JP2022115109A - 調製装置 - Google Patents

Abstract

【課題】混合チャンバーで調製した骨セメントを残さずシリンダ側へ移行させやすい調製装置を提供する。【解決手段】骨セメント調製装置１は、調製された骨セメント等の組成物を流出させる流出部２３が設けられており、先端部が流出部２３の内部に嵌め入れられた第１位置と流出部２３から抜き出された第２位置とに遷移可能な栓部４１ｄを有する第１容器２と、流出部２３から流出した組成物を収容する第２容器と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、骨セメントに例示される組成物を調製する、調製装置に関する。

従来、種々の用途に組成物が使用されている。例えば医療用に使用される組成物として、生体骨に人工関節を固定する材料、骨充填材、又は人工骨材料等がある。

医療用の組成物の一つとして骨セメントがある。骨セメントは、一般的に粉末材料、液体モノマー材料及び重合開始剤の３つの材料を撹拌することで調製される。例えば、人工関節と生体骨との固定に骨セメントを使用する場合には、これらの３つの材料を撹拌した直後、完全に硬化（重合）する前の未だ軟らかい状態（軟塊状態又は生地状態という）の骨セメントが生体骨の髄腔内に埋め込まれる。続いて、人工関節のステムが生体骨に挿入される。そして、髄腔内に埋め込まれた骨セメントが完全に硬化すると、この骨セメントを介して人工関節と生体骨とが接合される。

このように完全に硬化する前に髄腔内へ埋め込むことができるよう、骨セメントは、施術（髄腔内への埋め込み）毎に必要量だけ、施術直前に調製される。

施術の現場では、骨セメントを必要量だけ容易に調製できるよう、密閉された容器内において複数の材料を撹拌部材により撹拌して骨セメントを調製する小型の調製装置が種々提案されている。例えば特許文献１には、上下チャンバーが分離したセメント混合装置であって、上側の混合チャンバーで骨セメント組成物を混合した後、気密性を維持した状態で、開閉部位を経由して下側のシリンダ内へ骨セメント組成物を移行させる構成が開示されている。

特開２００９－１６５８４１号明細書

しかしながら、特許文献１に開示されているセメント混合装置では、特に骨セメント組成物の粘性が高い場合には、生地状態の骨セメントを混合チャンバー側からシリンダ側へ移行させる際に、骨セメントが混合チャンバー側に残ってしまうことがあった。このような場合、予定した分量の骨セメントをシリンダ側に確保できない。このため、混合チャンバーで調製した骨セメントを残さずシリンダ側へ移行させやすい調製装置が要望されている。

本発明は、混合チャンバーで調製した骨セメントを残さずシリンダ側へ移行させやすい調製装置を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の調製装置は、調製された組成物を流出させる流出部が設けられており、先端部が前記流出部の内部に嵌め入れられた第１位置と前記流出部から抜き出された第２位置とに遷移可能な栓部を有する第１容器と、前記流出部から流出した前記組成物を収容する第２容器と、を備える。

本発明によれば、調製した組成物を調製室から好適に移行させることができる。

骨セメント調製装置をその長手方向に沿って切断した縦断面図。 第１容器について説明するための図。 撹拌部材の軸部について説明するための斜視図。 撹拌部材の軸部について説明するための断面図。 撹拌部材の羽根部材について説明するための斜視図。 骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図。 骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図。 骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図。 骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図。 骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図。 骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図。 第２容器にノズルを取り付ける様子を説明するための図。

以下、本発明の実施の形態に係る調製装置について、図面を参照しながら説明する。以下に示す実施の形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施の形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。また、実施の形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、実施の形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。

以下では、組成物として骨セメントを調製する骨セメント調製装置を、本発明の調製装置の実施の形態として説明する。また、骨セメント調製装置を、後述の第１容器が上側に、後述の第２部材が下側に配置された姿勢で使用されるものとして説明する。また、骨セメント調製装置の各構成要素の上下は、骨セメント調製装置に組み付けられた状態を基準として規定されるものとする。

なお、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その説明を省略することもある。

［１．構成］
以下、図１から図４を参照して本発明の実施の形態に係る骨セメント調製装置の構成について説明する。図１は、骨セメント調製装置をその長手方向に沿って切断した縦断面図である。図２は、第１容器について説明するための図であって、第１容器の縦断面を手前側から見た図である。図３Ａは、骨セメント調製装置が有する撹拌部材の軸部について説明するための斜視図である。図３Ｂは、骨セメント調製装置が有する撹拌部材の軸部について説明するための断面図である。図４は、撹拌部材の羽根部材について説明するための斜視図である。

