特許 5972901 骨セメント用水圧式注入システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5972901

(24)【登録日】2016年7月22日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】骨セメント用水圧式注入システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 17/56 20060101AFI20160804BHJP

【ＦＩ】

   A61B17/56

【請求項の数】20

【全頁数】47

(21)【出願番号】特願2013-548557(P2013-548557)

(86)(22)【出願日】2012年1月6日

(65)【公表番号】特表2014-507976(P2014-507976A)

(43)【公表日】2014年4月3日

(86)【国際出願番号】US2012020403

(87)【国際公開番号】WO2012094549

(87)【国際公開日】20120712

【審査請求日】2014年12月25日

(31)【優先権主張番号】61/430,435

(32)【優先日】2011年1月6日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】513164565

【氏名又は名称】シンセス・ゲーエムベーハー

【氏名又は名称原語表記】Ｓｙｎｔｈｅｓ ＧｍｂＨ

(74)【代理人】

【識別番号】100088605

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 公延

(74)【代理人】

【識別番号】100130384

【弁理士】

【氏名又は名称】大島 孝文

(72)【発明者】

【氏名】ロス・クリスチャン

(72)【発明者】

【氏名】ネドゥンカナル・スリョ

(72)【発明者】

【氏名】サルトル・ミシェル

(72)【発明者】

【氏名】ウィーラー・カーティス

(72)【発明者】

【氏名】チャバット・クリス

(72)【発明者】

【氏名】ウェーバー・マルクス

(72)【発明者】

【氏名】オベルリ・ジョエル

【審査官】 中村 一雄

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／０２３４３０（ＷＯ，Ａ２）

【文献】 特開２００９−２２６００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 欧州特許出願公開第０２０２２４２６（ＥＰ，Ａ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ １７／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

骨セメントを注入するように構成される水圧式注入システムであって、
プランジャと、前記プランジャを摺動可能に支持する内部空洞を画定するカートリッジ本体と、を含み、前記プランジャが、流体を前記内部空洞から排出するように前記内部空洞内で第１の位置から第２の位置へと移動可能である障壁表面を画定するようにする、セメントカートリッジアセンブリと、
流体チャンバを画定するハウジングと、前記流体チャンバと流体連通する流体収容容器と、少なくとも部分的に前記流体チャンバ内に配置される第１のピストン端部を有するピストンと、前記流体収容容器と前記流体チャンバとの間に配置された吸込み逆止め弁であって、流体が前記流体収容容器から前記流体チャンバへと向かう方向に沿って進むことを可能にし、流体が前記流体チャンバから前記流体収容容器へと進むことを阻止する、吸込み逆止め弁と、前記流体チャンバと流体密に連通する少なくとも１つの出口ポートと、を備える、水圧式注入器と、
前記水圧式注入器の前記少なくとも１つの出口ポートと前記セメントカートリッジアセンブリとを流体的に相互接続し、前記流体チャンバ及び前記カートリッジ本体の前記内部空洞とを互いに流体連通した状態に置くように構成される、少なくとも１つの導管と、を備え、
前記セメントカートリッジアセンブリが、前記カートリッジ本体と流体密に連通して配置されるカートリッジキャップを備え、前記内部空洞が、前記カートリッジ本体の遠位端に位置する放出開口部を有し、
前記カートリッジキャップが、内側チャネル及び前記内側チャネルと流体連通する横方向のチャネルを画定し、前記横方向のチャネルが外部環境に通じ、前記セメントカートリッジアセンブリが、通気弁を含み、前記通気弁が、前記横方向のチャネルが遮断され、それによって前記内側チャネル内の気体が外部環境に出ることを妨げる開位置と、前記横方向のチャネルが外部環境と流体連通し、それによって前記内側チャネル内の気体が外部環境へと逃れることを可能にする閉位置との間で移動するように構成される、水圧式注入システム。

【請求項2】

前記カートリッジ本体の遠位端が、ニードル締結具を備え、前記ニードル締結具が、カニューレを取り付けたニードルに接続し、前記カニューレを取り付けたニードルを前記内部空洞と流体連通した状態に置くように構成される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項3】

前記吸込み逆止め弁が低クラック圧の逆止め弁である、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項4】

前記低クラック圧の逆止め弁が、約０ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲のクラッキング圧を有する、請求項３に記載の水圧式注入システム。

【請求項5】

前記水圧式注入器が、前記流体チャンバと前記少なくとも１つの出口ポートとの間に配置される出口制御弁アセンブリを更に含み、前記出口制御弁アセンブリが、出口制御弁本体と出口制御スイッチとを含み、前記出口制御スイッチがプラグ部分を含み、前記出口制御スイッチの前記プラグ部分が、前記出口制御弁本体内で据付けられ、前記出口制御弁本体が、弁入口チャネル及び少なくとも１つの弁出口チャネルを画定し、前記プラグ部分が、前記出口制御弁本体内の前記弁入口チャネル及び前記少なくとも１つの弁出口チャネルと選択的に整列するように構成される少なくとも２つのスイッチチャネルを含み、前記流体チャンバと前記少なくとも１つの出口ポートとの間の流体の流れが、前記出口制御スイッチの選択的整列によって制御され得るようにする、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項6】

前記セメントカートリッジアセンブリが単一のセメントカートリッジを含む、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項7】

前記セメントカートリッジアセンブリが、少なくとも２つのセメントカートリッジを含む、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項8】

前記少なくとも１つの弁出口チャネル及び前記少なくとも１つの出口ポートが、２つの出口弁チャネル及び２つの出口ポートをそれぞれ含む、請求項５に記載の水圧式注入システム。

【請求項9】

約０〜少なくとも２０ＭＰａ（０〜少なくとも２００バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項10】

約０〜少なくとも１０ＭＰａ（０〜少なくとも１００バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項11】

約０〜少なくとも８ＭＰａ（０〜少なくとも８０バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項12】

約０〜少なくとも５ＭＰａ（０〜少なくとも５０バール）の範囲の圧力を発生させ得る、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項13】

約０〜少なくとも２ＭＰａ（０〜少なくとも２０バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項14】

前記水圧式注入器が、放出逆止め弁を更に含み、前記放出逆止め弁が、前記流体チャンバ及び前記少なくとも１つの出口ポートが互いに流体密に連通するように流体流路に沿って前記流体チャンバと前記少なくとも１つの出口ポートとの間に配置される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項15】

前記水圧式注入器が、放出逆止め弁を更に含み、前記放出逆止め弁が、前記流体チャンバ及び前記出口制御弁アセンブリが互いに流体密に連通するように流体流路に沿って前記流体チャンバと前記出口制御弁アセンブリとの間に配置される、請求項５に記載の水圧式注入システム。

【請求項16】

前記少なくとも１つの導管が、少なくとも５０ｃｍである長さを有する、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項17】

前記カートリッジ本体が、骨セメントを収容するように構成される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項18】

前記セメントカートリッジアセンブリに連結されるように構成されるカニューレを取り付けたニードルを更に備える、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項19】

少なくとも部分的に前記カートリッジキャップ内に配置される水圧式流体導管を更に備え、前記水圧式流体導管が、前記少なくとも１つの導管及び前記内部空洞を流体的に相互接続するように構成される、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【請求項20】

前記ピストンが、第１の位置と第２の位置との間で前記ハウジングに対して移動するように構成され、前記ピストンの前記第１の位置から前記第２の位置への移動によって、前記流体チャンバ内の水圧流体が前記少なくとも１つの出口ポートを通って前記ハウジングから排出され、前記ピストンの前記第２の位置から前記第１の位置への移動によって、前記流体収容容器内の水圧流体が前記吸込み逆止め弁を通って前記流体チャンバへと進むようにする、請求項１に記載の水圧式注入システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１１年１月６日出願の米国特許仮出願第６１／４３０，４３５号に対する優先権を主張し、その全ての開示内容が参照によって本願に組込まれる。

