PT1596973E - Dispositivo para mistura de cimento ortopédico - Google Patents

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PT1596973E
PT1596973E PT04707509T PT04707509T PT1596973E PT 1596973 E PT1596973 E PT 1596973E PT 04707509 T PT04707509 T PT 04707509T PT 04707509 T PT04707509 T PT 04707509T PT 1596973 E PT1596973 E PT 1596973E
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Description

DESCRIÇÃO "DISPOSITIVO PARA MISTURA DE CIMENTO ORTOPÉDICO" A presente invenção refere-se a um dispositivo para misturar e administrar cimento ortopédico para ossos ou semelhante. 0 cimento ortopédico para ossos é utilizado em todo o mundo para fixar próteses da anca do joelho e outras próteses numa posição anatómica apropriada. 0 cimento para ossos é produzido misturando intimamente em conjunto dois componentes, normalmente monómero de metilmetracrilato liquido e polimetracrilato em pó. A mistura era previamente efectuada utilizando uma simples bacia e espátula. 0 cirurgião, em seguida, remove a quantidade necessária de cimento e manipula-a manualmente antes de a inserir no interior de uma cavidade formada previamente ou de aplicar a uma superfície do osso ressecçionada onde a prótese vai ser colocada. 0 cimento pode, ou ser aplicado manualmente, ou ser posto numa seringa e aplicado desse modo. Têm sido feitos vários melhoramentos a esta disposição de mistura, incluindo proporcionar disposições para misturar sob vácuo, e melhorar a eficiência da mistura, para resultar num material de cimento homogéneo. Vários dispositivos para mistura de cimento, normalmente sob vácuo, estão actualmente disponíveis e em utilização geral.
Dos dispositivos disponíveis, as formas preferidas são os misturadores do tipo bacia e os misturadores de "seringa". 1
Os misturadores do tipo bacia são, normalmente, proporcionados sob a forma de bacias de mistura seguradas na mão. As substâncias a serem misturadas são colocadas na bacia à qual é aplicado vácuo. As substâncias são misturadas por meio de uma pá rotativa que se prolonga no interior da bacia, a qual é rodada manualmente por meio de um manipulo que se prolonga através da tampa da bacia. Em algumas aplicações, é preferida a utilização de uma tal bacia de mistura, um exemplo da qual é divulgado no documento EP-A-0616552. Muitos cirurgiões preferem "compactar à mão" o cimento. A mistura na bacia tende também a ser preferida pelas enfermeiras, sendo utilizada pela facilidade de misturar neste recipiente. Uma bacia é mais fácil de utilizar e é importante que as enfermeiras se sintam confiantes, uma vez que o tempo certo é muito crucial e a mistura deve estar "certa à primeira tentativa". Muitos cirurgiões também tendem a preferir misturadores de bacia. É crucial que a mistura não comece a endurecer antes de ser aplicada, e os cirurgiões experimentados podem dizer, pelo tacto, quando o cimento está na fase correcta para se aplicar à cavidade do osso.
Estes misturadores do tipo são de ampla utilização e são muito populares. Eles são fáceis de utilizar, permitindo uma mistura consistente repetitiva, independentemente do nivel de praticabilidade do utilizador, e o conceito de mistura utilizado pela bacia é simples e é popular entre as enfermeiras. 0 misturador do tipo bacia é muito flexível uma vez que pode ser utilizado para misturar todos os tipos de cimento e pode ser utilizado para misturar quantidades variadas de cimento. Nos misturadores do tipo bacia onde é aplicado um vácuo elevado, o cimento tem baixa porosidade e, consequentemente, resistência elevada. 2
No misturador do tipo bacia do documento EP-A-0616552, o qual tem um "eixo rotativo", em contraste com a pá que tem um eixo fixo, o cimento é misturado muito intimamente e as probabilidades de "pontos mortos" ou áreas de cimento não misturado são muito pequenas.
Em algumas aplicações, é preferível ou mesmo necessário, aplicar o cimento misturado ao osso ou à cavidade do osso por meio de uma seringa. Na realidade, muitos cirurgiões preferem aplicações do tipo seringa para "comprimir à mão".
Se, para tais aplicações, o cimento é misturado inicialmente numa bacia conforme se descreveu em cima, ele deve, em seguida, ser transferido para uma seringa de administração. Esta transferência pode ser suja e consumir muito tempo e pode expor a mistura a mais aprisionamento de ar. A introdução de ar no interior de cimento produz um cimento fraco, o que tem desvantagens óbvias.
Para ultrapassar este problema, foram concebidos dispositivos de mistura que combinam uma câmara de mistura e uma seringa. Por exemplo, o documento EP-A-0178658 revela um dispositivo para misturar cimento para ossos compreendendo um recipiente de mistura ligado a um dispositivo de abastecimento. Uma fonte de vácuo é ligada ao dispositivo de abastecimento para misturar as substâncias sob vácuo. Este dispositivo tem provado ser um sistema de transferência e mistura muito eficiente e elimina a necessidade de transferir o cimento misturado da bacia de mistura para uma seringa. 3
Os documentos US 4758096 e US 3606094 divulgam também misturadores de cimento para ossos, nos quais o cimento é misturado no próprio recipiente de administração. Na primeira destas patentes, a mistura é efectuada manualmente por meio de um agitador do tipo placa misturadora. A placa misturadora está ligada a um eixo ligado a uma manivela. O agitador é móvel na câmara, tanto axial como rotativamente, para permitir a mistura do cimento pelo utilizador, movendo a manivela vertical e rotativamente. No entanto, tal operação de mistura é dificil e ineficiente e não garante a mistura intima do cimento. Batimentos parciais do "misturador" podem conduzir a áreas de pó não misturado e a mistura não é consistente, e depende da consistência do utilizador.
Outro problema com o sistema do tipo "misturador" é que é dificil misturar cimento de viscosidade padrão utilizando este êmbolo. À medida que a placa é empurrada para baixo para o interior do cimento, encontra uma resistência elevada, a qual pode resultar em ser realizada apenas um batimento de mistura parcial e o cimento ser compactado na base da câmara de mistura.
Além disso, misturadores de mistura na seringa melhorados são divulgados, por exemplo, nos documentos DE-C-883326 e EP-A-0744 991.
Estes misturadores de mistura na seringa, uma vez mais, têm-se tornado muito populares e são de ampla utilização.
Os misturadores de mistura na seringa são muito úteis quando são misturadas e utilizadas quantidades de cimento relativamente pequenas. A maior parte dos misturadores no mercado são concebidos para serem capazes de misturar até uma mistura "dupla" 4 do cimento de volume mais elevado actualmente de utilização vulgar (e.g., Cimento Simplex) .
Em aplicações ortopédicas. São habitualmente utilizados vários tipos diferentes de cimento. Estes cimentos têm caracteristicas e volumes muito diferentes, e também têm viscosidades diferentes. A Tabela 1 abaixo mostra três dos tipos de cimento mais vulgarmente utilizados, mostrando volumes aproximados de pó seco, e o volume correspondente de cimento misturado.
Volumes de Cimento:
Tipo de Cimento Volume de Pó Seco Mistura de Cimento mm3 Volume mm3 SIMPLEX (USA) 302000 135000 PALACOS 125000 130000 CMW 130000 139000 A partir da tabela acima, pode ver-se que os cimentos, tais como o SIMPLEX, têm um volume de pó seco aproximadamente três vezes o de outros cimentos, para produzir o mesmo volume de cimento misturado.
