JP5170808B2

JP5170808B2 - 粉末成分及び液体成分、好適にはポリマー及びモノマーを互いに接触させ混合し、好適には骨セメントを形成する方法及び装置

Info

Publication number: JP5170808B2
Application number: JP2006185009A
Authority: JP
Inventors: ヴィランデルラース; スタヴンスヘイスティーン
Original assignee: バイオメットセメンティングテクノロジーズアクチボラゲット
Priority date: 2005-07-05
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2026-07-04
Also published as: EP1741413B1; SE530710C2; SE0501552L; JP2007014771A; ATE441387T1; US7980754B2; EP1741413A1; US20070016215A1; DE602005016388D1

Description

本発明は、粉末成分及び液体成分、好適にはポリマー及びモノマーを互いに接触させ混合し、好適には骨セメントを形成する方法及び装置に関し、粉末成分を混合が行なわれる混合コンテナに配置し液体コンテナ内の液体成分を混合コンテナ内の粉末成分に移動させることを特徴とする。

骨セメント製造用のポリマー及びモノマーを混合する混合装置は、既に米国第５３２８２６２号明細書及び米国第４９７３１６８号明細書において知られている。米国第５３２８２６２号明細書の装置では、混合コンテナ内にポリマーがあり、モノマーは液体コンテナから前記混合コンテナ内に注入される。次に、ポリマー及びモノマーは真空状態で混合され、混合後、骨セメントは真空状態で集められ、続いて排出される。米国第４９７３１６８号明細書の装置では、混合コンテナ内にポリマーがあり、挿管を備えた注入器内にモノマーが存在する。この挿管を用いて混合コンテナ内の薄膜を貫通させ、次にモノマーを前記混合コンテナに注入する。米国第４９７３１６８号明細書のモノマーをポリマーに加える装置及び方法は、ポリマー内でモノマーを迅速かつ効果的に配置して要求された属性を備える骨セメントを製造するという現在の要求を満たすものではない。

米国第５３２８２６２号明細書米国第４９７３１６８号明細書

本発明の目的は、上述の欠点を是正する方法及び装置を提供することにある。

この目的は、本発明によれば主として請求項１及び１５の特徴的機能により達成される。

挿管を用いて液体コンテナを開口することによって、かつ前記挿管を介してモノマーは真空により吸引されおよび／または液体コンテナの内部と外部の圧力差により押圧されて混合コンテナに移動する間に、単純な方法及び単純な装置が得られ、ポリマー内のモノマーの十分に迅速かつ効果的な配置を提供する。

本発明につき添付図面を参照して以下に更に説明する。

図に示す混合コンテナ１を適合させてポリマーＰ状の粉末成分とモノマーＭ状の液体成分を混ぜ合わせ、骨セメントを製造する。混合コンテナ１は、例えば互いに堅固に接続可能な第一コンテナ部材２及び第二コンテナ部材３から構成することができ、共通混合空間４を画定する。コンテナ部材２、３は、第一部材２上のネジ部５を第二部材３上のネジ部６にねじ込むことによって互いに接続することができる。この結果、コンテナ部材２、３をそれらが互いにしっかりと係合するまで共に牽引することができ、ついには密封リング（図示せず）を通って係合させる。

第一コンテナ部材２は、混合手段７を備えた、以前から公知の部材とホース９またはその同等物を通って真空ポンプ（図示せず）に接続することができる接続部材８からなる。混合手段７及び接続部材８は、本実施形態では、第一コンテナ部材２にねじ込まれるキャップ１０に設置される。図示された実施形態では、混合手段７は内部端縁部に横混合部（図示せず）を具備し、上下移動し混合コンテナ１に対して回転することにより混合することができる。

キャップ１０または他の適切な場所にフィルター１１を設置することにより気体のみを真空ポンプへと通過させることができる。

プラグ１２は接続部材８上に設置されてねじ込みを停止し、排出ノズル（図示せず）を必要時にホース９の代わりに接続部材８上に取り付けることができるようにする。

第二コンテナ部材３は、混合コンテナ１、ここでは第二コンテナ部材３の第一端縁部にしっかりと設置されたピストン１３を具備し、必要時にはそれ自体公知の方法で第二コンテナ部材３にしっかりと付着し、必要なときには解放することができる。ピストン１３から少し離れた第二コンテナ部材３の二つの対向部上に二つの挿管１４を設置し、前記第二コンテナ部材からその幾何学的長手方向軸Ａに対して半径方向外部に突き出させる。これらの挿管１４は、スリーブ１５に押し付けられ、スリーブ１５はコンテナ側から半径方向に突き出しコンテナ側の孔１６を介して混合空間４と連絡する。コンテナ側はまた、そこから半径方向に突き出す案内スリーブ１７を具備して、各挿管１４をこの案内スリーブ１７に設置するようにする。