【0002】

（発明の分野）
本開示は、概ね、水圧式注入システムに関し、具体的には、放射電磁界から遠隔の場所等の標的解剖学的部位に骨セメントを送達するように構成される水圧式注入システムに関する。

【背景技術】

【0003】

セメント増強処置は、整形外科及び介入的放射線で成長している分野であり、脊髄適応症での骨折不動化と、対症的腫瘍治療と、ねじ補強と、を含む。外科医にとって価値のある手段である一方、セメント増強処置は一定の限界も有する。第１に、ほとんどのセメント注入は、生体内のセメントの膨張を監視するＸ線透視法又はＣＴ等の撮像と組み合わせて行われる。したがって、外科医は、しばしば、放射電磁界内で処置を行い、放射線の潜在的に有害な影響に反復的に曝露することを継続する。第２に、一定の骨セメント増強処置は、複数の注入区域、例えば、二足の椎体形成術と、椎骨形成術と、を含む。外科医は、しばしば、様々な注入区域の間で切り替わり、同様に複数の注入装置の間で切り替わることに貴重な時間を費やす。最後に、セメント粘性の論点は、所望の標的区域に確実に骨セメントを送達するときに問題を呈し得る。骨セメント粘性が使用される注入システムにとって高過ぎると、セメントは、適切に注入されない場合があり、又は全く注入され得ない。あるいは、低い粘性のセメントが使用されると、セメントは、注入後に標的区域から流れ、漏れ、薄片被害、及び他の問題を引き起こす場合がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示の一態様によれば、水圧式注入システムは、骨セメントを標的解剖学的部位に送達するように構成される。水圧式注入システムは、セメントカートリッジアセンブリと、水圧式注入器と、少なくとも１つの導管と、を含む。セメントカートリッジアセンブリは、プランジャと、プランジャを摺動可能に支持する内部空洞を画定するカートリッジ本体と、を含み、プランジャが、流体を内部空洞から排出するように内部空洞内で第１の位置から第２の位置へと移動可能である障壁表面を画定する。水圧式注入器は、流体チャンバを画定するハウジングと、流体チャンバと流体連通した状態の流体収容容器と、少なくとも部分的に流体チャンバ内に配置される第１のピストン端部を有するピストンと、流体収容容器と流体チャンバとの間に配置された吸込み逆止め弁と、を含む。吸込み逆止め弁は、流体が流体収容容器から流体チャンバへと向かう方向に沿って進むことを可能にし、流体が流体チャンバから流体収容容器へと進むことを阻止する。水圧式注入は、流体チャンバと流体密に連通する少なくとも１つの出口ポートを更に含む。導管は、水圧式注入器の少なくとも１つの出口ポートとセメントカートリッジアセンブリを流体的に相互接続するように構成され、流体チャンバ及びカートリッジ本体の内部空洞を互いに流体連通した状態に置くようにする。

【0005】

水圧式注入器は、ハウジングと、ハウジングによって支持される流体収容容器と、ピストンと、を含む。ピストンは、ハウジングによって画定される流体チャンバ内に少なくとも部分的に配置される、第１のピストン端部を画定する。水圧式注入器は、流体収容容器及び流体チャンバが互いに流体密に連通するように、流体収容容器と流体チャンバとの間に配置された逆止め弁を更に含む。水圧式注入器は、流体チャンバと流体密に連通する少なくとも１つの出口ポートを更に画定する。注入器及びセメントカートリッジアセンブリは、水圧式注入器の少なくとも１つの出口ポート及びセメントカートリッジアセンブリのカートリッジキャップに接続して取り付けられ、流体密に連通する少なくとも１つの長さの管材を介して接続される。一実施形態によれば、管材の長さは、放射電磁界から操縦者／使用者を引き離すために十分である。例えば、管材は、少なくとも５０ｃｍの長さであり得る。

【0006】

一実施形態によれば、逆止め弁は、低クラック圧の逆止め弁等の吸込み逆止め弁である。別の実施形態によれば、低クラック圧の逆止め弁は、ほぼ０ｋＰａ以上１００ｋＰａ未満のクラック圧を有し得る。例えば、クラック圧は、５０ｋＰａ未満、２０ｋＰａ未満等、そして一実施形態においては１０ｋＰａ未満であり得る。

【0007】

一実施形態によれば、水圧式注入器は、出口制御弁本体及び流体チャンバと少なくとも１つの出口ポートとの間に配置される出口制御スイッチを有する、出口制御弁アセンブリを更に含む。出口制御スイッチは、出口制御弁内で据付けられるプラグ部分を含み、プラグ部分は、弁入口チャネル及び出口制御弁本体内の少なくとも１つの弁出口チャネルと選択的に整列し、流体チャンバと少なくとも１つの出口ポートとの間の流体の流れは、出口制御スイッチの選択的整列によって制御され得るように構成される、少なくとも２つのスイッチチャネルを含む。本開示の更なる実施形態によれば、少なくとも１つの弁出口チャネル及び少なくとも１つの出口ポートは、２つの出口弁チャネル及び２つの出口ポートをそれぞれ含む。

【0008】

本開示の実施形態によれば、セメントカートリッジアセンブリは、単一のセメントカートリッジを含む。本開示の別の実施形態によれば、セメントカートリッジアセンブリは、少なくとも２つのセメントカートリッジを含む。

【0009】

一実施形態によれば、本システムは、骨セメントを注入するために十分な圧力を発生させ得る。別の実施形態によれば、本システムは、高い粘性の骨セメントを注入する圧力を発生させ得る。例えば、一実施形態において、本システムは、約０〜少なくとも２ＭＰａ（０〜少なくとも２０バール）の範囲の圧力を発生させ得、別の実施形態において、本システムは、約０〜少なくとも５ＭＰａ（０〜少なくとも５０バール）の範囲の圧力を発生させ得、尚、別の実施形態において、本システムは、約０〜少なくとも８ＭＰａ（０〜少なくとも８０バール）の範囲の圧力を発生させ得、更なる別の実施形態において、本システムは、約０〜少なくとも１０ＭＰａ（０〜少なくとも１００バール）の範囲の圧力を発生させ得、更なる実施形態において、本システムは、約０〜少なくとも２０ＭＰａ（０〜少なくとも２００バール）の範囲の圧力を発生させ得る。あるいは、本システムは、低い粘性の骨セメントを注入するために十分な圧力を発生させ得る。

【0010】

一実施形態によれば、セメントカートリッジ本体の第２の遠位部分は、骨セメントを収容するように構成される。更なる実施形態において、セメントカートリッジ本体の第２の遠位部分は、高い粘性の骨セメントを収容するように構成される。

【0011】

一実施形態によれば、水圧式注入器は、流体チャンバ及び少なくとも１つの出口ポートが互いに流体密に連通するように、流体流路に沿って流体チャンバと少なくとも１つの出口ポートとの間に配置される放出逆止め弁を更に含み得る。別の実施形態において、放出逆止め弁は、流体チャンバと出口制御弁アセンブリが互いに流体密に連通するように、流体流路に沿って流体チャンバと出口制御弁アセンブリとの間に配置される。

【0012】

一実施形態によれば、本システムは、セメントカートリッジアセンブリから骨セメントを送達するために、標的解剖学的部位（複数可）にアクセスするように適合される、１つ以上のカニューレを取り付けたニードルを更に含み得る。

【0013】

一実施形態によれば、本システムは、少なくとも部分的にカートリッジキャップ内に配置される水圧式流体導管を更に含み得る。水圧式流体導管は、少なくとも１つの導管及び内部空洞を流体的に相互接続するように構成される。

【0014】

一実施形態によれば、ピストンが、第１の位置と第２の位置との間で前記ハウジングに対して移動するように構成され、ピストンの第１の位置から第２の位置への移動によって、流体チャンバ内の水圧流体が少なくとも１つの出口ポートを通ってハウジングから排出され、ピストンの第２の位置から第１の位置への移動によって、流体収容容器内の水圧流体が吸込み逆止め弁を通って流体チャンバへと進むようにする。

