JPH09510659A - 骨セメント混合器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 粉体状ポリマー成分を液体モノマー成分と組み合わせることによって形成される骨セメントを調製し送出するための方法及び装置を提供する。粉体状ポリマー成分は、真空排気された混合チャンバ（１０２）内に収容されている。液体モノマー成分（１１６）は、本発明の一つの特徴によれば、収容された粉体を「実質的に」湿潤させる、即ち全ての粉体状ポリマー成分を、少なくとも或る程度、粉体にポケットが形成されないように湿潤させる制御手段によって、混合チャンバに導入される。制御手段（１１０）は、本発明の好ましい実施例によれば、真空充填された粉体チャンバに液体モノマーを真空の作用で調時的に複数のモノマー分配チャンネル（１０５、２９９、２０８）を使用して段階的に放出する。分配チャンネル、これは、本発明の好ましい実施例では液体成分拡散手段を含む、は、混合チャンバの種々の部分に液体を平行に送出することによって、貯蔵された粉体を実質的に湿潤させる。粉体を実質的に湿潤させることによって、最終的には均質な骨セメント混合物を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】 骨セメント混合器 発明の背景 １．発明の分野 本発明は、全体として、粉体状ポリマー成分を液体モノマー成分と混合した後 に重合反応生成物として形成された自己硬化性骨セメントを調製し送出するため の方法及び装置に関する。 更に詳細には、本発明は、真空排気された混合チャンバ内に収容された粉体状 ポリマー成分を加圧チャンバ（例えば大気圧が作用している）内に収容された液 体モノマー成分と組み合わせることによって骨セメントを調製し、これを送出す るための方法及び装置に関する。ここでは、真空は、液体を所望の時点で混合チ ャンバに引き入れるのに使用される。 本発明の一つの特定の特徴によれば、真空排気された混合チャンバ内に制御手 段によって液体モノマーを入れ、収容された粉体を「実質的に湿潤」させる。本 明細書中で使用されているように、「実質的に湿潤」したという用語は、全ての 粉体状ポリマー成分を少なくとも或る程度、粉体ポケットができないように湿潤 させることを意味するものと定義される。 制御手段は、本発明の好ましい実施例によれば、真空充填した粉体チャンバ内 への液体モノマーの放出を、真空の作用で、調時的に、複数のモノマー分配チャ ンネルを使用して段階的に行う。 液体成分拡散手段を含む分配チャンネルは、真空排気した混合チャンバの種々 の部分に液体を平行に送出することによって、貯蔵された粉体を実質的に湿潤さ せる。粉体の実質的な湿潤は、均質な骨セメント混合物を最終的に得ることがで きるように設計されている。 ２．従来技術の簡単な説明 多くの整形外科的手術では、ピンや人工関節等の移植体を骨に固定するために 結合材料を使用する必要がある。このような用途での骨セメントに対する要求は 、セメントを用いない移植技術の発達にも関わらず、増大している。これは、骨 セ メントが明瞭な指標であり、外科医が、セメントを、通常は、その強度及び加工 性に基づいて特定するためである。 外科的目的に使用されたセメントは、一般的には、その成分を必要に応じて共 重合させることによって調製されたポリマー材料である。非常に迅速に硬化する 材料に対する必要のため、セメントは、ほぼ全ての領域で、外科助手によって手 術中に手術室の無菌環境の中で調製される。セメントの調製には、上述の成分を 適当な容器内で混合することが必要とされる。 セメントは、通常は、モノマーとポリマー、例えばメチルメタクリレートモノ マーとポリメチルメタクリレート又はメチルメタクリレート−スチレンコポリマ ーの反応生成物であるアクリル（メタクリル）材料である。所望の性質を持ち、 移植体を所望の通りに固定するセメントを提供するためには、コンパウンドを均 等に且つ完全に混合し、均質な反応生成物を形成することが必要とされる。 粉体状ポリマー成分及び液体モノマー成分から形成されるポリメチルメタクリ レート骨セメントを調製し、送出するための多くのシステムが現存する。しかし ながら、これらの周知のシステムには、高品質（強度、耐久性、等について）の セメントの調製を困難にする以下に論じる種々の欠点があった。 湿潤される粉体の量を最大にし、混合物に空気ができるだけ入らないようにす る（及び／又は空気を除去する）ためには、混合を注意深く行う必要がある。こ れらの二つの目的を達成できないと、未重合の粉体によって汚染された及び／又 は気泡により弱くされた最終反応生成物セメント混合物が形成される。これらの 汚染物は、セメント及びこれと関連した移植体の長期に亘る性能を損なう可能性 がある。 更に、ポリメチルメタクリレートセメントを混合するための周知のプロセスは 、多くの場合、上述の成分の混合時に発生する有害煙霧を処理する必要のため、 及びセメントについての有効加工時間（硬化するまでの時間）が短いため、複雑 である。 上述の困難にも関わらず、製造者は、例えば、煙霧を濾過するために真空ポン プに連結された成分混合チャンバを使用し、更に均等なセメント混合物を製造す るための混合パドルを提供し、混合物から空気を「搾り」出すための圧縮技術を 使用し、装填された予備混合材料を放出する小出しガンを使用すること等によっ て、骨セメントを調製し送出するためのシステムの改良に誠実な努力を払ってき た。 これらの周知のシステムには、幾つかの理由による固有の問題がある。真空チ ューブは接続しなければならず、混合パドルは係合させなければならず、さもな くば粉体成分が均等に含浸せず、有害煙霧は混合場所から遠ざけなければならず 、予備混合したセメントを実際に小出し装置に配置しなければならない。 更に、二つの成分それ自体を別々のパッケージから取り出して混合チャンバ内 に入れなければならない。モノマー及びセメント粉は、殺菌を同じ方法で行うこ とができないため、別々のパッケージが必要とされる。液体成分が無菌包装を必 要とするのに対し、粉体成分はγ線殺菌しなければならない。 二つの無菌パッケージは、代表的には、構造が異なっている（液体については 、通常は、ガラス壜であり、粉体についてはプラスチック製の袋である）。更に 、二つの成分は、コンシステンシー、密度、及び混合性が異なる。上述の要因は 全て、不可欠の混合手順を困難にする。 従来技術では、当該技術分野の現状を例示する幾つかの特許を参照して以下に 説明するように、例えば、圧縮力を使用することによってセメントの形成中にセ メント混合物から空気を抜き、成分を更に均等に混合しようとする試みで真空充 填した固体成分チャンバを使用することによって液体成分を固体流体間の空間に 引込み、反応プロセス中に生成する煙霧を濾過することによって、上述の問題点 の多くを解決しようとした。 骨セメント調製−送出技術の現状を例示するため、特定的には、下文において 、ガナーソンに賦与された米国特許第４，７５８，０９６号、ドラエナートに賦 与された米国特許第４，９９６，６０１号、テピックに賦与された米国特許第５ ，０５１，４８２号、チャンに賦与された米国特許第４，９７３，１６８号及び 米国特許第５，１００，２４１号、及びキントラーゼン等に賦与された米国特許 第５，１１４，２４０号（及びこれと対応するデンマーク特許第２３５５／８９ 号）に言及する。 