JP6903104B2 - 骨セメントの提供のためのデバイス - Google Patents

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Description

本発明は、第1出発成分としてのモノマー液が貯蔵されうる中空円筒状の第1容器と、容器壁、第1内部空間、および第2内部空間を含む中空円筒状の第2容器とを含む、2つの出発成分からの骨セメントの提供のためのデバイスであって、第2出発成分としての骨セメント粉末が第1内部空間内に貯蔵されることができ、モノマー液が第2内部空間内に搬送されることができ、流体導通搬送手段が第1内部空間と第2内部空間との間に設けられ、第1容器と第2容器とは互いに軸方向に接続される、デバイスに関する。本発明は、第1出発成分としてのモノマー液がベッセル内に貯蔵される中空円筒状の第1容器と、容器壁、第1内部空間、および第2内部空間を含む中空円筒状の第2容器とを含むデバイスであって、第2出発成分としての骨セメント粉末が第1内部空間内に貯蔵され、モノマー液が第2内部空間内に搬送されることができ、流体導通搬送手段が第1内部空間と第2内部空間との間に設けられ、第1容器と第2容器とは軸方向に互いに接続される、デバイスによる、2つの出発成分からの骨セメントの提供のための方法にも関する。
骨セメントが容易、安全かつ迅速に提供されうる骨セメントの提供のためのデバイスおよび方法を考案するためにかなりの努力が行われている。骨セメントの提供の1つの重要な側面は、骨セメント中の空気混入物の防止である。空気混入物を防止するために、多数の真空セメンティングシステムが記載されており、その中で以下を例示目的で列挙するものとする。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、特許文献14。
市場には、骨セメントの提供を簡素化する要望がある。1つの先端的開発は、両出発成分が混合システムの別々の領域に貯蔵され、セメンティング施用の直前に初めてセメント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の開発である。前記の閉鎖型のいわゆるフルプレパックドシステムは、以下の明細書に特定されている。特許文献15、特許文献16、特許文献17、特許文献18、特許文献19、特許文献20、特許文献21。
特許文献22は、モノマー液で満たされた容器が骨セメントの軸方向後方に格納されるフルプレパックシステムを記載する。出発成分の混合の過程で、モノマー液で満たされた容器が完全に破壊される必要があることは不利である。出発成分を混合し、後に混合された骨セメントを分配するための力の入力が、破壊された容器の破片にも常に作用するのが欠点であることも明らかである。これは、使用者の肉体的労力の増加、ならびに容器の破壊の間と、混合および後の混合されたセメントの分配の間との両方でのぎくしゃくした制御不能な運動につながる。これらは両方とも、特にタイムクリティカルな操作条件において、フルプレパックシステムの適用性を著しく複雑にする。破壊された容器によりフルプレパックシステムの使用が複雑になることも同様に不利であることが明らかである。これは例えば、モノマー液を骨セメントの生成に利用できなくするモノマー液を保持する容器の破片に関係する。もう1つの欠点は、容器の破片が混合および分配デバイスの中で引っかかることから生じる。もう1つの欠点は、使用者および患者の両方への破片による危険の可能性である。
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1020167(A2)号 米国特許第5,586,821(A)号 欧州特許出願公開第1016452(A2)号 独国特許出願公開第3640279(A1)号 国際公開第94/26403(A1)号 欧州特許出願公開第1005901(A2)号 欧州特許出願公開第1886647(A1)号 米国特許第5,344,232(A)号 欧州特許出願公開第0692229(A1)号 独国特許第102009031178(B3)号 米国特許第5,997,544(A)号 米国特許第6,709,149(B1)号 欧州特許独語翻訳第69812726(T2)号 欧州特許出願公開第0796653(A2)号 米国特許第5,588,745(A)号 独国特許第102016121607(A1)号
本発明の目的は、少なくとも部分的に、従来技術により生じる欠点の1つ以上を克服することである。
特に、本発明は、従来のセメンティングシステムよりも使用者による力の行使が少ないことに加えて取り扱いが容易で使用が安全である、2つの出発成分からの骨セメントの提供のためのデバイスを提供するという目標に基づく。患者への感染の危険を最小化することがもう1つの目標である。本デバイスは、2つの出発成分を互いに別々に貯蔵するのによく適していなければならない。閉鎖型デバイス内で2つの出発成分を数秒以内に合わせることが可能でなければならない。本デバイスは、出発成分の機械的混合を一切用いずに骨セメントを提供しなければならない。さらに、本デバイスは、使用者が組み立てステップを一切行う必要がないように適切に設計されねばならない。本デバイスは、外部から真空を適用せずに骨セメントを提供できなければならない。本デバイスは、このようにして提供された骨セメントを分配できなければならない。本デバイスは、このようにして提供された骨セメントを、変換措置を一切用いずに分配できなければならない。本デバイスは、変換措置を用いずに、例えばホース、真空源または押出デバイスなどの外部デバイスを用いずに骨セメントを提供および分配しなければならない。本デバイスは、使用者関連のエラー源を最小化するために、可能な限り少ない作業ステップで操作されねばならない。
本発明のもう1つの目的は、上記の目的の少なくとも一部が少なくとも部分的に解決されうる、2つの出発成分から作られる骨セメントが提供されうる方法を提供することである。
本発明の好ましい実施形態
独立クレームの特徴は、以上に特定された目的の少なくとも1つを少なくとも部分的に満たすことに貢献する。従属クレームは、目的の少なくとも1つを少なくとも部分的に満たすことに貢献する好ましい実施形態である。
[1] 2つの出発成分からの骨セメントの提供のためのデバイスであって、
第1出発成分としてのモノマー液が貯蔵されうる中空円筒状の第1容器と、
容器壁、第1内部空間、および第2内部空間を含む中空円筒状の第2容器と、
を含み、
第2出発成分としての骨セメント粉末が第1内部空間内に貯蔵されることができ、
モノマー液が第2内部空間内に搬送されることができ、
流体導通搬送手段が第1内部空間と第2内部空間との間に設けられ、
第1容器および第2容器は軸方向に互いに接続される、
デバイスにおいて、
第2容器内で軸方向にシフトされることができ、第1容器と第2内部空間との間に設けられた、分配プランジャであって、
分配プランジャの第1位置では、第1容器と第2内部空間とがモノマー流体導通方式で接続され、
分配プランジャの第2位置では、第1容器と第2内部空間とがモノマー流体導通方式で接続されない、
ように分配プランジャが容器壁と協調して適切に作用する、
ことを特徴とする、デバイス。
[2] 容器壁は、少なくとも1つの凹部を備えた第1サブセクションと、凹部がないように設計された第2サブセクションとを含むことを特徴とする、実施形態1によるデバイス。
[3] 分配プランジャは、第1位置で、モノマー液が少なくとも1つの凹部を介して分配プランジャの周りを流れることができるように、適切なやり方で第1サブセクションに隣接することを特徴とする、実施形態2によるデバイス。
[4] 分配プランジャは、第2位置で、モノマー液が分配プランジャの周りを流れることができないように、適切なやり方で第2サブセクションに隣接することを特徴とする、実施形態2または3によるデバイス。
[5] 分配プランジャは上反りになっていることを特徴とする、先行する実施形態のいずれか1つによるデバイス。
[6] 第1容器および分配プランジャは単一部品であるように設計されることを特徴とする、先行する実施形態のいずれか1つによるデバイス。
[7] 第1容器はモノマー液を有するベッセルを含むことを特徴とする、先行する実施形態のいずれか1つによるデバイス。
[8] 第1容器はベッセルのための開封デバイスを含むことを特徴とする、実施形態7によるデバイス。
[9] ベッセルはガラスアンプルであることを特徴とする、実施形態7または8によるデバイス。
[10] 開封デバイスは穿刺マンドレルであることを特徴とする、実施形態9によるデバイス。
[11] 第1容器は、ベッセルが搬送プランジャによって開封デバイス上に搬送されうるように適切に設計された、軸方向にシフト可能な搬送プランジャを含むことを特徴とする、実施形態8〜10のいずれか1つによるデバイス。
[12] 第1容器は、分配プランジャが第2内部空間の長さと第1内部空間の長さの少なくとも一部とにわたって移動させられうるように、適切なやり方で少なくとも部分的に第2容器に軸方向に挿入されうることを特徴とする、先行する実施形態のいずれか1つによるデバイス。
[13] 第1容器は雄ねじを含み、第2容器は雌ねじを含み、雄ねじと雌ねじとは、形態嵌合および/または力ロック方式で互いに接続されるかまたは接続されうることを特徴とする、先行する実施形態のいずれか1つによるデバイス。
[14] 第1出発成分としてのモノマー液がベッセル内に貯蔵される中空円筒状の第1容器と、
容器壁、第1内部空間、および第2内部空間を含む中空円筒状の第2容器と、
を含むデバイスであって、