【0015】

一実施形態によれば、カートリッジキャップは、内側チャネル及び内側チャネルと流体連通した状態にある横方向のチャネルを画定する。横方向のチャネルは、外部環境に通じる。セメントカートリッジアセンブリは、通気弁を含み、該通気弁が、横方向のチャネルが遮断され、それによって内側チャネル内の気体が外部環境に出ることを妨げる開位置と、横方向のチャネルが外部環境と流体連通した状態にあり、それによって内側チャネル内の気体が外部環境に逃れることを可能にする閉位置との間で移動するように構成される。

【0016】

本開示の一実施形態によれば、骨セメントを標的解剖学的部位に注入するための方法であって、
セメントをセメントカートリッジの内部空洞の中に導入する工程と、
セメントカートリッジを、標的解剖学的部位にアクセスするように構成されたカニューレを取り付けたニードルに接続して、セメントカートリッジの内部空洞をニードルとの流体連通した状態に置く工程と、
注入器が、水圧式注入器の第１の出口ポート及び第２の出口ポートのうちの少なくとも１つを通してカートリッジに加圧された流体を送達し得るように、導管を介してセメントカートリッジを水圧式注入器に接続する工程と、
水圧式注入器の出口制御弁アセンブリを作動させて、水圧式注入器から選択的に導かれ得る加圧された流体を、出口制御弁アセンブリを通って、かつ第１の出口ポート及び第２の出口ポートのうちの少なくとも選択された１つの中に導く工程と、
水圧式注入器のピストンを作動させて、水圧式注入器からセメントカートリッジへと流体を押し出し、セメントカートリッジからカニューレを取り付けたニードルを通って標的解剖学的部位へと骨セメントを水圧的に押し出す工程と、を含む、方法が提供される。

【0017】

この方法は、閉位置から開位置へとセメントカートリッジの通気弁を選択的に移動させて、ピストンを作動させる前にセメントカートリッジから気体を除去することを更に含み得る。

【0018】

本開示の別の実施形態によれば、骨セメントを標的解剖学的部位に注入するための方法であって、
骨セメントをセメントカートリッジの内部空洞の中に導入する工程と、
セメントカートリッジを標的解剖学的部位にアクセスするカニューレを取り付けたニードルに接続する工程と、
セメントカートリッジの内部空洞が、導管を介して流体収容容器と流体連通した状態にあり、注入器が流体収容容器から内部空洞へと導管を通って加圧された流体を送達し得るように、セメントカートリッジの第１の端部を流体収容容器を有する水圧式注入器に接続する工程と、
セメントカートリッジの第２の端部を、標的解剖学的部位にアクセスするように構成されたカニューレを取り付けたニードルに接続して、セメントカートリッジの内部空洞をニードルとの流体連通した状態に置く工程と、
加圧された流体が流体収容容器へと進むようにすることを阻止する、ピストンと流体収容容器との間に配置された吸込み逆止め弁を含む注入器を作動させ、流体収容容器から内部空洞へと流体を押し出させる工程と、
流体収容容器からの流体をセメントカートリッジに逆らって作用させ、カートリッジからカニューレを取り付けたニードルを通って標的解剖学的部位へと骨セメントを水圧的に押し出す工程と、を含む、方法が提供される。

【0019】

この方法は、ピストンを作動させる工程を反復することを更に含み得る。この方法は、セメントカートリッジの通気弁を閉位置から開位置へと選択的に移動させ、ピストンを作動させる前にセメントカートリッジから気体を除去することを更に含み得る。

【図面の簡単な説明】

【0020】

前述の要約、並びに本出願の好ましい実施形態の以下の詳述は、添えられる図面と共に読まれれば、よりよく理解されるであろう。本出願の水圧式注入システムを例示する目的のために、好ましい実施形態が図面に示される。しかし、本出願が図示される精確な配置構成及び手段に限定されないことが理解されるべきである。図面は以下の通りである。

【図1】水圧式注入器と、セメントカートリッジアセンブリと、水圧式注入器とセメントカートリッジアセンブリとの間で接続される導管と、を含む、本開示の一実施形態による骨セメントを注入するための水圧式注入システムの斜視図。

【図2】導管に取り付けられて図示され、図１に例示されるセメントカートリッジアセンブリのセメントカートリッジの側面図。

【図3】図２の線３−３によって例示されるセメントカートリッジの側断面図。

【図4】図２に例示されるセメントカートリッジのカートリッジ本体の斜視図。

【図5】図４の切断線５−５により例示されるカートリッジ本体の断面側面図。

【図6】本開示の実施形態に従って図２に示されるセメントカートリッジのカートリッジキャップの斜視図。

【図7】図６に例示されるカートリッジキャップの側面図。

【図8】図７の切断線８−８により、図６に例示される、カートリッジキャップの断面側面図。

【図9】図８の切断線９−９により、図６に例示されるカートリッジキャップの断面平面図。

【図10】図２に示されるセメントカートリッジの通気弁の斜視図。

【図11】図１０に例示される通気弁の底面図。

【図12A】別の実施形態により、管材に取り付けられたセメントカートリッジの側面図。

【図12B】図１２Ａに例示されるセメントカートリッジの側断面図。

【図13A】図１２Ａに示されるセメントカートリッジのコネクタの斜視図。

【図13B】図１３Ａに示されるコネクタの端面図。

【図13C】図１３Ｂの切断線１３Ｃ−１３Ｃに沿って取られた、図１３Ａに示されるコネクタの断面側面図。

【図14A】代替の実施形態によるセメントカートリッジの側断面図。

【図14B】代替の実施形態によるセメントカートリッジの断立面図。

【図15A】図１４Ａに示されるセメントカートリッジ弁の斜視図。

【図15B】図１５Ａに示される弁の正面図。

【図15C】図１５Ｂの切断線１５Ｃ−１５Ｃに沿って取られた、図１５Ａに示される弁の断面側面図。

【図16】代替の実施形態によるセメントカートリッジの側断面図。

【図17】近位端で導管に取り付けられ、対向される遠位端でカニューレを取り付けたニードルに取り付けられて示され、図２に例示されるカートリッジの斜視図。

【図18】図１７に例示されるカートリッジの側断面図。

【図19】図２に例示されるカートリッジのプランジャの斜視図。

【図20】図１の水圧式注入器の断面側面図。

【図21A】図１に例示される水圧式注入システムの外側ハウジングの斜視図。

【図21B】図２１Ａの外側ハウジングの平面立面図。

【図21C】図２１Ａの外側ハウジングの側面図。

【図21D】図２１Ｂの切断線２１Ｄ−２１Ｄに沿って取られた、図２１Ａの外側ハウジングの断面側面図。

【図21E】図２１Ｃの切断線２１Ｅ−２１Ｅに沿って取られた、図２１Ａの外側ハウジングの端部分の断面平面図。

【図22】図１に例示される水圧式注入システムの機械的ラッチの斜視図。

【図23】図１に例示される水圧式注入システムのピストンの斜視図。

【図24】本開示の別の実施形態によって図１に例示される水圧式注入システムのためのピストンの斜視図。

【図25A】図１に例示される水圧式注入システムのプラグ部分の斜視図。

【図25B】図１に例示される水圧式注入システムのプラグ部分の斜視図。

【図25C】図２５Ａ及び２５Ｂに例示されるプラグ部分の側面図。

【図25D】図２５Ａ及び２５Ｂに例示されるプラグ部分の端面図。

【図25E】図２５Ｄの切断線２５Ｅ−２５Ｅに沿って取られた、図２５Ａ及び２５Ｂに例示されるプラグ部分の断面側面図。

【図25F】図２５Ｅの切断線２５Ｆ−２５Ｆに沿って取られた、図２５Ａ及び２５Ｂに例示されるプラグ部分の断面端面図。

【図26A】概ね図１の線２６−２６により、入口チャネルから両方の弁出口チャネルへの流体の流れを提供する開位置で示される、図２０に例示される制御弁アセンブリの断面端面図。