液体モノマーＭは、二つの閉鎖した液体コンテナ１８に配置される。各液体コンテナ１８は、横孔２０を備えた内部管部材１９を具備する。横孔２０は液体コンテナ１８の壁２２の壁部２１により閉鎖される。液体コンテナ１８は、ブラケット２３に取り付けることができ、ブラケット２３は前記コンテナを挿管１４に関する使用に備える位置で支持する。

各ブラケット２３は、ブラケット２３から横方向に突き出る案内ピン２４を具備し、そのピン２４は案内スリーブ１７に移動可能に取付けられ、ブラケット２３は挿管１４の方に移動することができるようする。ブラケット２３は、案内スリーブ１７上に取付けることができ、通常前記スリーブ１７から外れないようにする。

案内ピン２４には、挿管１４と係合する孔２７を備えるスリーブ２６を具備する密封手段２５が設置されることにより、スリーブ２６はしっかりと前記挿管に係合する。スリーブ２６内の孔２７は、挿管１４の外部で前記孔２７を閉鎖する壁２８を具備する。壁２８は、空気が混合空間４に侵入するのを防止するように構成される。壁２８は、液体コンテナ１８が押圧されるときに、挿管１４が壁を押し付けて開口され得る。

正面では、スリーブ２６は、壁部２１の周りで液体コンテナ１８の壁２２としっかり係合する蛇腹のような密閉部材２９を設置し、その内部では内部管部材１９の横孔２０が配置され、それを挿管１４が貫通する。

本実施形態では、ブラケット２３は、頂部に保持部材３１を具備する上部開口スリーブ３０を含み、保持部材３１は液体コンテナ１８を挿管１４に対して所定位置で支持するよう設計されており、その壁部２１は、前記挿管１４により開口され、実質的に対向して設置される。図示した実施形態では、保持部材３１は、液体コンテナ１８の当該部分を支持するよう設計されており、内部管部材１９が前記所定の位置に配置される。

混合コンテナ１が二つの挿管１４を含み一つの液体コンテナ１８のみが空となる場合、使われていない挿管１４の混合コンテナ１上にキャップ３２（図５参照）を取付けることができ、前記キャップ３２がとりわけ前記挿管１４を保護し、その挿管から密閉手段２５が外れるのを防止するようにする。

骨セメントを製造するために、真空ポンプは混合コンテナ１内で真空を発生し始める。真空とは、ここでは例えば約−０.８７バールの相当な陰圧を意味する。この要求される真空または他の要求される真空が混合コンテナ１内で発生する場合には、ブラケット２３は、好適にはほぼ同時に液体コンテナ１８の壁部２１を貫通する挿管１４の方向に押し付けられ、次に挿管１４は内部管部材１９を貫通する（図３を参照）。したがって、挿管１４は液体コンテナ１８を開口するので、混合空間４と液体コンテナ１８が挿管１４を介して接続し、混合コンテナ１内の真空によってモノマーＭが液体コンテナ１８から挿管１４を介して混合空間４及びポリマーＰ内に吸引される。

液体コンテナ１８が、混合コンテナ１との接触を通して発生する真空との間の圧力差により圧迫されるよう設計された場合、液体成分Ｍは、前記液体コンテナ１８から挿管１４を介して混合コンテナ１の混合空間４とその中の粉末成分Ｐ内に押し込まれ得る。

したがって、液体成分Ｍの粉末成分Ｐへの吸引および／または押し込みが起こる。

挿管１４は、混合コンテナ１の第一及び第二端縁部３３、３４の間でそれらから少し離れたところに設置されるので、モノマーＭが「中間」付近でポリマーＰに到達し、モノマーＭがポリマー粉末内で素早く上方下方に拡張しまたは分散することができるので有利である。液体コンテナ１８は前記真空の吸引により圧縮またはむしろ収縮され得るので、前記コンテナ１８を完全に空にすることができる。