図１に示す、本発明の実施の形態に係る骨セメント調製装置１は、材料（例えば、粉末材料，液体モノマー材料及び重合開始剤）を撹拌して骨セメント（本発明の組成物）を調製するためのものである。骨セメント調製装置１は、材料を撹拌して骨セメントを調製するための調製室２ｓを有する第１容器２と、第１容器２内で調製された骨セメントを収容するための収容室３ｓを有する第２容器３と、を備える。そして、第１容器２は、調製室２ｓ内で材料を撹拌する撹拌部材４を備える。

なお、本実施の形態では、第２容器３の底部にスタンド６が装着されている。スタンド６は、骨セメント調製装置１を、作業者が撹拌操作をしやすいように直立状態に支持するためのものである。スタンド６は、例えば第２容器３の底部が内側に嵌まり込む筒部６ａと、筒部６ａより広い底面積を有する円板状の土台部６ｂと、を有している。

［１－２．第１容器］
図１及び図２に示すように、第１容器２は、ボウル部２１と、被取付部２２と、流出部２３と、連通部２４と、蓋部２５と、を有する。

ボウル部２１は、ボウル形状に形成されている。ボウル部２１の内部は、骨セメントの材料を入れて撹拌することで骨セメントを調製するための調製室２ｓである。すなわち、ボウル部２１は混合チャンバーに相当する構成である。本実施の形態では、ボウル部２１の水平面に沿った断面は円形状である。図２に示すように、ボウル部２１は、開口２１ａと、ほぼ円筒形状の側面２１ｂと、すり鉢状の底面２１ｃと、を有する。本実施の形態において、ボウル部２１は、軸心線が鉛直方向に沿うように配置される。

ボウル部２１は、その上端部において、フランジ形状を有するフランジ部２１ｄを有する。すなわち、フランジ部２１ｄは、開口２１ａの周囲に設けられたボウル部２１の壁面の一部である。フランジ部２１ｄには、後述する第１連通部２４ａと接続される穴２１ｅが設けられている。

ボウル部２１の下側には、第１容器２が第２容器３に取り付けられるための被取付部２２が設けられている。図１及び図２に示すように、被取付部２２は、第１容器２が第２容器３に取り付けられた状態で第２容器３の上部を覆うカバー２２ａと、ボウル部２１と比較して縮径された縮径部２２ｂと、を有する。縮径部２２ｂの内壁面には、後述する第２容器３の雄ねじ３２ａと噛み合わされる雌ねじ２２ｃが設けられている。また、縮径部２２ｂの上端部は、後に説明する連通部２４の第２連通部２４ｂと接続されている。

ボウル部２１の下側、かつ被取付部２２の内部には、ボウル部２１の内部で調製された骨セメントを第２容器３へ流出させるための開口である流出部２３が設けられている。図２に示すように、流出部２３は、上側に位置する主流出部２３ａと、下側に位置する副流出部２３ｂと、を有する。

図２に示すように、主流出部２３ａは、その上端部がボウル部２１の底面２１ｃの中心部に接続されており、ほぼ円筒形状の内壁面を有する。そして、主流出部２３ａの下端部は、縮径して副流出部２３ｂの上端部に接続されている。副流出部２３ｂは、ほぼ円筒形状の内壁面及び外壁面を有している。副流出部２３ｂは、被取付部２２の縮径部２２ｂの内側に配置されている。すなわち、副流出部２３ｂの外壁面は、被取付部２２の縮径部２２ｂの内壁面から離れた位置に設けられている。副流出部２３ｂの外壁面の下端部は、下方に延びている。これにより、図１に示すように、第１容器２が第２容器３に取り付けられたとき、副流出部２３ｂの外壁面の下端部が第２容器３の内部に挿入された状態となる。

なお、第２連通部２４ｂと縮径部２２ｂの上端部とが接続されている部位は、図１及び図２に示すように、副流出部２３ｂの外壁面より外側である。従って、図１に示すように第１容器２が第２容器３に取り付けられたとき、第２連通部２４ｂは、縮径部２２ｂを介して第２容器３の内部と接続される。

連通部２４は、上下方向に設けられた管状の部分である第１連通部２４ａと、第１連通部２４ａと接続され、水平方向に設けられた管状の部分である第２連通部２４ｂと、を有する。第１連通部２４ａは、ボウル部２１の外壁面に沿うように設けられている。一方、第２連通部２４ｂは、被取付部２２の内部を貫通するように設けられている。

