JP5639133B2 - 真空セメンティングシステムのための真空を生成する装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空セメンティング装置のための真空を生成する装置に関する。本発明はまた、真空セメンティングシステムにおいて負圧を生成する方法にも関する。

従来のＰＭＭＡ骨セメントは、数十年間にわたって知られており、Ｓｉｒ Ｃｈａｒｎｌｅｙの革新的な研究に基づいている（非特許文献１）。ＰＭＭＡ骨セメントの基本構造は今まで同じままであった。ＰＭＭＡ骨セメントは液体単量体成分および粉末成分からなる。単量体成分は、通常、単量体である、メチルメタクリラート、およびその単量体に溶解されている活性化剤である、（Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジン）を含有する。粉末成分は、スチレン、メタクリラートまたは類似単量体などのメチルメタクリラートおよび共単量体、放射性不透過剤（ｒａｄｉｏ−ｏｐａｑｕｅｒ）、並びに開始剤である、過酸化ジベンゾイルに基づいた、重合、好ましくは懸濁重合により生成される１つ以上のポリマーからなる。粉末成分と単量体成分を混合し、塑性的に成形され得るドウ（ｄｏｕｇｈ）は、メチルメタクリラート中の粉末成分のポリマーを膨張させることによって生成される。単量体成分および粉末成分が混合されると、活性化剤である、Ｎ，Ｎ−ジメチル−ｐ−トルイジンは、ラジカルを形成する間に分解する過酸化ジベンゾイルと反応する。このように形成されるラジカルは、メチルメタクリラートのラジカル重合を誘発する。メチルメタクリラートの重合を進行すると、セメントドウが凝固し、それにより、硬化するまでセメントドウの粘度が増加する。

ポリメチルメタクリラート骨セメントは、スパチュラを用いて適切な混合ビーカー中でセメント粉末と単量体液体とを混合することによって混合され得る。この手順は、空気含有物が、このように形成されるセメントドウ中に存在し得るので、後で骨セメントの不安定化を引き起こすという点で不都合である。この理由のために、真空混合システムにおいて骨セメント粉末と単量体液体とを混合することが好ましい。なぜなら、真空中での混合は、セメントドウからかなりの程度まで空気含有物を取り除くので、最適なセメントの質を達成する。

真空中で混合される骨セメントは多孔率を明確に減少させるので、改良された機械特性を示す。多くの真空セメンティングシステムは、例示目的として記載している以下の特許文献に開示されている：特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、特許文献７、特許文献８、特許文献９、特許文献１０、特許文献１１、特許文献１２、特許文献１３。

現在一般的に市場に出ている真空セメンティングシステムにおいて、必要な真空は、非殺菌圧縮空気により駆動される真空ポンプにより生成される。そのホースシステムは、重く、それらは床に敷かれるので、常に事故の危険性に関連する。さらに、中心真空ラインシステムにより手術室において真空を提供することも実現可能である。この場合、長いホースが使用されるので、これはまた、事故の危険性に関連する問題を生じ、不十分な処理特性を生じる。さらに、真空は、手術室の側またはそのすぐ近くで生成することを必要とする。これは、圧縮空気および／または電力の供給が利用可能であることを必要とすることを意味する。これは、手術室（ＯＲ）が、事故現場、間に合わせの緊急手術室、テントまたは野外病院における高度に発達していない領域で実施される場合、常に実現可能というわけではない。

米国特許第５，６２４，１８４Ａ号 米国特許第４，６７１，２６３Ａ号 米国特許第４，９７３，１６８Ａ号 米国特許第５，１００，２４１Ａ号 国際公開第９９／６７０１５号 欧州特許第１０２０１６７Ａ１号 米国特許第５，５８６，８２１Ａ号 欧州特許第１０１６４５２Ａ１号 独国特許第３６４０２７９Ａ１号 国際公開第９４／２６４０３号 欧州特許第０６９２２２９Ａ１号 欧州特許第１００５９０１Ａ１号 米国特許第５，３４４，２３２Ａ号

Ｃｈａｒｎｌｅｙ，Ｊ．：「Ａｎｃｈｏｒａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅｍｏｒａｌ ｈｅａｄ ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅｍｕｒ」Ｊ．Ｂｏｎｅ Ｊｏｉｎｔ Ｓｕｒｇ．４２（１９６０）２８−３０

本発明の目的は従来技術の不都合な点を克服することである。特に、セメンティングシステムのための真空を生成する移動可能かつ軽量の装置を提供することである。また、装置が長く重いホースを必要とせず、固定された圧縮空気システム、電源システムまたは真空システムに接続される必要がないという利点もある。容易に操作されるので、安全な装置が手術室における医療従事者に提供される。１つの目的は、安価な材料から作製され、分配可能な物品として経済的に製造され得る、装置を簡単であるように設計することである。

また、本発明の目的は、可能な限り簡単であり、手術中の間、真空中で骨セメントを生成するのに最小の時間浪費でＯＲスタッフにより使用され得る、方法を開発することである。

本発明の装置により本発明の目的は達成され、本明細書で述べられていないさらなる問題も解決される。本発明の装置は、チャネルと、ガスカートリッジのためのコネクタとを備え、前記コネクタは、ガスカートリッジを開口するための開口器具を備え、前記ガスカートリッジは、気密形式で前記コネクタを介して前記チャネルに接続されることができるか、または接続され、開口した前記ガスカートリッジからのガスが前記チャネルに沿って流れ、前記チャネルは、前記コネクタを前記装置の周囲部に接続し、前記チャネルは、真空セメンティング装置のための真空コネクタを有する少なくとも１つのＴ継手を備え、前記Ｔ継手は、ベンチュリノズルとして提供され、前記チャネルを通して流れる開口した前記ガスカートリッジからのガスは真空コネクタにて負圧を生成する。