これらの特許は、全体として、混合プロセスに真空を使用するシステム及び骨 セメント成分の混合に圧縮力を使用するシステムの二種類のシステムに関する。 特に、１９８８年７月１９日にガナーソンに賦与された米国特許第４，７５８ ，０９６号は、骨セメント成分を真空で混合するための装置を教示する、基礎を なす文献である。ここには、真空排気した容器内でセメントを混合することによ る主な利点として、反応生成物中に空気が残る可能性が小さくなることが記載さ れている。 ガナーソンの特許は、先ず最初に骨セメントの成分を混合容器に入れた後、混 合チャンバを外部真空源に接続することを必要とする。真空状態になった後、成 分を手で攪拌し、混合物を形成する。 このようなシステムは、混合プロセスを真空中で行うことにより、混合物中の 空気の量を減少するが、反応プロセスの開始前に全ての粉体を湿潤させることが できない。上文中に説明したように、この問題点を解決しないと、混合物中に未 重合の粉体が含まれるため、完成したセメント製品中に混在物が形成されてしま う。 更に、ガナーソンの教示は、混合チャンバの真空排気を行う（成分をチャンバ に入れた後）ために別の真空ポンプを使用することを必要とし、真空ポンプは手 動で接続することを必要とし、混合プロセスを開始できる前に始動に時間がかか る、少なくとも一つの始動遅延がある。反応成分が混合チャンバ内で既に合わせ てある（互いに反応している）ため、完全な混合物を得るための貴重な時間を浪 費してしまう。 骨セメント成分を真空中で混合するための別の技術の例が、テピックに賦与さ れた米国特許第５，０５１，４８２号、及びチャンに賦与された米国特許第４， ９７３，１６８号及び米国特許第５，１００，２４１号に記載されている。 １９９１年９月２４日にテピックに賦与された米国特許第５，０５１，４８２ 号には、真空充填した粉体チャンバを使用し、このチャンバにモノマーを導入す ることによって、自己硬化性２成分粉体−液体骨セメントを調製するための方法 及び装置が記載されている。テピックのシステムは、例えばガナーソンが必要と していた機械的攪拌の必要性をなくすように設計されている。 それにも関わらず、テピックは、ガナーソンと同様に、反応プロセスの開始前 に全ての粉体を液体骨セメント成分で完全に含浸させる上での問題点を解決して いないし、解決しようとすらしていない。 特に、テピックの教示を使用すると、適正なセメント混合物を製造するように 粉体に液体モノマーを十分に浸み込ませることができない。粉体に導入されたモ ノマーの最初の部分は粉体との反応を開始し、これによって、残りのモノマーに 対して邪魔となる。 その結果、残りのモノマーは、このような障害物即ち「凝結塊」によって行く 手を遮られ、これによって、残りの粉体はモノマーから遠ざけられ、大量の粉体 を乾燥状態のままにし、未混合状態にする。以下に論じるチャンの特許を含む全 ての周知の真空混合システムに同様の欠点がある。 １９９２年３月３１日にチャンに賦与された米国特許第５，１００，２４１号 及び米国特許第４，９７３，１６８号には、第１の所定量の自由流動性粉体状固 体骨セメント成分が入った真空状態の内部容積を持つカートリッジ混合器、第２ の所定量の液体骨セメント成分が入ったアンプル、及びカートリッジ混合器をア ンプルに流体工学的に連結するための流体移送機構を持つ、二成分骨セメント混 合システムが教示されている。 チャンが説明している二成分骨セメント混合システムにより、空気を混合物に 混入することなく液体モノマー−固体ポリマー骨セメント成分の真空混合を行う ことができ、モノマーの移送中及び／又は移送後に空気をカートリッジ混合器内 に侵入させない。混合プロセス自体は、混合要素をカートリッジ混合器内で往復 動させることによって行われる。 しかしながら、チャンは、上掲の他の特許と同様に、反応プロセスの開始前に 全ての粉体を液体骨セメント成分で完全に含浸させる方法及び装置に触れておら ず、特許請求しておらず、示唆していない。 更に、真空下で骨セメント成分を混合するためのチャンのシステムは、セメン トの硬化速度を制御するため、或る程度冷却を行い、次いで混合物を加圧し、セ メント混合物中に気体状材料が捕捉されないようにすることを考えている。 従って、チャンが考えているシステムは粉体を実質的に（完全に）湿潤させる 問題点を解決していないばかりでなく、作動が非常に複雑である。 １９９０年１０月３０日にドラエナートに賦与された米国特許第４，９９６， ６０１号には、真空排気可能な骨セメント注射器を使用して骨セメントを混合し 、施与するための装置が記載されている。この特許に記載された注射器システム は、骨セメントをその施与前に受け入れるための容器、容器内の骨セメントを予 圧するための圧力発生装置、及び予圧プロセス中に逃げるガスを吸引し、施与さ れる骨セメントの多孔度を下げるため、容器の上に配置され（フランジによって 保持される）真空チューブを含むベルを含む。 ドラエナートのシステムで使用された真空は、ガス抜きの目的（上掲の他の特 許に記載されているように骨セメント成分を混合するためでなく）であり、ドラ エナートは、空気をセメント混合物から搾り出すのに圧縮力を使用する。更に、 ドラエナートの文献には、上文中に説明した均等に混合する上での問題点をどの ように解決するのかについて教示も特許請求もしておらず、示唆すらしていない 。 最後に、当該技術分野の現状は、１９９２年５月１９日にキントラーゼン等に 賦与された米国特許第５，１１４，２４０号（及びこれと対応するデンマーク特 許第２３５５／８９号）に記載された、骨セメントの混合に真空を使用する別の 方法を参照することによって更に完全に理解できる。更に、１９９３年６月１１ 日に出願された本発明と同じ譲受人に譲渡された「骨セメントを調製し送出する ための方法及び装置」という標題の現在継続中の米国特許出願第０８／０７６， ５５６号を参照されたい。この現在継続中の米国特許出願について触れたことに より、この特許出願に開示されている内容は本明細書中に組み入れたものとする 。 キントラーゼン等の特許によれば、粉体成分を収容するための第１円筒体及び 液体成分を収容するための第２円筒体を含む混合装置によって、ペースト状材料 が提供される。第１円筒体は、閉鎖した第１端及び通気手段を備えた反対側の第 ２端を有する。第２円筒体は、閉鎖した第１端及び第１円筒体の閉鎖した第１端 をピストンのように密封をなして受け入れる反対側の第２端を有する。 この装置は、更に、第１円筒体の閉鎖した第１端を通して第１及び第２の円筒 体の内部空間の間を連通し、これによって、第１円筒体を第２円筒体に押し込ん だとき、第１円筒体内に収容された粉体成分間に形成された隙間に液体を第２円 筒体から噴射し、ペースト状セメント質材料を形成するための手段を有する。 キントラーゼン等の装置は、コーキングガンが発生した圧力を使用することによ って作動し、孤立していた粉体成分及び液体成分を強制的に互いに合わせる。