は、粉末または骨セメント粉末とすべきであり、第2の親成分は液体、つまり、モノマー液の形態で存在すべきである。好ましくは、骨セメントの2つの親成分をフルプリパック式混合システム内で別々に収納し、収納混合装置を用いてそれらを確実に一緒にすることが可能であるべきである。
本発明の目的は、2成分ポリメチルメタクリレート骨セメント用の収納混合装置であって、前記収納混合装置は、
a)筒状内部を有するカートリッジであって、筒状内部は、閉止される送出開口部を有するカートリッジヘッドによって前方側で境界を定められる、カートリッジと、
b)カートリッジの筒状内部で軸方向に移動可能になるように配置され、カートリッジヘッドから離間する、プランジャであって、プランジャは周囲に沿って内部の内壁に接して着座し、そうすることで、カートリッジの内部を2つのセクションに分割する、プランジャと、
c)内部においてプランジャとカートリッジヘッドとの間に収容される、骨セメントの粉末状の第1の親成分と、
d)カートリッジヘッドにおいて、またはカートリッジのシリンダバレルにおいてプランジャとカートリッジヘッドとの間に配置される、供給孔であって、供給孔は流体ラインに連結される、供給孔と、
e)モノマー液用の受容部であって、流体ラインは、液体を透過するように供給孔を受容部に連結し、モノマー液は、骨セメントの第2の親成分として、受容部に収容されるかまたは受容部に充填可能もしくは導入可能である、受容部と、
f)モノマー液が受容部から流体ライン中に押し出し可能になるように、受容部中に押すことが可能な、押出し装置と、
を有し、
g)プランジャを後方側の方向に移動させることによって、押出し装置を受容部中に押すことが可能になり、カートリッジの内部においてプランジャとカートリッジヘッドとの間に減圧を生み出すことが可能になるように、プランジャは前方側の反対側に位置する筒状内部の後方側から離間する、
装置によって達成される。
プランジャの前記移動によってカートリッジの内部においてプランジャとカートリッジヘッドとの間に減圧が生み出されたときは、この減圧は供給孔を通って流体ラインに至る。
好ましくは、押出し装置としてポンププランジャが用いられる。押出し装置として弾性の膜を使用することもでき、弾性の膜は前記受容部中に拡張して(したがって、本発明による受容部中に移動するか、または受容部の中に押されて)、その結果、モノマー液を受容部から流体ライン中に押し出す。
好ましくは、プランジャと粉末状の第1の親成分との間に構造要素はこれ以外に設けられない。
好ましくは、第1の親成分はセメント粉末であることを提供することができる。
さらに、好ましくは、プランジャはカートリッジの内部を気密になるように2つのセクションに分割することを提供することができる。このことは、プランジャが後方側の方向に移動することで、カートリッジの内部に減圧を生み出し、少なくとも混合プロセスの終わりまで維持できることを保証することができる。
カートリッジの内部は筒状の形状を有する。筒状の形状は最も単純であり、その筒状の形状を用いてカートリッジの内部を実現することができる。幾何学的な用語では、筒状の形状とは、任意のベース領域を有する一般的なシリンダの形状であり、すなわち、円形のベースを有するシリンダだけではない。したがって、内部の境界を定める内壁は、任意のベースを有するシリンダとすることができ、カートリッジのシリンダバレルが存在する場合にそのバレルは、任意のベースを有する、すなわち、やはり円形でないかまたは丸形でないベースを有するシリンダとすることもできる。しかし、本発明によれば、第1のカートリッジの内部には、回転対称を有する筒状の形状、具体的には、円形のベースが好ましい。というのは、円形のベースは生産が最も簡単であり、プランジャが内部で軸方向に移動されるときに内部で詰まることがより簡単ではなくなるからである。さらに、プランジャが移動する間に内部の内壁とプランジャとの間の予期される漏出の可能性が低い。
プランジャがカートリッジの筒状内部で軸方向に移動可能であるとは、プランジャが筒状内部のシリンダの軸に沿って軸方向に移動可能であるという意味である。
本発明によれば、プランジャは送出プランジャであり、その送出プランジャによって、混合された骨セメントペーストは、送出プランジャをカートリッジヘッドの方向に前進させることによって、カートリッジから、送出開口部を通して、または送出パイプもしくは中空の混合ロッドを通して押し出し可能であることを提供することができる。
内部の後方側はカートリッジの後方側でもある。
本発明による収納混合装置では、カートリッジの内部のプランジャは、ロッドまたは別の動力伝達手段によって、内部の後方側の方向に手動で押すことが可能または引っ張ることが可能であり、好ましくは、ロッドまたは動力伝達手段を操作するための作動手段またはハンドルが、ロッドまたは動力伝達手段に取り付けられることを提供することができる。
このように、手動で単純かつ直接的に減圧を生み出すことができ、手動で単純に押出し装置を、したがって、モノマー液を作動することができ、このことは、一方で、起こり得る不具合のリスクを低減し、他方で、モータ、エネルギー蓄積部、または制御装置など複雑かつ高価な構造要素を避ける。さらに、このことは、収納混合装置の単純かつ安全な操作性を保証することができる。
フィルタが、具体的には、有孔フィルタが、カートリッジヘッド、供給孔、および/または流体ラインに配置され、フィルタは、モノマー液は透過し粉末状の第1の親成分は透過しないことをさらに提供することができる。
これは、セメント粉末または粉末状の第1の親成分が流体ラインにモノマー液の位置まで入り込んで、そこでモノマー液と早まって反応し、凝固またはゲル化し、その結果流体ラインを遮断することを防止する。そのために、フィルタは、好ましくは、カートリッジヘッド、供給孔、または流体ラインにおいて供給孔の領域に配置される。
好ましくは、プランジャは、減圧がモノマー液を流体ラインからカートリッジの内部に吸引できる程度に、前方側の反対側に位置する筒状内部の後方側から離間することも提供することができる。
このように、プランジャのストロークは、受容部中への押出し装置の移動によって起こる輸送に加えて、カートリッジの内部に生み出される減圧を用いて、流体ラインを通してカートリッジの内部にモノマー液を吸引するのにも十分である。
そのために、プランジャは、後方側に達するまでプランジャが変位するための空間が、吸入されることになるモノマー液の体積に少なくとも等しく、好ましくは、流体ラインおよび受容部の体積に少なくとも等しくなるように(または等しくなる程度に)筒状内部の後方側から離間することをさらに提供することができる。
本発明のさらなる発展形態が、収納混合装置は、カートリッジとも受容部とも別個でありモノマー液が収容される、容器を有し、その容器は、具体的には開口部を介して、受容部に連結され、好ましくは、モノマー液を収容する閉止されたガラスアンプルまたはフォイルバッグが、容器に配置されるかまたは配置可能であり、ガラスアンプルは、容器内で壊して開口することが可能であるか、またはフォイルバッグは、容器内で刺して開口できるかもしくは裂いて開口できることを提案する。
このように、全ての親成分、すなわち、2つの親成分(第1の粉末状の親成分としてのセメント粉末および第2の親成分としてのモノマー液)が、既に収納混合装置に収容され、より長い期間にわたってそこに収納することもでき、収納混合装置内で混合可能である、いわゆるフルプリパック式混合システムが、提供される。
こうした収納混合装置では、カートリッジ、受容部、別個の容器、および流体ラインは、共通のスタンドに連結され、受容部、容器、および流体ラインはスタンドに恒久的に連結され、カートリッジはスタンドに解放可能なように連結され、カートリッジは、好ましくは、ねじ山によってスタンドに螺合されるかまたは係止機構によってスタンドに連結されることを提供することができる。
このことは収納混合装置の使用を単純化する。手術室では、ほとんどの場合にテーブルなどの平坦な面が存在し、したがって、収納混合装置を手で保つ必要なく、スタンドを用いて収納混合装置を設置し使用することができる。このことは、収納混合装置の使用をさらに単純化する。
モノマー液容器が、具体的には、フォイルバッグまたはガラスアンプルが、別個の容器に収容され、モノマー液が開口されるモノマー液容器から受容部中に流出するように別個の容器内で開口可能であり、好ましくは、外側から操作可能なモノマー液容器を開口する開口装置が、容器に配置されることをさらに提供することができる。
このように、全ての親成分、すなわち、2つの親成分(第1の粉末状の親成分としてのセメント粉末および第2の親成分としてのモノマー液)が、既に収納混合装置に収容され、内部に収納可能であり、収納混合装置内で混合可能である、いわゆるフルプリパック式混合システムが提供される。ガラスアンプル、または好ましくはアルミニウムで被覆されたフォイルバッグが、PMMA骨セメントペーストを生み出すための第2の親成分としてモノマー液を長期にわたって収納するのに特に適切である。このことは、収納混合装置の使用を単純化し容易にする。
最初に追加の力の影響なしにモノマー液が受容部に流入できるようにするために、重力が所望の流動方向を生み出すように、収納混合装置は適正に設置しなければならない。それゆえ、本発明の文脈で用いられる用語「上部で(at the top)」および「底部で(at the bottom)」、ならびに「上方(above)」および「下方(below)」は常に、収納混合装置の適正な設置に関連付けられる。
モノマー液を収納するためのチャンバをいくつか有するモノマー液容器を使用することもできる。したがって、モノマー液容器は、本発明の文脈では、別個の容器に導入可能であり開口装置によって開口可能である、別々の複数の個別の部分的なモノマー液容器としても理解される。
受容部につながるライン内に、またはカートリッジへの流体ライン内もしくは流体ライン上にも、スクリーンまたはフィルタが配置され、そのスクリーンまたはフィルタを用いて、開口されたモノマー液容器の断片または切れ端を保持できることを提供することができる。スクリーンまたはフィルタは、好ましくは、容器において、モノマー液容器のすぐ下に位置する。
モノマー液を流体ラインに流すための作動手段として重力を用いることに関する本発明のさらなる発展形態が、モノマー液容器用の別個の容器が受容部の上方に配置されることを提案する。その結果、モノマー液は、モノマー液容器が開口された後に重力によって、モノマー液容器から下向きに流出して受容部に達することができる。
本発明の好ましいさらなる発展形態によれば、カートリッジの内部においてプランジャとカートリッジヘッドとの間に混合装置が配置され、その混合装置によって、第1の親成分は、カートリッジの内部においてモノマー液と混合可能であることを提供することができる。
このように、第1の親成分は、可能な限り均質な骨セメントペーストを生み出すために、カートリッジの内部でモノマー液と十分に混合することができる。混合装置は、好ましくは、外側から手動で操作することができる。
本明細書では、混合装置は、混合ロッドによってカートリッジを外側から操作可能であり、混合ロッドは、気密になるようにカートリッジヘッドを貫通し、回転可能であり軸方向に移動可能であり、混合ロッドは、好ましくは、送出開口部を貫通することを提供することができる。
このように、混合装置は、収納混合装置の外側から手動で単純かつ強力に操作することができる。さらに、ユーザは、混合装置の移動に対する抵抗に基づいて、骨セメントペーストの粘度を、したがって、骨セメントペーストの扱い易さを良好に推定することができる。