これらの特徴に基づいて、装置はケーブルおよび他のラインを１つも有さずに提供され、さらに、医療セメントを混合するために少なくとも短時間で真空を提供できる。

また本明細書で、真空は、全体の真空を意味し、同様に少量の負圧も意味することは理解されるべきである。好ましくは、真空または負圧は、３００ｍｂａｒ未満または以下、特に好ましくは８０ｍｂａｒ未満または以下のガス圧を意味すると理解されるべきである。

本発明に係る装置は、チャネルに配置される少なくとも１つの作動可能な遮断要素を提供でき、その遮断要素は、チャネルを通る開口されたガスカートリッジからのガス流を遮断可能および／または調節可能にし、特に、作動可能な遮断要素は、好ましくはバネ要素、特に好ましくは金属製のバネ要素を含む復元要素を含む。

例えばバルブなどの遮断要素は、装置をより容易に制御することを可能にするので、より使用し易くする。真空は、ガスカートリッジが十分な圧縮ガスをまだ含有しているならば、前記装置を用いて連続して複数の真空セメンティングシステムに同様に適用されてもよい。

これに関して、本発明は、バルブである遮断要素または複数のバルブ、好ましくは少なくとも１つの回転バルブ、１つのボールバルブ、１つのピンチバルブ、１つのピンバルブおよび／もしくは１つのスライダーである遮断要素を提供できる。

この種のバルブは組み立てるのに容易かつ安価であるので、安価な装置に実装するのに特に十分に適している。

これに関して、本発明はまた、円錐形であり、バルブが回転され得るように、装置に適合する円錐形開口部における軸受などで支持される少なくとも部分的に回転対称本体であるバルブを提供でき、そのバルブの外壁は、バルブの各位置におけるチャネルの開口部を除いて、装置における円錐形開口部の壁に対して気密であり、接続部がチャネルに対して少なくとも気密である。

この種のバルブは例えばウェッジにより装置の円錐形開口部内に押されることができ、この非常に簡単な設計により、バルブが圧入で配置されることが達成される。この種のバルブは射出成形技術によりプラスチック材料から製造することが容易である。

本発明の別の特に好ましい改良は、雄ネジと適合したガスカートリッジを受けるための雌ネジを含むコネクタを提供できる。

ネジは、大きな力を規定のカートリッジの破裂部位に付与することができる簡単な手段である。さらに、多くの市販のガスカートリッジには既にこの種のネジが提供されているので、それらは本発明に係る装置に使用され得る。

さらに、本発明は、チャネルに対するガスカートリッジの接続部を密閉するための密閉手段、好ましくはゴムガスケットを含むコネクタを提供できる。

これにより、チャネル内を流れるガスが存在しないか、または不十分な量のガスが存在することに起因する、起こり得る機能不全が防止できる。さらに、密閉手段が起こり得る最も高い圧力に対してコネクタを気密にするならば、装置の効果が向上する。

別の改良によれば、本発明は、チャネルの一端を形成する、マンドレル、好ましくは中空のマンドレルを含む開口器具を提供できる。

これは開口器具を実装するための簡単かつ安価なオプションである。特にガスカートリッジのネジと併せて、適切な場合、回転ハンドルがガスカートリッジに取り付けられ、これにより、ガスカートリッジが容易に開口できる。

これに関して、本発明は、作動可能な圧力付与器具を含む開口器具を提供でき、これにより、ガスカートリッジが、特にガスカートリッジの規定の破裂部位として機能する膜の領域においてマンドレル上に押されることができるので、ガスカートリッジは開口されることができ、圧力付与器具は好ましくは回転できる。

本発明の別の特に好ましい改良は、装置がガスカートリッジを含むように実施されてもよく、開口器具を作動することによってガスカートリッジが開口されることができるように、そのガスカートリッジは開口器具の領域において装置内に組み込まれ、そのガスカートリッジは好ましくは、コネクタの雌ネジと係合する雄ネジを含む。

既に組み込まれているガスカートリッジはその適用を簡単にし、非常に忙しいＯＲ室において大いに利点を有する。

ベンチュリノズルがチャネルの先細により形成され、真空コネクタが前記先細の領域においてチャネルに接続され、ラバルノズルが好ましくは形成される、本発明の特に好ましい改良が提供される。

先細はそこを流れるガスの加速を提供するので、その先細に対して垂直な低いガス圧を提供し、これは、真空コネクタにおける十分な真空を意味する。

本発明は、同様に、開口器具および／または遮断要素を作動するように使用され得る少なくとも１つの作動器具を含む装置を提供でき、作動器具は、トリガ、ボタンまたはペダルとして提供され、作動器具は好ましくは、特に金属バネを有する復元器具を含む。

前記作動器具は、特に、ＯＲ室に十分に適合される。なぜならそれらは、装置を作動するのに労力のいる手段を必要としないからである。

本発明は、同様に、装置の下側に配置される装置を保持するためのハンドルを提供でき、作動器具は好ましくは、装置のハンドルの領域におけるトリガまたはボタンであり、装置は片方の手で作動可能である。

これにより、装置を手に持つことができ、装置の手動の作動を簡単にできる。

代替として、本発明は、地下レベルで設定するために床面高さに提供される装置を提供でき、作動器具は好ましくは、装置の上側のペダルまたはボタンである。

この変形例により、装置を手術室の床の下に置くことができる。次いで使用者の手が占領されず、他の活動を実施できる。

プラスチック材料から実質的に構成され、好ましくは開口器具、ガスカートリッジおよび／または復元要素、逆止バルブまたは復元要素を除いてプラスチック材料から構成される、装置を提供することが本発明にとって特に好ましい。

プラスチック材料の使用は、装置の製造コストを下げることを確実にする。さらに、一部のプラスチック材料は特に医療装置に十分適合する。従って、少しの組み立てる労力で組み立てられ得る安価なプラスチック射出成形金型部分からの製造が、同様に特に好ましい。