特 に、液体モノマーを貯蔵された粉体を通して強制的に送り、粉体隔室から空気を 除去する。重合プロセスチューブに発生した空気及びガスは活性炭フィルタを通 して排出される。二つの成分を互いに圧縮することによって、空気及び煙霧の両 方を放出する。 上文中に説明したように、キントラーゼン等の文献に開示されたシステムと同 様のシステムは、加えられた圧縮力によって除去されなかった捕捉された気泡に より生ぜしめられた混在物や、未重合粉体により生ぜしめられた混在物を含むセ メントを製造しやすい。更に、キントラーゼン等が説明した種類のシステムは、 混合プロセスの実行時に煙霧を放出してこれを濾過する必要があり、煙霧を吸収 するためのチャーコールフィルタを必要とし、モノマーと粉体との混合及びガス の搾り出しに比較的信頼性の低い力（手で加えた圧縮力）を使用することを必要 とする。 本願に組み込んだ特許出願は、いつでも使用できる単一の装置を使用して、真 空排気してある混合チャンバに粉体成分及び液体成分（予め殺菌して別々の成分 チャンバに貯蔵してある）を同時に噴射し、このチャンバ内で成分を均等に混合 し（噴射を実質的に湿潤し）、重合プロセスによって形成されたセメントを手術 の固定で必要とされるだけ送出することによって、骨セメントを調製し送出する ための方法及び装置に関する。 均等な混合は、成分チャンバと混合チャンバとを相互連結する別々の一方向ノ ズルを介して成分チャンバの内容物に混合チャンバの真空の作用を同時に加え、 粉体を混合チャンバ内に飛散させ且つ液体を混合チャンバ内に噴霧することによ ってなされる。ノズルは、成分を混合チャンバ内で予め選択された距離で相互作 用させ、粉体を均等に含浸させ且つ完全に混合し、均等な反応生成物を生産する 所定の方法で設計されており且つ配向されている。 高品質のセメント混合物を生産するが、本願に組み込んだ現在継続中の特許出 願に教示された「噴射」技術は、３チャンバ装置（二つの貯蔵チャンバ及び一つ の混合チャンバ）であり、成分を混合チャンバ内で予め選択された距離で相互作 用させるのに上述の特別に設計されたノズルを使用することを必要とする。 上掲の文献によって例示される当該技術の現状に鑑みると、上述の粉体状骨セ メント成分及び液体骨セメント成分の反応生成物として形成されたセメント混合 物を未重合の粉体が汚染する可能性を小さくする方法及び装置を提供するのが望 ましい。 この目的のため、重合の開始前に粉体をモノマーでできるだけ湿潤させること によってセメントの耐久性を改善する、均等な粉体／モノマー混合物を製造する 方法及び装置を提供するのが望ましい。 更に、粉体を液体モノマー成分で実質的に湿潤させるばかりでなく、結果的に 得られた反応生成物であるセメント混合物から空気をできるだけ多く除去し、反 応生成物中に気泡混在物が残る可能性を小さくし、セメントの耐久性を更に向上 する方法及び装置を提供するのが望ましい。 更に、上述の成分の混合時に発生する有害煙霧及び他のガスの通気を処理する ための真空ポンプ、真空ホース、別体の排気システム、フィルタ、等を必要とし ない方法及び装置を提供するのが望ましい。 更に、セメント調製作業に亘って無菌骨セメントの一体性を維持し、セメント の調製−送出プロセスを完了するためにセメント送出ユニットと協働するように 設計された、骨セメント成分、真空接続等を追加することを必要としない、いつ でも使用できる単一の２チャンバ装置を使用して骨セメントの調製を行うことが できる方法及び装置を提供するのが望ましい。 更に、混合作業自体の実行前に反応成分を一緒にする必要がなく、真空排気し た充填済みの粉体チャンバ内に、真空の作用を使用して、粉体が実質的に湿潤さ れるように設計された方法で液体成分を導入し、混合チャンバ内で粉体成分と液 体成分とを均等に混合し、これによって粉体成分を液体成分で含浸する、骨セメ ントを調製するための方法及び装置を提供するのが望ましい。 発明の概要 従って、本発明の目的は、上述の粉体状骨セメント成分及び液体骨セメント成 分の反応生成物として形成されたセメント混合物を未重合の粉体が汚染する可能 性を小さくする方法及び装置を提供することである。 この目的を更に進めると、本発明の別の目的は、重合の開始前にできるだけ多 くの粉体が液体モノマーで含浸された均等な粉体／モノマー混合物を製造する方 法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、粉体を液体モノマー成分で実質的に湿潤させるばか りでなく、結果的に得られた反応生成物であるセメント混合物から空気をできる だけ多く除去する方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、更に、上述の成分の混合時に発生する有害煙霧及び 他のガスを放出するための真空ポンプ、真空ホース、別体の排気システム、フィ ルタ、等を必要としない方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、セメント調製作業に亘って無菌骨セメントの一体性 を維持し、セメントの調製−送出プロセスを完了するためにセメント送出ユニッ トと協働するように設計された、骨セメント成分、真空接続等を追加することを 必要としない、いつでも使用できる単一の２チャンバ装置を使用して骨セメント の調製を行うことができる方法及び装置を提供することである。 本発明の更に別の目的は、商業的に入手できる標準的なコーキングガンを上述 のいつでも使用できる単一のセメント調製装置と協働して使用することによって セメントを送出できるようにし、セメント調製−送出プロセスを完了することで ある。 本発明の更に別の目的は、混合作業自体の実行前に反応成分を一緒にする必要 がなく、真空排気した充填済みの粉体チャンバ内に、真空の作用を使用して、粉 体が実質的に湿潤されるように設計された方法で液体成分を導入し、混合チャン バ内で粉体成分と液体成分とを均等に混合し、これによって粉体成分を液体成分 で含浸する、骨セメントを調製し送出するための方法及び装置を提供することで ある。 本発明の第１の特徴によれば、粉体状ポリマー骨セメント成分を収容した真空 排気した混合チャンバに液体モノマー骨セメント成分を制御手段によって導入し 、これによって、貯蔵された粉体を上文中に定義したように「実質的に湿潤」さ せ、即ち全ての粉体状ポリマー成分を或る程度粉体ポケットができないように湿 潤させる。 制御手段は、本発明の好ましい実施例によれば、真空充填した粉体チャンバ内 への液体モノマーの放出を、真空の作用で、調時的に、複数のモノマー分配チャ ンネルを使用して段階的に行う。 液体成分拡散手段を含む分配チャンネルは、真空排気した混合チャンバの種々 の部分に液体を平行に送出することによって、貯蔵された粉体を実質的に湿潤さ せる。粉体の実質的な湿潤は、均質な骨セメント混合物を最終的に得ることがで きるように設計されている。 