第１連通部２４ａの一端部（上端部）は、上述したフランジ部２１ｄの穴２１ｅを介して、ボウル部２１の内部（調製室２ｓ）と接続されている。第１連通部２４ａの他端部（下端部）は、上述したように第２連通部２４ｂと接続されている。

第２連通部２４ｂの一端部（第１容器２の軸心に近い方の端部）は、上述したように縮径部２２ｂの上端部と接続されている。第２連通部２４ｂの他端部（第１容器２の外周側に近い方の端部）は、外部のポンプ等（図示せず）と接続されるための接続部２４ｃとなっている。

接続部２４ｃがチューブ等（図示せず）を介してポンプ等と接続され、ポンプが動作することで、第１容器２内部の調製室２ｓと、第２容器３内部とがそれぞれ減圧または与圧される。

蓋部２５は、ボウル部２１の開口２１ａに被せられる蓋である。開口２１ａを密閉できるように、蓋部２５の内側には第１シール部材２５ａが設けられている。第１シール部材２５ａは、例えば樹脂等で形成されたＯリングである。本実施の形態では、蓋部２５がボウル部２１に被せられたとき、第１シール部材２５ａが蓋部２５及びボウル部２１のフランジ部２１ｄと密着することで、調製室２ｓ内が密閉される。なお、第１シール部材２５ａがフランジ部２１ｄと密着する位置は、フランジ部２１ｄにおいて、第１連通部２４ａと接続される穴２１ｅよりも外側である。

蓋部２５の中心部には、後述する撹拌部材４の軸部４１を貫通させ、回転可能な状態で保持するための軸保持部２５ｃが設けられている。軸保持部２５ｃは、軸部４１の外径とほぼ同じ内径を有する。また、軸保持部２５ｃの外壁面には、後述するキャップ５を取り付けるための雄ねじ２５ｄが設けられている。

［１－３．第２容器］
次に、第２容器３について詳細に説明する。第２容器３は、円筒形状を有し、第１容器で調製された骨セメントを収容する収容室３ｓを内部に有するシリンダ３１と、シリンダ３１に第１容器２または後述のノズル９を取り付けるための取付部３２と、ピストン３３とを備える。

シリンダ３１は、軸心線が鉛直方向に沿うように配置される。図１に示すように、シリンダ３１の上端部には、シリンダ３１よりも内壁面の水平方向における直径が小さい取付部３２が設けられている。取付部３２の上端部には開口が設けられている。

取付部３２の外周面には、第１容器２の被取付部２２の雌ねじ２２ｃと噛み合わされる雄ねじ３２ａが形成されている。第１容器２の被取付部２２の内部に取付部３２がねじ込まれることで、第１容器２が第２容器３に取り付けられる。これにより、開放されている取付部３２の内部に副流出部２３ｂの外壁面の先端が挿入される。本実施の形態では、図１に示すように、第１容器２が第２容器３に取り付けられた状態で、副流出部２３ｂの外壁面の下端部は、取付部３２の下端部、すなわちシリンダ３１の上端部よりも下側に位置している。

取付部３２の上端部付近には、Ｏリング等の第２シール部材３２ｂが設けられている。第１容器２が第２容器３に取り付けられた状態で、第２シール部材３２ｂは第１容器２の縮径部２２ｂの内壁面と密着する。これにより、第１容器２が第２容器３に取り付けられた状態で、調製室２ｓ及び収容室３ｓの気密が保たれる。

なお、第１容器２が第２容器３に取り付けられた状態では、第１容器２のボウル部２１の軸心線と、第２容器３のシリンダ３１の軸心線とが一致するようになっている。また、シリンダ３１の下端部も開放されているが、下端部にはピストン３３が嵌め込まれている。

シリンダ３１の内部には、第１容器２の調製室２ｓ内で撹拌されて調製された骨セメントが収容される収容室３ｓが形成されている。

シリンダ３１の下端部の開口に嵌め込まれたピストン３３は、シリンダ３１内を上下に移動できるように構成されている。

［１－４．撹拌部材］
撹拌部材４は、蓋部２５の軸保持部２５ｃ内を貫通して配置され、軸保持部２５ｃによって保持される軸部４１と、軸部４１の外周に沿って設けられた羽根部材４２と、を有する。なお、図１において、撹拌部材４に関しては断面ではなく、手前から見た様子が図示されている。