さらに、本発明は、質量が１０ｋｇ未満、好ましくは０．１ｋｇ〜５ｋｇ、特に好ましくは０．５ｋｇ〜３ｋｇである装置を提供できる。

軽い装置の質量は装置の取り扱いを簡単にする。

別の特に好ましい改良によれば、本発明は、最も薄い部分が１０ｍｍ^２未満、特に０．１ｍｍ^２〜５ｍｍ^２であるチャネルの断面積を提供でき、および／または１ｍｍ未満である幅の狭い間隙を形成するかもしくは１ｍｍ未満の直径を有する細長管であるチャネルを提供できる。

指定したようなチャネルの断面積、幅および直径は、一般的なガスカートリッジからのガスが、十分に長い間、装置を流れることを確実にする。すなわち、負圧または真空が、医療セメントを混合するのに十分な時間、維持される。

本発明はまた、ガスカートリッジが圧縮ガスを含まなくなる前に、開口されたガスカートリッジからのガスが、チャネルを通してガスカートリッジから少なくとも５秒、好ましくは１０秒〜１００秒、より好ましくは２０秒〜６０秒、特に好ましくは２５秒〜４５秒、流れることができるように、ガスカートリッジの容量に適合されるチャネルの形状および流れ抵抗を提供できる。

上記の時間は特に医療セメントを混合するのに十分適している。

本発明に係る装置の別の改良により、真空コネクタに配置される逆止バルブを提供でき、その逆止バルブは、ベンチュリノズルにより生成される負圧により開口されることができ、次いでチャネルを通して開口されたガスカートリッジからガスが流れなくなるか、または非常に少量のみのガスが流れる場合、真空コネクタを閉じ、逆止バルブは好ましくは復元要素を含む。

この手段は特に、遮断器具を省略するのに十分適している。さらに、装置はこのように密閉されるので、外乱の影響をほとんど受けない。しかし主に、装置が再び作動しない場合でさえも、接続された真空セメンティングシステムにおける真空がこのように維持され得る。

特に好ましくは、本発明は、ガスが透過性の形式で装置の周囲部に接続される、より大きい直径を有する流出チャネルに融合するベンチュリノズルを提供でき、流出チャネルは好ましくは、その流出チャネル内、特に好ましくは装置の周囲部に対する融合部位の領域内に配置されるサイレンサーを有する。

これにより、ガスの流速およびそれにより生成される真空が改良される。サイレンサーの目的は、流れるガスにより生成される雑音を防ぐことである。

本発明はまた、医療用骨セメントを生成するための真空セメンティングシステムに真空コネクタを介して接続されるか、または接続されることができる装置を提供する。

本発明の目的はまた、特に前記種類の装置を有する真空セメンティングシステムにおいて負圧を生成する方法により満たされ、その方法は以下の工程：
ガスカートリッジを開口する工程と、
ガスカートリッジからのガスを、ベンチュリノズルを介して流し、そのベンチュリノズルによって負圧を生成する工程と、
負圧を真空セメンティングシステムに付与する工程と、
を含む。

これに関して、本発明は、ガスカートリッジが開口した後に開口される遮断要素を提供でき、遮断要素が開口した後にガスがベンチュリノズルを介して流れる。

これにより、この方法にわたってより良い制御が可能となる。

本発明は同様に、真空セメンティングシステムにおいて負圧の作用下で混合される医療セメント、特に医療用骨セメントを提供できる。

本発明は、外部電源と独立し、圧縮ガスを利用する簡単な装置が、医療セメントを混合するための真空を生成するために使用され得るという驚くべき発見に基づく。本発明は、流れ出る圧縮ガスを利用し、ベンチュリノズルが流路に配置されるならば、それを介して負圧を生成する。ガス流は切り替え可能であるので、ガスカートリッジについての遮断器具または開口器具を作動させ得る作動要素の使用により、同様に負圧を切り替えることができる。本発明に係る手段は、短時間で、提供される医療セメントを混合するのに十分である負圧を可能にする。短時間は、負圧の作用下で医療セメントを混合し得るのに十分に長い時間である。

従って、本発明に係る装置は、電気モーターの非存在下でさえ、ならびにそれにより、電力または環境的に危険な可能性のあるバッテリーおよび再充電可能なバッテリーの非存在下でも作動され得る。その装置の使用は、さらなる資源を手に入れることができない異なる条件下でさえ問題なく実施可能である。

真空を生成するための本発明に係る例示的な装置は、以下
ａ）圧力本体と、
ｂ）雄ネジを有するガスカートリッジを受けるための雌ネジを有する圧力本体における円筒形開口部と、
ｃ）円筒形開口部の底部の密閉手段と、
ｄ）円筒形開口部の底部の密閉手段の下に配置され、密閉ディスクの開口部を通して外側に突出する中空のマンドリルと、
ｅ）雄ネジによって円筒形開口部の雌ネジ内に締められる、圧縮ガスで充填されるガスカートリッジと、
ｆ）ガスカートリッジを回転させるための、軸周囲で回転されることができ、非回転形式でガスカートリッジに接続される開口手段と、
ｇ）切り替え可能な遮断要素を受けるための圧力本体における開口部であって、その開口部は、チャネルを通してガスが透過性の形式で雌ネジを有する円筒形開口部に接続される、開口部と、
ｈ）ガスが透過性の形式で開口部をノズルと接続するチャネルであって、そのノズルは、ガスが透過性の形式で圧力本体の外側に対してチャネルを介して接続される流出チャネルに融合する、ノズルと、
ｉ）ガスが透過性の形式またはガスが不透過性の形式でチャネルをそれぞれ接続または切断でき、開口部に配置される、切り替え可能な遮断要素であって、復元要素に接続される、切り替え可能な遮断要素と、
ｊ）チャネルに接続され、チャネル内でノズルに融合する流出チャネルであって、その流出チャネルは好ましくはラバルノズルとして提供され、そのノズルの開口部は、ラバルノズルの円錐形の細長の方向に向けられ、前記流出チャネルは、ガスが透過性の形式で周囲空気に接続される、流出チャネルと、
から構成される。