Consequentemente, de um modo geral, para misturadores de mistura na seringa, a câmara de mistura deve ser suficientemente grande para receber, digamos, uma mistura dupla de pó seco de cimento do volume mais elevado habitualmente utilizado, mesmo que o volume real de cimento misturado seja consideravelmente menor. Isto significa que, geralmente, o corpo da seringa ou a câmara de 5 mistura é, de facto, muito maior do que o necessário para outros tipos de cimento, e exige um batimento de mistura mais longo do que seria necessário para os outros cimentos de baixo volume.
Em alguns casos, o cirurgião desejará preparar uma quantidade de cimento ainda maior, e. g., uma mistura tripla. São necessárias maiores quantidades de cimento, e. g., numa operação de revisão, ou para certos tipos de cirurgia primária da anca.
Tais quantidades maiores podem, geralmente, ser misturadas num misturador do tipo bacia, conforme descrito, e. g., no documento EP-A-0616552. No entanto, com os misturadores do tipo seringa, não é, geralmente, possível aumentar simplesmente as dimensões da câmara de mistura, para permitir que mais cimento possa ser misturado.
Aumentar a altura da câmara de mistura para acomodar a maior quantidade de cimento não é viável, uma vez que isto resulta num dispositivo que é simplesmente demasiado grande para manusear confortavelmente. Quanto mais comprida é a câmara, mais difícil se torna introduzir a pá de mistura através da coluna num alinhamento correcto e colocar a pá correctamente. Isto é especialmente assim quando o cimento se torna mais denso e se torna extremamente difícil empurrar a pá para baixo e produzir uma mistura eficaz.
Consequentemente, existe uma necessidade para um misturador combinado e misturador de cimento ortopédico do tipo seringa eficaz e eficiente, fácil de manejar, que não seja desnecessariamente grande mas que seja capaz de misturar misturas de cimento grandes, e. g., triplas, mesmo quando o cimento utilizado é um cimento de grande volume, tal como Simplex. 6
Um misturador que visa tratar este problema é produzido por Stryker (o "misturador de Stryker"), e é descrito no documento US número 5558136 e patentes associadas. Este misturador compreende uma secção em funil, conduzindo ao interior de uma câmara de mistura do corpo de seringa cilíndrico. Uma pá de mistura prolonga-se através da secção em funil e é rodada por meio de uma manivela na tampa da secção em funil. Uma grande quantidade de pó pode então ser introduzida no interior do dispositivo através do funil. Quando é adicionado o monómero, e o pó de cimento e a mistura de monómero, a mistura resultante tem um volume menor que é acomodado dentro do corpo de seringa. A parte em funil pode, em seguida, ser removida, deixando um corpo de seringa simples para ligação a uma pistola de seringa e a um bocal. No entanto, este dispositivo conta com a utilização de cimento de baixa viscosidade o qual, quando misturado, cai, sob a acção da gravidade, no interior do corpo de seringa da câmara de mistura. É também essencial que a fase de mistura seja iniciada imediatamente, assim que seja adicionado o monómero, antes que a mistura comece a endurecer.
Um problema é que pode ser deixado pó não misturado no funil à medida que o cimento se reduz, que não cai no interior da câmara de mistura do corpo da seringa.
Isto pode resultar em pó não misturado a cair no interior do cimento misturado quando a parte em funil é removida, resultando em pontos secos ou mortos e, consequentemente, num cimento quebradiço. 7
Outro problema é que, quando se misturam cimentos padrão ou quando a mistura não é iniciada imediatamente, o cimento em endurecimento pode aderir às paredes em funil e da pá causando perdas elevadas. 0 documento EP-A-1257237 divulqa um aparelho para misturar cimento ortopédico, compreendendo um primeiro funil ou câmara de introdução em forma de bacia, ligada de modo removível a uma extremidade de uma segunda câmara de mistura cilíndrica, adaptada para formar o corpo de uma seringa de administração; e um mecanismo de mistura compreendendo um eixo rotativo que se prolonga através da primeira e segunda câmaras, tendo o eixo, pelo menos, uma lâmina que se prolonga radialmente. 0 perfil da lâmina na primeira câmara adelgaça-se para dentro, em direcção à segunda câmara, e prolonga-se para o interior e substancialmente ao longo do comprimento da segunda câmara. Este misturador, no entanto, tem um desenho bastante complexo, resultando em custos de produção mais elevados, de igual modo, a mistura, especialmente com um cimento razoavelmente viscoso, pode ser difícil na câmara de mistura relativamente longa e a lâmina de mistura necessita de ser especialmente forte. A forma do dispositivo não é, de igual modo, especialmente fácil de segurar durante a mistura. 0 documento US 5494349 descreve um dispositivo de mistura de cimento para ossos compreendendo uma bacia de mistura e uma tampa. A presente invenção visa proporcionar um sistema de mistura eficaz e eficiente que possa, de igual modo, misturar quantidades de cimento relativamente grandes.
Conforme mencionado anteriormente, os cimentos preferidos são o Simplex e o PalacosR. Embora estes cimentos sejam de utilização comum, o cimento favorito nos Estados Unidos tende a ser o Simplex, ao passo que o PalacosR tende a ser preferido na Europa. 0 PalacosR é um cimento muito mais viscoso do que o Simplex.
Na técnica anterior, nos assim chamados sistemas de "misturar e descarregar", tais como aqueles divulgados no documento US N.° 5558136, é aplicado vácuo tanto à câmara de mistura como à seringa, e. g., por meio de uma cortina de vácuo circundando estas partes. 0 cimento é em seguida misturado na câmara de mistura a qual está, nesta fase, separada do corpo cilíndrico da seringa por um pistão colocado entre a abertura na base da câmara de mistura e o topo do corpo da seringa.
Quando o cimento tiver sido intimamente misturado, é puxado um êmbolo para baixo para libertar o pistão da sua posição. 0 pistão e o cimento misturado, em seguida, caiem, sob a acção da gravidade, no interior da seringa até que o pistão esteja na base da seringa e a totalidade do cimento misturado tenha caído no interior do corpo da seringa. A câmara de mistura é, em seguida, removida e é aplicado um bocal de administração no seu lugar, para permitir que o cimento misturado seja administrado empurrando o pistão de volta através do corpo da seringa, e. g., por meio de um êmbolo ou pistola de administração.
Durante a mistura, ligeiros aumentos na temperatura ambiente têm um grande efeito sobre a viscosidade do cimento, com um aumento, apenas, de poucos graus na temperatura causando um aumento marcado na viscosidade do cimento. Um problema com sistemas que dependem de o pistão ser seguro por atrito e cair 9 sob a gravidade é que, com cimentos mais viscosos, e. g., o Palacos, geralmente, ou os cimentos menos viscosos, tais como o Simplex, que tenham tornado mais viscosos devido a um aumento na temperatura, o cimento misturado não cai tão prontamente sob vácuo no interior do corpo da seringa. Além disso, o desgaste, as alterações nas tolerâncias de fabricação, etc. e as partículas de pó solto ou cimento podem retardar a queda do pistão, de uma posição mais alta para uma posição mais baixa, para a base da seringa. Assim, a fase de "descarregar" na qual o cimento misturado é "descarregado" no interior do corpo da seringa pronto para entrega pode não ser sempre completada eficazmente.
Um aspecto da presente invenção visa resolver este problema proporcionando um aparelho para misturar cimento ortopédico, compreendendo uma câmara de mistura e uma câmara de administração cilíndrica, tendo a câmara de mistura uma abertura à saída e a câmara de administração uma abertura à entrada, estando a abertura à saída e a abertura à entrada dispostas de modo a permitir que cimento misturado na câmara de mistura passe no interior da câmara de administração: tendo os meios de fecho uma primeira posição a separar a abertura de saída da câmara de mistura e a abertura de entrada da câmara de administração; e meios para aplicar um vácuo à câmara de mistura e à câmara de administração; caracterizado por o aparelho compreender, além disso, meios de comutação para comutar o vácuo aplicado entre a câmara de mistura e a câmara de administração.