図３Ａ及び図３Ｂに示すように、軸部４１の上端部には開口４１ａが設けられており、開口４１ａは軸部４１の内部に設けられた中空部４１ｂに繋がっている。中空部４１ｂは、図３Ｂに示すように、軸部４１の上下の長さのうちおよそ半分程度まで設けられており、それより下側においては、軸部４１は中空ではない。なお、図３Ｂに示した軸部４１及び中空部４１ｂは一例であって、軸部４１の上下の長さのうち、中空部４１ｂがどこまで設けられるかについては限定されない。

中空部４１ｂの下端部には、中空部４１ｂと軸部４１の外部とを接続する窓部４１ｃが複数設けられている。図３Ａ及び図３Ｂに示す例では、窓部４１ｃは２つ設けられており、図３Ｂには、２つの窓部４１ｃを通る平面における断面が示されている。

詳細は後述するが、骨セメント調製装置１を用いて骨セメントが調製される際には、後述する漏斗７等を介して、開口４１ａに骨セメントの材料が投入される。開口４１ａに投入された材料は、中空部４１ｂを通り、窓部４１ｃから調製室２ｓ内に流入する。このような構成により、第１容器２から蓋部２５及び撹拌部材４を取り外さなくても、材料を第１容器２内部の調製室２ｓに投入することが可能となる。

軸部４１の下端部には、栓部４１ｄが設けられている。栓部４１ｄは、図１に示すように、第１容器２の主流出部２３ａの内部に嵌め入れられることで、第１容器２の調製室２ｓと第２容器３の収容室３ｓとを分断する栓の役割を果たす。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、栓部４１ｄには、第３シール部材４１ｅ（例えば、Ｏリング）が設けられており、栓部４１ｄが主流出部２３ａの内部に嵌め入れられた状態では、第３シール部材４１ｅが主流出部２３ａの内壁面と密着することで、骨セメントの未調製の材料が調製室２ｓから収容室３ｓに流れてしまうことが防止されるとともに、調製室２ｓ及び収容室３ｓの気密がそれぞれ保たれる。

軸部４１における栓部４１ｄの上側には、軸部４１の外周方向に向かって突出する複数の突起部４１ｆが設けられている。この突起部４１ｆは、後述する羽根部材４２の歯合部４２ｃと噛み合わされることで、軸部４１が回転されられたときに羽根部材４２を同時に回転させる役割を果たす。本発明では突起部４１ｆの数については特に限定しないが、図３Ｂに示す例では、４つの突起部４１ｆが互いに等間隔に設けられている。

軸部４１における開口４１ａの下側には、第４シール部材４１ｇ（例えば、Ｏリング）が設けられている。図１に示すように、軸部４１が蓋部２５の軸保持部２５ｃ内を貫通して配置された状態で、第４シール部材４１ｇが軸保持部２５ｃの内壁面と密着することで、調製室２ｓ内の気密が保たれる。

また、軸部４１における開口４１ａの下側、かつ第４シール部材４１ｇより上側には、後述するキャップ５と接触する段差４１ｈが設けられている。

図４に示すように、羽根部材４２は、内部に軸部４１を通すことができるように中空に形成された外筒部４２ａと、外筒部４２ａの外周面から径方向外側へ向かって延びるように設けられた複数の撹拌翼４２ｂと、外筒部４２ａの内壁面に設けられた歯合部４２ｃと、を有する。

羽根部材４２における外筒部４２ａの内部には軸部４１が嵌め入れられる。その状態で、上述した軸部４１の突起部４１ｆと歯合部４２ｃとが噛み合うようになっている。軸部４１が羽根部材４２に嵌め入れられた状態で軸部４１が回転させられると、突起部４１ｆと歯合部４２ｃとの噛み合いによって、撹拌翼４２ｂも軸部とともに回転する。これにより、撹拌翼４２ｂは調製室２ｓ内に投入された材料を撹拌することができる。

撹拌翼４２ｂは、外筒部４２ａの外周に沿って互いに等間隔に設けられている。すなわち、羽根部材４２が軸部４１に取り付けられた状態では、図１に示すように、撹拌翼４２ｂは軸部４１の外周に沿って設けられる。

なお、軸部４１と羽根部材４２とは互いに固定されておらず、軸部４１が回転する際に突起部４１ｆが歯合部４２ｃと接触することで軸部４１の回転が羽根部材４２に伝達されるに過ぎない。このため、詳細は後述するが、軸部４１が上下方向に移動させられる際に、羽根部材４２の上下方向における位置は変わらないようになっている。