本発明の一つの特定の特徴によれば、真空充填した粉体状ポリマーチャンバを 使用し、このチャンバに液体モノマーを導入する、均質な自己硬化性２成分粉体 ／液体骨セメントを調製するための装置は、（ａ）液体モノマーを収容するため の加圧チャンバ、（ｂ）粉体状ポリマーを収容するための真空充填した粉体チャ ンバ、及び（ｃ）真空充填した粉体チャンバへの液体モノマーの導入を、粉体チ ャンバ内に収容された粉体状ポリマーを実質的に湿潤するように制御するための 手段を有する。 骨セメント成分をひとたび一緒にする（即ち粉体を湿潤させる）と骨セメント 成分が完全に混合するようにすることに関する、本発明の変形例は、粉体状ポリ マー成分を液体モノマー成分と混合したときに重合反応生成物として形成される 自己硬化性骨セメントを調製し送出するための装置において、（ａ）粉体状ポリ マー成分を収容するための真空排気された第１成分チャンバと、（ｂ）液体モノ マー成分を収容するための第２成分チャンバと、（ｃ）第２成分チャンバに収容 された液体モノマー成分の第１成分チャンバ内の多くの種々の箇所への送出を、 第１成分チャンバ内に収容された粉体状ポリマー成分を実質的に湿潤させるよう に制御するための手段と、（ｄ）粉体状ポリマー成分を第１成分チャンバ内で液 体モノマー成分と均等に混合し、これによって粉体状ポリマー成分を液体モノマ ー成分で含浸させるための手段とを有することを特徴とする。 本発明の等に別の実施例は、骨セメントの調製自体に限定されず、粉体及び液 体成分を混合するための混合装置を考えている。 このような混合装置の一つは、（ａ）粉体状ポリマー成分を収容した真空排気 された第１容器と、（ｂ）液体モノマー成分を収容した第２容器と、（ｃ）第１ 容器の真空排気後、液体成分を第１容器に引き込むことができるように、第１及 び第２の容器を連結するための手段と、（ｄ）第１容器内に収容された粉体状成 分を実質的に湿潤するように液体成分を第１チャンバに導入するための手段とを 有する。 本発明は、更に、液体モノマー成分及び粉体状ポリマー成分から骨セメントを 調製するための方法、粉体状成分と液体成分とを混合するための方法、及び粉体 状成分を液体成分で含浸させるための方法を考えている。これらの方法は全て、 真空力を使用して成分を一緒にしたときに粉体が実質的に湿潤されるように設計 されている。これらのプロセスは全て、骨セメント混合物の調製又は骨セメント の調製と関わりのない用途での他の成分混合物の調製のいずれかで、均質な成分 混合物が得られる可能性を高める。 一つのこのような方法の特定の例は、粉体状ポリマー成分と液体モノマー成分 の化合により形成された自己硬化性骨セメントを調製し、送出するための方法で あり、以下の工程を含む。即ち、（ａ）粉体状ポリマー成分を、真空排気した混 合チャンバに収容する工程、（ｂ）液体モノマー成分を別の加圧成分チャンバ内 に収容する工程、及び（ｃ）チャンバ内に収容された粉体状ポリマー成分を実質 的に湿潤するように、混合チャンバ内への液体モノマー成分の導入を制御する工 程を含む。 本発明の別の特徴は、新規なプランジャーヘッド自体に関する。このプランジ ャーヘッドは、プランジャーヘッドの先端が内部に延びる真空排気された混合チ ャンバ内に収容された粉体状成分を、プランジャーヘッドの基端に取り付けられ た加圧チャンバ内に収容された液体成分と混合するためのシステムの部品として 使用される。 特別の例として、本発明の一つの特徴で考えられているプランジャーヘッドは 、（ａ）真空排気された混合チャンバ内の多くの異なる位置への加圧チャンバ内 に収容された液体成分の導入を、混合チャンバ内に収容された粉体成分を実質的 に湿潤させるように制御するための手段、及び（ｂ）粉体成分及び液体成分を混 合チャンバ内で均等に混合し、これによって粉体成分を液体成分で含浸させるた めの手段を含む。 本発明は、更に、本発明の教示を使用したプロセスの製品に関する。 本発明は、均等に混合される必要がある、骨セメント及び粉体状成分と液体成 分とからなる他の混合物を、真空排気した重合された粉体成分チャンバ及び別の 加圧状態の液体成分チャンバを含むいつでも使用できる単一の２チャンバ装置を 使用して調製するための方法及び装置を提供する。粉体成分チャンバ内の真空は 、本発明で考えている制御手段とともに、液体成分を粉体チャンバに亘って、こ れらの成分を均質に混合する均等に且つ制御された方法で分配するのに使用され る。骨セメントの用途では、均質に混合することによってセメントの耐久性が向 上する。本発明の実施にあたり、空気及び／又は煙霧用の別体の真空ホースアタ ッチメントや別の通気システムは必要とされない。 本発明のこれらの目的及び他の目的、実施例及び特徴、及びこれらを得るため の方法は当業者には明らかであろう。本発明自体は、以下の詳細な説明を添付図 面と関連して読むことによって最もよく理解されるであろう。 図面の簡単な説明 第１図は、本発明による例示の骨セメント調製−送出装置の部分断面図である 。装置は、いつでも使用できる状態で示してある。 第１Ａ図は、第１図に示すタイミングステップを持つナイフブレードアッセン ブリ及びナイフブレードカラーの分解図である。 第２図は、プランジャーヘッドに取り付けられた状態で第１図に示す種類の例 示の攪拌ロッドアッセンブリを例示の液体成分拡散手段とともに示す図である。 これらは両方とも、本発明の好ましい実施例によれば、第１図に示す真空充填し た粉体チャンバ内に設置されている。 実施例 上文中に記載した本発明の種々の特徴を例示するために使用できる、本発明の 好ましい実施例の教示を組み込んだ例示の骨セメント調製−送出装置を第１図に 示す。第１図に示す装置は、いつでも使用できる状態で示してある。 特定的には、第１図は、図面を特定的に参照して以下に更に詳細に説明するよ うに、図示の組み合わせ（装置１００を形成する）において、調時的順番で互い に作用を及ぼし、真空／粉体／混合チャンバへのモノマーの放出を段階的に行う 一組の構成要素を示す。モノマーを粉体チャンバに亘って均等に制御された方法 で分配し、骨セメントの均質な混合物を形成する。 第１図に示す本発明の例示の実施例の構成要素は、主真空シール１０１、粉体 ／真空チャンバ１０２（本明細書中、「混合」チャンバとも呼ばれる）、ワイヤ メッシュスクリーン１０３、スリット付きプラスチックチューブを含む周方向モ ノマーディフューザー１０４、スリット付きプラスチックチューブを含むモノマ ーコアディフューザー１０５、プランジャーヘッド１０６、プランジャーシール １０７、攪拌ロッドアッセンブリ１０８（第２図に示すロッド２０８ａ及びコラ プシングワイヤフィラメント２０８ｂを含む）、モノマーチャンバ１０９、ナイ フブレードカラー１１０ａ及びナイフブレードチューブ１１０ｂを含む中空ニー ドルナイフブレードアッセンブリ１１０（基端膜シール及び先端膜シールを穿剌 するための二重エッジナイフブレード形態を参照されたい）、モノマーチャンバ １０９に面した膜シール（下文において膜シール１１４と呼ぶ）用の内膜取り付 けブロック１１１、タイミングステップを持つナイフブレードカラー１１２、ナ イフブレードアッセンブリ１１０の内腔内に突出したタイミングステップ押縁１ １２ａ、ナイフブレードアッセンブリリテーナ押縁１１２ｂ、粉体／真空チャン バ１０２に面した膜シール１１３、モノマーチャンバ１０９に向いた膜シール１ １４、主真空シールの穿刺に使用するナイフブレード１１５（細かなぎざぎざを 備えたブレード）、可撓袋１１６（モノマーチャンバ１０９内に示す）、先端真 空チャンバシール１１７、スクレーパブレード１１８（チャンバ壁から全ての混 合物を除去する）、及びモノマーチャンバ通気孔１１９である。 