Nesta disposição, na forma de realização preferida, o meio de fecho é um pistão que, na sua primeira posição, está colocado no topo da câmara de administração que é, de um modo preferido, o corpo cilíndrico de uma seringa de administração. Os componentes do cimento são colocados no interior da câmara de mistura e o 10 comutador de vácuo é comutado de modo que o vácuo seja aplicado à câmara de mistura, enquanto o corpo da serinqa está à pressão atmosférica.
Consequentemente, o cimento é misturado completamente sob vácuo, o que evita a introdução de ar que produz um cimento quebradiço. Ao mesmo tempo, o facto de existir uma pressão diferencial mantém o fecho ou pistão no lugar para evitar que o cimento caia no interior do corpo de administração.
Quando o cimento estiver intimamente misturado necessita de ser "descarregado" no interior do corpo da seringa. Consequentemente, o comutador de vácuo é comutado para que o vácuo seja agora aplicado ao corpo da seringa, enquanto que a câmara de mistura está agora à pressão atmosférica. Este diferencial de pressão puxa o fecho ou o pistão para baixo dentro do corpo de administração para a base, e puxa o cimento misturado com este até que a totalidade do cimento esteja colocada no corpo ou seringa de administração. A câmara de mistura pode, em seguida, ser removida e um bocal ligado no seu lugar para permitir que o cimento seja administrado empurrando o fecho ou o pistão que está agora na base do corpo de administração virado para a frente, em direcção ao bocal.
Pode ser incorporado um destes mecanismos de comutar o vácuo no interior de qualquer mecanismo de mistura do tipo "misturar e descarregar" existente e pode ser utilizado, e. g., para substituir a cortina de vácuo do sistema de Stryker acima descrito como uma solução para os problemas mencionados em cima. 11
Os inventores verificaram que este mecanismo de comutação de vácuo incorporado num sistema de misturar e descarregar, tal como o sistema Stryker, trabalha bem com cimento de baixa viscosidade, tal como o Simplex, e a temperaturas relativamente baixas. A disposição é um melhoramento ao sistema de Stryker onde o cimento e o pistão caiem sob a acção da gravidade, conforme discutido acima. No entanto, embora este aspecto da invenção solucione os problemas de um pistão de queda livre mencionados acima, a temperaturas mais elevadas e/ou com cimentos de viscosidade mais elevada, a quantidade de desperdício de cimento no sistema de mistura é ainda relativamente elevado. Além disso, a experiência mostrou que uma pá de mistura excêntrica, tal como nos misturadores de bacia descritos na introdução deste pedido, e. g., aquele divulgado no documento EP-A-0616552, melhora o efeito de mistura.
Uma solução para o problema do desperdício, que tem sido incorporada nas formas de realização comerciais do misturador Stryker, é prolongar a pá em ambos os lados do eixo. A pá roda com o eixo central, durante a mistura, e está disposta e colocada de modo a rodar continuamente à volta do interior do funil ou câmara de mistura durante a mistura. Verificou-se que isto reduz a quantidade de desperdício, uma vez que o raspador raspa continuamente à volta da parede interior da câmara de mistura raspando qualquer cimento misturado das paredes e depositando-o para baixo em direcção à abertura entre a câmara de mistura e o corpo da seringa. 0 único desperdício verificado é uma pequena quantidade de cimento que adere às lâminas ou pá de mistura e uma muito pequena quantidade adere ao raspador de metal. 12
Embora isto proporcione alguma solução ao problema do desperdício, não soluciona o problema da qualidade do cimento misturado. Conforme mencionado acima, verificou-se que as enfermeiras preferem um misturador com a forma de bacia e/ou misturadores onde elas podem segurar o topo da tampa enquanto rodam a manivela.
Em consequência disto, de acordo com um aspecto adicional da invenção, é proporcionado um aparelho de mistura de cimento ortopédico compreendendo uma câmara de mistura e uma câmara de administração, tendo a câmara de mistura uma abertura à saída e tendo a câmara de administração uma abertura à entrada, estando a abertura à saída e a abertura de entrada em comunicação de fluxo de cimento, compreendendo o aparelho, além disso, uma pá de mistura que se estende para o interior da referida câmara de mistura e uma manivela rotativa acoplada à referida pá por um mecanismo de engrenagens disposto de modo a que a rotação da referida manivela faz a referida pá rodar à volta do seu próprio eixo e também move o eixo de rotação da pá dentro da câmara, pelo que a pá é movida à volta, essencialmente, de toda a região contendo cimento do interior da câmara. Mais uma vez, este mecanismo de mistura especial, que pode ser, e. g., semelhante aquele descrito no documento WO 93/10892, proporciona vantagens de qualidade de mistura em quaisquer dos assim chamados sistemas de "misturar e descarregar". São proporcionadas vantagens especiais pela combinação deste sistema com a disposição de comutação de vácuo do primeiro aspecto da invenção. Na forma de realização mais preferida, a câmara de mistura é um misturador de bacia mais uma vez conforme descrito no documento WO 93/10892 uma vez que, conforme acima mencionado, estas câmaras são mais fáceis de manusear devido à sua própria forma de bacia e também porque os utilizadores podem segurar a tampa com uma mão e girar a 13 manivela com a outra. A combinação do primeiro e segundo aspectos da invenção proporciona um sistema do tipo misturar e descarregar que mistura o cimento mais completamente e proporciona uma melhor qualidade de cimento, e que tem, também, um mecanismo de "descarregar" melhorado relativamente ao sistema de queda livre descrito acima.
Esta disposição especial, com um sistema de mistura descentrado, tal como no misturador de bacia descrito no documento EP-A-0616552, provou proporcionar, geralmente um cimento misturado de muito melhor qualidade e, em especial, para o Palacos e o cimento quando misturados a temperaturas mais elevadas, i. e., cimento de viscosidade mais elevada.
Embora com a disposição de mistura descentrada descrita acima, a quantidade de desperdícios seja relativamente pequena, determinou-se que era ainda mais elevada do que com o sistema de Stryker proporcionado com a pá prolongada conforme descrito acima. A pá descentrada do documento EP-A-0616552 tem uma pá que se prolonga radialmente até à superfície interior da bacia e raspa o cimento dos lados e dirige-o para baixo em direcção à base para ser introduzido na mistura. No entanto, o objectivo principal desta característica da pá se prolongar para os lados da bacia era, em vez disso, levar o pó não misturado a cair dos lados da bacia para dentro do cimento, e atravessar o cimento durante a mistura para melhorar a qualidade da mistura. Uma tal pá, devido ao facto de a pá de mistura rodar à volta do seu próprio eixo conforme roda à volta da bacia, não raspa continuamente à volta do interior da bacia mas, em vez disso, toca a superfície interior da bacia e, em seguida, move-se para longe, continuamente, deixando ficar um padrão ondulado do restante resíduo de cimento no interior da bacia. 14
Com o objectivo de resolver este problema, a presente invenção, de acordo com um terceiro aspecto, proporciona um aparelho de mistura de cimento ortopédico, compreendendo uma câmara de mistura, uma pá de mistura que se prolonga para o interior da referida câmara e uma manivela rotativa acoplada à referida pá por um mecanismo de engrenagens arranjado de tal modo que a rotação da referida manivela faz a referida pá rodar sobre o seu próprio eixo e move, também, o eixo de rotação da pá dentro da câmara, pelo que a pá é movida à volta, substancialmente, de toda a região contendo cimento inteiro do interior da câmara; caracterizado por um elemento raspador, ligado ao referido mecanismo da engrenagem, de modo a rodar com o eixo de rotação da pá no mesmo sentido ou no sentido oposto. A forma do raspador é, de um modo preferido, tal que se prolonga radialmente, a partir do mecanismo de engrenagens, para a parede interior da câmara de mistura e se prolonga axialmente para se adaptar à forma da parede interior da câmara de mistura. Consequentemente, conforme a pá rotativa roda à volta da bacia e sobre o seu próprio eixo, o raspador roda à volta da sua parede interna da câmara de mistura, raspando o cimento da parede interior.