軸部４１の中心軸を通る平面における撹拌翼４２ｂの断面形状は、図１に示すように、下端部がボウル部２１の形状（図２に示す底面２１ｃ）に合わせて形成されている。これにより、撹拌翼４２ｂの下端部と底面２１ｃとの間にはほぼ隙間が生じない。このため、撹拌翼４２ｂが回転する際に材料が撹拌翼４２ｂと底面２１ｃとの間に入り込みにくく、効率のよい撹拌が可能となる。

本発明では撹拌翼４２ｂの数については特に限定しないが、図４に示す例では、４つの撹拌翼４２ｂが外筒部４２ａの外周に沿って互いに等間隔に設けられている。

［１－５．キャップ］
キャップ５は、撹拌部材４の軸部４１が第１容器２の軸保持部２５ｃ内に挿入された状態で、撹拌部材４の上下方向の移動を規制するために取り付けられる部材である。

図１に示すように、キャップ５は、上端部材５１と、側面部材５２と、バネ５３と、を有する。上端部材５１の中心部には、軸部４１を通すための開口が設けられている。側面部材５２の内壁面には雌ねじ５２ａが設けられており、蓋部２５の軸保持部２５ｃの外周面に設けられた雄ねじ２５ｄと噛み合わされることで、キャップ５が蓋部２５に固定される。

キャップ５が蓋部２５に固定された状態で、上端部材５１の下面と軸部４１の段差４１ｈ（図３Ａ参照）が接触する。これにより、軸部４１の上下方向の移動が規制される。

キャップ５の側面部材５２の形状は、蓋部２５の外形に合わせて形成されている。側面部材５２の下端部付近には、バネ５３が設けられている。このバネ５３は、キャップ５が蓋部２５に取り付けられた際に縮んだ状態となっており、キャップ５に上方向の力を付与する。このため、詳細は後述するが、キャップ５が緩められて雌ねじ５２ａと雄ねじ２５ｄとの噛み合わせが外れると、キャップ５は上方向に移動する。

［２．使用方法］
以下、図１から図４に加え、図５Ａ～図５Ｆ及び図６を参照して、骨セメント調製装置１の使用方法について説明する。図５Ａ～図５Ｆは、骨セメントの調製工程のそれぞれにおける骨セメント調製装置１の状態について説明するための図である。図６は、調製され収容された骨セメントを射出するために、第２容器３にノズルが取り付けられる様子を示す図である。

まず、骨セメントを調製するために、骨セメント調製装置１は、図１に示すように、第１容器２が第２容器３に取り付けられ、キャップ５が完全に締められ、撹拌部材４の軸部４１の下端部である栓部４１ｄが第１容器２の主流出部２３ａに嵌め入れられた状態とされる。なお、本発明では、図１及び図５Ａ等に示すように主流出部２３ａに嵌め入れられた状態の栓部４１ｄの位置を、第１位置と記載する。

この状態で、まず、図５Ａに示すように、撹拌部材４の軸部４１の上端部に漏斗７が取り付けられ、漏斗７を介して骨セメントの材料が投入される。これにより、漏斗７から投入された材料が、上述したように軸部４１の内部（図３Ｂに示す開口４１ａ及び中空部４１ｂ）を通り、窓部４１ｃから第１容器２の調製室２ｓ内に流入する（図５Ａに示す矢印Ａ１）。

この際、調製室２ｓ内は、第１連通部２４ａを介して図示しないポンプ等により減圧されている。この状態では、調製室２ｓ内は負圧となっているため、軸部４１の内部（図３Ｂに示す開口４１ａ及び中空部４１ｂ）及び窓部４１ｃを通って、調製室２ｓ外部の空気が調製室２ｓ内へ流入する。従って、調製室２ｓ外部から調製室２ｓ内へ向かう気流が生じ、漏斗７を介して投入される骨セメント材料、特に粉末材料は、この気流によってスムーズに調製室２ｓ内に到達する。また、この状態では、撹拌部材４の栓部４１ｄが流出部２３に嵌め入れられた第１位置にあるため、投入された材料は流出部２３から第２容器３へ漏れないようになっている。

所定の分量の材料が投入され終わると、図５Ｂに示すように、開口４１ａから漏斗７が取り外された後、ハンドル８が開口４１ａに取り付けられる。詳細な図示は省略するが、ハンドル８の下端部は開口４１ａから軸部４１の内部に嵌め入れられ、ハンドル８は軸部４１に固定される。

