RU2202993C2

RU2202993C2 - Apparatus for diluting bone cement and introducing the same into medullary canal

Info

Publication number: RU2202993C2
Application number: RU2000125948/14A
Authority: RU
Inventors: В.А. Шильников; А.Б. Байбородов
Original assignee: Российский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии им. Р.Р. Вредена
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2000-10-12
Publication date: 2003-04-27

Abstract

FIELD: medicine, in particular, traumatology and orthopedics. SUBSTANCE: apparatus has casing made in the form of hollow transparent cylinder with stopper, stem made in the form of tube with piston, threaded retainer-plug adapted to be screwed onto bottle comprising liquid component, and stop. Piston is provided with stop channels and is positioned for moving and fixation on stem. Casing is provided with stop openings. Stem has valve and is provided with blades and piston fixing thread, which are positioned at lower end of stem. Upper end of stem is made pointed for puncturing bottle cover. Such construction allows homogeneous cement mass to be prepared, prevents air and liquids from getting into cement, and provides for uniform filling of bone cavities with cement. EFFECT: stable cement fixation due to improved characteristics of bone cement by proper preparing thereof. 3 dwg, 1 ex

Description

Устройство относится к области медицины, а именно к травматологии и ортопедии, и может быть использовано при эндопротезировании суставов. Для получения стабильной цементной фиксации эндопротеза необходимо соблюдать требования, обеспечивающие высокие прочностные характеристики костного цемента. К ним относятся гомогенность цементной массы, недопущение попадания в цемент воздуха и жидкостей, равномерное заполнение цементом костных полостей. Кроме того, испарения мономера являются токсичными для организма человека, следовательно, процесс разведения костного цемента должен проводиться в условиях, обеспечивающих сведение вероятности контакта мономера с внешней средой до минимума. The device relates to medicine, namely to traumatology and orthopedics, and can be used for joint replacement. To obtain stable cement fixation of the endoprosthesis, it is necessary to comply with the requirements that ensure high strength characteristics of bone cement. These include the homogeneity of the cement mass, the prevention of air and liquids from entering the cement, and the uniform filling of bone cavities with cement. In addition, the monomer vapor is toxic to the human body, therefore, the process of diluting bone cement should be carried out under conditions that ensure that the probability of contact of the monomer with the external environment to a minimum.

Известен способ разведения костного цемента, заключающийся в его разведении в отдельной чашке при помощи шпателя с дальнейшим введением костного цемента в костномозговой канал с помощью шприца. Однако данный способ не обеспечивает безопасности медперсонала в связи с испарением мономера в окружающую среду, не обеспечивает равномерного перемешивания компонентов костного цемента, допускает попадание воздуха в перемешиваемую массу, а при введении его в костномозговой канал происходит перемешивание с кровью и неравномерное заполнение полости. A known method of diluting bone cement, which consists in its dilution in a separate cup using a spatula with the further introduction of bone cement into the bone marrow canal using a syringe. However, this method does not ensure the safety of medical personnel in connection with the evaporation of the monomer in the environment, does not provide uniform mixing of bone cement components, allows air to enter the mixed mass, and when it is introduced into the medullary canal, mixing with blood and uneven filling of the cavity occur.

Известно устройство для получения костного цемента, суть которого заключается в приготовлении смеси в вакууме при помощи мешалки (ЕПВ 0178658, МКИ А 61 F 2/46). A device for producing bone cement is known, the essence of which is to prepare the mixture in a vacuum using a mixer (EPO 0178658, MKI A 61 F 2/46).

Однако для использования этого устройства требуется наличие источника создания вакуума и механического привода для мешалки, что значительно усложняет конструкцию устройства, делая ее громоздкой и применимой не во всех условиях. However, the use of this device requires a source of vacuum and a mechanical drive for the mixer, which greatly complicates the design of the device, making it cumbersome and not applicable in all conditions.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является резервуар для хранения порошкообразных компонентов костного цемента (ФРГ 2801706, МКИ А 61 М 3/00; В 65 D 81/32). Устройство представляет собой цилиндр в виде шприца со смесительным приспособлением, перемещаемого отдельным штоком толкателя помещенным в поршневой шток. Closest to the proposed device is a reservoir for storing powdered components of bone cement (Germany 2801706, MKI A 61 M 3/00; B 65 D 81/32). The device is a cylinder in the form of a syringe with a mixing device, moved by a separate rod of the pusher placed in the piston rod.