本発明によれば、カートリッジの外側でカートリッジヘッドの領域に締結手段、具体的には、雄ねじを設けることを提供することができる。それに別個の送出パイプを取り付け可能である。しかし、好ましくは、中空の管状の混合ロッドが使用され、そのロッドによって、混合装置は操作可能であり、内部に減圧を生み出すために内部のプランジャは内部の後方側の方向に押すことが可能であり、管状の混合ロッドは、閉鎖具が管状の混合ロッドから取り外された後に、送出パイプとして使用することができる。その場合、もはや雄ねじは必要ないが、レディミクスト骨セメントペーストを押し出して施用するために、雄ねじはカートリッジヘッドの方向にプランジャを前進させるための送出装置または押出し装置にカートリッジを取り付けるために使用することもできる。送出開口部を閉止するために、管状の混合ロッドを外側に対して閉止する、抜き取り可能なコアが中空の混合ロッド内に配置される。
プランジャは、混合ロッドによって、カートリッジの内部の後方側の方向に押すことが可能であることをさらに提供することができる。
このように、プランジャは、押出し装置を受容部中に押しカートリッジの内部に減圧を生み出すために混合装置を、すなわち、混合ロッドを作動させるために使用されるのと同じ装置によって作動することができる。その結果、両機能または3つ全ての機能のために共通の装置が1つだけ必要であり、収納混合装置は、両目的または3つ全ての目的に役立つようにシールしなければならない供給孔を1つだけ必要とする。
混合ロッドは、手動で取り外し可能なコアが配置される送出パイプであり、したがって、混合された骨セメントペーストはカートリッジの内部から、コアのない送出パイプを通して排出可能になることをさらに提供することができる。
そのために、送出パイプは、好ましくは前もって、カートリッジの内部から停止具の位置まで引っ張られる。混合ロッドが送出パイプとして使用される場合は、収納混合装置に取り付けなければならなくなる追加のまたは別個の送出パイプは必要とされない。そのために、混合ロッドは、送出開口部内を案内されるかまたは送出開口部を貫通し、カートリッジヘッドに対してシールされ、軸方向に移動可能であり、回転可能である。
あるいは、収納混合装置は、カートリッジに、好ましくは、カートリッジの締結手段に取り付け可能なスタティックミキサを有する別個の送出パイプを有し、特に好ましくは、カートリッジ上の雄ねじに合う雌ねじが送出パイプに設けられ、かつ/またはバヨネットマウントの要素および/もしくは係止機構の係止要素が設けられることを提供することができる。
本発明は、カートリッジの内部の内側では、後方側の方向のプランジャの移動を制限する停止具が後方側に設けられることも提案する。
これは、プランジャが内部の後方側を越えて変位できること、および骨セメントペーストが意図せずに外側に到達することを防止する。
プランジャは、内部の後方側の領域においてカートリッジの内面上の相補的な係止要素と解放可能なように係合可能な係止要素を少なくとも1つ有することも提供することができる。
このように、プランジャは、後方側の位置まで移動されたときに、適位置に保たれる。このことは、内部の内容物を混合する間のプランジャの意図しない移動、および係止位置を越えるプランジャの移動を防止する。レディミクスト骨セメントペーストを送出するために、係止機構は簡単に解放することができる。
本発明による収納混合装置では、カートリッジ、受容部、カートリッジヘッド、およびプランジャは、好ましくは、押出し装置としてのポンププランジャは、プラスチックから作製され、好ましいプラスチックは、ポリエチレン‐co‐ビニルアルコール(EVOH)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、およびポリメタクリル酸メチルエステルco‐アクリロニトリルであることを提供することができる。
好ましい収納混合装置は、気体透過性の開口部が、具体的には、閉止可能な気体透過性の開口部が、カートリッジヘッドに配置され、気体は透過し固体粒子は透過しない有孔ディスクが、第1の親成分と開口部との間に配置され、有孔ディスクは、好ましくは、カートリッジヘッドに配置されることを特徴とすることもできる。
このように、エチレンオキシドなどの殺菌ガスを用いて、カートリッジの内部で収納混合装置の殺菌を行うこともできる。開口部は、好ましくは、送出開口部の隣に配置され、閉鎖具によって閉止可能である。
カートリッジヘッドにおいて有孔ディスクの上方に開口部が配置され、その開口部は、気密になるように閉止可能であり、少なくとも20mmの面積を有し、周囲の大気につながることを提供することができる。
本発明によれば、プランジャは送出プランジャであり、その送出プランジャによって、混合された骨セメントペーストは、送出プランジャをカートリッジヘッドの方向に前進させることによって、カートリッジから、送出開口部を通して、または送出パイプもしくは中空の混合ロッドを通して押し出し可能であることを提供することができる。
好ましくは、収納混合装置が適正に設置されると、カートリッジヘッドは上部に配置され、カートリッジの後方側は底部に配置される。さらに、受容部は、好ましくは、供給孔の下方に配置されるか、または供給孔よりも低い高さに配置される。このように、モノマー液は、意図せずに、すなわち、カートリッジの後方側の方向にプランジャを作動することなく、カートリッジに流入できることが防止される。
好ましくは、モノマー液を受容部中に導入するための開口部が、押出し装置の領域に配置され、その開口部は、押出し装置が受容部中に移動を開始したときに押出し装置を押し込むことによって閉止されることを提供することもできる。
このことは、押出し装置が、受容部に収容されたモノマー液を、開口部を通すのではなく、流体ラインに押し込むことを保証する。
本発明による第1の好ましい実施形態によれば、受容部は、カートリッジの後方側に配置され、プランジャは、カートリッジの後方側の方向に移動する間に押出し装置を受容部中に押し、押出し装置とプランジャとの間の領域は、好ましくは、外側に向かって開かれることを提供することができる。
このように、押出し装置はプランジャによって機械的に作動でき、そうすることによって、特に高い力が押出し装置に作用でき、高い圧力を用いてモノマー液が受容部から押し出され流体ラインを通ってカートリッジの内部に至ることを可能にする。プランジャと押出し装置との間の領域が開口することで、捕捉された空気が逃げることができ、したがって、押出し装置への圧力が小さいかまたはないときに、その領域がガススプリングとして働いて意図せずにプランジャを後方にカートリッジヘッドの方向に移動させることを防止することを保証する。
本実施形態では、プランジャが第1のセクションにおいてカートリッジの後方側の方向に移動されるときに、押出し装置が移動されることなく、まずカートリッジの内部に減圧が増強され、さらに、プランジャが第2のセクションにおいて移動されるときに、押出し装置が受容部の中に押されるように、プランジャは押出し装置から離間することも提供することができる。
このことは、モノマー液がカートリッジの内部に流入するかまたはカートリッジの内部に押し込まれる前に、カートリッジの内部の気体がまず消費され、第1の親成分の粉末粒子間を逃げることができることを保証する。
押出し装置はポンププランジャであり、受容部は、ポンププランジャが軸方向に移動可能な中空シリンダであり、具体的には筒状本体の形態の、延長部分が、ポンププランジャの上側に配置され、延長部分はカートリッジの内部の内径以下の外径を有し、延長部分を有するポンププランジャは、延長部分がカートリッジの内部に突出するように中空シリンダに配置されることをさらに提供することができる。
このように、ポンププランジャは、カートリッジの内部を移動するプランジャがポンププランジャの延長部分に圧力をかけて、中空シリンダ内でポンププランジャを前進させるという単純な手法で、プランジャによって作動することができる。その結果、モノマー液は、中空シリンダから押し出されて流体ラインを通ってカートリッジに至る。したがって、プランジャは、アタッチメントがプランジャ上に位置しないがポンププランジャに装着されるので、混合された骨セメントペーストを押し出すための送出プランジャとして後で使用することができる。
本発明による第2の好ましい代替の実施形態によれば、受容部は、閉止された中空シリンダによって境界を定められ、中空シリンダはカートリッジとは別個であり、中空シリンダでは、押出し装置としてのポンププランジャが軸方向に移動可能になるように支持され、ポンププランジャは、中空シリンダの内壁と周囲において密に接触する状態にあり、中空シリンダは、第1の、好ましくは、下側のベースで、流体ラインに連結され、第2の、好ましくは、上側のベースで、カートリッジの後方側の圧縮気体ラインまたは液圧ラインを介してカートリッジの内部に連結され、カートリッジの後方側は、圧縮気体ラインまたは液圧ラインにつながるマウス部を除いて閉止され、そうすることで、プランジャが内部の後方側の方向に移動する間に、プランジャと後方側との間に過剰圧力または圧力が生み出され、その過剰圧力または圧力は、圧縮気体ラインまたは液圧ラインを通って中空シリンダに至ることを提供することができる。
このように、中空シリンダのポンププランジャは、ピストンの移動によって生み出されプランジャとカートリッジの後方側との間の空間の作動流体にかけられる、過剰圧力または圧力を用いて作動することができる。そのために、ポンププランジャは、好ましくは、中空シリンダの第1の(上側の)ベースに接して着座し、かつ/または中空シリンダの第2の(下側の)ベースから離間する。中空シリンダは、好ましくは、足元部分に恒久的に連結される。
本発明が取り組む目的は、本発明による収納混合装置を用いて、骨セメントの、具体的には、2成分ポリメチルメタクリレート骨セメントの親成分を混合する方法であって、
a)プランジャがカートリッジの筒状内部の後方側の方向に移動されるステップであって、プランジャの前記移動によって、カートリッジの内部においてプランジャとカートリッジヘッドとの間に減圧が生み出される、ステップと、
b)プランジャの前記移動によって、押出し装置が受容部の中に押され、そうすることによって、押出し装置の前記移動によって、受容部に収容されるモノマー液が流体ラインを通してカートリッジの内部に押し込まれる、ステップと、
c)モノマー液と第1の親成分とが混合されて、カートリッジの内部に骨セメントペーストを形成する、ステップと、
d)骨セメントペーストは、プランジャをカートリッジヘッドの方向に前進させることによって、カートリッジの内部から排出される、ステップと、
を特徴とする方法によっても達成される。
ステップa)とb)とは、少なくとも場合によっては同時に行うことができ、ステップc)とd)とは、時間の経過順に互いの後に行われ、ステップa)およびb)の後にも時間の経過順に行われる。ステップa)とb)とは、押出し装置が場合によってはまたはプランジャの移動の間はずっと受容部中で作動するので、少なくとも場合によっては同時に行うことができる。
本明細書では、モノマー液は、カートリッジの内部の減圧によって、流体ラインからカートリッジの内部に吸引されることを提供することができる。
このように、カートリッジで生み出された減圧は、押出し装置によってかけられる圧力に加えて、モノマー液を受容部の外に移動させるためにも使用される。カートリッジの内部の減圧は、プランジャの移動の間に既に増強され、この減圧によって既に、モノマー液をカートリッジの内部に吸引させることができる。
モノマー液は、ステップa)の前に、具体的には、モノマー液容器が収納混合装置の容器内で開口された後で、受容部に導入されることをさらに提供することができる。
このように、本方法は、モノマー液が収納混合装置においてガラスアンプルまたは金属被覆したフォイルバッグなど専用のモノマー液容器に長期間にわたって収納することもできるので、フルプリパック式システムにとって使用可能になる。
ステップa)では、プランジャは、混合ロッドによって、カートリッジの後方側の方向に押され、混合ロッドは、カートリッジヘッドにおいて、気密性の供給孔に、具体的には、送出開口部に、移動可能なように支持され、ステップc)では、モノマー液は、カートリッジの内部においてプランジャとカートリッジヘッドとの間で混合ロッドに連結される混合装置を移動させることによって、混合ロッドを、したがって、混合装置を移動させることによって、第1の親成分と混合されることをさらに提供することができる。