本発明に係る代替の装置は、
ａ）圧力本体と、
ｂ）雄ネジを有するガスカートリッジを受けるための雌ネジを有する圧力本体における円筒形開口部と、
ｃ）円筒形開口部の底部の密閉手段と、
ｄ）円筒形開口部の底部の密閉手段の下に配置され、密閉ディスクの開口部を通して外側に突出する中空のマンドリルと、
ｅ）雄ネジによって円筒形開口部の雌ネジに締められるガスカートリッジと、
ｆ）ガスカートリッジを回転させるための、軸周囲で回転されることができ、非回転形式でガスカートリッジに接続される開口手段と、
ｇ）切り替え可能な回転バルブを受けるための圧力本体における開口部であって、その開口部は、ガスが透過性の形式で雌ネジを有する円筒形開口部にチャネルを介して接続される、開口部と、
ｈ）ガスが透過性の形式で開口部をノズルに接続する第２のチャネルであって、そのノズルは、ガスが透過性の形式で圧力本体の外側に第３のチャネルを介して接続される流出チャネルに融合する、第２のチャネルと、
ｉ）ガスが透過性の形式の位置において第１のチャネルを第２のチャネルに接続できるか、またはガスが透過性の形式でそれらを分離でき、開口部に配置される回転バルブであって、その回転バルブは復元要素に接続される、回転バルブと、
ｊ）第２のチャネルに接続され、チャネル内で融合するノズルを有する流出チャネルであって、その流出チャネルは、ラバルノズルとして提供され、ノズルの開口部はラバルノズルの円錐形の先細の方向に向けられ、その流出チャネルはガスが透過性の形式で周囲空気に接続される、第２のチャネルと、
から構成されてもよい。

圧力本体は装置のための圧力抵抗性ハウジングを形成する。

装置において、液体二酸化炭素などの液化ガスを含有するガスカートリッジを使用することが特に有益である。加えて、全ての他の非毒性ガスが同様に利用される。

適切な場合、流出チャネルはまた、ガスが流出する雑音を消失するために多孔性ディスク、フェルトディスクまたは織布ディスクなどのサイレンシング要素を含んでもよい。

遮断要素は、回転バルブ、ボールバルブ、ピンチバルブ、ピンバルブおよび／またはスライダーとして提供されてもよく、回転バルブが特に好ましい。遮断要素は、非正（非ポジティブ）または正（ポジティブ）のフィット型の形式で、トリガまたはフットボタンまたはプッシュボタンなどの作動要素に接続されてもよい。これにより、遮断要素の手動による作動または足による作動が可能となる。

復元要素がコイルバネまたはリーフスプリングとして提供されてもよく、好ましくはバネ鋼からなる。ガスカートリッジはまた金属から製造され、好ましくは鋼またはアルミニウム合金から構成される。

本発明に係る装置はハウジングに配置されてもよい。これに関して、作動要素が、フットボタンまたはトリガとして提供されてもよく、作動要素の手動による作動または足による作動が実施可能になるように、ハウジングから突出するか、またはハウジング内の凹部に配置される。

この装置は医療従事者に非滅菌または滅菌状態で提供されてもよい。ガスがガスカートリッジに含まれる装置は、ガンマ殺菌により滅菌され得ることが有益である。これにより、滅菌ガスもまた、微生物汚染の問題を引き起こさずに手術室の雰囲気中に放出され得る。

本発明に係る装置はまた、前記装置を用いて真空を生成するための方法を含む。本発明に係る前記方法は、以下の連続工程により特徴付けられ得る：
ａ）ガスカートリッジの膜に穴が開くようにガスカートリッジがマンドリルに対して移動されるまで、開口手段を回転させる工程、
ｂ）圧縮ガスを遮断要素から流出させる工程、
ｃ）フットボタンまたはトリガの作動により遮断要素を開口する工程であって、圧縮ガスがチャネルを通してノズルまで流れ、流出チャネル内のノズルを流れている間に膨張し、次いで流出チャネルを通して周囲空気に放出される、工程、
ｄ）負圧をノズルに、またはノズル周囲に確立する工程であって、前記負圧は真空コネクタまで広がる、工程。

本発明の例示的な実施形態を、本発明の範囲を限定せずに、６つの概略的な図面に基づいて以下に示す。

ハンドルを有する真空セメンティング装置のための真空を生成するための本発明に係る装置の概略的な側面図を示す。 床に設定するための真空セメンティング装置のための真空を生成するための本発明に係る代替の装置の概略的な斜視図を示す。 図２による本発明に係る装置の概略的な正面図を示す。 真空セメンティング装置のための真空を生成するための本発明に係る第３の装置の概略的な断面図を示す。 真空セメンティング装置のための真空を生成するための本発明に係る第４の装置の概略的な断面図を示す。 本発明に係る装置のための遮断要素の概略的な斜視図を示す。

図１は、真空セメンティング装置のための真空を生成するための本発明に係る装置１の概略的な断面図を示す。この装置１は、その中に配置されるガスカートリッジ（図示せず）を有するハウジング２を備える。装置１の後側はネジ蓋６により閉じられ、そのネジ蓋６によって、ガスカートリッジは装置の内部で移動でき、マンドレルまたはブレード上に押され、ガスカートリッジが開く。

回転可能なバルブ８が、装置１の中央に配置され、装置１の内側に配置されるチャネル（図示せず）を開閉するために使用され得る。回転可能なバルブ８は、円錐形であり、バルブ８の適切な位置にてチャネルの前部および後部と接触可能であるブッシングを備え、それにより、チャネルを開口する。回転可能なバルブ８は、わずかに円錐形の形状であり、装置１のハウジング２の開口部内に圧入で密閉され、チャネルに対するブッシングの気密接続またはチャネルの気密閉鎖が実現可能になる。