上述の構成要素の各々の夫々の機能、及び以下に説明する本発明の目的を達成 するためにこれらの構成要素がどのように相互作用するのかを第１図並びに第２ 図を参照して以下に詳細に説明する。 第１Ａ図は、第１図に図示してあり且つこの図を参照して説明したナイフブレ ードアッセンブリ１１０及びタイミングステップを持つナイフブレードカラー１ １２の分解図であるということもできる。 単に例示の目的で、粉体状ポリマー成分を液体モノマー成分と混合したときに 重合反応生成物として形成される自己硬化性骨セメントを、人工関節を固定する ための手術のような手術中に送出するため、調製するものと仮定する。 更に、第１図に示す構成要素が図示のように組み立ててあり、真空排気された 無菌粉体チャンバ１０２内に収容された無菌乾燥粉体ポリマー成分、及び無菌モ ノマーチャンバ１０９内に収容された無菌液体モノマーが入っているものと仮定 する。モノマーチャンバ１０９は、例えば、ポリエチレンのような成形物を使用 して形成できる。粉体／真空（混合）チャンバ１０２は、例えば、射出成形ポリ エチレンでできているのがよく、本発明の例示の実施例によれば、約１０インチ まで（to approximately 10”of pressure）真空排気してあるのが適当である。 第１図には、装置１００の小出し端部に一枚の膜（シール１１７）が設けられ 、プランジャーのところに別の膜（シール１１３）が設けられたチャンバ１０２ が示してある。 第１図に可撓袋１１６を含むように図示してある第２チャンバ即ちモノマーチ ャンバ１０９は、モノマーで充填でき、通常の大気圧下で収容できる。 チャンバ１０２及び１０９等のチャンバ内にこれらの成分を導入し、これらの 成分が無菌であることを保証するための技術は、当業者に周知である。例えば、 粉体／真空チャンバ１０２は、γ線殺菌法を使用して無菌化でき、モノマーチャ ンバ１０９を最初に無菌化し、次いで段階的濾過手段によって無菌充填する。こ のような技術は、本発明自体の一部を構成しないため、本明細書中ではこれ以上 論じない。 本発明による一つの新規な特徴は、粉体状ポリマー成分と液体モノマー成分の 化合により形成された自己硬化性骨セメントを調製し、送出するための方法であ り、以下の工程を含む。即ち、（ａ）粉体状ポリマー成分を、真空排気した混合 チャンバに収容する工程、（ｂ）液体モノマー成分を別の加圧成分チャンバ内に 収容する工程、及び（ｃ）チャンバ内に収容された粉体状ポリマー成分を実質的 に湿潤するように、混合チャンバ内への液体モノマー成分の導入を制御する工程 を含む。これらの工程は、製品が手術時に固定を行う際に耐久性があるセメント が容易に調製され且つ送出されるようにする他の工程とともに、第１図を参照し て以下に詳細に（これらの工程を行うための適当な装置とともに）説明する。 調製−送出手順を開始するため、使用者は第１図に示すモノマーチャンバ１０ ９に力を及ぼす（例えば前方に押す）。 モノマーチャンバ１０９を前方に横方向に移動し、膜取り付けブロック１１１ 及び膜シール１１４を中空ニードルナイフブレードアッセンブリ１１０に押し付 け、モノマーチャンバ１０９をシールする膜シール１１４を第１図に示すナイフ ブレードチューブ１１０ｂで破る。 本発明の好ましい実施例によれば、上述の取り付けブロック１１１は、例えば 、ポリエチレンのような成形物を使用して形成できるということに着目されたい 。更に、本発明の好ましい実施例によれば、本明細書中に説明した全てのシール は、例えば、共積層フィルム又は単層フィルムを使用してつくられているのがよ い。 更に、本発明の好ましい実施例によれば、ナイフブレードアッセンブリ１１０ は、ナイフブレードカラー１１０ａ及び中空「注射器状」ナイフブレードチュー ブ１１０ｂを含むということに着目すべきである。ナイフブレードチューブ１１ ０ｂの基端に設けられた第１穿刺縁部は、シール１１４を支持した状態で示して ある取り付けブロック１１１を以下に説明する方法でチューブ１１０ｂに向かっ て前方に押したとき、シール１１４を破るように機能する。 カラー１１０ａは、例えば、ポリエチレンのような成形物を使用して成形でき る。ナイフブレードチューブ１１０ｂは、例えば、金属製であり、接触したシー ルの部分を破り且つこれを保持するように設計されたノッチを持つ尖端を有する 。 第１図に関して説明した本発明の記載によれば、ナイフブレードアッセンブリ １１０は、使用者がモノマーチャンバ１０９の後露呈部分に力を加え続けると前 方に移動し続けるように構成されている。 本発明の好ましい実施例によれば（本発明の全ての実施例を実施する必要はな い）、ナイフブレードカラー、及びタイミングステップ押縁１１２ａがナイフブ レードアッセンブリ１１０の内腔内に突出したタイミングステップ１１２により 、瞬間的遅延が生じる。この遅延の後、粉体／真空チャンバ１０２に最も近い中 空ニードルナイフブレードアッセンブリ１１０の縁部が、モノマーを真空から遮 断していた膜１１３を破る。 本発明の好ましい実施例によれば、タイミングステップ機能は、ナイフブレー ドアッセンブリ１１０の内腔内に（特定的には、ナイフブレードカラー１１０ａ の行路内に）突出した弾性押縁をナイフブレードカラー及びタイミングステップ １１２に形成することによって実現できる。その結果、弾性押縁は、カラーに十 分な圧力が加えられるまで、ナイフブレードアッセンブリ１１０が前方に移動し ないようにする。このような押縁の一部である押縁１１２ａを第１図に示す。押 縁１１２ａは、ナイフブレードカラー１１０ａのチャンバ１０２に向いた側部と 接触するように設計されている。別の態様では、本発明では、ナイフブレードカ ラーのタイミングステップに形成された剛性タイミングステップ押縁に押し付け られたときに撓み、これによってナイフブレードカラーが適当な時期に前方に移 動できるようにする弾性ナイフブレードカラーを使用することを考える。 押縁１１２ａの目的は、ナイフブレードがモノマーシール１１４を破る前にシ ール１１３を穿刺しないようにすることである。混合を均等に行い、真空の効果 を制御する上でタイミングが極めて重要である。本発明の好ましい実施例では、 上述のタイミングステップ又はこれと等価の順次排出機能を行う手段によって排 出手順を制御するようになっている。 本発明の好ましい実施例によれば、タイミングステップを持つナイフブレード カラーには、第１図に示すナイフブレードアッセンブリリテーナ押縁１１２ｂに よって例示される別の押縁が形成されている。押縁１１２ｂの目的は、ナイフブ レードカラー１１０ａがモノマー成分拡散プロセスの作動と干渉しないようにす ることである。 タイミングステップを備えた上述のナイフブレードカラーは、装置１００の組 み立て時に固定ブロックとしても役立つということに着目すべきである。 本発明の説明をシール１１３を破った時点に戻す。