このように、カートリッジの内部で混合装置を移動させるために存在する混合ロッドは、プランジャを移動させるためにも、したがって、押出し装置を移動させてカートリッジの内部に減圧を生み出すためにも使用される。特に好ましくは、この混合ロッドはチューブとして設計することもでき、したがって、混合された骨セメントペーストを施用するための送出パイプとしても使用される。
本明細書では、混合装置は、混合ロッドによってカートリッジヘッドに向かって引っ張られ、ステップc)とd)との間に、コアが混合ロッドから取り外され、そうすることで、コアなしの混合ロッドが送出パイプを形成し、ステップd)では、混合された骨セメントペーストは、送出パイプを通してカートリッジの内部から押し出されることをやはり提供することができる。
このように、混合ロッドは送出パイプとしても使用可能になり、送出開口部は、混合ロッドが送出開口部を貫通するために使用可能である。
本発明による方法のさらなる発展形態が、ステップd)の前に、カートリッジは、収納混合装置から切り離され、押出し装置に挿入され、ステップd)では、押出し装置によって、プランジャは、骨セメントペーストをカートリッジの内部から排出するために、タペットまたは前進可能なロッドを用いてカートリッジヘッドの方向に押されることを提供することができる。
このように、カートリッジは、レディミクスト骨セメントペーストを施用するために、収納混合装置とは別個に使用することができる。このことは、施用中の取り扱いを容易にする。
受容部は中空シリンダであり、押出し装置は、中空シリンダにおいて縦方向に移動可能になるように配置されるポンププランジャであり、ポンププランジャは、プランジャを用いて圧力をかけることによって中空シリンダにおいて移動されるか、または内部においてカートリッジの後方側とプランジャとの間に生み出される過剰圧力もしくは圧力による気圧もしくは液圧によって移動され、好ましくは、過剰圧力は、圧縮気体ラインを通って中空シリンダに至るか、または圧力は、液圧ラインを通って中空シリンダに至ることをさらに提供することができる。
このように、ポンププランジャを移動させるために必要な力は、単純にカートリッジにおいてプランジャを移動させることから得られる。このことは、収納混合装置において異なる複数のプロセスを行うためにプランジャを作動させることが十分であることを意味する。
モノマー液容器は、具体的には、ガラスアンプルまたはフォイルバッグは、ステップa)およびb)の前に収納混合装置において開口され、モノマー液は、モノマー液容器から流出し、受容部に流入し、好ましくは、スクリーンおよび/またはフィルタを通して受容部に流入することも提供することができる。
本発明によれば、ステップa)の前にカートリッジヘッドが気密性になるように閉止されることも提供することができる。このことは、カートリッジの内部に減圧を生み出すことが可能であり、減圧下で親成分を混合でき、必要な場合は、減圧を用いてモノマー液を吸入することもできることを保証する。しかし、同時に、カートリッジの内部はまず、開口されたカートリッジヘッドを通してエチレンオキシドなどの殺菌ガスを用いて殺菌することができる。
本発明による収納混合装置および本発明による方法は、理論上は、移動可能なプランジャがそれぞれに配置される複数のカートリッジを用いて実現することもできる。こうした解決策は、本明細書でも本発明によればカートリッジが1つだけ動作するかまたは個別に動作可能であるときは、本発明の範囲内にあると理解される。
本発明は、混合された骨セメントペーストをカートリッジから送出するためにも使用されるプランジャはまず、押出し装置を作動させるために使用でき、その押出し装置によって、骨セメントと混合されることになるモノマー液を受容部からカートリッジの内部に押し出すことができるという驚くべき認識に基づく。さらに、驚くべきことに、同じプランジャを使用して、減圧を生み出し、したがって、モノマー液を吸入できることが分かった。減圧を生み出すためにプランジャを動作または移動させるように混合ロッドも使用する場合は、本明細書では追加の構造要素を避けることができる。さらに、混合ロッドは、必要な構造要素の数を最小限に抑えるために、送出パイプとして使用することもできる。本明細書では、その考えは、最初にプランジャはカートリッジの内部の後方側に接して着座せず、そこから離間するということである。そのとき、カートリッジの内部の後方側に到達するまでのプランジャのストロークは、押出し装置を作動させるために使用でき、押出し装置によって、モノマー液をカートリッジの内部に押し込み、カートリッジの内部に減圧を生み出すことができ、減圧は気泡がないかまたは少ない骨セメントを混合するために使用でき、減圧によって、モノマー液をカートリッジの内部に吸引することができる。したがって、減圧の残りを用いて、減圧下で一緒に親成分を混合することができ、そうすることで、生み出される骨セメントペーストに形成される気体または空気の混入は可能な限り少なくなる。
本発明によるポリメチルメタクリレート骨セメント用の第1の収納混合装置は、例えば、
a)筒状カートリッジと、
b)筒状カートリッジで軸方向に移動可能なプランジャと、
c)混合ロッド用の供給孔を有するカートリッジヘッドと、
d)カートリッジヘッドの供給孔を通して軸方向に変位可能な混合ロッドと、
e)カートリッジの内部に配置される、混合ロッドの端部に連結される混合装置と、
f)混合ロッドの外側の端部に配置される作動手段と、
g)カートリッジの外側に配置される少なくとも1つのモノマー液容器と、
h)モノマー液容器のための開口装置と、
から構成され、
i)少なくとも1つのモノマー液容器は、開口部によって液体を透過するように中空シリンダに連結され、モノマー液容器は開口部の上方に配置され、
本装置はさらに、
j)中空シリンダの閉止されたベースにおいて、カートリッジ、カートリッジヘッド、およびプランジャから形成された空所と中空シリンダを、液体を透過するように連結する、流体ラインと、
k)カートリッジ、カートリッジヘッド、およびプランジャによって形成された空所に配置される、セメント粉末と、
からも構成され、
l)中空シリンダは、上側で蓋によって閉止され、その蓋は、圧縮気体ラインによってカートリッジの後方側に気体を透過するように連結され、
m)軸方向に移動可能なポンププランジャが、中空シリンダにおいて中空シリンダの開口部の上方に配置され、カートリッジは、解放可能なようにかつ気密になるようにカートリッジホルダに連結される。
本発明によるポリメチルメタクリレート骨セメント用の別の代替の収納混合装置は、例えば、
a)筒状カートリッジと、
b)筒状カートリッジで軸方向に移動可能なプランジャと、
c)混合ロッド用の供給孔を有するカートリッジヘッドと、
d)カートリッジヘッドの供給孔を通して軸方向に変位可能な混合ロッドと、
e)カートリッジの内部に配置される、混合ロッドの端部に連結される混合装置と、
f)混合ロッドの外側の端部に配置される作動手段と、
g)カートリッジの外側に配置される少なくとも1つのモノマー液容器と、
h)モノマー液容器のための開口装置と、
i)カートリッジ、カートリッジヘッド、およびプランジャによって形成された空所に配置される、セメント粉末と、
から構成され、
j)環状のカートリッジホルダが、足元部分でカートリッジの下方に配置され、カートリッジは、カートリッジホルダに解放可能なように連結され、
本装置はさらに、
k)カートリッジホルダの下方に配置される中空シリンダであって、少なくとも1つのモノマー液容器が、開口部によって、液体を透過するように中空シリンダに連結され、モノマー液容器は開口部の上方に配置される、中空シリンダと、
からも構成され、
l)中空シリンダは下側でベースによって閉止され、その底部は、液体を透過するように流体ラインに連結され、
m)軸方向に移動可能なポンププランジャが、中空シリンダにおいて中空シリンダの開口部の上方に配置され、
n)ポンププランジャの上側には筒状本体が配置され、その本体は、カートリッジの内径以下の外径を有し、筒状本体を有するポンププランジャは、筒状本体の上側端部がカートリッジの内部に突出するように中空シリンダに配置される。
本明細書では、好ましくは、プランジャは、カートリッジ、カートリッジベース、およびプランジャによって形成される変位のための空間が、流体ラインおよび少なくとも1つのモノマー液容器の全体積以上の体積を有するように、カートリッジに軸方向に配置されることを提供することができる。
混合ロッド用の供給孔は、送出開口部によって実現されるか、または混合ロッドが送出パイプとして使用されるときは本明細書ではそのように呼ばれる。作動手段は例えばハンドルとすることができ、ハンドルによって混合ロッドは手動で操作可能である。
本発明によれば、本明細書では足元部分を設けることができ、カートリッジは足元部分に解放可能なように連結され、足元部分は少なくとも1つのモノマー液容器に恒久的に連結される。
カートリッジヘッドには有孔ディスクが配置され、そのディスクは、気体および液体を透過し、気体透過性の供給孔に連結され、空所を閉止して、気体および液体が通ることは可能にし、固体粒子が通ることは可能にしないことをさらに提供することができる。
カートリッジヘッドにおいて有孔ディスクの上方に開口部が配置され、その開口部は気密になるように閉止可能であり、少なくとも20mmの面積を有し、周囲の大気につなげられる。
本発明によれば、プランジャは少なくとも1つの係止要素を有し、その係止要素はカートリッジベースの上方のカートリッジの内面上の相補的な係止要素と解放可能なように係合することができることをさらに提供することができる。
本発明は、例えば、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合および送出する方法を含む。前記方法は、以下の連続するステップ、
a)気密になるようにカートリッジヘッドを閉止するステップと、
b)少なくとも1つのモノマー液容器を開口するステップと、
c)モノマー液容器から開口部を通して中空シリンダ中にモノマー液を流すステップと、
d)カートリッジベース(カートリッジの内部の後方側)の方向に混合ロッドの作動手段を押すステップと、
e)混合ロッドによってカートリッジベースの方向にプランジャを変位させるステップと、
f)カートリッジ、カートリッジヘッド、およびプランジャによって形成された(カートリッジの内部の)空所に減圧を生み出すステップと、
g)カートリッジ、カートリッジの閉止された後方側、およびプランジャによって形成された(カートリッジの内部の)空所に過剰圧力を生み出すステップと、
h)過剰圧力を中空シリンダに、圧力ラインを通して軸方向に変位可能なポンププランジャの上方に送るステップと、
i)中空シリンダのベースの方向にポンププランジャを移動させるステップと、
j)生み出された減圧によって、さらに、ポンププランジャがベースの方向に移動されることによって、モノマー液を中空シリンダから押し出すことによって、モノマー液を中空シリンダから流体ラインを通してカートリッジの内部に移送するステップと、
k)混合装置の軸方向の移動および回転移動によって、混合ロッドの作動要素を手動で作動させることによって、セメント粉末をモノマー液と混合するステップと、
l)混合ロッドをカートリッジヘッドに向かって引っ張るステップと、
m)コアを中空の混合ロッドから取り外すステップと、
n)カートリッジを押出し装置に挿入するステップと、
o)押出し装置を作動させるステップであって、プランジャがカートリッジヘッドの方向に移動される、ステップと、
p)混合された骨セメントペーストをカートリッジから中空の混合ロッドを通して押し出すステップと、
を特徴とする。
本方法は、本発明による前述の第1の収納混合装置を利用するように設計され、その動作手法を反映する。