第2出発成分としての骨セメント粉末が第1内部空間内に貯蔵され、
モノマー液が第2内部空間内に搬送されることができ、
流体導通搬送手段が第1内部空間と第2内部空間との間に設けられ、
第1容器と第2容器とは軸方向に互いに接続される、
デバイスによる、2つの出発成分からの骨セメントの提供のための方法であって、少なくとも以下の一連のサブステップ、
a.ベッセルを開けるステップと、
b.モノマー液が、分配プランジャの周りを第2内部空間内に流れるステップと、
c.第1容器の第2容器内への第1シフトを通じて、モノマー液を第2内部空間から第1内部空間内に搬送するステップと、
d.骨セメント粉末およびモノマー液からの骨セメントの生成のステップと、
を順番に含む、方法。
[15] サブステップe)で第1容器の第2容器内への第2シフトを通じてデバイスから骨セメントが分配されることを特徴とする、実施形態14による方法。
一般的情報
本説明において指定された範囲は、限界として指定された値を含む。したがって、パラメータAに関する「X〜Yの範囲内」の指定は、Aが値X、Y、およびXとYとの間の値をとりうることを意味する。したがって、「最大Y」として片側が制限されたパラメータAの範囲は、Yに等しい値およびYより小さい値を含む。
発明の詳細な説明
本発明の第1主題は、第1出発成分としてのモノマー液が貯蔵されうる中空円筒状の第1容器と、容器壁、第1内部空間、および第2内部空間を含む中空円筒状の第2容器とを含む、2つの出発成分からの骨セメントの提供のためのデバイスであって、第2出発成分としての骨セメント粉末が第1内部空間内に貯蔵されることができ、モノマー液が第2内部空間内に搬送されることができ、流体導通搬送手段が第1内部空間と第2内部空間との間に設けられ、第1容器と第2容器とが軸方向に互いに接続されたデバイスにおいて、第2容器内で軸方向にシフトされることができ、第1容器と第2内部空間との間に設けられた分配プランジャであって、分配プランジャの第1位置では第1容器と第2内部空間とがモノマー流体導通方式で接続され、分配プランジャの第2位置では第1容器と第2内部空間とがモノマー流体導通方式で接続されないように、容器壁と協調して適切に作用する、分配プランジャを特徴とする、デバイスに関する。第1容器と第2内部空間との間に分配プランジャを設けることにより、ベッセルに対してではなく、分配プランジャの軸方向シフトを通じて第2内部空間内に搬送されるモノマー液に対して、力が直接作用することが可能になる。その結果、ベッセルが開けられてモノマー液が流出した後に、ベッセルが完全に破壊される必要がない。その結果、使用者が費やさなければならない力がより小さく、分配プランジャの変位経路内にベッセルの断片がないため、モノマー液の第1内部空間内への搬送が良好に制御されて進行する。ベッセルは1点のみで開けられればよく、完全に破壊される必要はないため、デバイスの使用中にベッセルの破片が引っかかるリスクがより低くなる。同様に、患者および使用者の両方への破片による負傷のリスクが低下する。
第1容器と第2内部空間との間の分配プランジャの空間的配置の結果として、容器壁と協調する分配プランジャは、モノマー液が第2内部空間にアクセスできるように最初に気体および液体に対して透過性であるように設計される必要がある。その後、分配プランジャは、液体および固体に対して不透過性であるように設計される必要があり、そうしないとモノマー液が第2内部空間から第1内部空間内に搬送されることができない。本発明によれば、分配プランジャは、デバイスを使用する過程で気体および液体透過性から液体および固体不透過性へと転換される。本発明によれば、分配プランジャの位置は、第2容器内の分配プランジャの状態または分配プランジャの空間的配設であると理解されるものとする。
一実施形態では、分配プランジャは、第1位置で、第1容器と第2内部空間との間の気体および液体の交換を可能にする少なくとも1つの開口部を含む。したがって、少なくとも1つの開口部は、分配プランジャの第2位置で液体および固体物質に対して閉じている。例えば、第1位置の分配プランジャは、さらなる交換が生じないように分配プランジャの長手方向軸の周りで分配プランジャを第2位置に回転させることによって閉じられうる少なくとも1つの開口部を含みうる。
本発明によるデバイスは、中空円筒状容器を含む。中空円筒状容器は、内部空間と内部空間を囲む容器壁とを含む管状容器であると理解されるものとする。中空円筒状容器は、長手方向軸に対して垂直な断面を含む。本発明は、2つ以上の内部空間を含むように容器を提供しうる。例えば、容器は2つの内部空間、3つの内部空間、または4つの内部空間を含みうる。容器が2つ以上の内部空間を含む場合には、本発明によれば、前記内部空間は、分離壁または搬送手段によって互いに分離されるのが好ましい。本発明によれば、容器の断面は任意の形状をとりうる。例えば、断面は楕円形、方形、五角形、六角形、不規則、または円形であるように設計されうる。
中空円筒状容器は、丸い断面の回転対称軸を有する円筒の形状を含むのが好ましい。前記形状は、使用者による良好な取り扱いを可能にし、エッジがないことにより、可動部品がデバイス内で引っかかるリスクが減少する。本発明によれば、容器は広範囲の材料または材料の組み合わせからなりうる。例えば、本デバイスはプラスチック材料からなりうる。使用者がデバイスの使用中にデバイスの適切な機能を目で制御できるため、プラスチック材料は透明プラスチック材料であるのが好ましい。
本発明によるデバイスは、第1中空円筒状容器と第2中空円筒状容器とが互いに軸方向に接続されることを特徴とする。接続は、中空円筒状容器の2つの長手方向軸が基本的に同じ方向に延び、好ましくは基本的に重なり合う場合に、軸方向である。本発明によれば、軸方向接続時に、接続された容器の断面平面は基本的に互いに平行になる。
「基本的に」という用語は、「重ね合わせ」、「垂直」または「平行度」などの用語の数学的に正確な解釈は決して正確に明らかではあり得ないが、現実の条件および生成技術では生成技術のある誤差許容範囲内でのみ明らかであることを意味すると理解されるものとする。例えば、容器の2つの長手方向軸は、互いから最大5mm、特に最大2mmの距離にあるかまたは最大5°、特に最大2°の外角を有しうる。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、容器壁が、少なくとも1つの凹部を備えた第1サブセクションと、凹部がないように設計された第2サブセクションとを含むことを特徴とする。本発明によれば、容器壁のサブセクションは、軸方向に延びる容器壁のセクションであり、このセクションは、容器壁の半径方向全周を含むと理解されるものとする。凹部は、容器壁の厚さの減少であり、この減少は容器壁の内部側に設計されると理解されるものとする。凹部は、円形、楕円形、三角形、方形または不規則など、任意の断面形状を有しうる。凹部は、容器壁内に基本的に軸方向に延びる。これに関し、この延びは容器の長手方向軸に対して平行であるかまたは90°未満の角度でありうる。凹部は、軸方向延びに対して垂直な様々な幅を有しうる。一実施形態では、凹部の幅は、容器の全周にわたって延びる。別の実施形態では、凹部は0.2mm〜3cmの間、特に0.5mm〜1.5mmの間の幅を有する。凹部は、様々な深さを有しうる。例えば、凹部は、0.01mm〜2mm、特に0.1mm〜1mmの深さを有する。凹部の深さおよび幅は、容器の構造的完全性が悪影響を受けないように適切に選択される。例えば、凹部は0.5mmの深さおよび1.5cmの幅を有しうる。これに関し、第1サブセクションは1つまたは2つ以上の凹部を有しうる。例えば、第1サブセクションは、2つの凹部の中心の角度が90°の、容器壁上に均等に分布した4つの凹部を有しうる。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、分配プランジャが、第1位置で、モノマー液が少なくとも1つの凹部を介して分配プランジャの周りを流れることができるように、第1サブセクションに適切に隣接することを特徴とする。本発明によれば、第1位置の分配プランジャは、第1サブセクションの空間的高さにある。凹部は、モノマー液が第1容器から分配プランジャの外部表面の周りを第2内部空間内に流れることができるように、第1サブセクションに隣接する分配プランジャの外部表面より長い軸方向延びを有する。前記実施形態の利点は、重力を利用してモノマー液を第1容器から第2内部空間内に搬送することができ、これにより例えばポンプなどの追加の装置が不要になることである。この目的のために、開けられた容器は、第1容器が第2容器よりも高い空間的レベルにあるように保持される。さらに、本発明によるデバイスの設計は、モノマー液を第2内部空間内に搬送するために容器を開け、上述の向きにしたがってデバイスを保持するだけでよいため、考えられるエラー源および使用者によるエラーを最小化する。追加の変換措置または追加の作業ステップ、例えばレバーの作動などは必要ない。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、分配プランジャが、第2位置で、モノマー液が分配プランジャの周りを流れることができないように第1サブセクションに適切なやり方で隣接することを特徴とする。本発明によれば、第2位置の分配プランジャは、分配プランジャおよび容器壁が第1容器と第2内部空間との間の液体および固体物質の交換を一切許容しないように、適切なやり方で第2サブセクションの空間的高さにある。