ハンドル８を軸部４１に固定するための構成については特に限定しないが、例えば以下のような構成を採用すればよい。すなわち、軸部４１の内壁面（中空部４１ｂを構成する壁面の一部）と、ハンドル８が軸部４１に固定されたとき軸部４１の内壁面と接触する部位の外壁面（以下、ハンドル８の一部の外壁面と記載する）を、水平な方向において八角形の断面を有するような構成である。このような構成により、ハンドル８が開口４１ａに嵌め入れられたとき、軸部４１の内壁面とハンドル８の一部の外壁面とが密着することで、ハンドル８が軸部４１に対して固定される。

なお、ハンドル８が軸部４１に固定されたとき、軸部４１の内壁面とハンドル８の一部の外壁面とが密着するため、ハンドル８によって軸部４１の開口４１ａが閉塞され、調製室２ｓ内の気密が確保される。この状態で、上述したように調製室２ｓ内は減圧されているため、調製室２ｓ内が負圧となり、これから調製される骨セメントに気泡が入り込みにくくなる。

ハンドル８を軸部４１に取り付けたとき、調製室２ｓ内の気密が確保されるようにするためには、例えばハンドル８及び／または軸部４１に以下のような構成を追加することがより好ましい。第１の構成の例は、ハンドル８の一部の外壁面及び軸部４１の内壁面を、ほぼ同じ角度、向きを有するテーパー形状に形成し、ハンドル８を軸部４１内に嵌め入れたとき、互いの壁面が密着するようにした構成である。第２の構成の例は、ハンドル８の一部の外壁面または軸部４１の内壁面にＯリング等のシール材を設けておき、このシール材により互いの壁面が密着するようにした構成である。第３の構成の例は、ハンドル８の一部の外壁面及び軸部４１の内壁面に互いに噛み合う爪部材を形成しておき、ハンドル８を軸部４１内に嵌め入れたとき、互いの爪部材が噛み合うことで気密が確保されるような構成である。なお、上述した第１から第３の構成についてはいずれも図示しない。

ハンドル８が取り付けられた状態で、図５Ｂの矢印Ａ２に示すように骨セメント調製装置１の作業者によってハンドル８が回転させられると、軸部４１を介して撹拌翼４２ｂが回転し、調製室２ｓ内の材料が撹拌される。この撹拌によって材料が好適に混合され、生地状態の骨セメントが調製される。このとき、調製室２ｓ内は負圧となっているため、調製される骨セメントの内部に気泡が入り込みにくい。なお、撹拌翼４２ｂが回転する工程において、キャップ５によって軸部４１の上下方向の移動が規制されているため、栓部４１ｄが流出部２３から抜けてしまい、調製中の材料が第１容器２から第２容器３へ流出してしまう事態が防止される。また、キャップ５による軸部４１の上下方向の移動規制によって、作業者がハンドル８を回転させる際にハンドル８のがたつきが抑えられ、材料を撹拌する動作が容易となっている。

材料が十分に撹拌され、骨セメントが調製されると、図５Ｃに示すように、蓋部２５の雄ねじ２５ｄとキャップ５の雌ねじ５２ａとの噛み合わせ（図１参照）が解除され、キャップ５が緩められる。これにより、軸部４１の上方向への移動規制が解除される。この状態で、作業者がハンドル８とともに軸部４１を上方向に移動させると、栓部４１ｄが流出部２３から抜け、流出部２３が開放される（矢印Ａ３）。この際、キャップ５にはバネ５３による上方向への付勢力が働いているため、作業者はわずかな力で軸部４１を上方向に移動させることができる。本発明では、図５Ｃに示すように流出部２３から完全に抜け出た栓部４１ｄの位置を、第２位置と記載する。栓部４１ｄが第２位置へ移行することで、流出部２３が開放され、図５Ｃの矢印Ａ４に示すように、調製された生地状態の骨セメントが流出部２３を通って速やかに第２容器３の収容室３ｓ内に移行する。なお、本発明では、このように流出部２３が開放された状態でも、調製室２ｓ及び収容室３ｓの気密は保たれており、負圧が維持されている。

なお、本実施の形態において、生地状態の骨セメントは流動性を有し、自らの重みで下方へと移動しうる。このため、栓部４１ｄが流出部２３から抜け出ることで、骨セメントは自然と調製室２ｓから収容室３ｓへと移行する。ただし、ここで作業者がハンドルを上下させ、栓部４１ｄを第１位置と第２位置との間で上下方向に何度も移動させることで、栓部４１ｄより下側に存在する骨セメントを流出部２３内部に押し込むことができる。これにより、調製室２ｓから収容室３ｓへの速やかに骨セメントを移行させることができる。