Однако это устройство не позволяет избежать контакта с парами компонентов костного цемента и ввиду сложности устройства представляется более дорогим. Другим недостатком этого устройства является невозможность равномерного введения костного цемента с сохранением его гомогенности в костномозговой канал на необходимую глубину без специальных переходников. Кроме того, в связи с особенностью конструкции и высокой вязкостью цемента введение его в канал через переходники предполагает применение больших физических усилий. However, this device does not allow to avoid contact with the pairs of components of bone cement and due to the complexity of the device seems more expensive. Another disadvantage of this device is the impossibility of uniform injection of bone cement while maintaining its homogeneity in the bone marrow canal to the required depth without special adapters. In addition, due to the design feature and the high viscosity of the cement, its introduction into the channel through adapters involves the use of great physical effort.

Целью изобретения является обеспечение безопасности работы медперсонала, сохранение качественных характеристик костного цемента и усовершенствование технологии введения его в костномозговой канал. Устройство (фиг.1), имеющее несколько вариантов типовых размеров, которые подбираются в соответствии с диаметром конкретного костномозгового канала, состоит из корпуса 1, изготовленного из прозрачного эластичного материала и представленного в виде полого цилиндра с заглушкой 2, упором 3 и стопорным отверстием на верхнем конце корпуса 4, штока 5 в виде трубки с лопастями на нижнем его конце 6, резьбой 7, резьбового фиксатора-пробки 8 на верхнем заостренном конце 9. Причем на штоке имеется подвижный по его оси поршень 10 со стопорными канавками 11 и клапан 12. Кроме того, в состав устройства входит стопор 13. В исходном положении устройства поршень зафиксирован к штоку с помощью резьбы. The aim of the invention is to ensure the safety of medical staff, maintaining the quality characteristics of bone cement and improving the technology of introducing it into the bone marrow canal. The device (figure 1), having several variants of typical sizes, which are selected in accordance with the diameter of a specific bone marrow canal, consists of a body 1 made of transparent elastic material and presented in the form of a hollow cylinder with a plug 2, a stop 3 and a locking hole on the top the end of the housing 4, the rod 5 in the form of a tube with blades at its lower end 6, a thread 7, a threaded retainer-plug 8 at the upper pointed end 9. Moreover, the piston 10 is movable along its axis with locking grooves 11 and valve 12. In addition, the device includes a stopper 13. In the initial position of the device, the piston is fixed to the rod using a thread.

Пользоваться устройством следует следующим образом (фиг.2). Вдвигают поршень на 2/3 длины корпуса, снимают заглушку 2, заполняют 1/3 объема устройства порошкообразным полимером (компонент цемента), устанавливают заглушку на прежнее место. С флакона с мономером (жидкий компонент) откручивают наружную крышку, заостренным концом 9 штока 5 прокалывают капроновую внутреннюю крышку флакона и накручивают его на фиксатор-пробку 8. Устройство приводят в вертикальное положение (флаконом вверх) и путем тяги за флакон смещают поршень. При этом в корпусе устройства возникает отрицательное давление, за счет чего мономер поступает по каналу стержня в полость корпуса, вытесняя воздух во флакон, а из пространства, расположенного выше поршня, наружу через отверстие 4. После того как мономер весь переместится в устройство, а поршень в крайне верхнее положение, через стопорное отверстие 4 вставляют стопор в стопорную канавку поршня. Производят вращательное движение штоком против часовой стрелки, при этом поршень откручивается от штока. Затем производят ряд поступательно-вращательных движений штоком, используя флакон в качестве рукоятки и перемешивая порошок с жидкостью. При этом образуется гомогенная тестообразной консистенции масса. Таким образом, разведение костного цемента происходит в замкнутом, разреженном пространстве, свободном от воздуха, что обеспечивает улучшение его качественных характеристик, а герметичность устройства и возможность смешивать компоненты цемента без контакта с окружающей средой защищает медперсонал от воздействия ядовитых испарений и газов, образующихся в процессе его полимеризации. Use the device as follows (figure 2). Pull the piston 2/3 of the length of the body, remove the plug 2, fill 1/3 of the volume of the device with a powdery polymer (cement component), and install the plug in its original place. The outer cap is unscrewed from the vial with the monomer (liquid component), the kapron inner cap of the vial is punctured with the pointed end 9 of the rod 5 and screwed onto the retainer cap 8. The device is brought into the vertical position (upward vial) and the piston is displaced by the rod. In this case, a negative pressure arises in the device’s case, due to which the monomer enters the cavity of the case through the rod channel, displacing air into the bottle, and out of the space above the piston out through hole 4. After the whole monomer moves to the device, the piston in the extremely upper position, through the locking hole 4, insert the stopper into the piston locking groove. Rotate the rod counterclockwise while the piston is unscrewed from the rod. Then produce a series of translational-rotational movements of the rod, using the bottle as a handle and mixing the powder with liquid. In this case, a homogeneous mass of dough-like consistency is formed. Thus, the cultivation of bone cement occurs in a closed, rarefied space, free of air, which ensures an improvement in its quality characteristics, and the tightness of the device and the ability to mix the cement components without contact with the environment protects the medical staff from the effects of toxic fumes and gases generated during it polymerization.