これに関し、分配プランジャの外部表面は、第2サブセクションの容器壁に直接隣接することができ、または分配プランジャの外部表面は、容器壁に隣接する1つ以上のシーリングリングを含むことができる。外部表面は、1つ以上のシーリングリングを含むのが好ましい。シーリングリングは、分配プランジャの外部表面全体を取り囲み、デバイスの長手方向軸に垂直に取り付けられるのが好ましい。シーリングリングは、可撓性プラスチック材料からなり、シーリングリングが第1に、第2位置の分配プランジャの第1容器と第2内部空間との間での良好な密封を保証し、第2に、使用者が分配プランジャを軸方向にシフトさせるのを難しくしすぎないように設計される。2つのシーリングリングの使用を通じて、これらの2つの特性の間での妥協が見いだされている。本発明のデバイスの実施形態は、モノマー液を第2内部空間から第1内部空間内に搬送するための分配プランジャの軸方向シフトが第2内部空間を第1容器に対して流体導通しないように自動的に閉じるため、エラー源の減少が達成されることを可能にする。追加の変換措置または追加の作業ステップ、例えばレバーの作動などは必要ない。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、分配プランジャが上反りになっていることを特徴とする。本発明によれば、分配プランジャは、第1容器に面する上側が様々な形状をとりうる。例えば、上側は平坦であるかまたは上反りになっていてもよい。本発明によれば、上反りになった分配プランジャはアーチ型分配プランジャであり、このアーチは分配プランジャの回転軸の領域で最も顕著であり、外方方向に減少するものと理解される。開けられた容器から流出するモノマー液が第2容器の容器壁内の凹部の方向に導かれるように、上側が上反りになっているのが好ましい。したがって、上反りになった分配プランジャは、モノマー液の第2内部空間内への搬送が不完全であるリスクを減らす。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、第1容器および分配プランジャが単一部品であるように設計されることを特徴とする。本発明によれば、「単一部品」という用語は、第1容器および分配プランジャが互いに強固に接続されること、または第1容器および分配プランジャが単一の部品のみからなることを意味すると理解されるものとする。一実施形態では、分配プランジャは、例えばスクリュ、釘、クランプ、くさびまたはリベットによって第1ハウジングに強固に接続される。さらなる実施形態において、第1容器は、第1容器の底表面が分配プランジャを形成するように適切に設計される。第1容器および分配プランジャが一部品であるように設計される場合には、モノマー液を第2内部空間から第1内部空間内に搬送するために、第1容器に作用する力の入力が直接利用されうる。分配プランジャの軸方向運動をもたらすために追加の構成要素が不要であり、それによりデバイスの使用がより簡単で信頼性の高いものになることが、これに関する利点である。分配プランジャをシフトさせるための力の入力がデバイスに対して軸方向に加えられることであり、これにより使用者が費やす力が減少することがもう1つの利点である。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、第1容器がモノマー液を含むベッセルを含むことを特徴とする。本発明によれば、モノマー液を含むベッセルは、モノマー液を密閉され無菌の方式で貯蔵でき、手動力の入力によって破壊されうる全ての貯蔵の選択肢を意味すると理解されるものとする。モノマー液を含むベッセルの例は、ガラスアンプル、プラスチックアンプル、およびプラスチックポーチを含む。ガラスアンプルは、滅菌が容易であり、手動力の入力により容易に開けられるために好ましい。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、第1容器がベッセルのための開封デバイスを含むことを特徴とする。本発明によれば、開封デバイスは、ベッセルの構造的完全性を破壊するためおよびその過程でベッセルを開けるために適したデバイスであると理解されるものとする。本発明によれば、開封デバイスの実施形態は、ベッセルの構造的安定性の関数として選択されるものとする。本発明によれば、開封デバイスの材料は、ベッセルの材料の構造的完全性の破壊に適する。開封デバイスが、開けられるべきベッセルの表面と比較して小さな直径を有するのが有利である。これによりベッセルを開けるのに必要な力の消費が減少する。例えば、ベッセルに穿刺するかまたは切り込むことによってベッセルが開けられうる。開封デバイスの例は、穿刺マンドレル、針、カニューレ、および切断刃を含む。好ましい実施形態では、ベッセルはガラスアンプルであり、開封デバイスは穿刺マンドレルである。穿刺マンドレルは、アンプルの残部を無傷のままにしてガラスアンプルを1点で開けることができる点で有利である。さらなる好ましい実施形態では、容器はガラスアンプルであり、開封デバイスは、穿刺マンドレルがガラスアンプルのアンプルベースを開けるように適切に設けられた穿刺マンドレルである。典型的なガラスアンプルは、アンプル本体、アンプルヘッド、およびアンプルベースを含む。アンプルヘッドは、所定の破壊部位として働くアンプル本体に比べて小さな直径を有することを特徴とする。所定の破壊部位でガラスアンプルを開けるのが慣例である。通常、アンプルベースはアンプル本体と同じ直径を有する。本発明によれば、アンプルベースでガラスアンプルを破壊して開けるのが有利である。第1に、穿刺マンドレルを使用してアンプルベースを穿刺すると、開封デバイスとアンプルベースとの間の表面積の大きな差により、ガラスアンプルがより制御された方式で開けられる。第2に、アンプルヘッドが開けられても残りのアンプル本体は折れないため、開けるための力の消費と破片の数の両方が減少する。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、第1容器が、ベッセルが搬送プランジャによって開封デバイス上に搬送されうるように適切に設計された軸方向にシフト可能な搬送プランジャを含むことを特徴とする。本発明によれば、搬送プランジャは、ベッセルを開封デバイスに押し付け、これにより第1容器内の標的化された軸方向シフトを通じてベッセルを開けることができる軸方向可動構成要素であると理解されるものとする。本発明によれば、ベッセルは開封デバイスと搬送プランジャとの間にある。搬送プランジャは、ベッセルに面する側が様々な形状をとりうる。例えば、搬送プランジャは平坦であることができ、またはショルダ要素として成形されることができる。ベッセルがアンプル、好ましくはガラスアンプルである場合には、搬送プランジャはショルダ要素として成形されるのが好ましい。上述のように、アンプルベースでガラスアンプルを開けるのが有利である。したがって、アンプルヘッドは搬送プランジャの方向を指す。ショルダ要素はアンプルヘッドではなくアンプルベースに付けられるため、ショルダ要素が好ましい。ここで、ショルダ要素は、ベッセルのショルダのみと接触が生じ、アンプルヘッドとは接触が生じないように適切に設計される。これに関し、ショルダ要素は管状であるように設計され、中空空間の直径は、ベッセルのアンプルヘッドがショルダ要素に取り込まれうるがショルダは取り込まれないように適切である。したがって、ショルダ要素はアンプルヘッドを不注意による折れから保護する。その結果、搬送プランジャによって加えられる力は所定の破壊部位に作用せず、アンプルヘッドはアンプル本体上に留まり、上述の利点がもたらされる。本発明によれば、搬送プランジャには、ベッセルとは反対に面する端にスクリュ型手段が提供されうる。スクリュ型手段は、ねじによって搬送プランジャの軸方向シフトをもたらすことができる。スクリュ型手段は、使用者による力の入力がより容易になされうるように、ハンドルの形に設計されうるのが好ましい。一実施形態では、スクリュ型手段は雌ねじを含むことができ、第1容器は雄ねじを含むことができ、搬送プランジャによってベッセルを開封デバイス上にシフトさせるために、これらのねじが形態嵌合および/または力ロック方式で係合する。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、第1容器が少なくとも部分的に第2容器内に軸方向に挿入されうることを特徴とする。本発明によれば、「挿入されうる」という用語は、第1容器の断面周囲が第2容器内に完全に取り込まれうることを意味すると理解されるものとする。第1容器を第2容器内に挿入することにより、デバイスの全長が、第2容器内にシフトされる第1容器の長さだけ減少する。ベッセルが開けられ、モノマー液がベッセルから第2内部空間内に流れた後、第1容器の第2容器内への第1シフトが、モノマー液を第2内部空間から第1内部空間内に搬送しうる。第1シフトの後、骨セメント粉末とモノマー液とで作られた骨セメントが第1内部空間内で生成される。好ましい実施形態では、続いて、このようにして生成された骨セメントが、第1容器の第2容器内への第2シフトを通じてデバイスから分配されうる。これは、骨セメントの生成および分配の両方が類似の作業ステップを通じて、特に追加の外部装置または変換措置を用いずに、順次的に実施される点で有利である。したがって、使用者は作業ステップを混同しえない。第1容器を第2容器内に挿入するもう1つの利点として、ベッセルが完全に破壊される必要がない。ベッセルが1点で開けられた後、ベッセルにそれ以上力が加えられる必要はなく、ベッセルは開けられた点以外は無傷に保たれる。これにより、デバイスの使用者が消費する力だけでなく、上述の欠点を伴うベッセルの破片の生成も減少する。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、第1容器が雄ねじを含み、第2容器が雌ねじを含み、雄ねじと雌ねじとが形態嵌合および/または力ロック方式で互いに接続されるかまたは接続されうることを特徴とする。雄ねじおよび雌ねじは、2つの容器の互いに対する相対的回転運動によって第1容器が第2容器内にシフトされうるように、適切に協調して作用する。一般に、第1容器の第2容器内へのシフトは様々なやり方で生じうる。例えば、第1容器は、第2容器と反対に面する端に対する圧力によって押されうる。雄ねじおよび雌ねじによるシフトの1つの利点は、使用者が消費する力が低減されうることである。雄ねじおよび/または雌ねじは、2つの容器の互いに対する相対回転が第1容器が第2容器内にシフトされる方向にのみ行われうるようにセルフロック式であるように設計されるのが好ましい。第1に、第2容器からの第1容器の戻り回転に抗して作用する力が消費される必要がないため、セルフロックは使用者が消費しなければならない力をさらに低減しうる。第2に、デバイスの使用が一度開始すると常に所定の方向でのみ生じうるため、セルフロックは使用者によるエラーのリスクを増加させる。したがって、例えば、骨セメントへの気泡の混入が防止されうる。