なお、図５Ｃに示す状態では、図１に示す第２連通部２４ｂを介して、収容室３ｓ内も調製室２ｓと同様に負圧とされているため、収容室３ｓ内と調製室２ｓ内との圧力差は存在しない。このため、栓部４１ｄが流出部２３から抜かれたとしても、収容室３ｓ内と調製室２ｓ内とは上述したように負圧が維持されており、互いの圧力差が生じないようになっている。

キャップ５、ハンドル８及び軸部４１が上方向に移動した状態（栓部４１ｄが第２位置にある状態）でも、図５Ｃに示すように、撹拌翼４２ｂの位置は元の位置から移動しない。元の位置とは、羽根部材４２の撹拌翼４２ｂの下端部がボウル部２１の底面２１ｃとほぼ接する位置である。これは、上述したように軸部４１と羽根部材４２とが互いに固定されていないためである。これにより、例えハンドル８及び軸部４１が上方向に移動した状態でも、作業者がハンドル８を回転させれば、軸部４１の突起部４１ｆと羽根部材４２の歯合部４２ｃとが噛み合って撹拌翼４２ｂが回転される。すなわち、作業者がハンドル８及び軸部４１を図５Ｃの矢印Ａ５のように上下させながら、ハンドル８を回転させて撹拌翼４２ｂを回転させることにより、ボウル部２１の内壁面、特に底面２１ｃ付近にこびりついた骨セメントを撹拌翼４２ｂによって削ぎ落とすことができるようになる。

図５Ｄに示すように、骨セメントが全て収容室３ｓ内に移行されると、第２連通部２４ｂを介して収容室３ｓ内が常圧に戻される。この際、図５Ａ等に示す調製室２ｓも同様に常圧に戻されるため、調製室２ｓと収容室３ｓとの圧力差は生じない。そして、十分に撹拌されて調製された骨セメントには常圧でも気泡等が入り込みにくいため、この段階では収容室３ｓが大気開放されても問題はない。

この状態で、第２容器３から第１容器２が取り外され、収容室３ｓが大気開放される。そして、図６に示すように、ノズル９が第２容器３の取付部３２に取り付けられる。ノズル９の取付部３２への取り付けは、例えばノズル９の内壁面に設けられた雌ねじ（図示せず）が、取付部３２の雄ねじ３２ａと噛み合わされることで行われればよい。また、この際、図６に示すように、スタンド６も第２容器３から取り外される。図５Ｅには、第２容器３にノズル９が取り付けられた様子が示されている。

この状態で、第２容器３のピストン３３側に冶具（図示略）が取り付けられる。治具として、例えば、整形外科用セメント注入器、整形外科用セメントディスペンサ、セメントガン等が挙げられる。この治具の引き金が手技的に引かれることで、ピストン３３に圧力が加えられる。この圧力により、ピストン３３がノズル９側に押し込まれると、図５Ｆの矢印Ａ６に示すように、第２容器３内の骨セメントがノズル９から射出される。これにより、調製された骨セメントを、例えば髄腔内等の患部に、直接供給することができる。

［３．作用、効果］
本発明の実施の形態に係る骨セメント調製装置１は、調製された骨セメント等の組成物を流出させる流出部２３、及び、先端部が流出部２３の内部に嵌め入れられて流出部２３を塞ぐ第１位置と流出部２３を塞がない第２位置とに遷移可能な栓部４１ｄを有する第１容器２と、流出部２３から流出した組成物を収容する第２容器と、を備える。

そして、栓部４１ｄは、第１容器２に投入された材料を撹拌するための撹拌部材４の一部である。撹拌部材４は、軸部４１と、軸部４１の外周に沿って設けられた撹拌翼４２ｂとを有し、栓部４１ｄは軸部４１の一端部であって、撹拌翼４２ｂは、栓部４１ｄが第１位置と第２位置のどちらに位置していても軸部４１の外周に沿って回転可能である。

本発明の実施の形態に係る骨セメント調製装置１によれば、以下のような効果が得られる。すなわち、第１容器２の調製室２ｓ内で材料が撹拌される際には、栓部４１ｄは流出部２３に嵌め入れられた第１位置に配置される。そして、撹拌が終了して調製された組成物が第１容器２から第２容器３へ流出される際には、栓部４１ｄは流出部２３から抜き出された第２位置へ遷移される。栓部４１ｄは軸部４１の一端部であるため、骨セメント調製装置１の作業者が軸部の他端部に取り付けられたハンドル８を掴んで軸部４１を上下させることにより、栓部４１ｄは容易に第１位置と第２位置とを互いに遷移可能である。