Esta disposição especial da pá e do raspador encontrar vantagens em todos os tipos de aparelhos de mistura, tais como a bacia segura na mão descrita no documento WO 93/10892. A disposição da pá e a do raspador pode ser, de uma forma vantajosa, incorporada na câmara de mistura de qualquer dos sistemas de mistura e descarga acima mencionados.
Verificou-se que, com a concepção preferida do raspador, o raspador não só raspa o cimento das paredes laterais da câmara de mistura, reduzindo assim o desperdício, mas também contribui para o efeito de mistura melhorando a qualidade do cimento misturado. 15
Os testes determinaram, utilizando uma tal disposição, que dificilmente havia qualquer desperdício no interior da câmara de mistura, com apenas uma pequena quantidade de desperdício na pá principal.
Num sistema de "mistura e descarga", o cimento é primeiro misturado numa câmara de mistura e é, em seguida, "descarregado" no interior do corpo de seringa cilíndrico, pronto para ser administrado por meio da seringa.
Conforme se descreveu acima, nos sistemas anteriores, tais como aqueles descritos no documento US 5558136, durante a mistura, um pistão é posicionado e seguro para bloquear a abertura central na base da bacia de mistura, onde esta está ligada ao corpo da seringa. Em seguida, uma vez o cimento misturado, o pistão é libertado por meio de um êmbolo, por i. e., para fora da sua posição fixa e, em seguida, cai na base da seringa sob a acção da gravidade e o peso do cimento. Na forma de realização alternativa utilizando o primeiro aspecto da presente invenção, o pistão não cai sob a acção da gravidade mas, em vez disso, começa a cair quando o vácuo é comutado da câmara de mistura para o corpo da seringa, sendo o pistão, em seguida, puxado sob vácuo para a base da seringa.
Um problema com esta disposição é que o pistão era mantido no lugar, entre a câmara de mistura e a seringa, por atrito, até ser aplicado vácuo e, em seguida, caía na base da seringa. Esta disposição de atrito necessita de dimensões muito precisas e adequadas e pode ser afectada pelo envelhecimento, processos de esterilização, etc., que vulgarmente ocorrem em tais sistemas. Assim, devido a estes efeitos, o pistão pode não cair quando é 16 necessário ou, de modo alternativo, pode cair quando não é necessário, e. g., durante o transporte.
De acordo com um aspecto adicional, a presente invenção proporciona uma solução para este problema proporcionando um aparelho de mistura de cimento ortopédico compreendendo uma câmara de mistura e uma câmara de administração, tendo a câmara de mistura uma abertura à saida e tendo a câmara de administração uma abertura à entrada, estando a abertura à entrada e a abertura à saida em comunicação fluida de cimento, e compreendendo, além disso, meios de fecho, que numa primeira posição, separam a abertura da saida da abertura da entrada impedindo o fluxo de cimento da câmara de mistura para a câmara de administração; caracterizado por o meio de fecho ser mantido na sua primeira posição por um meio de fixação que pode ser libertado. 0 meio de fixação que pode ser libertado pode ser, e. g., uma cavilha amovivel que é passada através da parede da câmara de administração e no interior o fecho, e. g., um pistão como descrito acima. Quando a cavilha é removida pelo utilizador, o fecho, e. g., um pistão, fica, em seguida, livre para cair, quer sob a acção da gravidade ou sob a pressão diferencial conforme descrito em relação à segunda forma de realização da presente invenção, para a base da câmara de administração. Numa outra forma de realização, o meio de fixação que pode ser libertado é proporcionado por uma junta tórica que é dimensionada de tal modo que proporciona uma aderência por atrito entre a parede do fecho e a parede interior da câmara de administração. Com esta disposição, o fecho, que é, de um modo preferido, um pistão que cai para a base da câmara de administração e é utilizado, em seguida, para administrar o cimento misturado, é razoavelmente leve e não especialmente resistente. 0 problema, portanto, é que quando o pistão é utilizado no sentido inverso para empurrar o 17 cimento misturado para fora da câmara de administração, não é suficientemente resistente para empurrar o cimento relativamente espesso para a frente. Assim, a junta tórica, na forma de realização preferida está adaptada de tal modo que quando atinge a base da câmara de administração, engata com um componente adicional, e. g., um colar ou um pistão adicional, para forçar a junta tórica radialmente para o exterior para formar uma vedação mais justa com a parede interior da seringa.
Mais uma vez, esta disposição de fecho especial pode ser utilizada com qualquer dos sistemas de mistura e descarga conhecidos discutidos acima. No entanto, é, de um modo preferido, utilizado em combinação com sistemas em que a câmara de mistura e a câmara de administração estão simultaneamente, durante todo o processo de mistura e descarga, sob vácuo, em vez de em sistemas onde o vácuo é comutado entre as câmaras, porque a junta tórica, na primeira posição, não proporciona uma vedação hermética e existe, portanto, um risco de fugas de ar para dentro do cimento.
Na forma de realização preferida da característica de junta tórica, o fecho ou pistão é proporcionado com uma vedação ligeira ou uma junta tórica suficiente para manter o pistão no lugar entre a câmara de mistura e a seringa. Quando é aplicado vácuo, depois da mistura, o pistão então cai para a base da seringa onde é proporcionado um componente adicional gue engata com o pistão e a junta tórica para comprimir a junta tórica para formar uma vedação mais justa com a parede interior da seringa de forma que quando o pistão e este componente adicional são então empurrados para cima pela aplicação para administrar o cimento, é proporcionado uma vedação mais justa. 18
Embora esta disposição fosse um melhoramento aos sistemas existentes, foi verificado, no entanto, que esta vedação não mantinha no lugar de forma suficientemente segura no topo da seringa durante o transporte.
Foram então consideradas ideias adicionais de como manter melhor o pistão no lugar entre a câmara de mistura e a seringa durante a mistura. Várias ideias foram sugeridas, tais como pinos de retenção, linguetas de retenção, etc. Nenhuma destas foram, porém, consideradas ideais. 0 desenvolvimento adicional conduziu à ideia de não ter o pistão colocado no topo entre a câmara de mistura e a seringa mas, em vez disso, ter meramente o pistão colocado na base da seringa para administrar o cimento misturado (como no misturador descrito no documento WO 95/22402). Nesse caso, o pistão pode ser um pistão robusto, sólido suficiente para fazer sair cimento misturado através de um bocal, mas que não necessita de ser bastante leve para cair sob a acção da gravidade ou para ser extraído sob vácuo.
Evidentemente, é, portanto, necessário ter alguma espécie de meios para manter o cimento na câmara de mistura durante a mistura e evitar que caia no interior da seringa, mas, em seguida, permitir que o cimento misturado caia no interior da seringa.