本発明は、例えば、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合および送出する代替の方法も含む。前記代替の方法は、以下の連続するステップ、
a)気密になるようにカートリッジヘッドを閉止するステップと、
b)少なくとも1つのモノマー液容器を開口するステップと、
c)モノマー液容器から開口部を通して中空シリンダ中にモノマー液を流すステップと、
d)カートリッジベース(カートリッジの内部の後方側)の方向に混合ロッドの作動手段を押すステップと、
e)混合ロッドによってカートリッジベースの方向にプランジャを変位させるステップと、
f)カートリッジ、カートリッジヘッド、およびプランジャによって形成された(カートリッジの内部の)空所に減圧を生み出すステップと、
g)カートリッジの後方側の方向にプランジャを軸方向に変位させることによって、ポンププランジャの筒状本体を変位させるステップと、
h)生み出された減圧によって、さらに、ポンププランジャがベースの方向に移動されることによって、モノマー液を中空シリンダから押し出すことによって、モノマー液を中空シリンダから流体ラインを通してカートリッジの内部に移送するステップと、
i)混合装置の軸方向の移動および回転移動によって、混合ロッドの作動要素を手動で作動させることによって、セメント粉末をモノマー液と混合するステップと、
j)混合ロッドをカートリッジヘッドに向かって引っ張るステップと、
k)コアを中空の混合ロッドから取り外すステップと、
l)カートリッジを押出し装置に挿入するステップと、
m)押出し装置を作動させるステップであって、プランジャがカートリッジヘッドの方向に移動される、ステップと、
n)混合された骨セメントペーストをカートリッジから中空の混合ロッドを通して押し出すステップと、
を特徴とする。
代替の方法は、本発明による前述のさらなる代替の収納混合装置を利用するように設計され、その動作手法を反映する。
本発明を決して限定することなく、13の概略図を参照しながら以下で本発明のさらなる実施形態を説明する。
初期状態にある本発明による第1の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。 図1による収納混合装置の概略斜視図を示す。 モノマー液容器が開口された、第1の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。 モノマー液が押し込まれるときまたは押し込まれた後の第1の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。 骨セメントペーストが混合された、第1の例示的な収納混合装置の概略部分断面図を示す。 切断面が図1、図3、図4および図5の切断面に垂直である、第1の例示的な収納混合装置の下側部分の概略断面図を示す。 初期状態にある本発明による第2の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。 図7による第2の例示的な収納混合装置の概略斜視図を示す。 モノマー液容器が開口された、第2の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。 モノマー液が押し込まれるときの第2の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。 モノマー液が押し込まれた後の第2の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。 骨セメントペーストが混合された、第2の例示的な収納混合装置の概略部分断面図を示す。 本発明による第2の収納混合装置の上側領域の拡大部分を2つ示し、左が概略斜視図、右が概略部分断面図である。
図1から図6は本発明による第1の収納混合装置の例示的な実施形態を示す。本明細書では、図1は、初期状態にある本発明による第1の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。収納混合装置は筒状内部を有するカートリッジ1を備え、その筒状内部には、軸方向に直線的に移動可能になるようにプランジャ2が配置される。カートリッジ1の前方側(図1および図3から図5、上部)では、内部またはカートリッジ1は、蓋またはキャップと同様のカートリッジヘッド3によって閉止される。カートリッジヘッド3は、周囲シールによってカートリッジ1に対してシールされる。カートリッジ1の内部では、プランジャ2とカートリッジヘッド3との間に、PMMA骨セメントの第1の親成分4として骨セメント粉末4が位置する。
プランジャ2は、周囲のゴムシールによってカートリッジ1の内部の内壁と気密接触状態にある。このように、プランジャ2がカートリッジヘッド3から離れる方に移動すると、カートリッジヘッド3の供給孔5を通して流体ライン6に至るかまたは流体ライン6に作用する減圧を、カートリッジ1の内部に生み出すことができる。
カートリッジ1とは別個の容器7が、カートリッジ1の隣に配置される。容器7中には上下反対にガラスアンプル8が挿入される。ガラスアンプル8は、図1および図3から図5の断面図には断面では示されておらず、図1ではモノマー液42(図3および図4参照)で充填されている。
中央の送出開口部がカートリッジヘッド3に位置し、その送出開口部を中空または管状の混合ロッド9が貫通する。中空の混合ロッド9はコア10によって内側が閉止され、そのコア10は混合ロッド9の外に引き出すことが可能である。送出開口部の領域では、混合ロッド9は、周囲シールによってカートリッジヘッド3に対してシールされ、そうすることで、混合ロッド9が送出開口部において回転されるかまたは縦方向に移動されるときでも、カートリッジ1の内部の減圧がカートリッジヘッド3と混合ロッド9との間でカートリッジ1の内部に空気を引くことができない(かまたは少なくともさほど急速に引くことができない)。
混合ロッド9の前方端部上にハンドル12が配置され、そのハンドル12によって、混合ロッド9は、カートリッジ1に対して縦方向に手動で移動することができ、軸方向に回転することができる。さらに、ハンドル12は、係止機構(図示せず)が解放された後または抵抗が克服された後で、混合ロッド9の外にコア10を引き出すために使用することができる。
混合羽根14をいくつか有する混合装置14が、カートリッジ1の内部においてプランジャ2とカートリッジヘッド3との間で混合ロッド9に取り付けられ、そうすることで、混合ロッド9がカートリッジ1に対して回転および移動されると、混合装置14がカートリッジ1の内部で回転し軸方向に移動する。このように、カートリッジ1の内部の内容物は、混合ロッド9によって混合装置14を用いて機械的に混合することができる。
カートリッジ1の後方側にはポンププランジャ15が挿入され、そのポンププランジャ15は、その前方側に延長部分として筒状のアタッチメントを有する。そのアタッチメントは、プランジャ2の下方でカートリッジ1の内部に突出するが、その初期位置ではプランジャ2から離間する(図1参照)。ポンププランジャ15は、筒状の受容部16において縦方向に移動可能になるように支持され、2つの周囲シール46によって筒状の受容部16の内壁に対してシールされる(図6参照)。そのために、受容部16は、カートリッジ1に隣接してかつその下方に配置される。流体ライン6は受容部16の下側で受容部16につながる。
流体ライン6は、下向きに、筒状カートリッジ1の軸に平行にカートリッジヘッド3から離れる方に延在し、次いで、一部の領域で湾曲部を形成し、受容部16につながるマウス部に上向きに続く。受容部16は、流体ライン6の拡張部分とみなすこともできる。受容部16は、ガラスアンプル8からのモノマー液42用のリザーバを形成する。
カートリッジ1の内部に減圧を生み出すために、プランジャ2は、混合ロッド9を用いて手動で後方側の方向にプランジャ2を押すことによって、カートリッジ1の(底部の)後方側の方向に(すなわち、図1から図6では下向きに)またはカートリッジ1の内部の後方側の方向に、移動することができる。プランジャ2が底部でカートリッジ1の内部から外に押されることを防止するために、内部の後方側の領域ではカートリッジ1の内面に周囲のビーズの形態の停止具18が設けられる。したがって、プランジャ2は、カートリッジ1の後方側の方向で停止具18の位置までしか押すことができない。しかし、その移動は、ポンププランジャ15が受容部16のベースに到達したときには、既にポンププランジャ15によってそれ以前にブロックされている。ただし、カートリッジ1が収納混合装置から取り外された後で、停止具18はプランジャ2がカートリッジ1の後方側を介して出ることができないことを保証する。
これは、カートリッジ1が足元部分20に解放可能なように連結されるからである。カートリッジ1の後方側の外側にはそれを足元部分20に取り付けるために周囲の突出部22が2つ配置される。そのために、カートリッジ1は、底部で、すなわち、後方側の領域で、ホルダ23によって足元部分20と係合される。前述の突出部22は、レディミクスト骨セメントペースト44(図5参照)を施用できる押出し装置(図示せず)を取り付けるために使用することもできる。そのために、プランジャ2は、前進可能なロッドを介して作動する押出し装置によって、カートリッジヘッド3の方向において送出プランジャ2としてカートリッジ1の中に押され、したがって、送出パイプ9または中空の混合ロッド9を通して骨セメントペースト44が押し出される。
ガラスアンプル8は壊すことが可能なアンプルヘッド24を有する。アンプルヘッド24が折り取られるかまたは壊されて開口されると、ガラスアンプル8が開口される。容器7は、アンプルヘッド24とアンプル8の本体との間のネック部に厚い部分を有する弾性変形可能な材料から作製される。このように、アンプルヘッド24は確実に支持され、アンプル8の本体は、容器7を形成するインサートの弾性によって動かすことができる。したがって、ガラスアンプル8は、収納混合装置内で壊して開口することができる。容器7の後方側では、プラグ26が蓋26として設けられ、蓋26によってガラスアンプル8が適位置に保たれる。蓋26は開口部を2つ備え、それら開口部を通して空気が容器7の内部に流入することができる。
容器7と受容部16との間または容器7の下方の連結部にフィルタ28および/またはスクリーン28が配置され、フィルタ28および/またはスクリーン28は、ガラスアンプル8が壊されて開口されるときに生み出されることがあるガラスアンプル8の断片またはガラス破片を後方に維持する。フィルタ28および/またはスクリーン28の下方で、ベースは傾斜し、容器7と受容部16とは開口部30によって液体を透過するように互いに連結される。ガラスアンプル8が開口された後で、モノマー液42は下向きに流れ、傾斜表面を横切って開口部30を通って受容部16に至る(図3参照)。本明細書では、壊されたアンプルヘッド24および生み出されるどのガラス破片もスクリーン28および/またはフィルタ28によって保持される。
送出開口部の領域では、雄ねじを有する継ぎ手32がカートリッジヘッド3上に設けられる。混合ロッド9をカートリッジヘッド3に対して固着するために、この雄ねじには円錐状のスリーブナット34を締結装置34として螺合することができる。混合ロッド9をカートリッジヘッド3に対して固着できるようにするためには、スリーブナット34はさらに継ぎ手32の雄ねじ上に螺合される。最初にこのことを防止するかまたは意図しない固着を避けるために、グリップ用タブを有するバックルの形態の抜き取り可能な固定装置(図示せず)を設けることができ、その装置はスリーブナット34とカートリッジヘッド3との間に配置される。固定装置が引き取られると、スリーブナット34はさらに継ぎ手32の雄ねじ上に螺合することができ、そうすることで、継ぎ手32は圧縮されて、混合ロッド9がカートリッジヘッド3に対して固着される。
カートリッジヘッド3には追加の横の開口部が設けられ、その開口部を通して、カートリッジ1の内部は、エチレンオキシドなどの殺菌ガスによってアクセス可能である。図示のように、横の開口部は閉鎖具40によって閉止される。