回転可能なバルブ８はトリガ１０により作動され得る。力がトリガ１０に対して作用しない場合、回転可能なバルブ８は、バルブを閉鎖位置に配置する弾性的復元器具により接続され得る。真空コネクタ１２が、装置１の上側に配置され、装置１の内側に、チャネルに対して垂直であり、チャネルに到達する供給ラインを備え、チャネルに対する供給ラインの接続部はベンチュリノズルを形成するので、チャネルを通る流れが真空コネクタ１２において負圧を生成する。真空セメンティング装置（図示せず）は真空コネクタ１２に接続されることができるか、または接続される。

ハンドル１４が装置１の下側に配置され、その装置はピストルの形態で保持され、トリガ１０が、そのハンドル１４により装置１を保持しているのと同じ手で作動され得る。装置１におけるチャネルは、前部でガス出口１６に融合し、バルブ８が開口すると、そのガス出口１６を通して、ガスカートリッジからのガスが流れて、装置から排出され得る。

図２および３は、足により作動され、手術室の床に置かれ得る真空セメンティング装置のための真空を生成するための本発明に係る代替の装置２０を示す。図２は装置の概略的な斜視図を示し、図３は装置の概略的な正面図を示す。装置２０のハウジング２２の内側は、ベンチュリノズル（図示せず）を有するチャネルと、図１に係る実施形態と同様に配置される圧縮ガスカートリッジ（図示せず）と、を有する。

回転ハンドル２６が、装置２０の後部に配置され、装置２０において回転可能であるので、装置２０の内側で圧縮ガスカートリッジを開口する。

回転可能なバルブ２８が、装置２０を通して延び、その位置に応じて装置２０の内側でチャネルを開閉できる。バルブは、装置２０の上側においてフットボタン３０により作動され得る。フットボタンのための復元スプリング３１として機能するリーフスプリングが、フットボタン３０の下側に配置される。従って、このようにバルブ２８を作動するために使用され得る装置２０の上側にペダルが形成されるので、足によりチャネルが開閉され得る。復元スプリング３１の効果は、フットボタン３０が下方に押されないならば、フットボタン３０が示した位置に存在するようにすることである。フットボタン３０が下方に押された位置にある場合（図示せず）、バルブ２８が開口し、示している押されていない位置にある場合、バルブ２８は閉じられる。

管の形態の真空コネクタ３２が、装置２０の上側に配置される。真空コネクタ３２は、真空コネクタのための一般的なクイックプラグ接続部を備えてもよい。真空セメンティング装置（図示せず）は、真空コネクタ３２により接続され得る。装置２０の前部は、その装置に配置されるガス出口３６のスリットを有し、そのガス出口３６にチャネルが融合し、そのチャネルを通してガスが流れて、チャネルおよび周囲に排出され得る。

装置２０の作動の第１の工程は回転ハンドル２６を作動することである。これは、装置２０の内側に配置される圧縮ガスカートリッジを開口する。回転ハンドル２６の代わりに、プッシュボタンが同じ場所に同様に配置されてもよく、作動すると、圧縮ガスカートリッジを開口してもよい。従って、圧縮ガスカートリッジは、例えばわずかに蹴ることで足により同様に作動されることができる。プッシュボタンはペダルまたはさらにフットボタン３０により同様に作動されてもよい。

一旦、ガスカートリッジが開口すると、ガスがカートリッジからチャネルに流れるが、閉鎖バルブ２８により止められる。フットボタン３０によりバルブ２８を作動することにより、バルブ２８は開口でき、それにより、チャネルを通る流れが生成できる。装置２０の内側にベンチュリノズルを有することにより、真空コネクタ３２において真空または負圧が生成される。その真空は真空セメンティング装置に適用されるので、医療セメントが真空下でその装置内で混合され得る。

図４は、真空または負圧のための真空を生成するための本発明に係る装置４０の概略的な断面図を示す。真空または負圧は、負圧または真空下で、医療セメント、特に骨セメントを混合するために真空セメンティングシステムに適用される。

装置４０は射出成形手順を使用してプラスチック材料から製造される。中央部分は、大部分が中実であるように提供されるハウジング４２である。圧力作用下でガスで充填されたガスカートリッジ４４は、装置の後部（図４の右側）に配置される。ガスカートリッジ４４は、標準圧で気体状態に遷移する液化ガスで同様に充填されてもよい。ガスカートリッジ４４は装置４０において雌ネジ４７と係合し得る雄ネジ４５を備える。雌ネジ４７は、装置４０内に挿入されるガスカートリッジ４４を有するように設計される装置４０の後部の開口部に配置される。

バルブ４８は、この目的のために設計される装置４０の凹部において圧入により回転可能に配置される。円筒状管の形態のブッシング４９が回転可能なバルブ４８に配置される。ブッシング４９は、バルブ４８の位置に応じて装置４０の内側でチャネル５０を開口または閉鎖するように適合する。図４はバルブ４８の閉鎖位置を示す。チャネル５０が、より長い直径を有する流出チャネル５１の形態で装置４０の前部（図４の左側）に設けられる。チャネル５０および流出チャネル５１は、可変の直径または可変幅の間隙の円筒状管である。

真空コネクタ５２が、装置４０の上側に配置され、真空セメンティングシステム（図示せず）に接続されることができるか、または接続される。真空コネクタ５２の供給ラインは、チャネル５０の狭部においてチャネル５０に到達し、その位置でチャネル５０と接続する。チャネル５０および真空コネクタ５２の供給ラインは、この位置においてＴ継手（Ｔピース（Ｔ−ｐｉｅｃｅ））５３を形成する。これに関して、チャネル５０は、供給ラインが垂直方向になる直線状のブッシングを形成する。チャネル５０の狭部により、Ｔ継手５３が有効なベンチュリノズル５３を形成する。Ｔ継手５３の領域におけるチャネル５０の形状が適切である場合、ベンチュリノズル５３は、同様にラバルノズルとして提供されてもよい。