真空のためモノマーを袋１ １６から引出し、モノマーが袋から取り出されたとき、袋の体積は、第１図にモ ノマーチャンバ１０９の部分として示す通気孔１１９（通気孔１１９は、モノマ ーチャンバ１０９の後露呈部分に例示として示してある）を通って進入する空気 によって置換される。 両成分が内部に存在すると、チャンバ１０２内に貯蔵された粉体が実質的に濡 れるように制御される方法で事実上混合チャンバ（チャンバ１０２）となるもの に、モノマーを、袋１１６（又は任意の他の適当なモノマー成分貯蔵装置）から 真空の作用でどのように排出するのかを、第１図に示す装置１００の残りの要素 の説明に関して以下に説明する。装置１００の構造を完全に説明し、これが理解 されれば、本発明の目的がどのように達成されるかは、当業者には明らかであろ う。従って、装置１００の残りの要素が示してある第１図を再び参照する。 第１図に示す本発明の例示の実施例によれば、チャンバ１０２は、チャンバの 壁の内側に沿って周方向に延び、「管状」スクリーンを形成する、上文において ワイヤメッシュスクリーン１０３と呼ぶものを有する。更に、第１図は、スリッ ト付きプラスチックチューブ１０４（本明細書中下文において、「スリットスク リーン」１０４とも呼ぶ）を備えた周方向モノマーディフューザーと呼ぶ、ワイ ヤメッシュスクリーン１０３の壁の内側に沿って周方向に延びるものを示す。 以下に説明する理由により、スリットスクリーン１０４は、好ましくはポリエ チレンチューブであり、チューブの全領域に亘って斜行パターンをなして延びる 約６．３５mm（約０．２５インチ）の長さのスリットがチューブ自体に設けられ ている。 ワイヤメッシュスクリーン１０３及びスリットスクリーン１０４（本明細書中 、液体成分拡散手段とも呼ばれる）は、プランジャーヘッド１０６がチャンバ１ ０２の内壁に及ぼす圧縮力によってチャンバ１０２内の所定位置に保持される。 この場合、これらのスクリーンは、液体モノマー成分がスクリーンを通ってチャ ンバ１０２の壁に配置されたモノマー分配チャンネルに、第２図（チャンバ壁２ ０２の例示のモノマー分配チャンネル２９９を示す）を参照すればわかるように 、（本発明の好ましい実施例に従って）流入できるようにする開口部を備えてい なければならない。 「二重」スクリーン（ワイヤメッシュスクリーン１０３及びスリットスクリー ン１０４）の目的は、モノマーが、先ず最初に、ワイヤメッシュスクリーン１０ ３を「通って分散される」前に、チャンバ１０２の内側壁を下方に（例えば第２ 図に示すモノマー分配チャンネル２９９で）移動できるようにすると同時に、製 品の輸送中、貯蔵中等に粉体がワイヤメッシュスクリーン１０３を詰まらせるこ とがないようにすることである。 チューブ１０４のスリットは、好ましくは、真空シールが破られたときでも粉 体がワイヤメッシュスクリーン１０３を通過しないようにするのに十分狭幅であ り、スリットは、チャンバ１０２内に詰まった粉体内に液体モノマーを勢いよく 通すことができるようにするのに十分可撓性である。 本発明の一実施例では、スリットスクリーン１０４はテフロン製である。この 材料（又はコーティング）により、モノマーチャンバ１０９／プランジャーヘッ ド１０６の組み合わせがチャンバ１０２の壁に沿って滑らかに移動できる。 液体モノマーを本発明の好ましい実施例に従ってチャンバ１０２の周囲に分散 することに加え、液体モノマーはチャンバ１０２の「コア」にも送出される。本 発明のこの一つの特徴によれば、粉体を粉体マスの外側及び内側の両方から湿潤 させ、湿潤プロセスの効率を高めることが考えられている。 粉体マスのコアへ液体を送出するため、中央ステム１０５（第１図に示す例示 のプランジャーヘッド１０６アッセンブリの部分として示してある）を使用する 。 図示のプランジャーヘッド１０６アッセンブリは、随意であるが、攪拌ロッド アッセンブリ１０８を更に有する。攪拌ロッドアッセンブリ１０８は、ひとたび 二つのセメント成分が合一したとき、これらの成分を攪拌する（更に混合する） のに使用できる。 中央ステム１０５は、プランジャーヘッド１０６に取り付けられた、直径が約 ６．３５mm（０．２５インチ）と細いテフロンチューブを使用して製造できる。 このように製造された中央ステム１０５は、平らにされており且つ上文中に説明 したスリットスクリーン１０４と同様にスリットが付けられたチューブである。 モノマーチャンバ１０９を粉体／真空チャンバ１０２に向かって押し、真空を 破った（上文中に説明したように）とき、液体モノマーがチャンバ１０２に勢い よく流入し、二つの方向に分かれる。即ち、（１）モノマーの幾分かは、中央ス テム１０５を通ってその下流に勢いよく流れ、このステムのスリットから詰め込 まれた粉体の中央に流出し、（２）残りのモノマーは、プランジャーヘッド１０ ６の壁の一方に当たり、チャンバ１０２の内側壁に向かって半径方向外方に（例 えば、第１図に示すモノマー分配チャンネル１９９を通って）移動し、チャンバ １０２の壁に配置されたモノマー分配チャンネル（第２図に示すチャンネル２９ ９と同様）に入り、チャンバ１０２の全内側壁に亘って延びるワイヤメッシュス クリーン１０３を通過する。ここから、液体は大径のテフロンチューブ（スリッ トスクリーン１０４）のスリットを通過し、粉体パックの周囲から粉体内に勢い よく流入する。 これに続いて二つのセメント成分を互いに機械的に混合するため、上述の攪拌 ロッドアッセンブリ１０８がプランジャーヘッド１０６に組み込まれているのが よい。本発明の一実施例による攪拌ロッドアッセンブリは、直径が３．１７５mm （０．１２５インチ）の「Ｕ」字形状を持ち、コラプス型(collapsible)ワイヤ メッシュが「Ｕ」の間に設けられている。使用者がモノマーチャンバの「ハンド ル」を回すと、この運動が攪拌ロッドアッセンブリ１０８に伝えられ、アッセン ブリが回転し、二つのセメント成分を物理的に混合する。 上文中に示したように、第２図は、第１図においてプランジャーヘッドに取り 付けられた状態で示す種類の例示の攪拌ロッドアッセンブリ１０８を例示の液体 成分拡散手段（第１図のワイヤメッシュ１０３及びスリットスクリーン１０４） とともに示す。これらの液体成分拡散手段は、本発明の好ましい実施例によれば 、両方とも、真空充填された粉体チャンバ内に設置されている。 特定的には、第２図は、第１図のチャンバ１０２をチャンバ２０２として示す 。ここで、チャンバ２０２は、上文中で言及した例示のモノマー分配チャンネル （これらのチャンネルは、チャンネル２９９によって例示されているように、チ ャンネル２０２の壁に配置されている）、膜シール２１７（第１図のシール１１ ７と対応する）、スクリーン２０３及び２０４（第１図に示すスクリーン１０３ 及び１０４と夫々対応する）、スリット付き中央ステム２０５（第１図の中央ス テム１０５と対応する）と組み合わせた状態で示す攪拌ロッドアッセンブリ２０ ８（第１図の攪拌ロッドアッセンブリ１０８と対応する）を含む。攪拌ロッドア ッセンブリ２０８は、上文中で言及した「Ｕ」字形状チューブ及びコラプス型ワ イヤメッシュ（混合用フィラメント）を含むように示してあり、これらの構成要 素は、第２図では、夫々ロッド２０８ａ及びフィラメント２０８ｂとして示して ある。 