供給孔5がカートリッジ1の残りの内部に有孔フィルタ36を介してのみ連結されるように、カートリッジヘッド3とカートリッジ1の内部との間に有孔ディスク36または有孔フィルタ36が配置され、そのディスクまたはフィルタは、気体および液体は透過するが、骨セメント粉末4などの粉末および固体材料は透過しない。有孔フィルタ36は、骨セメント粉末4が流体ライン6に入り込むこと、したがって、骨セメント粉末4がモノマー液42と意図せずに早まって反応すること、さらには、流体ライン6の細い部分が意図せずして遮断されることを防止する。
以下では図1から図6を用いて、本発明による収納混合装置を用いて実行される本発明による例示的な方法を説明する。図1および図2に示すように、完全に組み立てられた収納混合装置が供給される。ガラスアンプル8は、アンプルヘッド24を折り取ることによって開口され、そうすると、モノマー液42がガラスアンプル8から流出しフィルタ28および/またはスクリーン28ならびに開口部30を通って受容部16に流入し流体ライン6の下側領域に至る。本明細書では、ガラスの断片および壊されたアンプルヘッド24は、スクリーン28および/またはフィルタ28によって保持される。ここで、ガラスアンプル8からのモノマー液42は、受容部16および流体ライン6を充填済みであり、使用の準備ができている。この状況を図3に示す。
骨セメントペースト44(図5参照)への気体の混入を避けるためにカートリッジ1の内部に減圧を生み出すように、さらに、カートリッジ1の内部にモノマー液42を移送するように、プランジャ2は混合ロッド9を用いてカートリッジ1の後方側の方向に押される。その結果、カートリッジ1の内部でプランジャ2とカートリッジヘッド3との間の体積が増大し、その結果、減圧が生み出される。プランジャ2とポンププランジャ15との間に過剰圧力が上昇しないように、プランジャ2とポンププランジャ15との間の空気は逃げることができる。プランジャ2は、プランジャ2とポンププランジャ15との間の距離を進んだ後でポンププランジャ15に到達し、受容部16につながる流体ライン6のマウス部に向かってそれを押す。本明細書では、開口部30は閉止し、モノマー液42は受容部16から流体ライン6に押し出され、その後、流体ライン6および供給孔5を通って、カートリッジ1の内部においてプランジャ2とカートリッジヘッド3との間に至る。さらに、減圧によって、モノマー液42が流体ライン6からカートリッジ1に吸引され、最後に、供給孔5および有孔フィルタ36を介してカートリッジ1に至る(図4参照)。開始時(図1参照)には、プランジャ2は、停止具18に達するまでのプランジャ2の全ストロークがカートリッジ1の内部におけるプランジャ2とカートリッジヘッド3との間の圧力が少なくとも半分だけ低下するのに十分になる程度に、後方側または停止具18から離間する。ポンププランジャ15は、モノマー液42を全て受容部16から押し出すために、受容部16の中に停止具の位置まで押される。モノマー液42の余剰の量が流体ライン6に残る。
モノマー液42は、ポンププランジャ15によってカートリッジ1の内部に押し込まれたときに、混合装置14を用いて、つまり、混合ロッド9を用いて手動で混合装置14を縦方向において軸方向に移動させカートリッジ1の内部で回転させることによって、骨セメント粉末4と混合することができる。このように、レディミクスト骨セメントペースト44が生み出される(図6参照)。次いで、混合装置14は、混合ロッド9を用いて、停止具の位置までカートリッジヘッド3に向かって引っ張られ、存在する固定装置(図示せず)はいずれも取り外され、混合ロッド9はスリーブナット34によってカートリッジヘッド3に対して固着される。コア10は、ハンドル12を用いて混合ロッド9の外に引き出される。ここで、混合ロッド9は、送出開口部に配置されるかまたは送出開口部を貫通する送出パイプ9を形成し、その送出パイプ9を通してレディミクスト骨セメントペースト44を施用することができる。
そのために、カートリッジ1は、カートリッジ1を引き抜き、流体ライン6を引っ張って供給孔5から外すことによって、足元部分20から切り離される。余剰のモノマー液42が流体ライン6から出ることを防止するために、流体ライン6に一方向弁(図示せず)を設けることができる。次いで、カートリッジ1は押出し装置(図示せず)に挿入され、その押出し装置によって、プランジャ2は、前進可能なロッドを用いて、送出プランジャ2としてカートリッジヘッド3の方向に押すことができる。このように、骨セメントペースト44は、送出パイプ9および送出開口部を通して押し出される。有孔フィルタ36が骨セメントペースト44を後方に保つので、骨セメントペースト44は供給孔5を通って逃げることができない。
図7から図13は、本発明による代替の第2の収納混合装置の例示的な実施形態を示す。本明細書では、図7は、初期状態にある本発明による第1の例示的な収納混合装置の概略断面図を示す。収納混合装置は筒状内部を有するカートリッジ51を備え、その筒状内部には、軸方向に直線的に移動可能になるようにプランジャ52が配置される。カートリッジ51の前方側(図7および図9から図13、上部)では、内部またはカートリッジ51は、蓋またはキャップと同様のカートリッジヘッド53によって閉止される。カートリッジヘッド53は、周囲シールによってカートリッジ51に対してシールされる。カートリッジ51の内部では、プランジャ52とカートリッジヘッド53との間に、PMMA骨セメントの第1の親成分54として骨セメント粉末54が位置する。
プランジャ52は、周囲のゴムシールによってカートリッジ51の内部の内壁と気密接触状態にある。このように、プランジャ52がカートリッジヘッド53から離れる方に移動すると、カートリッジヘッド53の供給孔55を通して流体ライン56に至るかまたは流体ライン56に作用する減圧を、カートリッジ51の内部においてプランジャ52とカートリッジヘッド53との間に生み出すことができ、プランジャ52と、カートリッジ51の後方側の閉鎖具との間に過剰圧力を生み出すか、またはその中に収容される作動流体(図示せず)に圧力をかけることができる。
カートリッジ51とは別個の容器57が、カートリッジ51の隣に配置される。容器57中には上下反対にガラスアンプル58が挿入される。ガラスアンプル58は、図7および図9から図12のの断面図には断面では示されておらず、図7ではモノマー液92(図9から図11参照)で充填されている。
中央の送出開口部がカートリッジヘッド53に位置し、その送出開口部を中空または管状の混合ロッド59が貫通する。中空の混合ロッド59はコア60によって内側が閉止され、そのコア60は混合ロッド59の外に引き出すことが可能である。送出開口部の領域では、混合ロッド59は、周囲シールによってカートリッジヘッド53に対してシールされ、そうすることで、混合ロッド59が送出開口部において回転されるかまたは縦方向に移動されるときでも、カートリッジ51の内部の減圧がカートリッジヘッド53と混合ロッド59との間でカートリッジ51の内部に空気を引くことができない(かまたは少なくともさほど急速に引くことができない)。
混合ロッド59の前方端部上にハンドル62が配置され、そのハンドル62によって、混合ロッド59は、カートリッジ51に対して縦方向に手動で移動することができ、軸方向に回転することができる。さらに、ハンドル62は、係止機構(図示せず)が解放された後または抵抗が克服された後で、混合ロッド59の外にコア60を引き出すために使用することができる。
混合羽根64をいくつか有する混合装置64が、カートリッジ51の内部においてプランジャ52とカートリッジヘッド53との間で混合ロッド59に取り付けられ、そうすることで、混合ロッド59がカートリッジ51に対して回転および移動されると、混合装置64がカートリッジ51の内部で回転し軸方向に移動する。このように、カートリッジ51の内部の内容物は、混合ロッド59によって混合装置64を用いて機械的に混合することができる。
中空シリンダ67内では受容部66の上方にポンププランジャ65が配置される。中空シリンダ67は、カートリッジ51の隣に配置され、側部および底部で受容部66の境界を定め、ポンププランジャ65は上部で受容部66の境界を定める。プランジャ52が底部でカートリッジ51の内部から外に押されることを防止するために、内部の後方側の領域ではカートリッジ51の内面に周囲のビーズの形態の停止具68が設けられる。したがって、プランジャ52は、カートリッジ51の後方側の方向で停止具68の位置までしか押すことができない。カートリッジ51が収納混合装置から取り外された後で、停止具68はプランジャ52がカートリッジ51の後方側を介して出ることができないことを保証する。
カートリッジ51の後方側は耐圧になるように閉止され、気体ライン69または液圧ライン69が、閉鎖具のベースに連結され、カートリッジ51の後方側を中空シリンダ67の上側に連結する。ポンププランジャ65は、3つの周囲シールを用いて中空シリンダ67の内壁と耐圧接触状態にある。ポンププランジャ65は、中空シリンダ67によって形成される筒状の空所において縦方向に移動可能になるように支持される。流体ライン56は受容部66の下側で受容部66につながる。
流体ライン56は、下向きに、筒状カートリッジ51の軸に平行にカートリッジヘッド53から離れる方に延在し、次いで、一部の領域で湾曲部を形成し、受容部66につながるマウス部に上向きに続く。受容部66は、流体ライン56の拡張部分とみなすこともできる。受容部66は、ガラスアンプル58からのモノマー液92用のリザーバを形成する。
カートリッジ51の内部に減圧を生み出すために、プランジャ52は、混合ロッド59を用いて手動で後方側の方向にプランジャ52を押すことによって、カートリッジ51の(底部の)後方側の方向に(すなわち、図7から図12では下向きに)またはカートリッジ51の内部の後方側の方向に、移動することができる。
カートリッジ51は足元部分70に解放可能なように連結される。カートリッジ51の後方側の外側にはそれを足元部分70に取り付けるために周囲の突出部72が2つ配置される。そのために、カートリッジ51は、底部で、すなわち、後方側の領域で、ホルダ73によって足元部分70と係合される。前述の突出部72は、レディミクスト骨セメントペースト94(図12参照)を施用できる押出し装置(図示せず)を取り付けるために使用することもできる。そのために、プランジャ52は、前進可能なロッドを介して作動する押出し装置によって、カートリッジヘッド53の方向において送出プランジャ52としてカートリッジ51の中に押され、したがって、送出パイプ59または中空の混合ロッド59を通して骨セメントペースト94が押し出される。
ガラスアンプル58は壊すことが可能なアンプルヘッド74を有する。アンプルヘッド74が折り取られるかまたは壊されて開口されると、ガラスアンプル58が開口される。容器57は、アンプルヘッド74とアンプル58の本体との間のネック部に厚い部分を有する弾性変形可能な材料から作製される。このように、アンプルヘッド74は確実に支持され、アンプル58の本体は、容器57を形成するインサートの弾性によって動かすことができる。したがって、ガラスアンプル58は、収納混合装置内で壊して開口することができる。容器57の後方側では、プラグ76が蓋76として設けられ、蓋76によってガラスアンプル58が適位置に保たれる。蓋76は開口部(図8参照)を2つ備え、それら開口部を通して空気が容器57の内部に流入することができる。
容器57と受容部66との間または容器57の下方の連結部にフィルタ78および/またはスクリーン78が配置され、フィルタ78および/またはスクリーン78は、ガラスアンプル58が壊されて開口されるときに生み出されることがあるガラスアンプル58の断片またはガラス破片を後方に維持する。フィルタ78および/またはスクリーン78の下方で、ベースは傾斜し、容器57と受容部66とは開口部80によって液体を透過するように互いに連結される。ガラスアンプル58が開口された後で、モノマー液92は下向きに流れ、傾斜表面を横切って開口部80を通って受容部66に至る(図9参照)。本明細書では、壊されたアンプルヘッド74および生み出されるどのガラス破片もスクリーン78および/またはフィルタ78によって保持される。