Foi encontrada uma solução para estes problemas, de acordo com um aspecto adicional da presente invenção, que proporciona um aparelho de mistura de cimento ortopédico compreendendo uma câmara de mistura e uma câmara de administração, tendo a câmara de mistura uma abertura à saída e tendo a câmara de administração 19 uma abertura à entrada, estando a abertura à entrada e a abertura à saída em comunicação fluida de cimento, e compreendendo, além disso, meios de fecho para separar a abertura de entrada e a abertura de saída para impedir o fluxo de cimento da câmara de mistura para a câmara de administração, em que o meio de fecho é amovível entre uma posição fechada, em que o escoamento de cimento da câmara de mistura para a câmara de administração é evitado e uma posição aberta, em que o cimento pode fluir da câmara de mistura para a câmara de administração.
Na forma de realização actualmente preferida, portanto, o fecho é uma torneira definindo um canal ou passagem através dela, que se ajusta entre a câmara de mistura e a câmara de administração. Durante a mistura, o canal ou passagem é colocado fora de comunicação com a abertura da saida da câmara de mistura e a abertura da entrada da câmara de administração. Depois da mistura, a torneira é rodada por um comutador ou manivela que se prolonga para o exterior do aparelho de modo que o canal ou passagem fique alinhado com a saída da câmara de mistura e a entrada da câmara de administração para que o cimento possa, em seguida, cair da câmara de mistura, através daquele canal, para dentro do administrador.
Na presente invenção, em vez de uma torneira, é utilizada uma esfera totalmente atravessada por um orifício como o fecho, mais uma vez colocada entre a câmara de mistura e a câmara de administração. Durante a mistura, o canal ou passagem é colocado fora de comunicação com a abertura da saída da câmara de mistura e/ou a abertura da entrada da câmara de administração. Depois da mistura, a esfera é rodada por um manipulo de modo que o orifício fique alinhado com a saída da câmara de mistura e a entrada da 20 câmara de administração permitindo que o cimento caia através da câmara de mistura para a câmara de administração.
Mais uma vez, pretende-se que estas disposições de fecho possam ser incorporadas no sistema de mistura e descarga e proporcionar vantagens.
Porém, com uma tal disposição, o mecanismo de comutação de vácuo descrito no inicio não é realmente ideal uma vez que, durante a mistura, o ar pode entrar na câmara de mistura a partir da seringa, se a esfera não estiver completamente vedada. Consequentemente, com esta disposição, de uma forma ideal seria necessário aplicar vácuo a todo o dispositivo durante todo o tempo, i. e., à câmara de mistura e à seringa tanto durante a mistura como durante a descarga.
Consequentemente, o dispositivo preferido combina a disposição de mistura descentrada da bacia da primeira bacia Summit descrita no documento WO 93/10892, conjuntamente com a pá e raspador em contra-rotação e tem um fecho de esfera e tem vácuo aplicado tanto à câmara de mistura como à seringa.
Serão agora descritas formas de realização preferidas da invenção, apenas a titulo de exemplo, com referência aos desenhos anexos. A Figura 1 mostra uma primeira forma de realização de um aparelho de mistura de acordo com a presente invenção; A Figura 2 mostra a disposição de fecho do pistão de uma forma de realização da presente invenção; 21 A Figura 3 mostra uma disposição do pistão alternativa à da Figura 2; A Figura 4 mostra mais uma disposição do pistão; A Figura 5 mostra uma secção transversal de uma forma de realização adicional do dispositivo com uma disposição de fecho diferente;
As Figuras 6A e 6B mostram vistas de uma forma de realização de um fecho; e
As Figuras 6C e 6D mostram o fecho das Figuras 6A e 6B colocadas num misturador, respectivamente, nas suas posições posicionadas num misturador, respectivamente, nas suas posições aberta e fechada; A Figura 7 mostra uma secção transversal de um misturador com o fecho de torneira numa posição aberta; A Figura 8 mostra uma secção transversal de um misturador com o fecho de torneira numa posição fechada; A Figura 9 mostra um colar para alojar um fecho; A Figura 10 mostra uma câmara de mistura adaptada para utilização com o colar da Figura 9;
As Figuras 11A e 11B mostram outra forma de realização de um misturador com o fecho nas posições, respectivamente, aberta e fechada; e 22
As Figuras 12A e 12B mostram, respectivamente, uma vista em corte e uma vista em perspectiva superior de um misturador de acordo com uma forma de realização preferida.
Referindo primeiro a Figura 1, o aparelho de mistura compreende uma primeira câmara 1 de mistura com a forma de bacia e uma segunda, câmara 2 de mistura cilíndrica. Uma pá 3 de mistura estende-se através da câmara de mistura compreendendo, pelo menos, uma lâmina suportada por um veio 4 rotativo. 0 veio, e, portanto, a pá de mistura, é rodado por meio de um manipulo 5. 0 manipulo está montado numa tampa 6 adaptada para se ajustar hermeticamente sobre o topo do funil 1. É proporcionado um mecanismo 7 de engrenagens para provocar a rotação do veio 4 sobre o seu próprio eixo, assim como a rotação do eixo do veio em volta das câmaras de mistura. 0 mecanismo de engrenagens preferido compreende, uma cremalheira 8 dentada circular, fixa, disposta coaxialmente em relação ao eixo de rotação do manipulo 5, e proporcionada no lado inferior da tampa 6. A pá 3 de mistura, montada sobre o eixo 4, compreende lâminas 9 de mistura que se estendem radialmente. 0 eixo 4 está montado de modo rotativo, numa extremidade, no interior do manipulo 5. Uma roda 10 dentada é ligada de modo fixo à parte superior do eixo 4 para ajuste entre as engrenagens com a cremalheira 8 dentada. A tampa também é, de um modo preferido, proporcionada com uma porta de vácuo (não mostrada) para ligação a uma bomba de vácuo (não mostrada). A tampa 6 é, de um modo preferido, proporcionada com uma vedação 11 para vedar entre a tampa 6 e a borda da câmara 1 de mistura. Podem, também, ser proporcionados 23 meios de bloqueio (não mostrados) entre a tampa 6 e a câmara 4 de mistura e estes meios serão discutidos mais abaixo. A câmara 1 de mistura está ajustada sobre uma extremidade do cilindro 2 de mistura num ajuste de vedação. A ligação pode ser, e. g., por meio de uma configuração de empurrar ou uma rosca de parafuso.
Na forma de realização mostrada, um êmbolo 12 para ejectar o cimento misturado está posicionado de forma deslizante entre a câmara de mistura e 2. Numa da forma de realização alternativa descrita em relação às Figuras 5, 6 e 7, o êmbolo 12 está posicionado de forma deslizante na outra extremidade do cilindro 2. Esta "outra" extremidade do cilindro 2 está adaptada para ser recebida num suporte 13 e pode ser fixa ao suporte por roscas correspondentes roscas. Também pode ser proporcionada uma vedação entre o corpo 1 do cilindro e o suporte 13. É aplicado vácuo à câmara de mistura através de uma porta na tampa e é aplicado à seringa de administração através de uma porta no suporte. É proporcionada uma disposição de comutação na linha de vácuo para permitir que o vácuo seja aplicado de modo selectivo à câmara de mistura e à câmara de administração ou seringa.
Será agora descrito o método de utilização do aparelho de mistura. 0 aparelho de mistura é proporcionado ao utilizador numa forma montada, como se mostra na Fig. 1. 24
Numa forma de realização, o aparelho é proporcionado como um dispositivo previamente cheio, i. e., o cimento é já proporcionado no misturador, e. g., numa bolsa fechada ou em algum outro meio de retenção.