本発明によるデバイスの別の実施形態は、デバイスが流体導通搬送手段を含むことを特徴とする。本発明によれば、流体導通搬送手段は、内部空間の間での気体および液体の交換が生じうる一方で固体の交換が基本的に防止されるように容器の内部空間を適切なやり方で分離する構造体であると理解されるものとする。流体導通搬送手段の例は、細孔ディスク、スクリーン、ネット、および膜を含む。
本発明の第2主題は、第1出発成分としてのモノマー液が貯蔵される中空円筒状の第1容器と、容器壁、第1内部空間、および第2内部空間を含む中空円筒状の第2容器とを含むデバイスであって、第2出発成分としての骨セメント粉末が第1内部空間内に貯蔵され、モノマー液が第2内部空間内に搬送されることができ、流体導通搬送手段が第1内部空間と第2内部空間との間に設けられ、第1容器と第2容器とは軸方向に互いに接続される、デバイスによる、2つの出発成分からの骨セメントの提供のための方法であって、少なくとも以下のサブステップ、
a.ベッセルを開けるステップと、
b.モノマー液が、分配プランジャの周りを第2内部空間内に流れるステップと、
c.第1容器の第2容器内への第1シフトを通じて、モノマー液を第2内部空間から第1内部空間内に搬送するステップと、
d.骨セメント粉末およびモノマー液からの骨セメントの生成のステップと、
を順番に含む、方法に関する。
本発明による方法の別の実施形態は、サブステップe)で第1容器の第2容器内への第2シフトを通じてデバイスから骨セメントが分配されることを特徴とする。一般に、骨セメントは様々なやり方でデバイスから分配されうる。分配は、例えば、第2容器に取り付けられたレバーによって、または別個の個別に接続された分配ポンプによって生じうる。分配は、別個の外部装置を用いずに、およびデバイス上の追加の構成要素を用いずに行われることが好ましい。第1容器の第2容器内への第2シフトのため、別個に必要な分配ポンプおよびレバーなどの別個の構成要素は必要ない。したがって、デバイスの使用が簡素化され、デバイスの使用中にエラーが発生するリスクが減少するのが有利である。
本発明によるデバイスは、2つの出発成分で作られる骨セメントを提供することを特徴とする。本発明によれば、骨セメントは、医療技術の領域で例えば股関節および膝関節などの人工関節と骨材料との間の安定した接続を提供するのによく適した物質であると理解されるものとする。骨セメントはポリメチルメタクリレート骨セメント(PMMA骨セメント)であるのが好ましい。PMMA骨セメントは、医療用途で長い間使用されており、J.Charnleyの先駆的研究に基づく(Charnley,J.Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur.J.Bone Joint Surg.1960;42,28‐30.参照)。これに関し、PMMA骨セメントは、第1出発成分としての骨セメント粉末と第2出発成分としてのモノマー液とから生成されうる。組成が適切であれば、互いに分離された2つの出発成分は貯蔵時に安定でありうる。2つの出発成分が互いに接触させられると、骨セメント粉末のポリマー成分が膨潤により生成されて、骨セメントドウとも呼称される塑性変形可能な骨セメントを形成する。ここで、ラジカルによるモノマーの重合が開始される。モノマーの重合が進行すると、骨セメントドウが完全に固化するまで、骨セメントドウの粘度が増加する。
本発明によれば、骨セメントドウは、少なくとも1つの粒子状ポリメチルメタクリレートおよび/または1つの粒子状ポリメチルメタクリレートコポリマーを含む粉末であると理解されるものとする。コポリマーの例は、スチレンおよび/またはメチルアクリレートを含む。一実施形態では、骨セメント粉末は、さらに、骨セメント粉末内のモノマー液の分散を支持する親水性添加剤を含みうる。さらなる実施形態では、骨セメント粉末は、加えて、重合を開始する開始剤を含みうる。さらなる実施形態では、骨セメント粉末は、加えて、放射線不透過剤を含みうる。なおさらなる実施形態では、骨セメント粉末は、さらに、例えば抗生物質などの薬学的に活性な物質を含みうる。
骨セメント粉末は、少なくとも1つの粒子状ポリメチルメタクリレートおよび/または1つの粒子状ポリメチルメタクリレートコポリマー、開始剤、および放射線不透過剤を含むかまたは前記成分からなるのが好ましい。骨セメント粉末は、少なくとも1つの粒子状ポリメチルメタクリレートおよび/または1つの粒子状ポリメチルメタクリレートコポリマー、開始剤、放射線不透過剤、および親水性添加剤を含むかまたは前記成分からなるのも好ましい。骨セメント粉末は、少なくとも1つの粒子状ポリメチルメタクリレートおよび/または1つの粒子状ポリメチルメタクリレートコポリマー、開始剤、放射線不透過剤、親水性添加剤、および抗生物質を含むかまたは前記成分からなるのが最も好ましい。
本発明によれば、骨セメント粉末の粒子状ポリメチルメタクリレートおよび/または粒子状ポリメチルメタクリレートコポリマーの粒径は、150μm未満、好ましくは100μm未満のふるいにかけた分級物に対応しうる。
本発明によれば、親水性添加剤は形状が粒子状および/または繊維状でありうる。さらなる実施形態では、親水性添加剤は、メチルメタクリレート中で難溶性、好ましくは不溶性である。さらなる実施形態では、親水性添加剤は、親水性添加剤1グラム当たり少なくとも0.6gのメチルメタクリレートの吸収能力を有しうる。さらなる実施形態では、親水性添加剤は、少なくとも1つのOH基を有する化学物質を含みうる。これに関し、本発明は、共有結合したOH基をその表面上に有するように親水性添加剤を提供しうるのが好ましい。前記好ましい親水性添加剤の例は、セルロース、オキシセルロース、デンプン、二酸化チタン、および二酸化ケイ素を含む群より選択される添加剤であり得、熱分解二酸化ケイ素が特に好ましい。一実施形態では、親水性添加剤の粒径は、100μm未満、好ましくは50μm未満、最も好ましくは10μm未満のふるいにかけた分級物に対応しうる。親水性添加剤は、骨セメント粉末の総重量に対して最大0.1〜2.5重量%の量で存在しうる。
本発明によれば、開始剤は過酸化ジベンゾイルを含むかまたは過酸化ジベンゾイルからなりうる。
本発明によれば、放射線不透過剤は、骨セメントが診断用放射線写真上で視覚化されることを可能にする物質であると理解されるものとする。放射線不透過剤の例は、硫酸バリウム、二酸化ジルコニウム、および炭酸カルシウムを含みうる。
本発明によれば、薬学的に活性な物質は、1つ以上の抗生物質、および該当する場合には、1つ以上の抗生物質のための追加の補助因子を含みうる。好ましくは、薬学的に活性な物質は、1つ以上の抗生物質、および該当する場合には、1つ以上の抗生物質のための追加の補助因子からなる。抗生物質の例は、とりわけ、ゲンタマイシン、クリンダマイシン、およびバンコマイシンを含む。
本発明によれば、モノマー液は、メチルメタクリレートモノマーを含むかまたはメチルメタクリレートからなりうる。一実施形態では、モノマー液は、モノマーの他に、例えばN,N‐ジメチル‐p‐トルイジンなどのその中に溶解された活性化剤を含むかまたはメチルメタクリレートおよびN,N‐ジメチル‐p‐トルイジンからなる。

本発明を、以下に例示的方式で例によりさらに説明する。本発明はこれらの例に限定されるものではない。
2つの出発成分からの骨セメントの提供のためのデバイスの断面の概略図である。 図1のデバイスを時計回り方向に90°回転させた図である。 モノマー液を含むベッセルが開けられている間の図2のデバイスを示した図である。 モノマー液が第1内部空間内に搬送されている間の図3のデバイスを示した図である。 骨セメントが形成されている間の図4のデバイスを示した図である。 骨セメントが分配されている間の図5のデバイスを示した図である。 分配プロセスの完了後の図6のデバイスを示した図である。 フローダイヤグラム(2つの出発成分からの骨セメントの提供のための方法)を示した図である。
図面の説明
図1は、開始状態のデバイス100を示す。デバイス100は単一部品であるが、複数の構成要素で構成される。デバイス100は、第1容器200と第2容器300とを含む。デバイス100は、形状がチューブ状である。第1容器200と第2容器300とは、互いに軸方向に接続される。第1容器200および第2容器300は、デバイス100の中心軸上に一緒に設けられる。第1容器200は、第2容器300内に突出する。第1容器200は、デバイス100の周囲に対して第2容器300を密封する。