送出開口部の領域では、雄ねじを有する継ぎ手82がカートリッジヘッド53上に設けられる。混合ロッド59をカートリッジヘッド53に対して固着するために、この雄ねじには円錐状のスリーブナット84を締結装置84として螺合することができる。混合ロッド59をカートリッジヘッド53に対して固着できるようにするためには、スリーブナット84はさらに継ぎ手82の雄ねじ上に螺合される。最初にこのことを防止するかまたは意図しない固着を避けるために、グリップ用タブを有するバックルの形態の抜き取り可能な固定装置(図示せず)を設けることができ、その装置はスリーブナット84とカートリッジヘッド53との間に配置される。固定装置が引き取られると、スリーブナット84はさらに継ぎ手82の雄ねじ上に螺合することができ、そうすることで、継ぎ手82は圧縮されて、混合ロッド59がカートリッジヘッド53に対して固着される。
カートリッジヘッド53には追加の横の開口部が設けられ、その開口部を通して、カートリッジ51の内部は、エチレンオキシドなどの殺菌ガスによってアクセス可能である。図示のように、横の開口部は閉鎖具90によって閉止される。閉鎖具90は図13では開いた位置で示される。図13による開いた位置では、カートリッジ51の内部は、カートリッジヘッド53において送出開口部の横方向の隣に配置される開口部を通して、エチレンオキシドなどの殺菌ガスを導入することによって殺菌することができる。次いで、閉鎖具90は、開口部を閉止するために開口部の中に押すことができる。そのとき、スリーブナット84は、混合ロッド59がカートリッジヘッド53に対してシールされるが送出開口部では未だ自由に移動可能になる程度に、継ぎ手82上に螺合される。
供給孔55がカートリッジ51の残りの内部に有孔フィルタ86を介してのみ連結されるように、カートリッジヘッド53とカートリッジ51の内部との間に有孔ディスク86または有孔フィルタ86が配置され、そのディスクまたはフィルタは、気体および液体は透過するが、骨セメント粉末54などの粉末および固体材料は透過しない。有孔フィルタ86は、骨セメント粉末54が流体ライン56に入り込むこと、したがって、骨セメント粉末54がモノマー液92と意図せずに早まって反応すること、さらには、流体ライン56の細い部分が意図せずして遮断されることを防止する。
以下では図7から図12を用いて、本発明による収納混合装置を用いて実行される本発明による例示的な方法を説明する。図7および図8に示すように、完全に組み立てられた収納混合装置が供給される。ガラスアンプル58は、アンプルヘッド74を折り取ることによって開口され、そうすると、モノマー液92がガラスアンプル58から流出しフィルタ78および/またはスクリーン78ならびに開口部80を通って受容部66に流入し流体ライン56の下側領域に至る。本明細書では、ガラスの断片および壊されたアンプルヘッド74は、スクリーン78および/またはフィルタ78によって保持される。ここで、ガラスアンプル58からのモノマー液92は、受容部66および流体ライン56を充填済みであり、使用の準備ができる。この状況を図9に示す。
骨セメントペースト94(図12参照)への気体の混入を避けるためにカートリッジ51の内部に減圧を生み出すように、さらに、カートリッジ51の内部にモノマー液92を移送するように、プランジャ52は混合ロッド59を用いてカートリッジ51の後方側の方向に押される。その結果、カートリッジ51の内部でプランジャ52とカートリッジヘッド53との間の体積が増大し、その結果、減圧が生み出される。同時に、プランジャ52とカートリッジ51の閉止された後方側との間には、過剰圧力が生み出され、その過剰圧力は、気体ライン69を通して中空シリンダ67の上部に中空シリンダ67の上側とポンププランジャ65との間に導入されるか、または静水圧が生み出され、その静水圧は、液圧ライン69を通して中空シリンダ67の上部に中空シリンダ67の上側とポンププランジャ65との間に至る。過剰圧力または静水圧によって、中空シリンダ67のポンププランジャ65が下向きに、受容部66につながる流体ライン56のマウス部に向かって押される。本明細書では、開口部80は閉止し、モノマー液92は受容部66から流体ライン56に押し出され、その後、流体ライン56および供給孔55を通って、カートリッジ51の内部においてプランジャ52とカートリッジヘッド53との間に至る。さらに、減圧によって、モノマー液92が流体ライン56からカートリッジ51に吸引され、最後に、供給孔55および有孔フィルタ80を介してカートリッジ51に至る(図10および図11参照)。移動の開始時(図7参照)には、プランジャ52は、停止具68に達するまでのプランジャ52の全ストロークが、カートリッジ51の内部におけるプランジャ52とカートリッジヘッド53との間の圧力(気体の圧力)が少なくとも半分だけ低下し、プランジャ52とカートリッジ51の閉止された後方側との間で上昇する過剰圧力が中空シリンダ67のポンププランジャ65に圧力をかけるのに十分になるか、またはそのストロークの体積がポンププランジャ65のストロークの体積に等しくなるのに十分になる程度に、後方側または停止具68から離間する。
プランジャ52とカートリッジ51の閉止された後方側との間、気体ライン69もしくは液圧ライン69、またはポンププランジャ65と中空シリンダ67の上側との間の空間が閉じられているので、この閉じられた空間に作動流体(図示せず)を供給し、その作動流体によって、液圧ライン69を通して液圧によって圧力を伝達できることを提供することができる。
ポンププランジャ65は、モノマー液92を全て受容部66から押し出すために、停止具の位置まで受容部66の中に押される。モノマー液92の余剰の量が流体ライン56に残る。
モノマー液92は、ポンププランジャ65によってカートリッジ51の内部に押し込まれると、混合装置64を用いて、つまり、混合ロッド59を用いて手動で混合装置54を縦方向において軸方向に移動させカートリッジ51の内部で回転させることによって、骨セメント粉末54と混合することができる。このように、レディミクスト骨セメントペースト94が生み出される(図12参照)。次いで、混合装置64は、混合ロッド59を用いて、停止具の位置までカートリッジヘッド53に向かって引っ張られ、存在する固定装置(図示せず)はいずれも取り外され、混合ロッド59はスリーブナット84によってカートリッジヘッド53に対して固着される。コア60は、ハンドル62を用いて混合ロッド59の外に引き出される。ここで、混合ロッド59は、送出開口部に配置されるかまたは送出開口部を貫通する送出パイプ59を形成し、その送出パイプ59を通してレディミクスト骨セメントペースト94を施用することができる。
そのために、カートリッジ51は、カートリッジ51を引き抜き、流体ライン56を引っ張って供給孔55から外すことによって、足元部分70から切り離される。余剰のモノマー液92が流体ライン56から出ることを防止するために、流体ラインに一方向弁(図示せず)を設けることができる。次いで、カートリッジ51は押出し装置(図示せず)に挿入され、その押出し装置によって、プランジャ52は、前進可能なロッドを用いて、送出プランジャ52としてカートリッジヘッド53の方向に押すことができる。このように、骨セメントペースト94は、送出パイプ59および送出開口部を通して押し出される。有孔フィルタ86が骨セメントペースト94を後方に保つので、骨セメントペースト94は供給孔55を通って逃げることができない。
上記の説明、請求項、図、および例示的実施形態で開示した本発明の特徴は、本発明の様々な実施形態を実装するために単独でも組み合わせても関連性のある可能性がある。
1、51 カートリッジ
2、52 プランジャ/送出プランジャ
3、53 カートリッジヘッド
4、54 骨セメント粉末/第1の親成分
5、55 供給孔
6、56 流体ライン
7、57 容器
8、68 モノマー液容器/ガラスアンプル
9、59 混合ロッド/送出パイプ
10、60 コア
12、62 ハンドル
14、64 混合羽根/混合装置
15、65 ポンププランジャ
16、66 受容部
18、68 停止具
20、70 足元部分
22、72 突出部
23、73 ホルダ
24、74 アンプルヘッド
26、76 蓋/プラグ
28、78 スクリーン/フィルタ
30、80 開口部
32、82 雄ねじを有する継ぎ手
34、84 円錐状のスリーブナット/締結装置
36、86 有孔フィルタ/有孔ディスク
40、90 閉鎖具
42、92 モノマー液
44、94 混合された骨セメントペースト
46 シール
67 中空シリンダ
69 気体ライン/液圧ライン

Claims (27)

  1. 2成分ポリメチルメタクリレート骨セメント用の収納混合装置であって、前記収納混合装置は、
    筒状内部を有するカートリッジ(1、51)であって、前記筒状内部は、閉止される送出開口部を有するカートリッジヘッド(3、53)によって前方側で境界を定められる、カートリッジ(1、51)と、
    前記カートリッジ(1、51)の前記筒状内部で軸方向に移動可能になるように配置され、前記カートリッジヘッド(3、53)から離間する、プランジャ(2、52)であって、前記プランジャ(2、52)は周囲に沿って前記内部の内壁に接して着座し、そうすることで、前記カートリッジ(1、51)の前記内部を2つのセクションに分割する、プランジャ(2、52)と、
    前記内部において前記プランジャ(2、52)と前記カートリッジヘッド(3、53)との間に収容される、前記骨セメントの粉末状の第1の親成分(4、54)と、
    前記カートリッジヘッド(3、53)において、または前記カートリッジ(1、51)のシリンダバレルにおいて前記プランジャ(2、52)と前記カートリッジヘッド(3、53)との間に配置される、供給孔(5、55)であって、前記供給孔(5、55)は流体ライン(6、56)に連結される、供給孔(5、55)と、
    モノマー液(42、92)用の受容部(16、66)であって、前記流体ライン(6、56)は、液体を透過するように前記供給孔(5、55)を前記受容部(16、66)に連結し、前記モノマー液(42、92)は、前記骨セメントの第2の親成分として、前記受容部(16、66)に収容されるかまたは前記受容部(16、66)に充填可能もしくは導入可能である、受容部(16、66)と、
    前記モノマー液(42、92)が前記受容部(16、66)から前記流体ライン(6、56)中に押し出し可能になるように、前記受容部(16、66)中に押すことが可能な、押出し装置(15、65)と、
    を有し、
    前記プランジャ(2、52)を後方側の方向に移動させることによって、前記押出し装置(15、65)を前記受容部(16、66)中に押すことが可能になり、前記カートリッジ(1、51)の前記内部において前記プランジャ(2、52)と前記カートリッジヘッド(3、53)との間に減圧を生み出すことが可能になるように、前記プランジャ(2、52)は、前記前方側の反対側に位置する前記筒状内部の前記後方側から離間する、
    収納混合装置。
  2. 前記カートリッジ(1、51)の前記内部の前記プランジャ(2、52)は、ロッド(9、59)または別の動力伝達手段によって、前記内部の前記後方側の前記方向に手動で押すことが可能または引っ張ることが可能であり、好ましくは、前記ロッド(9、59)または前記動力伝達手段を操作するための作動手段またはハンドル(12、62)が、前記ロッド(9、59)または前記動力伝達手段に取り付けられることを特徴とする、請求項1に記載の収納混合装置。