No caso do recipiente previamente cheio, a bolsa fechada ou o meio de retenção é removida, deixando o cimento na câmara.
De uma forma alternativa, quando o misturador não é previamente cheio, a tampa 6 e a disposição de mistura ligada são removidas, e o pó de cimento é introduzido na câmara de mistura. A forma de bacia permite que um maior volume do pó de cimento seja acomodado e a parte de topo mais ampla torna mais fácil a introdução de cimento sem derramamento. A ampola de monómero é, em seguida, partida e adicionada ao cimento na câmara de mistura, e a tampa é recolocada num ajuste hermético com a boca da câmara aberta.
Quando a mistura é realizada sob vácuo, a porta de vácuo é ligada, através de um comprimento de tubagem de PVC (não mostrada), à bomba de vácuo, para criar vácuo. Nesta primeira forma de realização, o comutador de vácuo é comutado para aplicar vácuo à câmara de mistura, enquanto que a câmara de administração está à pressão atmosférica. Noutras formas de realização o vácuo é aplicado a ambas câmaras. A mistura dos componentes de cimento é então realizada por rotação do manipulo 5 pelo utilizador. 0 aparelho de mistura completo pode ser seguro na mão ou pode ser colocado na base 13 e apoiado sobre uma superfície lisa tal, como uma mesa. 25 0 desperdício é reduzido e o efeito de mistura é melhorado pela pá 14 raspadora adicional mostrada mais claramente nas Figuras 14A e 14B. A pá raspadora deverá ter um perfil relativamente delgado para atravessar o cimento mas é modelada com a forma de uma pá de modo a auxiliar a mistura, e, além disso, para se prolongar para fora, para a parede interior da bacia para raspar o cimento da superfície da bacia. A pá raspadora está ligada ao mecanismo 7 de engrenagens de tal modo que, conforme o manipulo 5 é rodada, durante a mistura, a pá raspadora roda à volta da bacia de mistura no sentido contrário ao do veio 4 da pá de mistura. Consequentemente, a pá raspadora é formada de modo a ter uma curva exterior radial que, essencialmente, segue a forma da superfície interior da bacia 1 e um perfil interior radial o qual é curvado de modo a passar junto à pá 3 durante a rotação. 0 perfil da lâmina 9 de mistura na câmara 1 é tal que empurrará o pó de cimento para baixo, em direcção à base da câmara de mistura, conforme os componentes são misturados. Conforme os dois componentes se misturam, o volume de cimento reduz-se e quando completamente misturado, o cimento poderá ser acomodado dentro da câmara 2 cilíndrica.
Com a disposição do eixo rotativo, o operador roda o manipulo 5 que provoca movimento planetário do veio 4 sobre o seu eixo central e, ao mesmo tempo, força a roda 10 dentada a engrenar com a cremalheira 8 de modo a accionar a roda dentada, produzindo a rotação de uma pá sobre o eixo do veio. Consequentemente, devido ao mecanismo de engrenagem proporcionado pela cremalheira e a roda dentada, rotação do manipulo faz com que a pá se mova à volta da câmara de mistura de uma forma planetária e, ao mesmo tempo, rode sobre o seu próprio eixo. 26
Um tal mecanismo permite que a pá rode várias vezes por cada volta do manipulo e resulta em mais de 90% de cobertura da área da câmara de mistura.
De um modo preferido, uma rotação do manipulo não provoca um número completo de rotações da pá, consequentemente, a pá tem numa orientação diferente no inicio e no fim de um ciclo determinado do movimento axial. Isto ajuda a evitar que sejam formados pontos mortos sejam no cimento e melhora a mistura. Na forma de realização preferida, isto é melhorado ainda mais pela pá raspadora.
Quando o cimento estiver inteiramente misturado (o cirurgião pode controlar visualmente isto olhando através das paredes transparentes do recipiente ou através de uma janela de inspecção proporcionada no recipiente, e um cirurgião experimentado será também capaz de dizer pela resistência do cimento a misturar, se 0 cimento está pronto), é "descarregado" no interior da câmara de administração ou do corpo da seringa. Na forma de realização mostrada na Figura 1, isto é feito ligando o vácuo da câmara 1 de mistura à câmara 2 de administração. A câmara de mistura está, em seguida, à pressão atmosférica e a pressão diferencial é suficiente para arrastar o pistão ou êmbolo 12 entre a câmara de mistura e a câmara de administração, e descarregar o cimento misturado no interior do corpo da câmara de administração até o pistão ou êmbolo atingir a sua posição final na base da câmara de administração. Noutras formas de realização, conforme será descrito em relação às outras figuras, um fecho 15 entre a câmara 1 de mistura e a câmara 2 de administração será removido ou aberto, proporcionando uma passagem da saída 16 da câmara de mistura, através da entrada 17 da câmara de administração através da qual cai o cimento misturado. Uma vez que o cimento misturado 27 tenha sido todo "descarregado" no interior do corpo da seringa, a câmara 1 de mistura, a tampa 6 e a pá 3 de mistura são removidas da câmara 2 de mistura cilíndrica e são substituídas por um bocal de administração.
Embora a totalidade destas partes possam ser removidas individualmente, na forma de realização preferida, a tampa, à qual o mecanismo de mistura está já ligado, é proporcionada com uma disposição de bloqueio para a bloquear à parte 1 da câmara de mistura, para que estas partes possam todas ser removidas em conjunto. Isto reduz o risco de qualquer pó de cimento não misturado remanescente na parte de cima da câmara 1 de mistura cair no interior do cimento misturado. Pode ser introduzida uma ranhura de limpeza da lâmina entre a bacia da mistura e a seringa, através da qual a lâmina é extraída quando é removida, para assegurar que todo o cimento misturado permaneça na câmara 2 cilíndrica.
Um bocal de aplicador (não mostrado) é, em seguida, ligado à extremidade aberta da câmara 2 cilíndrica, da qual foi removida a câmara 1 de mistura. A câmara 2 cilíndrica é também removida da base 13, se a base tiver sido utilizada. 0 cimento misturado é, em seguida, forçado através do bocal sob a acção do êmbolo 12, para ser aplicado na localização apropriada. Podem ser utilizados diferentes tipos de êmbolo para forçar o cimento para fora através do bocal, por exemplo, pode ser utilizada uma pistola operada à mão ou uma pistola de pressão accionada a gás. 0 mecanismo de administração pode ser descrito, por exemplo, no documento EP-A -0744991. 28
As Figuras 2, 3, e 4 mostram disposições de pistão diferentes que podem ser utilizadas onde o pistão 12 proporciona o fecho entre a câmara 1 de mistura e a câmara 2 de administração durante a mistura e onde esse pistão deve, portanto, ser mantido no lugar, numa primeira posição de fecho durante a mistura. Depois da mistura, o pistão 12, em seguida, desliza para baixo o corpo da câmara de administração até que esta esteja colocada na base daquela câmara para actuar como um pistão para ejectar o cimento misturado.