このモノマーＭからポリマーＰへの移動は非常に迅速かつ効率的で、最後まで実行されると、空の液体コンテナ１８は空のままになる。

次に、混合は真空状態で行なわれ、混合手段７を前後に移動させ、同時に混合手段７を混合コンテナ１に対して回転させることにより実行される。

混合工程の後、混合手段７が混合コンテナ１からできるだけ遠くに回収され、混合手段７を数回回転させてフィルター１１を掃除することで終了する。

混合工程の後、回収もまた真空状態で行なわれる。回収は、ピストン１３を混合コンテナ１から取り外すことにより実行され、これは混合空間４内の前記真空によりピストン１３が混合コンテナ１の第二端縁部３４の方に吸引されることを意味する。ピストン１３は、それによって混合骨セメントを第二端縁部３４に設置される混合空間４の部分３５に持っていって回収し、そこから骨セメントが排出される。

次に、混合手段７が停止し、ホース９が取り外され、プラグ１２が外されて、排出ノズルが接触部材８上にねじ込まれる。最終的に、混合コンテナ１は、それ自体公知の方法で銃のような装置（図示せず）に設置され、その装置はピストン１３を混合コンテナ１の第二端縁部３４の方へ押し付けることにより混合コンテナ１の前記部分３５から放出ノズルを介して骨セメントを放出することができる。

本発明は、上記に説明した方法または上述し図面に示した装置に限定されるものではない。詳細に説明していない方法及び装置について、骨セメント以外の製造についても適用することができ、モノマー以外の他の液体成分およびポリマー以外の他の粉末成分を使用することができる。さらに、二つの液体コンテナの代わりに一つの液体コンテナのみを混合コンテナ内に空けることができ、それにより一つの挿管で十分となる。混合コンテナの真空は真空ポンプ以外の他の手段によっても生み出すことができ、陰圧のレベルは望ましいものに設定することができる。挿管は、液体コンテナに孔を開けるのに使用することができ、液体成分が前記液体コンテナから混合コンテナへと流れれば他の方法で設計することができる。液体コンテナは、装置の配送の際にブラケットに設置することができ、または選択的に配送後にブラケットに設置することができる。最終的に、液体コンテナは袋状型でもよいが、例えばガラスなどの他の材料の液体コンテナを使用し得る。

本発明に記載の装置の斜視図である。図１の装置の一部の断面図である。図２の装置の一部の断面図である。図１の装置のコンテナ部材の斜視図である。閉鎖装置を具備する図４のコンテナ部材の部分を示す。