  3. フィルタ(36、86)、具体的には有孔フィルタ(36、86)が、前記カートリッジヘッド(3、53)、前記供給孔(5、55)、および/または前記流体ライン(6、56)に配置され、前記フィルタ(36、86)は、前記モノマー液(42、92)は透過し前記粉末状の第1の親成分(4、54)は透過しないことを特徴とする、請求項1または2に記載の収納混合装置。
  4. 前記プランジャ(2、52)は、前記減圧が前記モノマー液(42、92)を前記流体ライン(6、56)から前記カートリッジ(1、51)の前記内部に吸引できる程度に、前記前方側の反対側に位置する前記筒状内部の後方側から離間することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  5. 前記収納混合装置は、前記カートリッジ(1、51)とも前記受容部(16、66)とも別個であり前記モノマー液(42、92)が収容される、容器(7、57)を有し、前記容器(7、57)は、具体的には開口部(30、80)を介して、前記受容部(16、66)に連結され、好ましくは、前記モノマー液(42、92)を収容する閉止されたガラスアンプル(8、58)またはフォイルバッグが、前記容器(7、57)に配置されるかまたは配置可能であり、前記ガラスアンプル(8、58)は、前記容器(7、57)内で壊して開口することが可能であるか、または前記フォイルバッグは、前記容器(7、57)内で刺して開口できるかもしくは裂いて開口できることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  6. 前記カートリッジ(1、51)、前記受容部(16、66)、前記別個の容器(7、57)、および前記流体ライン(6、56)は、共通のスタンド(20、70)に連結され、前記受容部(16、66)、前記容器(7、57)、および前記流体ライン(6、56)は、前記スタンド(20、70)に恒久的に連結され、前記カートリッジ(1、51)は、前記スタンド(20、70)に解放可能なように連結され、前記カートリッジ(1、51)は、好ましくは、ねじ山によって前記スタンド(20、70)に螺合されるかまたは係止機構(22、23、72、73)によって前記スタンド(20、70)に連結されることを特徴とする、請求項5に記載の収納混合装置。
  7. 前記モノマー液容器(8、58)、具体的には前記フォイルバッグまたは前記ガラスアンプル(8、58)が、前記別個の容器(7、57)に収容され、前記モノマー液容器(8、58)は、前記モノマー液(42、92)が前記開口されるモノマー液容器(8、58)から前記受容部(16、66)中に流出するように前記別個の容器(7、57)内で開口可能であり、好ましくは、外側から操作可能な前記モノマー液容器(8、58)を開口する開口装置が、前記容器(7、57)に配置されることを特徴とする、請求項5または6に記載の収納混合装置。
  8. 前記カートリッジ(1、51)の前記内部において前記プランジャ(2、52)と前記カートリッジヘッド(3、53)との間に混合装置(14、64)が配置され、前記混合装置(14、64)によって、前記第1の親成分(4、54)は、前記カートリッジ(1、51)の前記内部において前記モノマー液(42、92)と混合可能であることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  9. 前記混合装置(14、64)は、混合ロッド(9、59)によって前記カートリッジ(1、51)を外側から操作可能であり、前記混合ロッド(9、59)は、気密になるように前記カートリッジヘッド(3、53)を貫通し、回転可能であり前記軸方向に移動可能であり、前記混合ロッド(9、59)は、好ましくは、前記送出開口部を貫通することを特徴とする、請求項8に記載の収納混合装置。
  10. 前記プランジャ(2、52)は、前記混合ロッド(9、59)によって、前記カートリッジ(1、51)の前記内部の前記後方側の前記方向に押すことが可能であることを特徴とする、請求項9に記載の収納混合装置。
  11. 前記混合ロッド(9、59)は、手動で取り外し可能なコア(10、60)が配置される送出パイプ(9、59)であり、したがって、前記混合された骨セメントペースト(44、94)は前記カートリッジ(1、51)の前記内部から、前記コア(10、60)のない前記送出パイプ(9、59)を通して排出可能になることを特徴とする、請求項9または10のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  12. 前記カートリッジ(1、51)の前記内部の内側では、前記後方側の前記方向の前記プランジャ(2、52)の移動を制限する停止具(18、68)が前記後方側に設けられることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  13. 前記プランジャ(2、52)は、前記内部の前記後方側の領域において前記カートリッジ(1、51)の前記内面上の相補的な係止要素と解放可能なように係合可能な係止要素を少なくとも1つ有することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  14. 気体透過性の開口部、具体的には閉止可能な気体透過性の開口部が、前記カートリッジヘッド(3、53)に配置され、気体は透過し固体粒子は透過しない有孔ディスク(36、86)が、前記第1の親成分(4、54)と前記開口部との間に配置され、前記有孔ディスク(36、86)は、好ましくは、前記カートリッジヘッド(3、53)に配置されることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  15. 前記モノマー液(42、92)を前記受容部(16、66)中に導入するための開口部(30、80)が、前記押出し装置(15、65)の領域に配置され、前記開口部(30、80)は、前記押出し装置(15、65)が前記受容部(16、66)中に移動を開始したときに前記押出し装置(15、65)を押し込むことによって閉止されることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  16. 前記受容部(16)は、前記カートリッジ(1)の前記後方側に配置され、前記プランジャ(2)は、前記カートリッジ(1)の前記後方側の前記方向に移動する間に前記押出し装置(15)を前記受容部(16)中に押し、前記押出し装置(15)と前記プランジャ(2)との間の領域は、好ましくは、前記外側に向かって開かれることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  17. 前記プランジャ(2)が第1のセクションにおいて前記カートリッジ(1)の前記後方側の前記方向に移動されるときに、前記押出し装置(15)が移動されることなく、まず前記カートリッジ(1)の前記内部に減圧が増強され、さらに、前記プランジャが第2のセクションにおいて移動されるときに、前記押出し装置(15)が前記受容部(16)の中に押されるように、前記プランジャ(2)は前記押出し装置(15)から離間することを特徴とする、請求項16に記載の収納混合装置。
  18. 前記押出し装置(15)はポンププランジャ(15)であり、前記受容部(16)は、前記ポンププランジャ(15)が軸方向に移動可能な中空シリンダであり、具体的には筒状本体の形態の、延長部分が、前記ポンププランジャ(15)の上側に配置され、前記延長部分は前記カートリッジ(1)の前記内部の内径以下の外径を有し、前記延長部分を有する前記ポンププランジャ(15)は、前記延長部分が前記カートリッジ(1)の前記内部に突出するように前記中空シリンダに配置されることを特徴とする、請求項16または17に記載の収納混合装置。
  19. 前記受容部(66)は、閉止された中空シリンダ(67)によって境界を定められ、前記中空シリンダ(67)は、前記カートリッジ(51)とは別個であり、前記中空シリンダ(67)では、押出し装置(65)としてのポンププランジャ(65)が軸方向に移動可能になるように支持され、前記ポンププランジャ(65)は、前記中空シリンダ(67)の内壁と周囲において密に接触する状態にあり、前記中空シリンダ(67)は、第1の、好ましくは下側のベースで、前記流体ライン(56)に連結され、第2の、好ましくは上側のベースで、前記カートリッジ(51)の前記後方側の圧縮気体ライン(69)または液圧ライン(69)を介して前記カートリッジ(51)の前記内部に連結され、前記カートリッジ(51)の前記後方側は、前記圧縮気体ライン(69)または前記液圧ライン(69)につながるマウス部を除いて閉止され、そうすることで、前記プランジャ(52)が前記内部の前記後方側の前記方向に移動する間に、前記プランジャ(52)と前記後方側との間の空間に過剰圧力または圧力が生み出され、前記過剰圧力または前記圧力は、前記圧縮気体ライン(69)または前記液圧ライン(69)を通って前記中空シリンダ(67)に至ることを特徴とする、請求項1〜15のいずれか一項に記載の収納混合装置。
  20. 請求項1〜19のうちの少なくとも一項に記載の収納混合装置を用いて、骨セメント、具体的には2成分ポリメチルメタクリレート骨セメントの親成分(4、42、54、92)を混合する方法であって、
    a)プランジャ(2、52)がカートリッジ(1、51)の筒状内部の後方側の方向に移動されるステップであって、前記プランジャ(2、52)の前記移動によって、前記カートリッジ(1、51)の前記内部において前記プランジャ(2、52)とカートリッジヘッド(3、53)との間に減圧が生み出される、ステップと、
    b)前記プランジャ(2、52)の前記移動によって、押出し装置(15、65)が受容部(16、66)の中に押され、そうすることによって、前記押出し装置(15、65)の前記移動によって、前記受容部(16、66)に収容されるモノマー液(42、92)が流体ライン(6、56)を通して前記カートリッジ(1、51)の前記内部に押し込まれる、ステップと、
    c)前記モノマー液(42、92)と第1の親成分(4、54)とが混合されて、前記カートリッジ(1、51)の前記内部に骨セメントペースト(44、94)が形成される、ステップと、
    d)前記骨セメントペースト(44、94)は、前記プランジャ(2、52)を前記カートリッジヘッド(3、53)の方向に前進させることによって、前記カートリッジ(1、51)の前記内部から排出される、ステップと、
    を特徴とする、方法。
  21. 前記モノマー液(42、92)は、前記カートリッジ(1、51)の前記内部の前記減圧によって、前記流体ライン(6、56)から前記カートリッジ(1、51)の前記内部に吸引されることを特徴とする、請求項20に記載の方法。
  22. 前記モノマー液(42、92)は、ステップa)の前に、具体的には、モノマー液容器(8、58)が前記収納混合装置の容器(7、57)内で開口された後で、前記受容部(16、66)中に導入されることを特徴とする、請求項20または21に記載の方法。
  23. ステップa)では、前記プランジャ(2、52)は、混合ロッド(9、59)によって、前記カートリッジ(1、51)の前記後方側の前記方向に押され、前記混合ロッド(9、59)は、前記カートリッジヘッド(3、53)において、気密性の供給孔に、具体的には、前記送出開口部に、移動可能なように支持され、ステップc)では、前記カートリッジ(1、51)の前記内部において前記プランジャ(2、52)と前記カートリッジヘッド(3、53)との間で前記混合ロッド(9、59)に連結される混合装置(14、64)を移動させることによって、したがって、前記混合ロッド(9、59)および前記混合装置(14、64)を移動させることによって、前記モノマー液(42、92)は、前記第1の親成分(4、54)と混合されることを特徴とする、請求項20〜22のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記混合装置(14、64)は、前記混合ロッド(9、59)によって前記カートリッジヘッド(3、53)に向かって引っ張られ、ステップc)とd)との間に、コア(10、60)が前記混合ロッド(9、59)から取り外され、そうすることで、前記コア(10、60)なしの前記混合ロッド(9、59)が送出パイプ(9、59)を形成し、ステップd)では、前記混合された骨セメントペースト(44、94)は、前記送出パイプ(9、59)を通して前記カートリッジ(1、51)の前記内部から押し出されることを特徴とする、請求項23に記載の方法。