真空コネクタ５２に対する供給ラインは、そこに配置される逆止バルブ５４を有し、その逆止バルブ５４は、真空コネクタ５２に対する供給ラインの拡大領域においてボールおよびバネにより実装される。拡大領域によってもたらされるボールは開口を閉じることができ、バネによりこの位置に保持される。ベンチュリノズル５３が負圧を生成するとすぐに、逆止バルブ５４は下方に引っ張られ、負圧が真空コネクタ５２に付与される。逆止バルブ５４の目的は、装置４０がバルブ４８を有さなくても同様に作動し得るように装置４０を密封することである。この場合、真空コネクタ５２において負圧を生成するためにガスカートリッジ４４を開口する必要はない。さらに、逆止バルブ５４は、ガス流がもはやチャネル５０を流れなくなったとしても、真空セメンティングシステムにおける真空を維持させる。圧縮ガスカートリッジ４４が空になるとすぐに、負圧はもはやこれ以上付与されず、装置４０は使用済みになるか、または新しい圧縮ガスカートリッジ４４を使用して再充填される必要がある。

装置４０がバルブ４８を備える場合、原則に基づいて、逆止バルブ５４を省略することも実施可能である。

装置４０の周囲部に対する流出チャネル５１の融合部位は、ガス流がチャネル５０、５１を流れながら、生成される音波を消失する目的であるように配置されるサイレンサー５５を有する。従って、サイレンサー５５の目的は単に、ほとんど音がしない装置４０を提供することであるが、サイレンサー５５は装置４０の基本原理に重要ではない。装置４０の後端にて、チャネル５０は、指定部位、特にガスカートリッジ４４のヘッド５９における膜に穴を空けるように設計される中空のマンドレル５７に融合される。

従って、ガスカートリッジ４４が、装置４０の後端における開口部内にネジを回して締められる場合、中空のマンドレル５７がガスカートリッジ４４を開口する。ガスはチャネル５０内の中空のマンドレル５７を流れる。ガスカートリッジ４４からの圧縮ガスに関して、中空のマンドレル５７を通らないようにするために、ガスカートリッジ４４のためのコネクタにてガスケットを提供することが好ましい。

最初、バルブ４８はその閉じた状態にある。バルブ４８は、レバー、スイッチ、ボタン、フットボタンまたはトリガなどの作動器具（図示せず）により回転され、それにより、ブッシング４９がチャネル５０内で回転される。これによりバルブ４８が開口し、ブッシング４９を含むチャネル５０がガスカートリッジ４４から装置４０の外側の流出チャネル５１の融合部位まで延びる。

従って、次いでガスカートリッジ４４からのガスがチャネル５０全体を流れ得る。ガスの流速はベンチュリノズル５３の領域において増加する。ベルヌーイの法則に従って、これは、チャネル５０と垂直方向である真空コネクタ５２の供給ラインにおいて負圧を生成させる。供給ラインにおいて逆止バルブ５４は開口し、それにより負圧が真空コネクタ５２に付与される。その負圧は真空セメンティングシステム内のラインを通るので、セメントがそのシステム内で負圧にて混合され得る。これに関して、ガスは、サイレンサー５５を通して装置４０から周囲部へほとんど音を出さすに流れる。ガスがガスカートリッジ４４から流れなくなる場合、逆止バルブ５４は、負圧または真空にて真空セメンティングシステムにおける混合を進め続けることができるように閉じる。

図５は、図４に係る装置４０と類似構造を有する本発明に係る別の装置６０の別の概略的な断面図を示す。長手方向（図５において右から左）に移動するように装置６０内に支持されるガスカートリッジ６４がハウジング６２に配置される。ガスカートリッジ６４は装置６０の後端にて中空空間に配置される。その中空空間は、ガスカートリッジ６４の雄ネジ６５と係合するように設けられる雌ネジ６７を有する。ガスカートリッジ６４は、雌ネジ６７内にガスカートリッジ６４を回転させるように使用され得るようにそのガスカートリッジ６４に取り付けられる回転ハンドル６６を有するので、長手方向においてそのガスカートリッジ６４を移動させる。

ブッシング６９を有する、回転可能なように支持されるバルブ６８が装置６０の内部に配置される。示すようにバルブ６８の閉じた位置において、バルブは、装置６０の後端の中空空間から装置６０の前端の出口まで延びるチャネル７０を密封する。チャネル７０は、装置の前部領域において拡大され、この場所においてより大きな直径を有する流出チャネル７１を形成する。バルブ６８は、チャネル７０、７１およびブッシング６９を通る専用の接続部を提供し、バルブ６８を開口するように回転され得る。

供給ラインを備える真空コネクタ７２が装置６０の上側に配置される。その供給ラインはＴ継手７３を通してチャネル７０に接続される。Ｔ継手７３の領域において、チャネル７０は、装置６０の他の部位より小さな直径を有する。これにより、ガスがチャネル７０を流れ、ブッシング６９が真空コネクタ７２にて負圧または真空を生成するように効果的なベンチュリノズル７３が形成される。医療セメントを混合するための真空セメンティングシステムは真空コネクタ７２上にあってもよいか、または配置されてもよい。

サイレンサー７５が開口部の領域において流出チャネル７１に配置され、流れるガスにより引き起こされる音を消すように設計される。チャネル７０の他端は、穴を開けるように配置される中空のマンドレル７７を有するので、ガスカートリッジがその回転ハンドル６６により中空のマンドレル７７上にネジを回して締められる場合、そのヘッド７９においてガスカートリッジ６４を開口する。ガスカートリッジ６４についての中空空間に対する回転ハンドル６６のロッドのブッシングがガスケットにより密封されてもよい。チャネル７０内の中空のマンドレル７７を介してガスカートリッジ６４から接続を密封するために、ガスケットは、中空のマンドレル７７が突出する中空空間の表面上の中空のマンドレル７７周囲に配置されてもよい。