第1容器200は、その外部表面201の一部上に雄ねじ240を有する。スクリュ型手段231が、第1容器200の第1端202上に設けられる。スクリュ型手段231は、ボンネット状の方式で第1容器200の第1端202を囲む。スクリュ型手段231は、形態嵌合および/または力ロック方式で雄ねじ240と協調して作用する雌ねじ232を有する。スクリュ型手段231は、ハンドルの形に成形される。ハンドルの形状は、第2容器300に対する第1容器200の逆回転のための力の入力が、使用者によってより容易に加えられることを可能にする。雌ねじ232は、スクリュ型手段231と第1容器200との間に中空空間A235が存在するように、雄ねじ240上に完全には回転されない。ショルダ要素の形の搬送プランジャ230が、スクリュ型手段231の上に設けられる。搬送プランジャは、H状の形状の断面を有するように成形される。搬送プランジャ230は、第1端202から第1容器200内に突出する。ショルダ要素の形の搬送プランジャ230は、ベッセル210のショルダ212とのみ接触が存在し得、ヘッド213とは接触が存在しないように適切に設計される。これに関し、搬送プランジャ230は管状であるように設計され、中空空間の直径は、ベッセル210のヘッド213が取り込まれうるがベッセル210のショルダ212は取り込まれないように適切である。したがって、搬送プランジャ230は、ベッセル210のヘッド213を無制御の方式で折れることから保護する。したがって、搬送プランジャ230は、ベッセル210のショルダ212に対してのみ作用しうる。第1容器200は、穿刺マンドレルの形の開封デバイス220を備えた第2端203を有する。
モノマー液211が、第1容器200内に貯蔵される。モノマー液211は、ここではガラスアンプルの形のベッセル210内に貯蔵される。ガラスアンプル中にモノマー液211が密閉されて無菌で貯蔵されうるため、ベッセル210はガラスアンプルとして提供されるのが好ましい。ガラスアンプルは開けやすいため、ベッセル210がガラスアンプルとして提供されるのがさらに好ましい。ベッセル210が第1容器200内で自由に移動できないように、ベッセル210は開封デバイス220と搬送プランジャ230との間に適切なやり方で格納される。これにより、ベッセル210の無制御の運動と、それによるベッセル210の不注意による破壊または開封が防止される。ベッセル210、開封デバイス220、および第1容器200は、中空空間B236を形成する。
分配プランジャ400が、第1容器200の第2端203の外部側に取り付けられる。分配プランジャ400は、第1容器に面する上側401が上反りになっている。分配プランジャ400は、第1容器200に強固に接続される。分配プランジャ400は、形態嵌合および/または力ロック方式で第1容器200に接続される。分配プランジャは、スクリュ型デバイス410によって第1容器200の第2端203に接続される。分配プランジャ400および第1容器200は、一部品であるように設計される。分配プランジャ400の外部表面420は、第2容器300の容器壁310に接する。分配プランジャは、外部表面420上に2つのシーリングリング430を含む。
第2容器は、第1端301上に雌ねじ302を有する。雌ねじ350を備えたねじ付きスリーブ303が、雌ねじ302に適用される。雌ねじ350は、形態嵌合および/または力ロック方式で雄ねじ240と協調して作用しうる。ねじ付きスリーブ303ならびに雌ねじ302および雄ねじ350は、同軸二重ねじ対を形成する。ねじ付きスリーブ303の使用により、第1容器200がねじ付きスリーブ303が使用されなかった場合よりも小さい直径で設計されることが可能になる。これにより、デバイス100の使用中に第1容器200および第2容器300が引っかかるリスクが低減される。ねじ付きスリーブは第1容器200の第2端203のアンダーカットを形成するため、ねじ付きスリーブ303は第1容器200が第2容器300から完全に引き出されるのを防止する。第1容器200の第2端203は外径を含み、ねじ付きスリーブ303は内径を含み、第1端203の外径は、ねじ付きスリーブ303の内径よりも大きい。これにより、不注意による開封と、それによってデバイス100を汚染するリスクが減少する。第2容器300は、第1内部空間320と第2内部空間330とを有する。骨セメント粉末321が、第1内部空間320内に貯蔵される。第2内部空間330全体が、骨セメント粉末321で満たされる。骨セメント粉末321は、骨セメント粉末321が自由に移動できないように第1内部空間320内に適切に詰められる。骨セメント粉末321の介在空間内に気体がある。第1内部空間320は、流体導通搬送手段340によって第2内部空間330に接続される。搬送手段340は、気体および液体に対して透過性であるが、例えば骨セメント粉末321などの固体に対して不透過性であるように設計される。搬送手段340は、容器壁310の方向に2つのシーリングリング341を含む。
第2内部空間330は、上部セクションで分配プランジャ400に接する。第1位置の分配プランジャ400は、第2容器300の第1サブセクション311のレベルにある。第1サブセクション311は、容器壁310内に少なくとも1つの凹部312を有する。凹部312は、第2容器300の軸方向に延びる。凹部312の軸方向延びは、分配プランジャ400の軸方向延びよりも長い。凹部312は、モノマー液211が第1サブセクション311のレベルで分配プランジャ400の周りを流れることができ、したがって第2内部空間330に入ることができるように適切に設計される。
図2は、図1のデバイス100を時計回り方向に90°回転させた図である。スクリュ型手段231は、手のためのハンドルとして成形される。搬送プランジャ230が不注意にねじられるのを防止するために、スクリュ型手段231のすぐ下の雄ねじ240上にロック要素234が取り付けられる。ロック要素234は、スクリュ型手段231に対して雄ねじ240をブロックする。ロック要素234が適用された状態では、スクリュ型手段231の雌ねじ232を雄ねじ240の上に完全に回転させることは不可能である。ロック要素234が適用された状態では、スクリュ型手段231と第1容器200との間に中空空間A235が維持される。したがって、搬送プランジャ230は、ベッセル210を開封デバイス220に押し付けることができない。ロック要素234が適用された状態では、開封デバイス220、ベッセル210、および第1容器200の間に中空空間B236が維持される。ロック要素234は、デバイス100の長手方向軸に垂直に引き抜かれうる。中空空間A235の軸方向延びは、スクリュ型手段231を雄ねじ240上に下方に回転させ、これによりベッセル210を開封デバイス220上に搬送することによりベッセル210の構造的完全性が1点で破壊されるように適切である。中空空間A235の軸方向延びは、ベッセル210が完全に破壊されずに1点のみで穿刺されるように十分に短い。中空空間B236の軸方向延びは、結果としてスクリュ型手段231を下方に回転させることによりベッセル210が1点のみで開けられうるように、中空空間A235の軸方向延びと長さが少なくとも等しいのが有利である。
図3は、図2との比較により、ロック要素234(図2参照)の取り外し後の、搬送プランジャ230が下方に回転されたデバイス100を示す。スクリュ型手段231は、雄ねじ240上に完全に回転させられている。スクリュ型手段231は、スクリュ型手段231と雄ねじ240との間に中空空間A235(図2参照)が存在しなくなるように適切なやり方で雄ねじ240上に回転させられた。第1運動において、搬送プランジャ230はベッセル210を開封デバイス220に押し当てて、ベッセル210を開けた。搬送プランジャは、第1容器200、開封デバイス220、およびベッセル210の間に中空空間B236(図2参照)が存在しなくなるように適切なやり方でベッセル210を開封デバイス220に押し付けている。開封デバイスは、ベッセル210の構造的完全性を1点で破壊した。スクリュ型手段231が雄ねじ240上に下方に回転された後、およびこのようにしてベッセル210が開けられた後、第2容器300に対する第1容器200の逆回転の継続は、デバイス100に影響を及ぼさない。これは、デバイス100の誤った使用に関連する安全上のリスクを低減するのに役立つ。スクリュ型手段231を雄ねじ240上に下方にねじることの専用の目的は、ベッセル210を開けることである。さらなるプロセスステップは別々に開始される必要がある。これは、ベッセル210が開けられた後に使用者がモノマー液211にベッセル210から第2内部空間330に流入するのに十分な時間を与えないのを防止する。第2内部空間330は、空間的に第1内部空間320の上方に設けられる。ベッセル210が開けられると、重力の作用下でモノマー液211がベッセル210から流れることが可能になる。モノマー液211は、重力の作用下で、第1容器200の底部の少なくとも1つのフィードスルー250を通って、分配プランジャ400の方向に流れる。第1位置の分配プランジャは、第1サブセクション311のレベルにある。モノマー液211は、分配プランジャ400の周りを容器壁310内の凹部312を通って第2内部空間330内に流れる。モノマー液211は、第1サブセクション311の凹部312によって分配プランジャ400の周りを流れる。第2内部空間330は、少なくともモノマー液211の体積に対応する容積を含む。第2内部空間330は、全てのモノマー液211を取り込みうる。