【図26B】どちらか一方の弁出口チャネルへの流体の流れを阻止する閉位置で示される、図２６Ａに例示される制御弁アセンブリの断面端面図。

【図26C】入口チャネルから弁出口チャネルのうちの選択された１つへの流体の流れを提供する第１の選択的開位置で示され、図２６Ａに例示される制御弁アセンブリの断面端面図。

【図26D】入口チャネルから他の弁出口チャネルへの流体の流れを提供する第２の選択的開位置で示され、図２６Ａに例示される制御弁アセンブリの断面端面図。

【図27】代替的に実施される注射器を基にする水圧式注入器と、管材と、セメントカートリッジアセンブリと、を含む、本開示の別の実施形態による水圧式注入システムの斜視図。

【図28】図１に類似するが、別の実施形態によって構築される水圧式注入器を含む、水圧式注入システムの斜視図。

【図29】カニューレを取り付けたニードルが取り外されて示された、図２８に例示される水圧式注入システムの斜視図。

【図30】図２８に例示される水圧式注入システムの側断面図。

【図31】領域Ａに表示され、図３０に例示される水圧式注入システムの一部分の拡大された側断面図。

【図32A】図２８に例示される水圧式注入システムの外側ハウジングの斜視図。

【図32B】図３２Ａの切断線３２Ｂ−３２Ｂに沿って取られた、図３２Ａの外側ハウジングの断面側面図。

【図33】図２８に類似するが、別の実施形態による複数の出口ポートを含む、水圧式注入器の斜視図。

【図34】カートリッジアセンブリに連結されるカニューレを取り付けたニードルを含む、図１に例示される水圧式注入システムの側面図。

【図35】取り外されて、流体収容容器と、出口制御弁アセンブリと、流体収容容器と出口制御弁との間で接続される圧力チャンバと、を含むハウジング内の一定の構成要素を示す、ハウジングの一部分を伴う図３４の水圧式注入器の斜視図。

【図36】図３４の水圧式注入器の側断面図。

【図37】分岐した弁出口チャネルを含む、図３５に例示される出口制御弁アセンブリの概略斜視図。

【図38】概ね線３８−３８に沿って取られた、入口チャネルから両方の弁出口チャネルへの流体の流れを提供する開位置で示され、図１１に例示される制御弁アセンブリの断面端立面図。

【図39】どちらか一方の弁出口チャネルへの流体の流れを阻止する閉位置で示され、図３８に例示される制御弁アセンブリの断面端立面図。

【図40】入口チャネルから弁出口チャネルのうちの選択された１つへの流体の流れを提供する第１の選択的開位置で示され、図３８に例示される制御弁アセンブリの断面端立面図。

【図41】入口チャネルから他の弁出口チャネルへの流体の流れを提供する第２の選択的開位置で示され、図３８に例示される制御弁アセンブリの断面端立面図。

【図42】出口制御弁と出口制御スイッチとを含む、別の実施形態による出口制御弁アセンブリの斜視図。

【図43A】図３４に例示される水圧式注入器の型に含まれるように構成される、流体収容容器の様々な実施例の概略側面図。

【図43B】図３４に例示される水圧式注入器の型に含まれるように構成される、流体収容容器の様々な実施例の概略側面図。

【図43C】図３４に例示される水圧式注入器の型に含まれるように構成される、流体収容容器の様々な実施例の概略側面図。

【図43D】図３４に例示される水圧式注入器の型に含まれるように構成される、流体収容容器の様々な実施例の概略側面図。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１を参照すると、少なくとも１つの標的解剖学的部位に骨セメントを注入するように構成される水圧式注入システム５０は、水圧式注入器１２５と、少なくとも１つのセメントカートリッジ６０を含むセメントカートリッジアセンブリ５９と、管材等の１つ以上の導管５２と、を含み、水圧式注入器１２５とカートリッジアセンブリ５９との間で接続されて、水圧式注入器１２５を少なくとも１つのセメントカートリッジ６０との流体連通した状態に置く。水圧式注入システム５０は、高い粘性の骨セメントを含む、骨セメントを解剖学的部位に確実に注入するために十分な水圧力を発生させ得る。例えば、一実施形態において、水圧式注入システム５０は、実質的におよそ０ＭＰａ（０バール）以上、およそ２０ＭＰａ（２００バール）未満、例えばおよそ１０ＭＰａ（１００バール）未満の水圧を確実に発生させるように構成される。一実施形態によれば、水圧式注入システム５０は、およそ２ＭＰａ（２０バール）未満等、およそ５ＭＰａ（５０バール）未満を確実に発生させるように構成される。

【0022】

水圧式注入器１２５は、１つ以上の出口ポート１５９を経由して加圧された流体を選択的に導くように構成される。一実施形態によれば、水圧式注入器１２５は、加圧された水圧流体を選択的に供給及び調節するように構成される出口制御アセンブリを含む。例えば、水圧式注入器１２５は、所望のように、特定の出口ポート（複数可）１５９を経由して加圧された流体の流れを選択的に導くように作動し得る、出口制御スイッチ１７１を含み得る。図示される実施例において、注入器１２５は、２つの出口ポート１５９を含み、使用者は、出口制御スイッチ１７１の位置を調整することによって出口ポート１５９のうちの１つ若しくは両方を経由する、又はいずれも経由しない加圧された流体の流れを選択的に可能にする。例示的な図が２つの出口ポート１５９を含む注入器を開示する一方で、２つを超える、又は２つ未満の出口ポートが、所望のように含まれてもよいことが理解されるべきである。例えば、注入器１２５は、専用の流体の流れのために単一の引き込み口を含み得、又は所望のように、２つを超える出口ポート、例えば３つ又は４つを超える出口ポートを含み得る。出口ポート（複数可）１５９から流れる加圧された流体は、導管５２を通ってカートリッジ６０へと更に流れ、そこでカートリッジ６０からある量の骨セメントを押し、又は放出するために十分な力を発揮し得る。

【0023】

導管５２は、所望のいずれの長さでもあり得、使用者が、骨セメントを標的解剖学的部位に配置することを補助するために使用される蛍光透視装置（例えばＸ線又はＣＴ撮像装置）によって発生するいずれの放射電磁界の外からも離れて、注入器１２５を安全に操作することを可能にする長さを有し得る。一実施形態において、導管５２は、少なくとも５０ｃｍの長さである。導管５２は、約７０ｃｍ〜約１００ｃｍの範囲の長さを有し得る。実施形態において、導管５２は、管材であり得る。導管５２は、ほぼ可撓性の材料から作製され得る。導管５２は、例えば、実質的におよそ０ＭＰａ（０バール）以上の下位及びおよそ１０ＭＰａ（１００バール）未満、例えば、およそ８ＭＰａ（８０バール）未満、一実施形態によれば、およそ５ＭＰａ（５０バール）未満、及び更に一実施形態によれば、およそ２ＭＰａ（２０バール）未満等、およそ２０ＭＰａ（２００バール）未満であり得る高位を有する値域で、システム５０によって発生する圧力に耐えるために十分な構造的一体性のものであり得る。したがって、水圧式注入システム５０は、蛍光透視の放射電磁界の外側に留まるために十分に離れて、低い粘性及び高い粘性の骨セメントを含むある量の骨セメントを標的解剖学的部位又は位置に確実かつ安全に注入し得る。本開示による一実施形態において、水圧式注入システムは、椎体形成術処置、特に、二足の椎体形成術処置を行うために使用され得る。別の実施形態において、水圧式注入システムは、骨セメントを注入し、二次的な固定を提供することによって主要な固定装置、例えば、ねじ又は骨プレートの安定化を補助するように使用され得る。