第２図は、更に、プランジャーヘッド２０６に取り付けられた攪拌ロッドアッ センブリ２０８及び中央ステム２０５を示す。プランジャーヘッドは、この図で は、第１図に示すプランジャーヘッドと異なる（プランジャーヘッド１０６は円 錐形形状である）形状を持つように示してある。中央ステム、随意の攪拌ロッド アッセンブリ、及びプランジャーヘッドは協働するようになっている。 本発明の一実施例によれば、上文中に説明した混合手順（攪拌ロッドアッセン ブリを使用した）の完了前、最中、又は後のいつでも、第１図に示すアッセンブ リ全体を（例えばカートリッジを手で上下に振ることによって）攪拌し、二つの 成分を更に完全に混合することができる。 骨セメントの多くの用途では、混合物を圧縮して混合プロセスを完了し、手術 中に固定を行うためにセメントを必要に応じて送出する混合物小出し相を開始す るため、使用者は、以下に説明する工程を行う前に６０秒乃至１８０秒待機しな ければならない。末端使用者は、上文中に言及した圧縮−小出し作業の開始前に 多少の時間に亘って待機することによって、骨セメントの粘度を制御できる。 第２図を更に参照する。この図には、上文中で主真空シール１０１（第２図に はシール２０１として示してある）と呼ぶものも示してあるということに着目さ れたい。このシールは、例えば使用者がモノマーチャンバ１０９に手で力を及ぼ すとき、又は成分混合物調製工程の圧縮相の開始時に、ナイフブレード１１５で 破ることができる。 第１図に示す本発明の例示の実施例によれば、主膜シール１０１は、プランジ ャー１０６の基端側に、モノマー成分チャンバ１０９（ナイフブレード１１５が チャンバ１０９からシール１０１に向かって延びている）とプランジャーヘッド １０６との間に位置決めされている。別の態様では、主膜シール１０１をプラン ジャーの先端側に位置決めしてもよい。 同時押出しフィルム又は積層フィルムをプランジャーヘッド１０６の外側面に 設けることによって実現できる主膜シール１０１の目的は、プランジャーヘッド １０６が真空排気されたチャンバ１０２内に引き込まれないようにすること、及 び真空排気されたチャンバ１０２から真空が失われないようにすることである。 従って、以下に説明する混合圧縮相の開始直前にこのシールを破るのが好ましい 。 アッセンブリ１００全体をコーキング−スタイルガン（図示せず）に装填し、 圧縮相を開始したとき、モノマーチャンバが前方にチャンバ１０２の大きなテフ ロンチューブの内側壁に沿って押され、短い距離だけ移動した後、プランジャー 壁１０６の後方を押す。 第１図に示す装置１００と関連して使用するのに適した商業的に利用可能な小 出しガンは、ハウメディカ社の高性能骨セメントガン６２０５−１−５００型で ある。 混合物の圧縮は、セメントの小出し前に粉体とモノマー液体からなる良好な均 質な混合物を形成するための手段として役立つ。例えば、収容された粉体の粒子 間に捕捉されており、次いで混合物に入り込む空気は、圧縮によって少なくする ことができる。圧縮は、モノマーチャンバ１０９の後露呈部分を押圧するガンで プランジャーヘッド１０６を膜シール１１７に向かって押すことによって行われ る。 最終的には、ガンによって加えられた力により、膜シール１１７（混合チャン バ１０２の先端に配置された）が、混合物を圧縮するプランジャーヘッド１０６ の圧力によって破られる。これが起こったとき、通路が開き、調製されたセメン トがこの通路を通ってチャンバ１０２から流れることができる。 重合させたセメント混合物を小出しするため、使用者はガンの引き金を引き続 け、混合物を使用者にとって望ましい速度で通路１４５を通して圧送する。 圧縮相中、モノマーチャンバ１０９及びプランジャーヘッド１０６の両方がチ ャンバ１０２内に下方に移動し（これらは、第２図に示す構成要素２０９、２０ ６、及び２０２と夫々対応する）、第２図に示す上述の攪拌ロッド２０８ａがプ ランジャーヘッド１０６及びモノマーチャンバ１０９の後側を通過するというこ とに着目すべきである。この際、攪拌アッセンブリのワイヤメッシュ（フィラメ ント２０８ヘッド）は単に潰れる。 その結果、重合させたセメントコンパウンドがアッセンブリ１００の前方から 外に強制的に出される。この際、プランジャーヘッド１０６と干渉しない。中央 ステム１０５は、「平らにされている」ため、小出しノズルの中央を前方に移動 するだけであり、セメントはその周りを通って流出する。 別の態様では、中央ステム１０５の先端を「尖端」形態にし、尖端が小出し膜 （シール１１７）を「切り」、セメントが流出できるようにする（これは、圧縮 相の終わりにシール１１７を十分な圧力で飛び出させる代わりである）。 更に第１図を参照する。この図には、Ｏ−リングプランジャーシール１０７が 示してある。ゴム製Ｏ−リングシールを使用することによって実現できるＯ−リ ングプランジャーシール１０７は、（本発明の好ましい実施例では）第１図に示 す装置の貯蔵時にチャンバ１０２内の真空をシールし、第１図に示す装置１００ を使用するとき、チャンバ１０２内の混合物を保持するのに役立つ。 本発明の説明を完了するため、第１図を更に参照し、図示の装置１００の構成 要素の大部分を支持するプランジャーヘッド１０６の機能を説明する。プランジ ャーヘッド１０６は、例えば、混合中の成分を本明細書の教示に従って反応でき るようにするために予め選択した拡散手段を支持し且つ配向するため、本明細書 中に記載した教示に従って形成された任意の所与の装置で使用された構成要素と 組み合わせて設計されているということは理解されるべきである。 第１図に示す本発明の実施例によれば、プランジャーヘッド１０６は、スクレ ーパブレード１１８として示すナイフエッジを更に有する。このナイフエッジは 、セメント小出しプロセス中にセメント混合物をチャンバ１０２の壁から掻き取 る機能を備えている。更に、スクレーパブレード１１８は、粘度が高い混合物が 、混合−小出しプロセスの圧縮相中にプランジャーを通過しないようにするのに 役立つ。 更に、第１図に関し、プランジャーヘッド１０６は、第１図に示すチャンバ１ ０２のように円錐形形状の先端を持つ粉体真空（混合）チャンバと関連して使用 する場合、好ましくは、図示の円錐形形状を持つように設計されるということに 着目すべきである。このように形状が一致するように設計することにより、最大 量のセメントを上文中に説明した方法で通路１４５を通して圧送できる。プラン ジャーヘッド１０６を製作するための適当な材料は成形ポリエチレンである。 第１図に示す装置１００で使用されるプランジャーヘッド（プランジャーヘッ ド１０６）は、それ自体本質的に新規なものであると考えられ、添付図面に示し 且つ上文中に説明したように、（ａ）真空排気された混合チャンバ内の多くの異 なる位置への加圧チャンバ内に収容された液体成分の導入を、混合チャンバ内に 収容された粉体成分を実質的に湿潤させるように制御するための手段、及び（ｂ ）粉体成分及び液体成分を混合チャンバ内で均等に混合し、これによって粉体成 分を液体成分で含浸させるための手段を含む。 