図4は、図3との比較により、第1容器200が第1軸方向シフトによって第2容器300に挿入されているのを示す。第1軸方向シフトの過程で、第1容器200は、第1ステップにおいて、雄ねじを有しない第1容器200のセクション241の長さに対応する距離にわたって第2容器300内に押し下げられた。セクション241は、分配プランジャ400が第1サブセクション311のレベルから第2サブセクション315のレベルにシフトされるような長さである。第2サブセクション315は容器壁310内に凹部を含まない。分配プランジャ400は、第2サブセクション315のレベルで、第2内部空間330を第1容器200の方向に流体不透過性の方式で分離する。第1ステップは、内部空間330内のモノマー液211を第1容器200に対して密封された方式で分離するように働く。したがって、第1軸方向シフトの第1ステップは、デバイス100の誤った使用に関連する安全上のリスクを低減するように働く。第1軸方向シフトの第1ステップは、第2内部空間330に流入している全てのモノマー液211がさらなるプロセスステップに利用可能であり、第1容器200内に逆流できないことを確保する。
第1ステップの完了後、デバイス100は、第1内部空間320が空間的に第2内部空間330の上方に設けられるように適切に回転される。これは、その後のモノマー液211の第1内部空間320内への搬送が空間的に下から上に進む点で有利である。したがって、骨セメント粉末321の個々の粒子間に存在する気体が、モノマー液211が第1内部空間320内に搬送されるときに上方方向に逃げることができ、これにより骨セメント中に空気混入物が存在するリスクが低減する。
第1軸方向シフトの第2ステップでは、第1容器200の雄ねじ240が、デバイス100の長手方向軸の周りの回転によって、第2容器300の雌ねじ302と形態嵌合および/または力ロック方式で協調して作用する。これに関し、前記作用は、雌ねじ302の雄ねじ240との直接接触を通じて、またはねじ付きスリーブ303の作用により生じうる。図面は、スリーブ303による協調した作用を示す。以下では、第1軸方向シフトが、第2容器300に対する第1容器200の逆回転を介して継続される。デバイス100は、第2容器300に対する第1容器の逆回転が第1軸方向シフトの方向にのみ生じうるように適切に設計される。デバイス100は、第1軸方向シフトの第2ステップの開始後には、第1容器200と第2容器300とがもはや互いに螺合解除できないように適切に設計される。これは、一方ではデバイス100が戻り回転するのを防止するために使用者が追加の力を費やす必要がない点で有利である。他方で、気泡が形成されるリスクが減少する。
第1容器200の第2容器300内への第1軸方向シフトにより、分配プランジャ400は第1サブセクション311から第2サブセクション315内にシフトされており、モノマー液211の第1内部空間320内への搬送が開始している。第1容器200の第2容器300内への第1軸方向シフトの継続により、モノマー液が第2内部空間330から搬送手段340を介して第1内部空間320内の骨セメント粉末321中に押し込まれる。
図5は、第1軸方向シフトの完了後のデバイス100を示す。第1軸方向シフトは、分配プランジャ400が搬送手段340に到達したときに完了する。搬送手段340に到達していることは、第2容器300に対する容器200の逆回転中の抵抗圧の増加によってデバイス100の使用者に示される。一方では、搬送手段340は、骨セメント粉末331が第1内部空間320内に詰められた形で貯蔵され、使用者が第1軸方向シフトの完了時に顕著な抵抗圧を経験するように、適切なやり方で第2容器300内に強固にロックされる。他方で、搬送手段340は、使用者がデバイス100のさらなる使用中に搬送手段340を難なくシフトできるように、第2容器300内でシフトするのが十分に容易である。搬送手段340は、外部表面上に2つのシーリングリング341を含む。シーリングリング341は、搬送手段340の強固なロックと容易なシフト可能性との間の妥協を提供する。全てのモノマー液211が、第1内部空間320内に搬送されている。モノマー液211は、骨セメント粉末321の介在空間内の気体を押しのけた。骨セメント粉末321の介在空間内の気体は、第1内部空間320に隣接するように設けられた分配開口部500の方向に押しやられる。分配開口部500には、閉鎖ピン501が提供される。閉鎖ピン501は、骨セメント粉末321がデバイス100から不注意に分配されるのを防止する。閉鎖ピン501は、気体に対して、および任意にモノマー液211対しても透過性であるように設計される。骨セメント粉末321の介在空間からの気体は、クロージャピン501を介してデバイス100から排出されている。
第1軸方向シフトの完了後に、全ての骨セメント粉末321がモノマー液211により湿潤される。骨セメント粉末321がモノマー液211により完全に湿潤されると、骨セメント粉末321の体積が膨張する。骨セメント粉末321の膨張の間には、閉鎖ピン501が分配開口部500から部分的に排出される。これにより、デバイス100が適切に機能し、骨セメント粉末321がモノマー液211によって完全に湿潤されることが使用者に示される。骨セメント粉末321とモノマー液211との混合により、骨セメント322の形成がもたらされる。骨セメント粉末321とモノマー液211とを合わせた結果、骨セメント粉末321の膨潤が生じる。
図6は、第1容器200の第2容器300内への第2軸方向シフトの間のデバイス100を示す。閉鎖ピン501(図5参照)は、分配カニューレ502に置き換えられている。第2軸方向シフトは、デバイス100の長手方向軸の周りの第2容器300に対する第1容器200の逆回転の継続によってもたらされ、ねじ付きスリーブ303の雌ねじ350が、形態嵌合および/または力ロック方式で雄ねじ240と協調して作用する。第2軸方向シフトの間には、分配プランジャ400が搬送手段340を分配開口部500の方向に押す。第1容器200の第2容器300内への第2軸方向シフトにより、骨セメント322が内部空間320からデバイス100外へ分配カニューレ502内に搬送される。
図7は、第1容器200の第2容器300内への第2軸方向シフトの完了後のデバイス100を示す。搬送手段340は、分配プランジャ400によって第2容器300の底部まで完全に押されている。骨セメント322は、デバイス100から完全に押し出されている。分配カニューレ502は、骨セメント322の所望の部位での施用を可能にする。分配カニューレ502は、なお残留骨セメント322で満たされている。第1容器200が第2容器300に挿入されたことにより、デバイス100は軸方向延びがより短くなった。ベッセル210は、骨セメント322の分配の完了後に完全には破壊されていない。ベッセル210は、骨セメント322の分配の完了後に、開封デバイス220によって1点で開けられているだけである。
図1〜図7は、出発成分の提供および混合ならびに骨セメント322の分配の間のデバイス100を示す。使用者は、第1容器200の雄ねじ240からロック要素234を取り外すことにより開始する。ロック要素234の目的は、モノマー液211を含むベッセル210が不注意に開けられるのを防止することである。ロック要素234が取り外されると、使用者はスクリュ型手段231を下方にねじるが、これは最初は第1容器200の雄ねじ240上に完全には回転されない。ここで、スクリュ型手段231は、搬送プランジャ230が第1容器200内にさらに押し込まれるように搬送プランジャ230に作用する。この点に関して、搬送プランジャ230は、軸方向に可動であるように第1容器200内に設けられねばならない。スクリュ型手段231のねじ作用の結果、搬送プランジャ230のベッセル210に向かう軸方向運動が生じる。このプロセスにおいて、搬送プランジャ230は、基本的に、ベッセル210を開封デバイス220に押し付けて1点で開けるために、スクリュ型手段231の軸方向運動をベッセル210のショルダに伝達する。搬送プランジャ230は、スクリュ型手段231が雄ねじ240上にねじられ、デバイス100内へと導かれる際にねじ内で生成される、ベッセル210に対するの力の伝達手段として働く。ベッセル210のショルダ212は、ベッセル210が開封デバイス220の隣接部のみ開けられるように構造的に十分に堅固である。一変形形態では、スクリュ型手段231は、ベッセル210が1点で破壊されるが完全には破壊されない程度にのみ雄ねじ240上に下方にねじられうる。
スクリュ型手段231が雄ねじ240上に完全に回転させられると、回転運動を継続しても搬送プランジャ230のさらなる軸方向運動はもたらされない。その後、デバイス100内で第1容器200のみがその長手方向軸によって回転させられうる。ベッセル210が開けられると、モノマー液211がベッセル210の内側から分配プランジャ400の方向に流れる。上述のように、第1位置の分配プランジャ400はモノマー液211に対して透過性である。モノマー液211を第2内部空間330内に搬送するために、デバイス100は、容器200が空間的に第2容器300の上方にあるように適切に保持される。これにより、重力を利用してモノマー液211が第2内部空間330内に搬送され、そのため、例えばポンプまたは真空接続などの外部デバイスが必要ない。モノマー液211の第2内部空間330内への基本的に完全な移送を提供するために、デバイス100は、60秒、特に30秒、好ましくは10秒の期間、第2容器300を下方にした上述の向きに保持されうる。モノマー液211が第2内部空間330内に搬送された後に第1容器200に逆流するのを防止するために、第1容器200は、少なくとも部分的に第1軸方向運動によって第2容器300内に押し込まれる。これにより、搬送プランジャ400が第1位置から第2位置に移送される。したがって、モノマー液211が凹部312を通って第1容器200の方向に逆流することはできなくなる。