【0024】

セメントカートリッジ
図２〜１０を参照すると、カートリッジ６０のそれぞれは、中心軸６９に沿って細長いカートリッジ本体６３と、中心軸６９に沿ってカートリッジ本体６３の近位端に取り付けられるカートリッジキャップ６６と、を含む。カートリッジ本体６３は、いずれの好適な形状も有し得る。例えば、図示される実施形態において、カートリッジ本体６３は、ほぼ円筒の形状を有する。形状に拘わらず、カートリッジ本体６３は、外側表面９１、内側表面９０、第１の、つまり近位端８７、及び第２の、つまり遠位端９を画定する。外側表面９１及び内側表面９０の両方は、近位端８７からカートリッジ本体６３の遠位端９３へと中心軸６９に沿って延在する。カートリッジ本体６３は、近位端８７で、又はその付近に配置されるキャップ締結具７５を含む。キャップ締結具７５は、カートリッジ本体６３をカートリッジキャップ６６と連結するように構成される。図示される実施形態において、キャップ締結具７５は、カートリッジ本体６３の外側表面９１に形成される外部ねじ山６１を含む。

【0025】

実施形態において、カートリッジキャップ６６は、導管５２をカートリッジ本体６３と流体的に連結するように構成され、カートリッジ本体６３の近位端８７に位置するキャップ締結具７５と接続し、キャップ６６及び本体６３が互いに流体密に連通するように構成される締結具７２を含む。示される実施例において、締結具７２は、当該技術分野において既知であるルアーロック取付け具内のキャップ締結具７５に連結される。図示される実施形態において、締結具７２は、外側表面７６及び内側表面７７を画定する本体２１を含む。内側表面７７は、キャップ締結具７５上に嵌合するように寸法決めされ、かつ構成される内側の開いた空洞７９を画定する。内側の開いた空洞７９は、キャップ締結具７５等、カートリッジ本体６３の少なくとも一部分を受けるように寸法決めされ、かつ構成される開放端部７３で終端する。締結具７２は、内側表面７７上に形成される内側ねじ山７４を更に備え得る。内側ねじ山７４は、開いた空洞７９の周囲に配置され、外側ねじ山６１と嵌合して、カートリッジキャップ６６をカートリッジ本体６３に接続するように構成される。キャップ６６は、キャップ６６がカートリッジ本体６３に接続されると、中心軸６９に沿って軸方向に延出する内側チャネル８１を更に含む。内側チャネル８１は、締結具７２と導管締結具７８との間でキャップ６６を通って延在する。

【0026】

カートリッジキャップ６６は、開放端部７３から離れた方向に本体２１から突出する導管締結具７８を更に含む。導管締結具７８は、導管５２の対応するコネクタ５５と接続するように構成され、導管５２及びキャップ６６が互いに流体密に連通するようにする。したがって、導管締結具７８は、導管５２をキャップ６６と流体的に連結するように構成される。示される実施例において、導管締結具７８は、当該技術分野において既知であるルアーロック取付け具内のコネクタ５５に連結される。図示される実施形態において、導管締結具７８は、外側表面８５及び内側表面８９を画定する本体８３を含む。導管締結具７８は、内側表面８９によって囲繞されるルアーテーパー９５を更に含む。環状の空隙等の空洞９７は、内側表面８９とルアーテーパー、つまり先端９５との間に画定される。空洞９７は、コネクタ５５の少なくとも一部分を受けるように構成され、かつ寸法決めされる。内側チャネル８１の少なくとも一部分は、ルアーテーパー９５を通って延在する。導管締結具７８は、ねじ山６７８がルアーテーパー９５を囲繞するように内側表面８９上に形成されるねじ山６７を更に画定する。理解され得るように、互いに流体密に連通する要素を接続する、当該技術分野において既知のいずれの数の好適な設計も、本明細書に記載されるカートリッジアセンブリ５９の締結具について、本公開の範囲内である。記載されるような構成において、加圧された流体は、導管５２からカートリッジキャップ６６の内側チャネル８１を通ってカートリッジ本体６３の中へと進み得るが、一方で締結具は、流体密に連通して維持し、圧力の損失を阻止する。

【0027】

カートリッジキャップ６６は、内側チャネル８１との流体連通した状態に配置される横方向のチャネル６５を更に画定する。横方向のチャネル６５は、外部環境に通じる出口１３で終端する。図示される実施形態において、横方向のチャネル６５は、中心軸６９に対してほぼ垂直である方向で外側表面８５から内側チャネル８１へと延在する。以下に詳細に記載されるように、横方向のチャネル６５を通る流体の流れは、通気弁８４によって制御され得る。

【0028】

セメントカートリッジ６０は、管材５２とカートリッジ本体６３との間の流体流路内の地点で液体及び気体の解放を可能にする、少なくとも１つのエアレーション通気弁８４を付加的に含み得る。動作中、通気弁８４は、「プライミング」として当該技術分野において既知であることにおいて、骨セメントを注入する前に、水圧式注入システムからの空気の除去（脱気）を可能にする。例えば、図２〜３に示される実施形態において、通気弁８４は、カートリッジキャップ６６上に配置され、外部環境への内側キャップチャネル８１内に手動で開閉され得る開口部を可能にする。有効なプライミングのために、水圧流体の入口は、出口よりも低く位置しなければならない。

【0029】

図２、３、１２Ａ、１４Ａ、及び１４Ｂに図示される実施形態において、通気弁８４は、外側表面７０及び内側表面６８を画定する本体７１を含む。本体７１は、ほぼ円筒の形状を有してもよい。しかし、本体７１がその他の好適な形状を有してもよいことが想起される。外側表面７０は、ほぼ円形の、つまり楕円形状の断面を画定し得る。しかし、外側表面７０は、その他の好適な形状を有する断面を有し得る。本体７１は、第１の、つまり近位端６２及び第２の、つまり遠位端６４を更に画定する。内側表面６８は、近位端６２から遠位端６４へと延在する開口部５８を画定する。開口部５８は、カートリッジキャップ６６の少なくとも一部分を受けるように構成され、かつ寸法決めされる。例えば、開口部５８は、導管締結具７８の少なくとも一部分を受け、したがって通気弁８４がカートリッジキャップ６６に対して回転し得るように構成され、かつ寸法決めされ得る。通気弁８４がカートリッジキャップ６６の一部分の周囲に配置されると、開口部５８は、中心軸６９にほぼ平行である方向に沿って近位端６２から遠位端６４に延出する。本体７１は、外側表面７０から内側表面６８へと延在する横方向のチャネル５７を更に画定する。実施形態において、横方向のチャネル５７は、通気弁８４がカートリッジキャップ６６上に装着されると、中心軸６９に対してほぼ垂直な方向に沿って外側表面７０と内側表面６８との間で延出し得る。図示される実施形態において、横方向のチャネル５７は、遠位端６４で、又はその付近に配置される。しかし、横方向のチャネル５７が本体７１のその他の好適な場所に位置付けられ得ることが想起される。加えて、通気弁８４がカートリッジキャップ６６上に装着されると、通気弁８４は、カートリッジキャップ６６に対して回転し得、結果として、横方向のチャネル５７は、以下に詳細に記載されるように、カートリッジキャップ６６の横方向のチャネル６５と流体連通した状態である。手動の回転を容易にするために、通気弁８４は、開口部５８及び内側表面６８から離れて外側表面７０から外側に突出するレバー５６を含み得る。レバー５６は、使用者がカートリッジキャップ６６に対して通気弁８４を手動で回転させることを可能にする。