Следующий этап заключается во введении разведенного костного цемента в костномозговой канал (фиг.3). Для этого поршень вновь накручивают на шток. Затем снимают заглушку, а корпус устройства погружают на необходимую глубину в заранее обработанный костномозговой канал. При этом скопившаяся кровь вытесняется между стенками канала и устройства наружу. Удаляют стопор, а корпус перемещают по оси стержня, оставляя последний неподвижным. При этом не требуется прикладывать больших усилий, чтобы протолкнуть цемент, так как диаметр выхода из корпуса имеет достаточно большой размер в отличие от размера диаметра переходников прототипа. Таким образом, цементная масса заполняет полость костномозгового канала, не перемешиваясь с кровью и воздухом. Затем в канал вводят ножку эндопротеза. The next stage is the introduction of diluted bone cement into the medullary canal (figure 3). For this, the piston is again screwed onto the stem. Then remove the plug, and the body of the device is immersed to the required depth in a pre-processed bone marrow canal. In this case, the accumulated blood is forced out between the walls of the channel and the device to the outside. The stopper is removed, and the body is moved along the axis of the rod, leaving the latter stationary. It does not require much effort to push cement, since the diameter of the exit from the body is large enough in contrast to the diameter of the adapters of the prototype. Thus, the cement mass fills the cavity of the medullary canal without mixing with blood and air. Then, the endoprosthesis leg is inserted into the canal.

Клинический пример. Clinical example.

Больная В, возраст 83 года, и/б 978, 21.02.2000 г., оперирована в 11 отд. Рос НИИТО им. P.P. Введена по поводу перелома шейки левой бедренной кости. Произведена операция - однополюсное эндопротезирование головки левой бедренной кости, эндопротезом "Феникс". Фиксация эндопротеза производилась с помощью костного цемента "Полакриз". Разведение цемента и введение его в костномозговой канал осуществлялось с помощью предложенного устройства. Через семь суток после операции больной стал ходить практически с полной нагрузкой на оперированную конечность. В настоящее время функция сустава полностью восстановлена, ходит без дополнительной опоры, жалоб не предъявляет. На контрольных рентгенограммах левого тазобедренного сустава в послеоперационном периоде и через 4 месяца после операции отмечается равномерное заполнение костномозгового канала костным цементом, отсутствие трещин, пузырьков газа и слоистости. Ножка эндопротеза находится в правильном положении, с явными признаками стабильности. Patient B, age 83 years, and / b 978, 02/21/2000, operated on in 11 departments. Ros NIIITO them. P.P. Introduced for a fracture of the neck of the left femur. The operation was performed - unipolar endoprosthesis replacement of the head of the left femur with the Phoenix endoprosthesis. The endoprosthesis was fixed using the Polacriz bone cement. The dilution of cement and its introduction into the medullary canal was carried out using the proposed device. Seven days after the operation, the patient began to walk with almost full load on the operated limb. Currently, the function of the joint is fully restored, walks without additional support, no complaints. On the control radiographs of the left hip joint in the postoperative period and 4 months after the operation, uniform filling of the medullary canal with bone cement, the absence of cracks, gas bubbles and lamination are noted. The endoprosthesis leg is in the correct position, with clear signs of stability.

Claims

A device for diluting bone cement and introducing it into the medullary canal, comprising a body in the form of a hollow transparent cylinder with a plug and a rod in the form of a tube with a piston, characterized in that it is equipped with a threaded stopper for screwing onto a bottle with a liquid component and a stopper, piston made with locking grooves and has the ability to move and fix on the rod, the housing is made with locking holes, the rod is made with a valve, at the lower end with blades and thread for fixing the piston, and at the upper end - sharpened to pierce the lid of the vial with the liquid component.