装置６０は図４に係る装置４０と同様に使用されてもよく、ここで、装置６０は、真空コネクタ７２の供給ラインにおいて逆止バルブを備えないので、逆止バルブを開口することはできない。図４に係るバルブ４８と同様に、バルブ６８は、ボタン、レバー、トリガまたは任意の他の作動器具により作動可能であり、回転され得る。ここでガスがガスカートリッジ６４から流れ続ける限り、およびバルブ６８がその開口位置にある限り、負圧が維持される。

装置４０および６０は手および足の両方により作動可能であり得る。この目的のために、それらは、手で保持されるように、または床に置かれるように設計され得る。

図６は、例えば、図１に係る本発明による装置１において使用され得るように、ブッシング８９およびトリガ９０を有する回転バルブ８８の概略的な斜視図を示す。基本的に、この種の回転バルブ８８は、それぞれ図４および５に係る本発明による装置４０、６０における使用と同様であり得る。

上述の説明および特許請求の範囲、図面、および例示的な実施形態に開示されている本発明の特徴は、単独で、および任意の組み合わせの両方において、本発明の種々の実施形態を実施するのに本質的であり得る。

１、２０、４０、６０ 装置
２、２２、４２、６２ ハウジング
６ ネジ蓋
８、２８、４８、６８、８８ バルブ
１０、９０ トリガ
１２、３２、５２、７２ 真空コネクタ
１４ ハンドル
１６、３６ ガス出口
２６、６６ 回転ハンドル
３０ フットボタン
３１ 復元要素／リーフスプリング
４４、６４ ガスカートリッジ
４５、６５ 雄ネジ
４７、６７ 雌ネジ
４９、６９、８９ ブッシング
５０、７０ チャネル
５１、７１ 流出チャネル
５３、７３ Ｔ継手／ベンチュリノズル／ラバルノズル
５４ 逆止バルブ
５５、７５ サイレンサー
５７、７７ 中空のマンドレル
５９、７９ ガスカートリッジのヘッド

Claims (22)