  25. ステップd)の前に、前記カートリッジ(1、51)は、前記収納混合装置から切り離され、押出し装置に挿入され、ステップd)では、前記押出し装置によって、前記プランジャ(2、52)は、前記骨セメントペースト(44、94)を前記カートリッジ(1、51)の前記内部から排出するために、タペットまたは前進可能なロッドを用いて前記カートリッジヘッド(3、53)の前記方向に押されることを特徴とする、請求項20〜24のいずれか一項に記載の方法。
  26. 前記受容部(16、66)は中空シリンダ(67)であり、前記押出し装置(15、65)は、前記中空シリンダ(67)において前記縦方向に移動可能になるように配置されるポンププランジャ(15、65)であり、前記ポンププランジャ(15、65)は、前記プランジャ(2、52)を用いて圧力をかけることによって前記中空シリンダ(67)において移動されるか、または前記内部において前記カートリッジ(1、51)の前記後方側と前記プランジャ(2、52)との間に生み出される過剰圧力もしくは圧力による気圧もしくは液圧によって移動され、好ましくは、前記過剰圧力は、圧縮気体ライン(69)を通って前記中空シリンダ(67)に至るか、または前記圧力は、液圧ライン(69)を通って前記中空シリンダ(67)に至ることを特徴とする、請求項20〜25のいずれか一項に記載の方法。
  27. モノマー液容器(8、58)、具体的にはガラスアンプル(8、58)またはフォイルバッグが、ステップa)およびb)の前に前記収納混合装置において開口され、前記モノマー液(42、92)は、前記モノマー液容器(8、58)から流出し、前記受容部(16、66)に流入し、好ましくは、スクリーン(28、78)および/またはフィルタ(28、78)を通して前記受容部(16、66)に流入することを特徴とする、請求項20〜26のいずれか一項に記載の方法。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD849267S1 (en) * 2016-04-25 2019-05-21 Heraeus Medical Gmbh Mixing device for bone cement
US10537374B2 (en) * 2016-06-03 2020-01-21 Medtronic Holding Company Sàrl Dispensing system and method
US11638891B2 (en) * 2017-05-23 2023-05-02 Kohler Co. Water filter system
DE102017125592B4 (de) * 2017-11-02 2019-06-19 Heraeus Medical Gmbh Pulver-Flüssigkeits-Knochenzementmischer mit Druckgasanschluss
DE102018101041A1 (de) * 2018-01-18 2019-07-18 Heraeus Medical Gmbh Knochenzementapplikator mit verschließbarer Begasungsöffnung
CN110449067B (zh) * 2019-08-14 2022-03-08 湖南坤源生物科技有限公司 一种饲料添加剂加工系统
EP3838391A1 (de) * 2019-12-18 2021-06-23 Heraeus Medical GmbH Vorrichtung zum bereitstellen von knochenzement
CN111251458B (zh) * 2020-03-27 2021-10-29 云国珍 一种便于排料的立轴式强制混凝土搅拌设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852338A (ja) * 1994-07-16 1996-02-27 Merck Patent Gmbh 骨接合剤の混合および放出装置
EP0796653A2 (en) * 1996-02-21 1997-09-24 Kwan-Ho Chan System and method for mixing bone cement
JP2011072471A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Terumo Corp シリンジ
WO2012174670A1 (de) * 2011-06-22 2012-12-27 Medmix Systems Ag Vorrichtung zum blasenarmen mischen und austragen eines produkts
JP2016026545A (ja) * 2014-06-18 2016-02-18 ヘレウス メディカル ゲーエムベーハー ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合するための真空混合システムおよび方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE8420774U1 (de) 1984-07-11 1985-09-12 Draenert, Klaus, Dr.Med. Dr.Med.Habil., 8000 Muenchen Vorrichtung zum Mischen und Applizieren von Knochenzement
SE447785B (sv) 1985-12-23 1986-12-15 Mit Ab Anordning vid apparater for att medge blandning av bencement under vakuum
US4973168A (en) 1989-01-13 1990-11-27 Chan Kwan Ho Vacuum mixing/bone cement cartridge and kit
US5265956A (en) 1991-09-30 1993-11-30 Stryker Corporation Bone cement mixing and loading apparatus
SE9301599L (sv) 1993-05-10 1994-06-27 Cemvac System Ab Anordning för inmatning av bencementkomponenter i ett under undertryck stående blandningskärl
US5588745A (en) 1994-09-02 1996-12-31 Howmedica Methods and apparatus for mixing bone cement components using an evacuated mixing chamber
US5586821A (en) 1995-10-10 1996-12-24 Zimmer, Inc. Bone cement preparation kit
EP1016452A3 (en) 1995-11-13 2002-10-09 Cemvac System Aktiebolag Method and device for mixing components for bone cement in a mixing vessel
CN1163147A (zh) * 1996-02-21 1997-10-29 陈君豪 混合骨粘固剂的系统和方法
US6033105A (en) 1996-11-15 2000-03-07 Barker; Donald Integrated bone cement mixing and dispensing system
DE19718648A1 (de) 1997-05-02 1998-11-05 Merck Patent Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von steril verpacktem Knochenzement
WO1999067015A1 (en) 1997-05-21 1999-12-29 Nikomed Aps An apparatus for preparing bone cement
ES2182016T3 (es) * 1997-06-05 2003-03-01 Sulzer Orthopadie Ag Dispositivo de transporte y de tratamiento para un material de dos componentes.
WO2000035506A1 (en) 1998-12-14 2000-06-22 Ao Research Institute Davos Method of bone cement preparation
US6120174A (en) 1999-01-14 2000-09-19 Bristol-Myers Squibb Apparatus and method for mixing and dispensing bone cement
SE530232C2 (sv) 2006-08-11 2008-04-08 Biomet Cementing Technologies Vätskebehållare för bencementblandare
DE102009031178B3 (de) 2009-06-29 2010-09-16 Heraeus Medical Gmbh Vorrichtung zum Mischen und Austragen von Knochenzement
US8662736B2 (en) 2010-07-29 2014-03-04 Heraeus Medical Gmbh Bone cement system
US9707319B2 (en) * 2013-06-20 2017-07-18 Nordson Corporation Device and method for improving hydration of a biomaterial

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0852338A (ja) * 1994-07-16 1996-02-27 Merck Patent Gmbh 骨接合剤の混合および放出装置
EP0796653A2 (en) * 1996-02-21 1997-09-24 Kwan-Ho Chan System and method for mixing bone cement
JP2011072471A (ja) * 2009-09-30 2011-04-14 Terumo Corp シリンジ
WO2012174670A1 (de) * 2011-06-22 2012-12-27 Medmix Systems Ag Vorrichtung zum blasenarmen mischen und austragen eines produkts
JP2016026545A (ja) * 2014-06-18 2016-02-18 ヘレウス メディカル ゲーエムベーハー ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合するための真空混合システムおよび方法

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