最後に、上述のプロセスにより改良セメント製品が形成されるということに着 目すべきである（当業者は、これを容易に理解するであろう）。従って、上述の プロセスによる全ての製品（セメント質でない製品を含む）が本発明の範疇に含 まれる。 上文中には、上述の全ての目的を達成する方法及び装置が説明してある。上述 のように、当業者は、以上の説明が例示及び説明を目的とするものにすぎないと いうことを理解するであろう。以上の説明は、本発明を網羅的に説明しようとす るものでも、本発明を開示の正確な形態に限定しようとするものでもなく、以上 の記載に照らして多くの変形及び変更を行うことができるということは明らかで ある。 例えば、本明細書中に説明した方法及び装置は、粉体状ポリマー及び液体モノ マー成分から骨セメントを調製することに関して説明がなされたが、当業者は、 このような方法及び装置が、骨セメントの調製と関係がない用途での他の粉体成 分及び液体成分を本明細書中に教示した混合システム、プランジャーヘッド設計 、等を使用して混合するのに非常に適しているということを容易に理解するであ ろう。 本発明で考えられている別のシステムの例には、上文中に説明した一つの「出 口」（開放された場合に第１図のシール１１４を通る出口）でなく複数の「出口 」がモノマーチャンバ自体に設けられたシステムが含まれる。換言すると、上文 中に説明した実質的に湿潤させる目的を予め定められた制御された方法で達成す るため、粉体パックの種々の部分に通じる複数のモノマー分配チャンネルに供給 を行うため、全体に別々の通路を使用できる。 本明細書中に説明した実施例及び例は、本発明の原理及びその実際上の用途を 最もよく説明し、これによって他の当業者が本発明を種々の実施例で、考えられ る特定の使用に適した種々の変形態様で最もよく使用できるようにするために提 供された。 従って、本願に添付した請求の範囲は、本発明の真の範囲及び精神の範疇の全 てのこのような変形及び変更をカバーしようとするものであるということは理解 されるべきである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 タナカ，カズナ アメリカ合衆国コネチカット州06807，グ リニッチ，フロンティア・ロード ５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．粉体状ポリマー成分を液体モノマー成分と混合したときに重合反応生成物と して形成される自己硬化性骨セメントを調製し送出するための装置において、 前記粉体状ポリマー成分を収容するための排気された第１成分チャンバ１０２ と、 前記液体モノマー成分を収容するための第２成分チャンバ１０９と、 前記第２成分チャンバに収容された前記液体モノマー成分の前記第１成分チャ ンバ内の多くの種々の箇所への導入を、前記第１成分チャンバ内に収容された前 記粉体状ポリマー成分を実質的に湿潤させるように制御するための手段１１０、 １１０Ａ、１１０Ｂ、１１１、１１２であって、前記液体モノマー成分の前記第 １成分チャンバ内への導入を制御するための前記手段は、前記液体モノマー成分 を前記第１成分チャンバ内へ引き入れる、制御手段と、 前記第２成分チャンバの液体内容物を前記第１成分チャンバの粉体状内容物と 多くの種々の箇所で流体連通するための手段１０３、１０４、１０５であって、 前記液体モノマー成分を前記第１成分チャンバに送出するため、前記第１成分チ ャンバで終端する液体成分拡散手段１０３、１０４を各々備えた複数の液体成分 分配チャンネル１９９を更に有する、流体連通手段と、 前記粉体状ポリマー成分を前記第１成分チャンバ内で前記液体モノマー成分と 均等に混合し、これによって前記粉体状ポリマー成分を前記液体モノマー成分に 含浸させるための手段１０８、２０８とを有する装置。 ２．前記開放手段は、前記第１成分チャンバ内への前記液体モノマー成分の放出 を段階的に行うための手段１１２、１１２Ａ、１１３を更に有する、請求項１に 記載の装置。 ３．前記段階的に行うための手段は、 前記第１成分チャンバ内への前記液体モノマー成分の放出を調時的に段階的に 行うためのタイミングステップ手段１１２、１１２Ａ、及び 前記タイミングステップ手段と協働するシール穿刺手段１１０を更に有する、 請求項２に記載の装置。 ４．前記制御手段は、先ず最初に前記第２成分チャンバのシール１１４を破り、 次いで前記第１成分チャンバのシール１１３を破り、これによって前記液体モノ マー成分を前記第２成分チャンバから前記複数の分配チャンネルを通して前記排 気された第１成分チャンバ内に前記液体成分拡散手段を介して引き込む、請求項 ３に記載の装置。 ５．前記液体成分拡散手段は、 前記液体モノマー成分が前記第１成分チャンバ１０４、１０６に進入できるよ うにするための手段、及び 前記第１成分チャンバへの前記液体モノマー成分の流入を前記粉体状ポリマー 成分が妨げないようにするための手段１０３を更に有する、請求項４に記載の装 置。 ６．前記液体成分拡散手段は、外側ワイヤメッシュスクリーン部分１０３及び内 側スリットスクリーン部分１０４を含む二重スクリーン１０３、１０４を更に有 し、これらのスクリーンの組み合わせにより、前記液体モノマー成分は前記第１ 成分チャンバに進入でき、この際、前記第１成分チャンバへの前記液体モノマー 成分の流入を前記粉体状ポリマー成分が妨げないようにする、請求項５に記載の 装置。 ７．前記液体成分拡散手段１０３、１０４は、成分及び混合物の逆流を阻止する ように作用する、請求項５に記載の装置。 ８．前記液体成分拡散手段は、ワイヤメッシュスクリーン１０３及びスリット付 きプラスチックチューブ１０４の組み合わせからなる、請求項７に記載の装置。 ９．前記チューブ１０４は、テフロンでコーティングしてある、請求項８に記載 の装置。 10．前記制御手段は、前記液体モノマー成分を通過させて前記排気された第１成 分チャンバ内に導入できる中央ステム１０５を更に有する、請求項１に記載の装 置。 11．前記均等に混合するための手段は、前記液体モノマー成分を第１成分チャン バに導入した後、前記液体モノマー成分及び前記粉体状ポリマー成分を攪拌する ための、前記中央ステム１０５と組み合わせた攪拌アッセンブリ１０８を更に有 する、請求項１０に記載の装置。 12．前記攪拌ロッド１０８アッセンブリは、「Ｕ」字形状ロッドを更に有し、コ ラプス型ワイヤメッシュが前記ロッドに掛けてある、請求項１０に記載の装置。 13．前記第１成分チャンバ内でセメント混合物を加圧し、前記セメント混合物か ら圧縮によって空気を出すための手段１０６を更に有する、請求項１０に記載の 装置。 14．前記第１成分チャンバから圧縮状態のセメント混合物を小出しするための手 段１０６、１１７、１４５を更に有する、請求項１３に記載の装置。 15．前記小出しするための手段は、前記制御手段及び前記均等に混合を行うため の手段を含むプランジャーヘッド１０６を有する、請求項１３に記載の装置。 16．前記プランジャーヘッドに圧縮力を及ぼし、前記セメント混合物を加圧して 小出しするための手段を更に有する、請求項１５に記載の装置。 17．前記圧縮力を及ぼすための手段は、コーキングガンである、請求項１６に記 載の装置。