【0030】

通気弁８４は、開位置と閉位置との間で移動（例えば、カートリッジキャップ６６に対して回転する）するように構成される。開位置において、横方向のチャネル５７は、ほぼ整列し、カートリッジキャップ６６の横方向のチャネル６５と流体連通した状態で、内側チャネル８１を外部環境と流体連通させる。ゆえに、通気弁８４は、横方向のチャネル５７がカートリッジキャップ６６の横方向のチャネル６５と流体連通した状態にあると、導管５２とカートリッジ本体６３との間で内側チャネル８１を通過する流体が外部環境に解放されることを可能にする。動作中、使用者は、通気弁８４を開位置に置いて、「プライミング」として当該技術分野において既知であることにおいて、骨セメントを注入する前に、水圧式注入システムからの空気の除去（脱気）を可能にし得る。通気弁８４が閉位置にあるとき、横方向のチャネル５７は、カートリッジキャップ６６の横方向のチャネル６５と整列しない。ゆえに、横方向のチャネル５７は、通気弁８４が閉位置にあるとき、横方向のチャネル６５と流体連通した状態ではない。したがって、閉位置において、通気弁６６は、導管５２と外部環境へのカートリッジ本体６３との間で内側チャネル８１を通過する流体の解放を阻止し、又は少なくとも抑制する。

【0031】

図１２Ａ、１２Ｂ、及び１３Ａ〜１３Ｃに示される代替の実施形態において、コネクタ５５は、外側表面４９及び内側表面４８を画定する本体部分５１を含む。内側表面４８は、図１２Ｂに示される通気弁８４の少なくとも一部分を受けるように構成され、かつ寸法決めされる開口部４７を画定する。本体部分５１は、第１の、つまり近位端４６及び第２の、つまり遠位端４５を画定する。開口部４７は、近位端４６から本体部分５１の遠位端４５へと延在し得る。更に、開口部４７は、図１２Ｂに示される通気弁８４上に装着されると、中心軸６９に沿って延出し得る。コネクタ５５は、開口部４７及び内側表面４８から離れた方向で本体部分５１の外側表面４９から外側に突出する張り出し部材４４を更に含む。張り出し部材４４は、コネクタ５５が図１２Ｂに示される通気弁８４上で装着されると、中心軸６９に対してほぼ垂直である方向で延出し得る。張り出し部材４４は、外側表面４３及び内側表面４２を画定する。内側表面４２は、中心軸６９に対してほぼ垂直な方向で延在する開口部を画定する。開口部４１は、本体部分５１によって画定される開口部４７から張り出し部材４４の自由端４０へと向かって延在し得る。開口部４１は、導管５２の一部分を受け、導管５２をコネクタ５５に接続するように構成され、かつ寸法付けされる。導管５２の一部分は、開口部４１内に位置付けられ、コネクタ５５と導管５２のそのような部分との間の摩擦嵌合接続を確立し得る。

【0032】

図１４Ａ〜Ｂ及び１５Ａ〜Ｃを参照すると、カートリッジアセンブリ６０の実施形態は、導管５２からカートリッジアセンブリ６０に入る流体を制御するように構成される弁３９を含む。弁３９は、第１の、つまり近位端１２及び第２の、つまり遠位端１１を画定する。図示される実施形態において、弁３９は、ストップコック弁である。しかし、弁３９は、導管５２とカートリッジアセンブリ６０との間の流体の流れを制御することができる、いずれの種類の弁でもあり得る。図示される実施形態において、弁３９は、握り３８と、握り３８から延在する固定部３７と、を含む。握り３９は、使用者による弁３９の回転を容易にするように構成される。図示される弁３９は、握り３８を含むが、弁３９が使用者による弁３９の回転を容易にするために好適ないずれの種類のハンドルも含み得ることが想起される。図示される実施形態において、握り３８は、本体部分３６と、本体部分３６から外側に延在する１つ以上のウィング３５と、を含む。握り３８は、本体部分３６の反対側から半径方向に外側へ突出する一対のウィング３５（図１５Ａ〜Ｃを見よ）を含み得る。固定部３７は、本体部分３６から下向きに延在し、外側表面３４及び内側表面３３（図１５Ｃを見よ）を画定する。固定部３７の少なくとも一部分は、コネクタ５５の開口部４７（図１３Ａ〜１３Ｃ）内で受けるように構成され、かつ寸法決めされる。内側表面３３は、横方向のチャネル３１から弁３９の遠位端１１に向かって延在する内側チャネル３２を画定する。内側チャネル３２は、弁３９がカートリッジアセンブリ６０に接続されると、中心軸６９に沿って（又は中心軸６９にほぼ平行に）延出し得る。弁３９は、横方向のチャネル３９を更に画定し、横方向のチャネル３９は、内側チャネル３２との流体連通した状態で配置される。横方向のチャネル３１は、弁３９がカートリッジキャップ６６に連結されると、中心軸６９に対してほぼ垂直な方向で、内側チャネル３２から外側表面３４に延出し得る。横方向のチャネル３１は、内側表面３３及び固定部３７の外側表面３４を通って延在する。図示される実施形態において、横方向のチャネル３１は、固定部３７に配置される。しかし、横方向のチャネル３１は、内側チャネル３２と流体連通した状態である限り、弁３９に沿うその他の位置に配置され得る。

【0033】

続けて図１４Ａ〜Ｂ及び１５Ａ〜Ｃを参照すると、固定部３７は、カートリッジキャップ６６の空洞９７（図６及び８）内で受けるように構成され、かつ寸法決めされるネジ付き部分３０を含み得る。ねじ付き部分３０は、固定部３７の外側表面３４上に形成される外部ねじ山２９を含む。外部ねじ山２９は、カートリッジキャップ６６のねじ山６７（図８）と嵌合し、したがってカートリッジキャップ６６は、弁３９に接続され得るように構成される。弁３９がカートリッジキャップ６６に接続されると、内側チャネル３２は、内側チャネル８１と流体連通する。

【0034】

続けて図１４Ａ〜Ｂ及び１５Ａ〜Ｃを参照すると、カートリッジアセンブリ６０は、長手方向の軸６９にほぼ平行である方向に細長い水圧式流体導管５３を更に含み得る。水圧式流体導管５３は、弁３９及び／又はカートリッジキャップ６６に接続され得る。例えば、水圧式流体導管５３は、カートリッジキャップ６６及び／又は弁３９に接着、圧入、又は溶接され得る。あるいは、水圧式流体導管５３は、直接、カートリッジキャップ６６及び／又は弁３９に射出成形され得る。水圧式流体導管５３は、カートリッジキャップ６６内に少なくとも部分的に配置される。更に、水圧式流体導管５６は、導管５２及び内部空洞９６を流体的に相互接続するように構成される。水圧式流体導管５３は、第１の、つまり近位端５４、第２の、つまり遠位端８２、外側表面８６、及び内側表面８８を画定する。内側表面８８は、長手方向の軸６９にほぼ平行な方向で近位端５４から遠位端８２へと延在するチャネル９２を画定する。水圧式流体導管５３は、チャネル９２がコネクタ５５の開口部４１と流体連通した状態にあるように、内側チャネル３２内に少なくとも部分的に位置付けられる。図１４Ａに図示される実施形態において、水圧式流体導管５３の近位端５４は、コネクタ５５の開口部４１とほぼ一直線に配置され得る。あるいは、近位端は、図１４Ｂに見られるように、先端９５の端部９４とほぼ一直線に配置され得る。水圧式流体導管５３の少なくとも一部分は、内側チャネル８１に配置される。更に、水圧式流体導管５３の少なくとも一部分は、カートリッジ本体６３の内部空洞９６の中に延在する。例えば、水圧式流体導管５３の少なくとも遠位端８２は、内部空洞９６内に配置され得る。