Claims

粉末成分および液体成分を互いに接触させ混合して骨セメントを形成する方法であり、
粉末成分（Ｐ）は、混合が行なわれる混合コンテナ（１）に備え付けられ、液体成分（Ｍ）は、前記液体成分（Ｍ）を混合コンテナ（１）内の粉末成分（Ｐ）に移動させる少なくとも一つの液体コンテナ（１８）に備え付けられ、
混合コンテナ（１）内で真空が発生し、
液体コンテナ（１８）は、少なくとも一つの挿管（１４）であって、前記挿管（１４）を通って液体成分（Ｍ）が液体コンテナ（１８）から混合コンテナ（１）に流され得る挿管（１４）により開口し、
液体コンテナ（１８）が挿管（１４）に押し付けられることで開口し、挿管（１４）は第一および第二端縁部（３３、３４）の間の混合コンテナ（１）上に設置され、前記混合コンテナ（１）から前記混合コンテナ（１）の幾何学的長手方向軸（Ａ）に対して半径方向に貫通し、
前記真空により液体成分（Ｍ）を液体コンテナから吸引し挿管（１４）を介して混合コンテナ（１）内の粉末成分（Ｐ）に流し込み、および／または
液体コンテナ（１８）が液体コンテナ（１８）内部の真空領域と前記液体コンテナ外部の気圧との間の圧力差から圧迫されると同時に、液体成分（Ｍ）が混合コンテナ（１）内に挿管（１４）を介して押し込まれることを特徴とする方法。
前記粉末成分はポリマーであり、前記液体成分はモノマーであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
密封手段（２５）が挿管（１４）および液体コンテナ（１８）の間に設けられ、かつ挿管により開口される液体コンテナ（１８）の壁部（２１）付近を密封することを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
液体コンテナ（１８）は、挿管（１４）を用いて前記液体コンテナを前記挿管に押し付けることにより開口することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の方法。
液体コンテナ（１８）は、所定の位置に取付けられて、そこから挿管（１４）の方向に押し付けられ、液体コンテナがそれによって開口するようにすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の方法。
液体コンテナ（１８）は、ブラケット（２３）により所定の位置で保持され、前記ブラケット（２３）を前記挿管の方向に押し付けることにより前記の位置から挿管（１４）に向かって押し付けられることを特徴とする請求項５に記載の方法。
液体コンテナ（１８）は、挿管（１４）を前記液体コンテナ（１８）内の内部管部材（１９）の横孔（２０）を閉鎖する前記液体コンテナ（１８）の壁部（２１）に貫通させることにより開口することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の方法。
液体成分（Ｍ）は吸引されて、第一および第二端縁部（３３、３４）の間に配置される前記混合コンテナ側で混合コンテナ（１）内の粉末成分（Ｐ）に流れ込むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の方法。
液体成分（Ｍ）は、二つの液体コンテナ（１８）から混合コンテナ（１）内に吸引され、それによって液体コンテナ（１８）の一つが第一挿管により開口され、他の液体コンテナ（１８）が他の挿管（１４）により開口されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の方法。
液体コンテナ（１８）は、挿管（１４）に対してほぼ同時に押し付けられることによりほぼ同時に開口することを特徴とする請求項９に記載の方法。
粉末成分および液体成分（Ｐ、Ｍ）の混合は、混合コンテナ（１）が真空である間に実行されることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の方法。
粉末成分および液体成分（Ｐ、Ｍ）の混合は、混合コンテナ（１）内で前記混合コンテナ（１）内の混合手段（７）により実行されることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の方法。
混合物は、混合物が放出される混合コンテナ（１）の部分（３５）で収集され、この収集は混合コンテナ（１）の前記部分（３５）の方向に真空領域の影響によって解放されかつ吸引されるピストンにより実行されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の方法。
真空は混合コンテナ（１）内で生じ、−０．８７バールの陰圧に相当することを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の方法。
粉末成分および液体成分（Ｐ、Ｍ）を互いに接触させ混合して骨セメントを形成する装置であり、
粉末成分（Ｐ）は、混合が行なわれる混合コンテナ（１）に備え付けられ、液体成分（Ｍ）は、前記液体成分（Ｍ）を混合コンテナ（１）内の粉末成分（Ｐ）に移動させる少なくとも一つの液体コンテナ（１８）に備え付けられ、
少なくとも一つの挿管（１４）が設置されて液体コンテナ（１８）を開口し、液体成分（Ｍ）が液体コンテナ（１８）から混合コンテナ（１）内の粉末成分に流れ込むことを可能とし、
少なくとも一つの挿管（１４）が第一および第二端縁部（３３、３４）の間の混合コンテナ（１）上に設置され、
挿管（１４）は混合コンテナ（１）から前記混合コンテナ（１）の長手方向軸（Ａ）に対して半径方向に突出し、