1. 真空セメンティング装置のための真空を生成する装置（１、２０、４０、６０）であって、
   前記装置（１、２０、４０、６０）は、チャネル（５０、７０）と、ガスカートリッジ（４４、６４）のためのコネクタとを備え、前記コネクタは、前記ガスカートリッジ（４４、６４）を開口するための開口器具（５７、７７）を備え、前記ガスカートリッジ（４４、６４）は、気密形式で前記コネクタを介して前記チャネル（５０、７０）に接続されることができるか、または接続され、開口した前記ガスカートリッジ（４４、６４）からのガスが前記チャネル（５０、７０）に沿って流れ、前記チャネル（５０、７０）は、前記コネクタを前記装置（１、２０、４０、６０）の周囲部に接続し、前記チャネル（５０、７０）は、前記真空セメンティング装置のための真空コネクタ（１２、３２、５２、７２）を有する少なくとも１つのＴ継手（５３、７３）を備え、前記Ｔ継手（５３、７３）は、ベンチュリノズル（５３、７３）として提供され、前記ベンチュリノズル（５３、７３）が前記チャネル（５０、７０）の先細により形成され、前記真空コネクタ（１２、３２、５２、７２）が、前記先細の領域であって前記チャネル（５０、７０）の狭部において前記チャネル（５０、７０）に接続され、ラバルノズルが好ましくは形成され、前記チャネル（５０、７０）を通して流れる開口した前記ガスカートリッジ（４４、６４）からのガスが前記真空コネクタ（１２、３２、５２、７２）にて負圧を生成する、装置（１、２０、４０、６０）。
2. 少なくとも１つの作動可能な遮断要素（８、２８、４８、６８、８８）が、前記チャネル（５０、７０）に配置され、前記チャネル（５０、７０）を通る開口した前記ガスカートリッジ（４４、６４）からのガス流を遮断可能および／または調節可能にし、特に、前記作動可能な遮断要素（８、２８、４８、６８、８８）は、好ましくはバネ要素（３１）、特に好ましくは金属製のバネ要素（３１）を備える復元要素（３１）を備える、請求項１に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
3. 前記遮断要素（８、２８、４８、６８、８８）がバルブ（８、２８、４８、６８、８８）であるか、または前記遮断要素（８、２８、４８、６８、８８）がバルブ（８、２８、４８、６８、８８）、好ましくは少なくとも１つの回転バルブ（８、２８、４８、６８、８８）、１つのボールバルブ、１つのピンチバルブ、１つのピンバルブおよび／または１つのスライダーである、請求項２に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
4. 前記バルブ（８、２８、４８、６８、８８）は、円錐形であり、前記バルブ（８、２８、４８、６８、８８）が回転され得るように前記装置（１、２０、４０、６０）に適合する円錐形開口部における軸受などで支持される少なくとも部分的に回転対称本体であり、前記バルブ（８、２８、４８、６８、８８）の外壁は、前記バルブ（８、２８、４８、６８、８８）の各位置における前記チャネル（５０、７０）の開口部を除いて、前記装置（１、２０、４０、６０）における円錐形開口部の壁に対して気密であり、接続部が前記チャネル（５０、７０）に対して少なくとも気密である、請求項３に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
5. 前記コネクタが、雄ネジ（４５、６５）と適合したガスカートリッジ（４４、６４）を受けるための雌ネジ（４７、６７）を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
6. 前記コネクタが、前記チャネル（５０、７０）に対する前記ガスカートリッジ（４４、６４）の接続部を密閉するための密閉手段、好ましくはゴムガスケットを備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
7. 前記開口器具（５７、７７）が、前記チャネル（５０、７０）の一端を形成する、マンドレル（５７、７７）、好ましくは中空のマンドレル（５７、７７）を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
8. 前記開口器具（５７、７７）が、作動可能な圧力付与器具（６、２６、６６）を含み、前記圧力付与器具（６、２６、６６）を介して、前記ガスカートリッジ（４４、６４）が、特に前記ガスカートリッジ（４４、６４）の規定の破裂部位として機能する膜の領域において前記マンドレル（５７、７７）上に押されることができるので、前記ガスカートリッジ（４４、６４）が開口されることができ、前記圧力付与器具（６、２６、６６）が好ましくは回転できる、請求項７に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
9. 前記装置（１、２０、４０、６０）がガスカートリッジ（４４、６４）を含み、前記ガスカートリッジ（４４、６４）は、前記開口器具（５７、７７）を作動することにより開口されることができるように前記開口器具（５７、７７）の領域において前記装置（１、２０、４０、６０）内に組み込まれ、前記ガスカートリッジ（４４、６４）は好ましくは、雌ネジ（４７、６７）と係合する雄ネジ（４５、６５）を備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
10. 前記装置（１、２０、４０、６０）が、前記開口器具（５７、７７）および／または遮断要素（８、２８、４８、６８、８８）を作動するように使用されることができる少なくとも１つの作動器具（６、１０、２６、３０、６６、９０）を備え、前記作動器具（６、１０、２６、３０、６６、９０）はトリガ（１０、９０）、ボタン（３０）またはペダルとして提供され、前記作動器具（６、１０、２６、３０、６６、９０）は好ましくは、特に金属バネを有する復元器具（３１）を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
11. 前記装置（１、２０、４０、６０）を保持するためのハンドル（１４）が、前記装置（１、２０、４０、６０）の下側に配置され、作動器具（１０、３０、９０）が好ましくは、前記装置の前記ハンドル（１４）の領域におけるトリガ（１０、９０）またはボタン（３０）であり、前記装置（１、２０、４０、６０）は片方の手で作動可能である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
12. 前記装置（１、２０、４０、６０）が、地下レベルで設定するために床面高さに提供され、作動器具（１０、３０、９０）が好ましくは、前記装置（１、２０、４０、６０）の上側のペダルまたはボタン（３０）である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
13. 前記装置（１、２０、４０、６０）が、プラスチック材料から実質的に構成され、好ましくは前記開口器具（５７、７７）、前記ガスカートリッジ（４４、６４）、逆止バルブ（５４）および／または１つもしくは複数の復元要素（３２）を除いてプラスチック材料から構成される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
14. 前記装置（１、２０、４０、６０）の質量が、１０ｋｇ未満、好ましくは０．１ｋｇ〜５ｋｇ、特に好ましくは０．５ｋｇ〜３ｋｇである、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
15. 最も薄い部位における前記チャネル（５０、７０）の断面積が、１０ｍｍ２未満、特に０．１ｍｍ２〜５ｍｍ２であり、および／または前記チャネル（５０、７０）が、１ｍｍ未満の幅の狭い間隙を形成するか、もしくは１ｍｍ未満の直径を有する細長管である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
16. 前記ガスカートリッジ（４４、６４）が圧縮ガスを含まなくなる前に、開口された前記ガスカートリッジ（４４、６４）からのガスが、前記チャネル（５０、７０）を通して前記ガスカートリッジ（４４、６４）から少なくとも５秒間、好ましくは１０秒〜１００秒、より好ましくは２０秒〜６０秒、特に好ましくは２５秒〜４５秒、流れることができるように、前記チャネル（５０、７０）の形状および流れ抵抗が前記ガスカートリッジ（４４、６４）の容量に適合される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
17. 逆止バルブ（５４）が前記真空コネクタ（１２、３２、５２、７２）に配置され、前記逆止バルブ（５４）が、前記ベンチュリノズル（５３、７３）を介して生成される負圧により開口されることができ、次いで前記チャネル（５０、７０）を通して開口された前記ガスカートリッジ（４４、６４）からガスが流れないか、または非常に少量のガスのみが流れる場合、前記真空コネクタ（１２、３２、５２、７２）を閉じ、前記逆止バルブ（５４）は好ましくは復元要素を含む、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
18. 前記ベンチュリノズル（５３、７３）が、ガスが透過可能な形式で前記装置（１、２０、４０、６０）の周囲部に接続されるより大きな直径を有する流出チャネル（５１、７１）に融合し、前記流出チャネル（５１、７１）は好ましくは、該流出チャネル（５１、７１）内、特に好ましくは前記装置（１、２０、４０、６０）の周囲部に対する融合部位の領域内に配置されるサイレンサー（５５、７５）を有する、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
19. 前記装置（１、２０、４０、６０）が、前記真空コネクタ（１２、３２、５２、７２）を介して、医療用骨セメントを生成するための真空セメンティングシステムに接続されるか、または接続されることができる、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）。
20. 特に請求項１〜１９のいずれか一項に記載の装置（１、２０、４０、６０）を有する、真空セメンティングシステムにおいて負圧を生成する方法であって、
    ガスカートリッジ（４４、６４）を開口する工程と、
    前記ガスカートリッジ（４４、６４）からのガスを、ベンチュリノズル（５３、７３）を介して流し、前記ベンチュリノズル（５３、７３）によって負圧を生成する工程と、
    前記負圧を前記真空セメンティングシステムに付与する工程と、
    を含む、方法。
21. 前記ガスカートリッジ（４４、６４）が開口した後に、遮断要素（８、２８、４８、６８、８８）が開口され、前記遮断要素（８、２８、４８、６８、８８）が開口した後に前記ガスが前記ベンチュリノズル（５３、７３）を介して流れる、請求項２０に記載の方法。
22. 医療セメント、特に医療用骨セメントが、前記真空セメンティングシステムにおいて負圧の作用下で混合される、請求項２０または２１に記載の方法。

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