【0035】

続けて図１４Ａ〜Ｂ及び１５Ａ〜Ｃを参照すると、動作において、水圧式流体導管５３は脱気を容易にする。上述のように、通気弁８４は、開位置と閉位置との間で移動し得る。通気弁８４が閉位置にあるとき、横方向のチャネル６５の出口１３は遮断され、ゆえに空気等の気体は、内側チャネル８１内に格納され、出口１３を通って脱出し得ない。通気弁８４が開位置にあるとき、内側チャネル８１内の気体は、出口１３を通って外部環境に脱出し得る。水圧式流体導管５３が内側チャネル８１内に少なくとも部分的に配置されないとき、内側チャネル８１内の水等の液体は、気体と干渉し、それによって気体が出口１３を介してカートリッジアセンブリ６０から出ることを阻止又は少なくとも抑制し得る。動作において、流体チャネル５３は、横方向のチャネル３１を通って入る流体の流れを導くことによって脱気を容易にする。詳細には、横方向のチャネル３１を通ってカートリッジアセンブリ６０に入る水等の液体は、流体導管３２のチャネル９２の中に流入し、最終的には、カートリッジ本体６３の内側の空洞９６に達する。通気弁８４が開位置にあるとき、空洞９６内の空気等の気体は、流体導管３２の外側表面８６を囲繞する内側チャネル８１の部分を通って流れ、出口１３を通ってカートリッジアセンブリ６０から出ることができる。場合によって、水圧式流体導管５３のチャネル９２を通過する液体は、気体と干渉せず、ゆえに、気体が水圧式流体導管５３を囲繞する内側チャネル８１の部分を通って自由に流れることを可能にする。したがって、通気弁８４は、横方向のチャネル６５が遮断され、それによって内側チャネル８１内の気体が外部環境に出ることを妨げる開位置と、横方向のチャネル９５が外部環境と流体連通した状態にあり、それによって内側チャネル８１内の気体が外部環境に脱出する閉位置との間で移動するように構成される。

【0036】

続いて図１４Ａ〜Ｂ及び１５Ａ〜Ｃを参照すると、弁３９は、開位置と閉位置との間で移動（例えば、カートリッジキャップ６６に対して回転する）するように構成される。開位置において、横方向のチャネル３１は、ほぼ整列してコネクタ５５の開口部４１（図１３Ｃ）と流体連通した状態にあり、導管５２と内側チャネル３２との間で流体連通を確立し、それによって導管５２をカートリッジアセンブリ６０の内側チャネル８１と流体的に連結させる。したがって、開位置において、弁３９は、流体が導管５２とカートリッジアセンブリ６０との間へと進むようにすることを可能にする。閉位置において、弁３９は、流体が導管５２とカートリッジアセンブリ６０との間へと進むようにすることを阻止し、又は少なくとも抑制する。図示される実施形態において、横方向のチャネル３９は、弁３９が閉位置にあるとき、コネクタ５５の開口部４１（図１３Ｃ）と整列せず（即ち開口部４１と流体連通した状態にない）、それによって液体が導管５２とカートリッジアセンブリ６０との間へから進むようにすることを妨げ、又は少なくとも遅らせる。

【0037】

尚、更なる実施形態において、図１６に示されるように、通気弁８４は、図１３Ａ〜１３Ｃに示され、図１２Ａに示される実施形態と類似するように、コネクタ５５内部に少なくとも部分的に配置されるが、しかし、図１６において、通気弁８４は、押し下げ可能なボタン又は押し下げられると、開いてシステムを通気するように構成されるディスクとして構成される。図示される実施形態において、通気弁８４は、外側表面２８と内側表面２７とを含む。内側表面２７は、通気弁８４がカートリッジ６０に接続されると、中心軸６９に沿って延出する内側チャネル２６を画定する。通気弁８４がカートリッジキャップ６６に接続されると、内側チャネル２６は、カートリッジ６０の内側チャネル８１と流体連通した状態にある。内側チャネル２６は、外部環境に通じる通気栓１６で終端する。通気弁８４は、近位端部分２５と、遠位固定部分２４と、近位端部分２５と遠位固定部分２４との間に配置される中心部分２３と、を含む。中心部分２３は、コネクタ５５の開口部４７（図１３Ａ〜１３Ｃ）内で受けられるように構成され、かつ寸法決めされる。遠位固定部分２４は、カートリッジキャップ６６の空洞９７（図６及び８）内で受けられるように構成される。加えて、遠位固定部分２４は、外側表面２８に形成される外部ねじ山２２を含む。外部ねじ山２２は、カートリッジキャップ６６のねじ山６７と嵌合するように構成され、通気弁８４をカートリッジキャップ６６と連結する。近位端部分２５は、中心軸６９に沿って移動するように構成される押し下げ可能なボタン又はディスク１９と、ボタン１９に取り付けられた桿体等の伸長された部材１８と、を含む。伸長された部材１８は、ボタン１９に接続される第１の、つまり近位端１７と、第２の、つまり遠位の拡大された端部１５と、を有する。伸長された部材１８の遠位の拡大された端部１５は、通気弁８４が閉位置にあるとき、通気栓１６を遮断するように構成され、かつ寸法決めされ、それによって内側チャネル２７及び内側チャネル８１内の流体が外部環境に解放されることを阻止する。通気弁８４を開位置に移動するために、使用者は、ボタンを下向きに（即ち、カートリッジキャップ６６へと向かって）押し、遠位の拡大された端部１５を通気栓１６から分離し得る。開位置において、伸長された部材１８の遠位の拡大された端部１５は、通気栓１６を遮断せず、ゆえに内側チャネル２６及び内側チャネル８１内の流体が外部環境に出ることを可能にする。

【0038】

図２〜１９を更に参照すると、カートリッジ本体６３は、所望のように、例えば示されるような共通の円筒の注射器として成形され得る。上述のように、外側表面９１及びカートリッジ本体の内側表面９０の両方は、中心軸６９に沿って近位端８７からカートリッジ本体６３の遠位端９３へと延在する。内側表面９０は、内側キャップチャネル８１と流体密に連通する固定された容量を有する内部空洞９６を画定する。ピストン等の摺動可能なプランジャ９９は、空洞９６内に配置され、内部空洞９６に幾何学的に一致するように成形される。プランジャ９９は、少なくとも１つのシール又はシールリップ１０２、例えば、流体密に連通する内側表面９０を係合するプランジャ９９の外側周辺部に沿って周囲方向に配置されるＯリングを含み得る。図１９に示される実施形態において、プランジャ９９は、第１の、つまり近位端１０３、第２の、つまり遠位端１０６、及び近位端１０３と遠位端１０６との間に延在する外側表面９８を画定する。外側表面９８は、外辺部のプランジャ９９の周囲に延在する環状の溝等の少なくとも１つの溝１０１を画定する。溝１０１は、近位端１０３と遠位端１０６との間に配置され、シール又はシールリップ１０２を固く受けるように構成され、かつ寸法決めされる。例えば、溝１０１は、少なくとも１つのＯリングを受けるように構成され、かつ寸法決めされ得る。プランジャ９９は、空洞９６内で軸方向に移動し得、プランジャ９９の近位に位置する空洞９６の第１の流体部分１１３とプランジャ９９の遠位に位置する空洞９６の第２のセメント部分１１６との間に、可変障壁を画定する。第２のセメント部分１１６は、標的解剖学的部位の中に注入されるある量の骨セメントを収容し得る。内部空洞９６が固定された容量を有するので、プランジャ９９の遠位の移動は、第１の流体部分１１３の容量の増大及び第２のセメント部分１１６の容量と等量の減少を引き起こすであろう。したがって、第１の流体部分１１３の容量と空洞９６内のプランジャ９９の軸方向の移動に従属する第２の流体部分１１６の容量との間には、逆数の関係が存在することが、理解され得る。内部空洞９６は、プランジャ９９が内部空洞９６内で第１の位置から第２の位置へと移動可能である障壁表面１１５を画定し、内部空洞９９から流体を排出するように、プランジャ９９を摺動可能に支持する。

【0039】

内部空洞９６は、放出開口部１０５として遠位端９３で終端する。図示される実施形態において、カートリッジ本体６３は、放出開口部１０５を画定するルアーテーパー又は先端１０４を含み得る。カートリッジ６０は、カートリッジ本体６３及びカニューレを取り付けたニードル１１０が互いに流体密に連通して、套管針、例えば椎体形成術のニードル等のカニューレを取り付けたニードル１１０と接続するように構成される遠位端９３でニードル締結具１０８を更に含み得る。示される実施例において、ニードル締結具１０８は、当該技術分野において既知であるルアーロック取付け具内で、カニューレを取り付けたニードル１１０の近位端に連結される。図示される実施形態において、ニードル締結具１０８は、カートリッジ本体６３の遠位端９３に、又はその付近に配置され、ニードルの外部ねじ山又はその他の好適な注入装置と嵌合するように構成される内側ねじ山１０７を含む。理解され得るように、互いに流体密に連通する要素を接続する、当該技術分野において既知であるいずれの数の好適な設計も、本明細書に記載されるカートリッジアセンブリの締結具に関する本開示の範囲内である。