続いて、デバイス100は、第2容器300が空間的に第1容器200の上方に設けられるように適切に回転される。これは、モノマー液211が後に第2内部空間330から第1内部空間320内に搬送されるときに、第2内部空間330内およびセメント粉末321の粒子間に存在する気体が分配開口部500の方向に押しのけられる点で有利である。気体をデバイス100の分配開口部500の方向に特に導くことにより、混合された骨セメント322中に気体混入物が存在するリスクが減少する。
モノマー液211を第2内部空間330から第1内部空間320内に搬送するために、分配プランジャ400に対して搬送手段340の方向に作用する力が必要である。この目的のために、第1容器200の雄ねじ240が、第2容器300の雌ねじ302と協調して作用する。前記協調した作用は、直接、すなわち形態嵌合および/または力ロックにより、または図のようにねじ付きスリーブ303を利用して生じうる。この目的のために、使用者は、雄ねじ240がねじ付きスリーブ303の雌ねじ350を係合し、第1容器200が前記回転運動により第2容器300にねじ込まれるように、スクリュ型手段231を適切に回転させる。好ましくは、ねじ込みプロセスは非可逆的であるようにすることができ、これも気体混入物の生成を低減する。対応する逆止めロックが、搬送が中断された場合に場合によってはデバイス100に蓄積された力により分配プランジャ400と搬送手段340、特に分配開口部500との間の距離が増加しないことを保証する。
第1軸方向シフトは、分配プランジャ400が搬送手段340に到達したとき、特に触れたときに完了する。この時点で、モノマー液211の第1内部空間320内への搬送が完了する。第1軸方向シフトの完了は、スクリュ型手段231を回転させる間の抵抗圧の増加により、および閉鎖ピン502が部分的に排出されることにより、使用者に示される。
使用者がスクリュ型手段231の回転を継続することにより第2軸方向シフトを開始する前に、デバイスは、骨セメント322が生成されるのに十分な時間を与えるために上述の位置に留まる。この期間は、出発材料の組成および特性に依存し、5秒〜5分の期間でありうる。続いて、第1容器200の第2容器300内への第2軸方向シフトが開始される。骨セメント322の施用部位に応じて、骨セメント322を分配する前に、デバイス100に分配開口部500上の分配カニューレ502を提供することが理にかなっている。第2軸方向シフトは、所望の量または全ての骨セメント322がデバイス100から分配されるまで継続される。第2軸方向シフトの間のデバイス100の空間的向きは、必要に応じて任意に選択されうる。
図8は、第1出発成分としてのモノマー液211がベッセル210内に貯蔵される中空円筒状の第1容器200と、容器壁310、第1内部空間320、および第2内部空間330を含む中空円筒状の第2容器300とを含むデバイス100であって、第2出発成分としての骨セメント粉末321が第1内部空間320内に貯蔵され、モノマー液211が第2内部空間330内に搬送されることができ、流体導通搬送手段340が第1内部空間320と第2内部空間330との間に設けられ、第1容器200と第2容器300とは軸方向に互いに接続される、デバイス100による2つの出発成分からのセメントの提供のための方法600のステップ610〜650を含むフローダイヤグラムを示す。方法600の好ましい実施形態では、ガラスアンプルは滅菌および破壊が容易であるため、ベッセル210はガラスアンプルである。方法600のさらに好ましい実施形態では、分配プランジャ400は、第2ベッセル300内の第1位置のレベルにある。第1位置は、分配プランジャ400に接する容器壁310が凹部312を含むことを特徴とする。
第1ステップ610でベッセル210が開けられる。ベッセル210は、1点のみで開けられ、完全には破壊されないのが好ましい。方法600の好ましい実施形態では、モノマー液211が重力の力によって第2容器300の方向に下方に流れうるように、ステップ610の前に第1容器200は空間的に第2容器300の上方に設けられる。方法600のさらに好ましい実施形態では、ステップ610は、搬送プランジャ230を下方に回転させ、これによりベッセル210が穿刺マンドレルの形の開封デバイス220に押し付けられて1点で開けられることにより行われる。
第2ステップ620で、モノマー液211が、ベッセル210を出て分配プランジャ400の周りを第2内部空間330内に流れる。ステップ620のさらなる好ましい実施形態では、モノマー液211は、容器壁310内の少なくとも1つの凹部312を介して分配プランジャ400の周りを流れる。ステップ620のさらなる好ましい実施形態では、モノマー液211は、溝の形の凹部312を介して分配プランジャ400の周りを流れる。ステップ620の好ましい実施形態では、全てのモノマー液211が凹部312の方向に導かれるように、分配プランジャ400は上反りになっている。
第3ステップ630では、第1容器200の第2容器300内への第1シフトを通じて、モノマー液211が第2内部空間330を出て第1内部空間320内に搬送される。ステップ630の好ましい実施形態では、分配プランジャ400は、第1ステップの過程で第1位置から第2位置に挿入される。第2位置は、分配プランジャ400に接する容器壁310が凹部がないように設計されることを特徴とする。モノマー液211は、第2位置のレベルでは分配プランジャ400の周りを流れることができない。分配プランジャ400は、第2位置のレベルで第1容器200に対して第2内部空間330を液体および固体に対して密封する。ステップ630のさらなる好ましい実施形態では、デバイス100は、第1ステップの後に、第2容器300が空間的に第1容器200の上方に設けられるように適切に回転させられる。その結果、骨セメント粉末321の粒子間に存在する気体が、モノマー液211により骨セメント粉末321からより難なく押しのけられることができ、方法600のさらなる過程における空気混入物のリスクが低減される。ステップ630のさらなる好ましい実施形態では、第1容器200は雄ねじ240を含み、第2容器300は雌ねじ302を含み、雄ねじ240および雌ねじ302は、第1容器200を第2容器300内にシフトさせるために、形態嵌合および/または力ロック方式で協調して作用しうる。ステップ630のさらに好ましい実施形態において、デバイスは、ねじ付きスリーブ303を含む。ねじ付きスリーブならびに雌ねじ302および雄ねじ240は、同軸二重ねじ対を形成する。第1軸方向シフトの第2ステップにおいて、雄ねじ240および雌ねじ302は、第1容器200が第2容器300に挿入されるように、好ましくはねじ付きスリーブ303によって適切に協調して作用する。第1軸方向シフトの第2ステップは、モノマー液211を第2内部空間330から第1内部空間320内に搬送する。
第4ステップ640では、骨セメント粉末321およびモノマー液211からの骨セメント322が生成される。ステップ640の好ましい実施形態では、骨セメント322の生成は、骨セメント粉末321がモノマー液211で湿潤されることから始まる。湿潤されると、骨セメント粉末321は膨潤する。
任意の第5ステップ650では、第1容器200の第2容器300内への第2シフトを通じて骨セメント322がデバイス100から分配される。ステップ650の好ましい実施形態では、デバイス100からの骨セメント322の分配は、第2容器300に対する第1容器200の逆回転の継続により生じる。さらに好ましい実施形態では、骨セメント322の分配の後にベッセル210は完全には破壊されていない。方法600のさらに好ましい実施形態では、ベッセル210は、骨セメント322の分配の後に1点のみで開けられている。
本発明による方法600の利点は、骨セメント322が混合され、任意に分配される間に、ベッセル210が完全に破壊される必要がないことである。第1に、これにより使用者の必要な力の消費が減少し、第2に、上述のベッセル210の破片の欠点が防止される。本発明による方法600のもう1つの利点は、サブステップ630および650が類似のプロセスステップで順番に生じ、プロセスステップの順番の変更または混乱の可能性がないことである。したがって、方法600の適用は単純で安全かつ迅速である。
要約すると、本発明は、2つの容器を含むデバイスであって、モノマー液が第1容器に貯蔵され、骨セメント粉末が第2容器に貯蔵されるデバイスを特徴とすると言うことができる。本発明によれば、第1容器は第2容器に挿入され、第1容器が軸方向に挿入されることにより、
1.モノマー液のためのベッセルが開けられ、
2.モノマー液が骨セメント粉末中に搬送され、
3.モノマー液と骨セメント粉末とから混合を用いずに所与の順番で生成された既製の骨セメントが分配される。
本発明の実施形態は、様々な状態の事実を参照して説明されることに留意されたい。特に、いくつかの実施形態はデバイスクレームを参照して説明され、他の実施形態は方法クレームを参照して説明される。しかし、当業者は、前述の情報および説明を解釈して、別段の明記がない限り本出願が一種類の目的物に属する特徴の組み合わせだけでなく、様々な目的物に関連する特徴の組み合わせも開示することを理解するであろう。全ての特徴は互いに組み合わせられることができ、それにより特徴の効果の単純な合計を超える相乗効果が生じうる。