栓部４１ｄが流出部２３に嵌め入れられた第１位置においては、材料が第１容器２から漏れ出てしまうことはなく、好適に材料を撹拌して組成物を調製することができる。また、調製が終わった際には、栓部４１ｄが流出部２３から抜き出された第２位置へ遷移されることで、流出部２３が開放され、組成物は自重によって流出部２３から第２容器３へと流れ落ちていく。この際、作業者がハンドル８を上下させて栓部４１ｄの位置を第１位置と第２位置の間で何度も遷移させることにより、栓部４１ｄ付近の組成物が栓部４１ｄの上下動に押されて流出部２３から押し出される。これにより、調製室２ｓで調製された組成物が速やかに第２容器３へ収容される。

また、作業者がハンドル８を上下させながら同時にハンドル８を回転させることで、調製室２ｓの撹拌翼４２ｂ付近にある組成物（例えば底面２１ｃにこびりついている組成物等）が撹拌翼４２ｂによって削ぎ落とされる。これにより、調製室２ｓ内に組成物が残らない（残りにくい）ようにすることができる。

［４．変形例］
本発明は、骨及び／又は軟骨等の硬組織と人工関節との固定用等に用いる硬組織補修用組成物として骨セメントを調製する装置に適用した例を説明したが、本発明は、骨セメント以外の医療用の組成物、例えば、硬組織同士の接着、硬組織内への充填、硬組織と金属製人工物との接着及び／又は接合、硬組織と軟組織等の他の組織との接着及び／又は接合、骨の欠損部への充填材、骨補填材、人工骨等のみならず、種々の用途の様々な組成物を調製する装置に適用可能である。

本発明は、例えば骨セメントを調製する調製装置として好適に利用される。

１ 骨セメント調製装置
２ 第１容器
２ｓ 調製室
３ 第２容器
３ｓ 収容室
４ 撹拌部材
５ キャップ
６ スタンド
６ａ 筒部
６ｂ 土台部
７ 漏斗
８ ハンドル
９ ノズル
２１ ボウル部
２１ａ 開口
２１ｂ 側面
２１ｃ 底面
２１ｄ フランジ部
２１ｅ 穴
２２ 被取付部
２２ａ カバー
２２ｂ 縮径部
２２ｃ 雌ねじ
２３ 流出部
２３ａ 主流出部
２３ｂ 副流出部
２４ 連通部
２４ａ 第１連通部
２４ｂ 第２連通部
２４ｃ 接続部
２５ 蓋部
２５ａ 第１シール部材
２５ｃ 軸保持部
２５ｄ 雄ねじ
３１ シリンダ
３２ 取付部
３２ａ 雄ねじ
３２ｂ 第２シール部材
３３ ピストン
４１ 軸部
４１ａ 開口
４１ｂ 中空部
４１ｃ 窓部
４１ｄ 栓部
４１ｅ 第３シール部材
４１ｆ 突起部
４１ｇ 第４シール部材
４１ｈ 段差
４２ 羽根部材
４２ａ 外筒部
４２ｂ 撹拌翼
４２ｃ 歯合部
５１ 上端部材
５２ 側面部材
５２ａ 雌ねじ
５３ バネ

Claims (6)

1. 調製された組成物を流出させる流出部が設けられており、先端部が前記流出部の内部に嵌め入れられた第１位置と前記流出部から抜き出された第２位置とに遷移可能な栓部を有する第１容器と、
   前記流出部から流出した前記組成物を収容する第２容器と、
   を備える、調製装置。
2. 前記流出部は、前記第１容器の下部に設けられており、
   前記第２容器は、前記第１容器の下側に配置される、
   請求項１に記載の調製装置。
3. 前記第１容器は、材料を撹拌して前記組成物を調製する撹拌部材を有しており、
   前記栓部は、前記撹拌部材の一部である、
   請求項１または２に記載の調製装置。
4. 前記撹拌部材は、軸部と、前記軸部の外周に沿って設けられた撹拌翼とを有し、
   前記栓部は前記軸部の一端部であって、
   前記撹拌翼は前記軸部とともに回転可能である、
   請求項３に記載の調製装置。
5. 前記撹拌翼は、前記栓部が前記第１位置と前記第２位置のどちらに位置していても前記軸部の外周に沿って回転可能である、
   請求項４に記載の調製装置。
6. 前記撹拌翼は、前記栓部が前記第１位置と前記第２位置のどちらに位置していても、前記軸部に沿った方向において同じ位置にある、
   請求項４または５に記載の調製装置。

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