前記挿管（１４）は混合コンテナ（１）に設けられ、前記液体コンテナ（１８）が前記挿管（１４）に対して押し付けられることによって前記液体コンテナ（１８）が開口し、
真空発生装置が設けられ混合コンテナ（１）内に真空を発生させて、液体成分（Ｍ）が液体コンテナ（１８）から吸引されて挿管（１４）を介して混合コンテナ（１）内の粉末成分（Ｐ）に流れ込み、および／または
液体コンテナ（１８）が、その真空領域と外部の気圧の間の圧力差から圧迫されるように設計されて、前記液体成分（Ｍ）が混合コンテナ（１）内に挿管（１４）を介して押し込まれ、その粉末成分（Ｐ）内に押し込まれるようにすることを特徴とする装置。
前記粉末成分はポリマーであり、前記液体成分はモノマーであることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
前記ブラケット（２３）が前記混合コンテナ（１）上に設置されて、前記液体コンテナ（１８）を前記挿管（１４）に対して所定の位置に支持し、
前記ブラケット（２３）は移動可能に取付けられて、液体コンテナ（１８）と共に挿管（１４）の方向に押し付けることが可能であることによって、挿管（１４）により前記液体コンテナを開口するようにすることを特徴とする請求項１５または１６に記載の装置。
混合コンテナ（１）は、挿管（１４）が設置される少なくとも一つの案内スリーブ（１７）を含み、かつ
混合コンテナ（１）上に設置されるブラケット（２３）が設けられて液体コンテナを所定の位置で支持し、案内スリーブ（１７）を係合して案内スリーブ（１７）に関して、および挿管（１４）に対して移動可能である案内ピン（２４）を含むことを特徴とする請求項１５乃至１７のいずれかに記載の装置。
少なくとも一つの密封手段（２５）が設けられて挿管（１４）および液体コンテナ（１８）の間を密封することを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれかに記載の装置。
密封手段（２５）は、挿管（１４）により係合される孔（２７）を備えるスリーブ（２６）を含むことを特徴とする請求項１９に記載の装置。
密封手段（２５）は前記密封手段を挿管（１４）の外側で閉鎖する壁（２８）を具備し、かつ
前記壁（２８）は、液体コンテナ（１８）が挿管（１４）に押し付けられる際に前記挿管（１４）に対して押し付けられることで挿管（１４）によって開口し得ることを特徴とする請求項１９または２０に記載の装置。
密封手段（２５）は、液体コンテナ（１８）を挿管（１４）により開口されるべきその壁部（２１）付近で係合する蛇腹のような密封部材（２９）を含むことを特徴とする請求項１９乃至２１のいずれかに記載の装置。
液体コンテナ（１８）は、液体コンテナ（１８）の壁部（２１）により閉鎖される横孔（２０）を備えた内部管部材（１９）を含み、かつ
前記液体コンテナ（１８）はブラケット（２３）内に配置されて、前記液体コンテナ（１８）を備えた前記ブラケット（２３）が挿管（１４）の方向に押し付けられる際に、前記挿管（１４）が前記壁部（２１）を開口し内部管部材（１９）内に前記横孔（２０）を係合することを特徴とする請求項１５乃至２２のいずれかに記載の装置。
ブラケット（２３）は管状保持部材（３１）を含むことで、内部管部材（１９）を備えた液体コンテナ（１８）の部分を挿管（１４）に対して所定の位置で支持することを特徴とする請求項２３に記載の装置。
混合コンテナ（１）は、二つの挿管（１４）および二つのブラケット（２３）を具備することによって、二つの液体コンテナ（１８）を前記挿管に対して所定の位置で支持し、
前記液体コンテナ（１８）を備えた前記ブラケット（２３）を設置して、挿管（１４）に対してほぼ同時に押し付けられるようにし、それによってほぼ同時に開口されるようにすることを特徴とする請求項１５乃至２４のいずれかに記載の装置。
他の挿管を使用する場合にのみ、二つの挿管（１４）のうち一つの挿管の混合コンテナ（１）上に設置されるキャップ（３２）により特徴付けられる請求項２５に記載の装置。
混合コンテナ（１）は、既に存在する第一コンテナ部材（２）およびそれに接続することのできる第二コンテナ部材（３）を含み、
第二コンテナ部材（３）は少なくとも一つの挿管（１４）を含むことにより液体コンテナ（１８）を開口することを特徴とする請求項１５乃至２６のいずれかに記載の装置。
真空発生装置が設けられて、混合コンテナ（１）内で粉末成分と液体成分（Ｐ、Ｍ）の混合中に真空を発生させることを特徴とする請求項１５乃至２７のいずれかに記載の装置。
真空装置は、混合コンテナ（１）に接続可能な真空ポンプであることを特徴とする請求項２８に記載の装置。
混合コンテナ（１）は、移動可能に取り付けられることにより粉末成分と液体成分（Ｐ、Ｍ）を混合する混合手段（７）を含むことを特徴とする請求項１５乃至２９のいずれかに記載の装置。
混合コンテナ（１）は第一端縁部（３３）に解放可能に取付けられたピストン（１３）を含み、
前記ピストン（１３）は、粉末成分と液体成分（Ｐ、Ｍ）を混合した後に混合コンテナ（１）内が真空となる際に解放でき、かつ
前記ピストン（１３）が設置されて、混合コンテナ（１）内の前記真空によって対向第二端縁部（３４）に設置される混合コンテナ（１）の部分（３５）の方向に吸引され、前記ピストン（１３）は混合コンテナ（１）の前記部分（３５）内の混合物を収集し、部分（３５）から混合物を放出するようにすることを特徴とする請求項１５乃至３０のいずれかに記載の装置。
前記真空は、−０．８７バールの陰圧であることを特徴とする請求項１５乃至３１のいずれかに記載の装置。