本発明は図面および前述の説明において詳細に図示および記載されているが、前記図面および説明は、例証または例示であり、決して限定ではないことを理解されたい。本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。本明細書に開示された実施形態のバリエーションは、当業者によって図面、開示および独立請求項の検討から理解および設計されうる。
特許請求の範囲における「含む(comprising)」という用語は、他の要素またはステップを除外するものではない。同様に、不定冠詞「1つの(a)」または「1つの(an)」は複数形を除外するものではない。ある特徴が互いに独立したクレームで引用されているという単なる事実は、前記クレームの組み合わせが有利に利用され得ないことを示すものではない。特許請求の範囲における任意の参照番号は、制限として解釈されてはならない。
100 デバイス
200 第1容器
201 第1容器の外側表面
202 第1容器の第1端
203 第1容器の第2端
210 ベッセル
211 モノマー液
212 ベッセルのショルダ
213 ベッセルのヘッド
220 開封デバイス
230 搬送プランジャ
231 スクリュ型手段
232 スクリュ型手段の雌ねじ
233 ショルダ要素
234 搬送プランジャのロック要素
235 中空空間A
236 中空空間B
240 雄ねじ
241 雄ねじのない領域
250 フィードスルー
300 第2容器
301 第2容器の第1端
302 第2容器の雌ねじ
303 ねじ付きスリーブ
310 容器壁
311 第1サブセクション
312 凹部
315 第2サブセクション
320 第1内部空間
321 骨セメント粉末
322 骨セメント
330 第2内部空間
340 搬送手段
341 搬送手段のシーリングリング
350 ねじ付きスリーブの雌ねじ
400 分配プランジャ
401 分配プランジャの上側
410 スクリュ型デバイス
420 分配プランジャの外側表面
430 分配プランジャのシーリングリング
500 分配開口部
501 閉鎖ピン
502 分配カニューレ
600 骨セメントの提供のための方法
610 ベッセルが開けられる
620 モノマー液が流れる
630 第1容器の第2容器内への第1シフト
640 骨セメントの生成
650 第1容器の第2容器内への第2シフト

Claims (15)

  1. 2つの出発成分で作られる骨セメント(322)の提供のためのデバイス(100)であって、
    第1出発成分としてのモノマー液(211)が貯蔵されうる中空円筒状の第1容器(200)と、
    容器壁(310)、第1内部空間(320)、および第2内部空間(330)を含む中空円筒状の第2容器(300)と、
    を含み、
    第2出発成分としての骨セメント粉末(321)が前記第1内部空間(320)内に貯蔵されることができ、
    前記モノマー液(211)が前記第2内部空間(330)内に搬送されることができ、
    流体導通搬送手段(340)が前記第1内部空間(320)と前記第2内部空間(330)との間に設けられ、
    前記第1容器(200)および前記第2容器(300)は、前記デバイス(100)の軸方向に互いに接続される、
    デバイスにおいて、
    前記第2容器(300)内で軸方向にシフトされることができ、前記第1容器(200)と前記第2内部空間(330)との間に設けられた、分配プランジャ(400)であって、
    前記分配プランジャ(400)の第1位置では、前記第1容器(200)と前記第2内部空間(330)とがモノマー液(211)導通方式で接続され、
    前記分配プランジャ(400)の第2位置では、前記第1容器(200)と前記第2内部空間(330)とがモノマー液(211)導通方式で接続されない
    ように前記分配プランジャ(400)が前記容器壁(310)と協調して適切に作用する、
    ことを特徴とする、デバイス(100)。
  2. 前記容器壁(310)は、前記容器壁(310)の内径を拡大する方向に凹む少なくとも1つの凹部(312)を備えた第1サブセクション(311)と、凹部がないように設計された第2サブセクション(315)とを含むことを特徴とする、請求項1に記載のデバイス(100)。
  3. 前記分配プランジャ(400)は、前記第1位置で、前記モノマー液(211)が前記少なくとも1つの凹部(312)を介して前記分配プランジャ(400)の周りを流れることができるように、適切なやり方で前記第1サブセクション(311)に隣接することを特徴とする、請求項2に記載のデバイス(100)。
  4. 前記分配プランジャ(400)は、前記第2位置で、前記モノマー液(211)が前記分配プランジャ(400)の周りを流れることができないように適切なやり方で前記第2サブセクション(315)に隣接することを特徴とする、請求項2または3に記載のデバイス(100)。
  5. 前記分配プランジャ(400)は、前記第1容器(200)に面する上側(401)が周辺から中央に向かって上反りになってい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デバイス(100)。
  6. 前記第1容器(200)および前記分配プランジャ(400)は、単一部品であるように設計されることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載のデバイス(100)。
  7. 前記第1容器(200)は、前記モノマー液(211)を有するベッセル(210)を含むことを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載のデバイス(100)。
  8. 前記第1容器(200)は、前記ベッセル(210)のための開封デバイス(220)を含むことを特徴とする、請求項7に記載のデバイス(100)。
  9. 前記ベッセル(210)は、ガラスアンプルであることを特徴とする、請求項7または8に記載のデバイス(100)。
  10. 前記開封デバイス(220)は、穿刺マンドレルであることを特徴とする、請求項に記載のデバイス(100)。
  11. 前記第1容器(200)は、前記ベッセル(210)が搬送プランジャ(230)によって前記開封デバイス(220)上に搬送されうるように適切に設計された、軸方向にシフト可能な前記搬送プランジャ(230)を含むことを特徴とする、請求項8または10のいずれか一項に記載のデバイス(100)。
  12. 前記第1容器(200)は、前記分配プランジャ(400)が前記第2内部空間(330)の長さと前記第1内部空間(320)の長さの少なくとも一部とにわたって移動させられうるように、適切なやり方で少なくとも部分的に前記第2容器(300)に軸方向に挿入されう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デバイス(100)。
  13. 前記第1容器(200)は雄ねじ(240)を含み、前記第2容器(300)は雌ねじ(302)を含み、前記雄ねじ(240)および前記雌ねじ(302)は、形態嵌合および/または力ロック方式で互いに接続されるかまたは接続されう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デバイス(100)。
  14. 第1出発成分としてのモノマー液(211)がベッセル(210)内に貯蔵される中空円筒状の第1容器(200)と、
    容器壁(310)、第1内部空間(320)、および第2内部空間(330)を含む中空円筒状の第2容器(300)と、
    を含み、
    第2出発成分としての骨セメント粉末(321)が前記第1内部空間(320)内に貯蔵され、
    前記モノマー液(211)が前記第2内部空間(330)内に搬送されることができ、
    流体導通搬送手段(340)が前記第1内部空間(320)と前記第2内部空間(330)との間に設けられ、
    前記第1容器(200)および前記第2容器(300)は、前記第1容器(200)および前記第2容器(300)を含むデバイス(100)の軸方向に互いに接続される、
    デバイス(100)による、2つの出発成分から作られる骨セメント(322)の提供のための方法(600)であって、
    少なくとも以下のサブステップ、
    a.前記ベッセル(210)を開けるステップと、
    b.前記モノマー液(211)が、分配プランジャ(400)の周りを前記第2内部空間(330)内に流れるステップと、
    c.前記第1容器(200)の前記第2容器(300)内への第1シフトを通じて、前記モノマー液(211)を前記第2内部空間(330)から前記第1内部空間(320)内に搬送するステップと、
    d.骨セメント粉末(321)およびモノマー液(211)からの前記骨セメント(322)の生成のステップと、
    を順番に含む、方法。
  15. サブステップe)で前記第1容器(200)の前記第2容器(300)内への第2シフトを通じて前記デバイス(100)から前記骨セメント(322)が分配されることを特徴とする、請求項14に記載の方法(600)。
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