Na forma de realização mostrada na Figura 2, o fecho ou pistão é proporcionado com uma junta 18 tórica e uma disposição do colar 19 conforme mostrado na Figura 2A. Na primeira, a posição de fecho, a junta 18 tórica está adaptada para aplicar uma pressão radial ligeira para vedar contra o vácuo na câmara de mistura. 0 pistão é, portanto, suficientemente leve para cair na base da câmara com o cimento misturado. No entanto, tal disposição ligeira do pistão não é suficiente para forçar para fora o cimento misturado e, portanto, esta forma de realização é proporcionada com o componente de colar 19 que, quando o pistão atinge a sua posição inferior, acrescenta a compressão da junta tórica causando uma pressão radial maior, para fora, forçando a vedação no interior de um ajuste de vedação mais justo com as paredes interiores do corpo da seringa, proporcionando uma unidade de pistão mais resistente para empurrar o cimento. A forma de realização mostrada na Figura 3 é semelhante àquela da Figura 2, mas o ajuste do colar 19 e do pistão 12 é ligeiramente diferente. 29
Na Figura 4, um espaçador 20 (que pode ser visto mais claramente na Figura 5) é proporcionado para manter o pistão 12 no lugar durante o trânsito. Quando o aparelho está pronto para ser utilizado, o utilizador remove o espaçador e o pistão é, em seguida, forçado para cima, vedando contra a base da câmara de mistura. A compressão da junta 18 tórica contra a seringa é aliviada. Depois da mistura, a seringa, em seguida, cai devido à comutação do vácuo conforme se descreveu acima.
Numa forma de realização adicional, conforme se descreve acima, o pistão não está localizado no alto do corpo da seringa durante a mistura e não proporciona o fecho entre a câmara de mistura e o corpo da seringa. Em vez disso, um fecho 15 separado é proporcionado entre a câmara de mistura e o corpo da seringa e o próprio pistão 12 é colocado, durante a mistura, na base do corpo da seringa. A Figura 5 mostra uma disposição preferida do fecho compreendendo um componente 15t de torneira rotativa e meios para rodar a torneira entre uma primeira, posição fechada onde a torneira cobre a saída da câmara de mistura e/ou a entrada da câmara de administração, e na qual o cimento não pode fluir da câmara de mistura através da seringa, e uma segunda posição na qual uma passagem é alinhada com a abertura de saída da câmara de mistura e a abertura de entrada da câmara de administração para proporcionar uma passagem para o cimento fluir da câmara de mistura para a câmara de administração.
Na forma de realização preferida, como se mostra na Fig. 5, a disposição de torneira é montada num colar ou invólucro que se ajusta entre a câmara de mistura e a câmara de administração. A Fig. 5 mostra a torneira 15t e o seu invólucro 22 em posição 30 entre a câmara de mistura e a câmara de administração. Conforme pode ser visto, é proporcionada um manipulo ou comutador 23, ligado à torneira, e que se prolonga através do invólucro ou colar para ser operado pelo utilizador. 0 próprio componente de torneira presente é mostrado nas Figs. 6A, 6B e em posição, nas Figs. 6C e 6D e é, essencialmente, um componente com a forma de C que pode rodar à volta de um eixo. A Fig. 7 mostra o componente 15t da torneira na sua posição fechada, pelo que a curva em forma de C proporciona um fecho através da abertura da saida da câmara de mistura para evitar que o cimento saia através da abertura. Depois da mistura, o comutador ou manipulo 22 é rodado pelo utilizador para a posição aberta, conforme se mostra na Fig. 8, pelo que a curva do C roda para desacoplar da abertura e a forma em C define, em seguida, um canal ou passagem entre a abertura de saída da câmara de mistura e a abertura de entrada da câmara de administração.
De um modo preferido, são proporcionadas vedações 24 à volta da abertura de saída da câmara de mistura e onde o comutador ou o manipulo passa através da parede do colar ou invólucro do componente de torneira. A Fig. 9 mostra uma vista esquemática do colar 22 ou invólucro do componente de torneira. Nervuras ou ranhuras 25 podem ser proporcionadas para posicionar o eixo do componente de torneira. A Fig. 10 mostra a base da câmara de mistura numa forma de realização preferida. Mais uma vez são proporcionadas nervuras ou ranhuras 26 de posicionamento para ajuste com as ranhuras de posicionamento do colar ou invólucro do componente de torneira. Um batente 27 do comutador pode ser proporcionado para evitar 31 rotação excessiva do comutador ou manipulo para além da rotação de 90° necessária para mover a torneira da sua posição aberta para a sua posição fechada.
Conforme se mostra nas Figs. 11A e 11B, podem ser proporcionadas dimensões diferentes de tal modo que, por exemplo, a abertura 16 de saida da câmara de mistura seja mais pequena do que o diâmetro da passagem formada pela torneira e a abertura 17 da entrada da câmara de administração. Isto permite que o cimento seja descarregado da câmara de mistura para a câmara de administração através da passagem sem muito cimento tocar as paredes do mecanismo da torneira e do topo da seringa, reduzindo, consequentemente, os desperdícios e evitando que o cimento afecte de modo adverso o mecanismo da torneira.
As Figs. 11A e 11B mostram vistas esquemáticas da torneira, respectivamente, nas suas posições aberta e fechada.
Nesta disposição, é preferido que vácuo seja aplicado à câmara de mistura e à câmara de administração e à base da seringa tanto durante a mistura como durante a descarga. O facto da câmara 1 de mistura com a forma de bacia ser utilizada em combinação com a câmara 2 da seringa, permite que sejam misturadas maiores quantidades de cimento, e a câmara 2 de mistura cilíndrica, que forma o corpo da seringa de administração, necessita apenas de ser suficientemente grande para acomodar o volume de cimento misturado. Quando são utilizados cimentos, tais como o Simplex, este pode ser consideravelmente menor do que o volume não misturado. 32
Pretende-se que diferentes dimensões de seringas possam ser utilizadas nesta invenção de acordo com os diferentes volumes e tipos de cimento a serem utilizados. Isto proporciona maior flexibilidade para o utilizador e optimiza a dimensão do corpo da seringa. Essencialmente, utilizando a presente invenção, a dimensão do corpo da seringa mais curta possível pode ser utilizada para a máxima quantidade desejada do cimento misturado. Pretende-se que corpos de seringas existentes possam ser utilizados com a presente invenção. A presente disposição resulta, consequentemente, num aparelho de mistura no qual grandes quantidades de cimento podem ser eficiente e completamente misturadas e administradas. 0 sistema é fácil de utilizar, e utiliza um movimento de mistura familiar, popular entre os utilizadores.
Lisboa, 18 de Abril de 2007 33

Claims (12)

  1. REIVINDICAÇÕES 1. Aparelho de mistura de cimento ortopédico compreendendo uma câmara (1) de mistura e uma câmara (2) de administração, tendo a câmara (1) de mistura uma abertura à saída e tendo a câmara de administração uma abertura (17) à entrada, estando a abertura à entrada e a abertura à saída em comunicação fluida de cimento, e sendo caracterizado por compreender, além disso, meios de fecho para separar a abertura da entrada e a abertura da saída para evitar o fluxo de cimento da câmara de mistura para a câmara de administração, sendo o meio de fecho amovível entre uma posição fechada, em que é evitado o fluxo de cimento da câmara de mistura para a câmara de administração e uma posição aberta, em que o cimento pode fluir da câmara de mistura para a câmara de administração; e em que o fecho compreende uma esfera {151) atravessada por um orifício, localizada entre a câmara de mistura e a câmara de administração.
  2. 2. Aparelho de mistura de cimento ortopédico de acordo com a reivindicação 1, em que é aplicado vácuo à câmara de mistura e à câmara de administração tanto durante a mistura como durante a descarga.
  3. 3. Aparelho de mistura de cimento ortopédico de acordo com as reivindicações 1 ou 2, compreendendo uma câmara de administração cilíndrica, compreendendo, além disso, meios para aplicar vácuo à câmara (1) de mistura e à câmara (2) de administração; e em que o aparelho compreende, além disso, meios de comutação para comutar o vácuo aplicado entre a câmara (1) de mistura e a câmara (2) de administração. 1
  4. 4. Aparelho de mistura de cimento ortopédico conforme reivindicado nas reivindicações 2 ou 3, em que a câmara de administração é um corpo cilíndrico de uma seringa de administração.
  5. 5. Aparelho de mistura de cimento ortopédico de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, compreendendo, além disso, uma pá (3) de mistura que se prolonga para o interior da referida câmara (1) de mistura e um manipulo rotativo acoplado à referida pá por um mecanismo de engrenagem ajustado de tal modo que a rotação do referido manipulo faz com que a referida pá rode à volta do seu próprio eixo e, também, move o eixo de rotação da pá dentro da câmara pelo que a pá é movida a volta, substancialmente, de toda a região contendo cimento.
  6. 6. Aparelho de mistura de cimento ortopédico de acordo com qualquer reivindicação anterior, em que a câmara de mistura é uma bacia.
  7. 7. Aparelho de mistura de cimento ortopédico de acordo com a reivindicação 5, compreendendo, além disso, um elemento raspador ligado ao referido mecanismo de engrenagens, de modo a rodar com o eixo de rotação da pá no mesmo sentido ou no sentido oposto.
  8. 8. Aparelho de mistura de cimento ortopédico de acordo com a reivindicação 7, em que o raspador é formado de tal modo que ele se prolonga radialmente do mecanismo de engrenagens para a parede interior da câmara de mistura e se prolonga axialmente para se ajustar à forma da parede interior da câmara de mistura e se prolonga axialmente para se ajustar à forma da parede interior da câmara de mistura. 2
  9. 9. Aparelho de mistura de cimento ortopédico de acordo com qualquer reivindicação anterior, em que, numa primeira posição, o meio de fecho separa a abertura de saída da abertura de entrada, evitando o fluxo de cimento da câmara de mistura para a câmara de administração; caracterizado por o meio de fecho ser mantido na sua primeira posição por um meio de fixação que pode ser libertado.
  10. 10. Aparelho de mistura de cimento ortopédico conforme reivindicado na reivindicação 9, em que o meio de fixação pode ser libertado compreende um pino amovível que passa através da parede da câmara de administração e no interior do fecho.
  11. 11. Aparelho de mistura de cimento ortopédico conforme reivindicado na reivindicação 9, em que o meio de fixação que pode ser libertado compreende uma junta tórica que é dimensionado de modo a proporcionar a aderência por atrito entre a parede de fecho e a parede interior da câmara de administração.
  12. 12. Aparelho de mistura de cimento ortopédico conforme reivindicado nas reivindicações 1 ou 11, em que o meio de fecho é proporcionado com uma vedação ligeira ou uma junta (18) tórica suficiente para segurar o meio de fecho no lugar entre a câmara (3) de mistura e a câmara (2) de administração. Lisboa, 18 de Abril de 2007 3
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8025903B2 (en) * 2005-09-09 2011-09-27 Wright Medical Technology, Inc. Composite bone graft substitute cement and articles produced therefrom
CN100450453C (zh) * 2005-12-15 2009-01-14 蒋谊康 一体化骨水泥真空搅拌注射器
US8317800B2 (en) * 2008-04-22 2012-11-27 Warsaw Orthopedic, Inc. Injectable material delivery device with an integrated mixer
US9016925B2 (en) 2009-02-06 2015-04-28 Tecres S.P.A. Mixer for biphasic compounds
DE102011108010A1 (de) * 2011-07-20 2013-01-24 Heraeus Medical Gmbh Applikator-Kit
CN103565501A (zh) * 2013-11-26 2014-02-12 广州佳林医疗用品制造有限公司 一种骨水泥搅拌器
TWI651103B (zh) 2013-12-13 2019-02-21 萊特醫技股份有限公司 多相骨移植替代材料
US20170115107A1 (en) * 2015-10-23 2017-04-27 Joseph A. Masiello Gun powder agitator device
GB2550848A (en) * 2016-05-23 2017-12-06 Cattalytic Solutions Ltd Bone Cement Mixer
US10856923B2 (en) 2018-01-22 2020-12-08 Warsaw Orthopedic, Inc. Manual mixer

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US370335A (en) * 1887-09-20 Mixing-machine
US1415735A (en) * 1919-09-18 1922-05-09 Meteor Mixing Machine Co Inc Food machine
US1674903A (en) * 1922-12-01 1928-06-26 Hobart Mfg Co Mixing machine
US3450388A (en) * 1968-03-12 1969-06-17 Gen Motors Corp Mixer with flushing valve in the outlet
US4185072A (en) * 1977-02-17 1980-01-22 Diemolding Corporation Orthopedic cement mixer
SE450545B (sv) * 1984-10-19 1987-07-06 Mit Ab Forfarande och anordning vid framstellning av bencement for fixering av proteser
JPH02503761A (ja) * 1987-04-23 1990-11-08 ダイモウルディング コーポレーション 整形医療用のセメント混合器
SE462315B (sv) * 1989-05-03 1990-06-11 Surgitec Ab Anordning foer tillverkning av bencement
US5265956A (en) * 1991-09-30 1993-11-30 Stryker Corporation Bone cement mixing and loading apparatus
GB9126011D0 (en) * 1991-12-06 1992-02-05 Summit Medical Ltd Bone cement mixing device
WO1995001832A1 (en) * 1993-07-06 1995-01-19 Earle Michael L Automated bone cement mixing apparatus
US5558136A (en) * 1994-01-31 1996-09-24 Stryker Corporation Bone cement cartridge with secondary piston
US5797678A (en) * 1995-09-25 1998-08-25 Murray; William M. Bone cement mixing device and method
US5797679A (en) * 1996-02-09 1998-08-25 Stryker Corporation Surgical cement mixer apparatus
US6033105A (en) * 1996-11-15 2000-03-07 Barker; Donald Integrated bone cement mixing and dispensing system
US6116773A (en) * 1999-01-22 2000-09-12 Murray; William M. Bone cement mixer and method
SE521945C2 (sv) * 1999-02-26 2003-12-23 Biomet Merck Cementing Technol Blandningsanordning för framställning av bencement
US6254268B1 (en) * 1999-07-16 2001-07-03 Depuy Orthopaedics, Inc. Bone cement mixing apparatus
GB2359762B (en) * 2000-01-31 2003-03-12 Summit Medical Ltd Orthopaedic cement mixing device
US7008433B2 (en) * 2001-02-15 2006-03-07 Depuy Acromed, Inc. Vertebroplasty injection device

Also Published As

Publication number Publication date
GB2398741B (en) 2005-04-13
CA2515220C (en) 2010-03-23
CA2515220A1 (en) 2004-08-19
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AU2004210409B2 (en) 2009-05-07
ES2283978T3 (es) 2007-11-01
GB2398741A (en) 2004-09-01
AU2004210409A1 (en) 2004-08-19
ATE358530T1 (de) 2007-04-15
DK1596973T3 (da) 2007-07-02
WO2004069396A1 (en) 2004-08-19
JP2009165841A (ja) 2009-07-30
EP1596973A1 (en) 2005-11-23
DE602004005675D1 (de) 2007-05-16
JP4979724B2 (ja) 2012-07-18
JP4551393B2 (ja) 2010-09-29
GB2414687A (en) 2005-12-07
GB0302661D0 (en) 2003-03-12
US20060250888A1 (en) 2006-11-09
EP1596973B1 (en) 2007-04-04
GB0517973D0 (en) 2005-10-12
DE602004005675T2 (de) 2007-12-13
CY1106535T1 (el) 2012-01-25

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