【0040】

動作中、加圧された流体は、第１の流体部分１１３内のプランジャ９９の近位の空洞９６の中に入る。加圧された流体が第１の流体部分１１３を充填すると、プランジャ９９を中心軸６９に沿って遠位に付勢する軸方向の力をプランジャ９９に発揮し、それによって第１の流体部分１１３の容量の増加を引き起こし、第２のセメント部分１１６の容量を減少させる。加圧された流体が第１の流体部分１１３を充填及び拡張し続け、プランジャを遠位に押し出すと、第２のセメント部分１１６に収容される骨セメントは、放出先端１０５を通ってカニューレを取り付けたニードル１１０の中に、そして最終的に標的解剖学的部位に排出され得る。したがって、本明細書で開示される水圧式注入システムが、記載されるセメントカートリッジから標的解剖学的部位に骨セメントを適用するために好適な、いずれの型のカニューレを取り付けたニードル又はルーメンも更に含み得ることが理解されるべきである。

【0041】

水圧式注入器
ここで図１及び２０を参照すると、水圧式注入システム５０は、カートリッジアセンブリ５９に加圧された流体を送達するように構築される水圧式注入器１２５を含む。示される実施形態において、注入器１２５は、中心軸１４７に沿ってハウジング１２８内に配置される内部流体チャンバ、つまりチャネル１６８を画定する注射器として成形される、外側ハウジング１２８を含む。注入器１２５は、流体収容容器１５０、ピストン１３４、及び１つ以上の出口ポート１５９を更に含む。一定の実施形態において、流体収容容器１５０は、流体を収容するように適合される注射器として構成され得、流体収容容器１５０は、収容容器のプランジャ２１５を更に含み得る。流体収容容器１５０は、いずれの好適な水圧流体も保持するように構成される。好適な水圧流体としては、水及び生理食塩水が挙げられるが、これらに限定されない。更に、水圧流体は、液体又は気体であり得る。図１及び２０に例示されるように、注入器１２５は、弁本体１５６及び弁本体１５６に接続される出口制御スイッチ１７１を同様に含む、出口制御弁アセンブリ１５５を更に含む。結果的に、注入器１２５は、下に記載されるような複数の出口ポート１５９を通して、加圧された流体の流れを分岐させ得る。実施形態において、弁本体１５６は、ハウジング１２８の一部である。例えば、弁本体１５６は、ハウジング１２８内に一枚岩的に形成され得る。導管５２は、水圧式注入器１２５の少なくとも１つの出口ポート１５９及びセメントカートリッジアセンブリ５９を流体的に相互接続し、流体チャンバ１６８及びカートリッジ本体６３の内部空洞９６を互いに流体連通した状態に置くように構成される。

【0042】

注入器１２５は、収容容器１５０から流体チャンバ１６８を通り、出口制御弁アセンブリ１５５を更に通り、最後に出口ポート（複数可）１５９を通って流体流路を画定する。流体チャンバ１６８は、外側ハウジング１２８によって周辺に画定され、ピストン１３４は、少なくとも部分的に流体チャンバ１６８内に配置される第１の端部１８６を有する。第１のピストンの端部１８６は、流体密に連通した状態にある軸壁部１８３を係合する第１のピストン端部１８６の外側周辺部近辺に周囲方向に配置される少なくとも１つのピストンシール１９２、例えばＯリングを含む。ピストン１３４の少なくとも一部分は、流体チャンバ１６８を越えて延在し、使用者によって手動で係合され、ピストン１３４を作動させるように構成されるピストングリップ２１８を含み得る第２のピストン端部１８９を含む。例示される実施形態によれば、ピストングリップ２１８は、指リングとして構成される。理解され得るように、ピストングリップ２１８は、ピストン１３４を手動で作動させるときに使用者を補助し得るように、所望の様々な形状又は構成のいずれでもあり得る。

【0043】

図２３に示されるピストン１３４の実施形態において、ピストングリップ２１８は、プラスチック製であり、ピストン１３４の軸１５２に取り付けられる。プラスチックのピストングリップ２１８は、軸１５２の上に成形され得、金属製であり得る。軸１５２は、近位の、つまり第１の終端部１５７と、遠位の、つまり第２の終端部１５８とを含む。ピストングリップ２１８は、成形される等して、軸１５２の近位端部分１５７に取り付けられる。軸１５２の遠位端部分１５８は、肩部１６０と先端１６１とを含む。先端１６１は、ほぼ円錐台形の形状を有し得る。遠位端部分１５８は、軸１５２の外辺部近辺に延在する溝１６３を更に画定し得る。溝１６３は、Ｏリング等のシール１６４（図２０）を受けるように構成され、かつ寸法決めされる。シール１６４は、ピストン１３４とハウジング１２８との間で流体密な接続を確立するように構成される。

【0044】

ピストン１３４の別の実施形態において、ピストン１３４は、部分的に、又は全体として金属製であり得、リング形状のピストングリップ２１８を含まない。逆に、本実施形態のピストングリップ２１８は、刻み付き外側表面２２０を有するほぼ固体の本体２１９を含む。固体の本体２１９は、ほぼ円筒の形状を有し得る。

【0045】

ハウジング１２８は、注入器１２５を操作する使用者のための付加的制御及び／又は支持物を提供し得る少なくとも１つの受金物２２１を更に含む。示される実施例において、軸線１４７によって分離されるハウジング１２８の反対側に配置される指リングとして構成される、２つの受金物２２１がある。理解され得るように、受金物２２１は、注入器１２５を制御及び支持する使用者を補助し得るように、２個を超える、又は２個未満の所望の様々な形状又は構成のいずれでもあり得る。

【0046】

注入器１２５は、流体流路に沿って流体収容容器１５０と流体チャンバ１６８との間に配置された吸込み逆止め弁１６２を更に含み、流体が流体収容容器１５０内の収容容器の開口部１９５から流体チャンバ１６８の中に一方向に流れることを可能にし、上記のようなやり方で動作する。収容容器１５０は、収容容器の開口部１９５と吸込み逆止め弁１６２との間で、例えばルアーロック接続によって流体密なコネクタによってハウジング１２８と接続され得、例示的な図に示されるように直接的に接続され得、又は先に記載されたように、別の方法としては、管材を介して間接的に接続され得る。加えて、先に記載されたように、収容容器１５０は、ハウジング１２８の一体部として形成され得る。吸込み逆止め弁１６２は、流体収容容器１５０と流体チャンバ１６８との間に配置される。動作において、吸込み逆止め弁１６２は、流体が流体収容容器１５０から流体チャンバ１６８へと向かう方向に沿って進むことを可能にし、流体が流体チャンバ１６８から流体収容容器１５０へと進むことを阻止する。

【0047】

図２１Ａ〜２１Ｅに図示されるハウジング１２８の実施形態において、ハウジング１２８は、第１の、つまり近位端１３２及び第２の、つまり遠位端１３３を画定する。流体チャンバ１６８は、近位端１３２から延在し、弁本体１５６で終端し、その結果、流体チャンバ１６８は、出口制御弁アセンブリ１５５と流体連通した状態にある。上述のように、出口制御弁アセンブリ１５５の弁本体１５６は、ハウジング１２８の一部であり得る。ハウジング１２８は、中心軸１４７に対してほぼ垂直であり得る横方向のチャネル１３５を更に画定する。横方向のチャネル１３５は、吸込み逆止め弁１６２を受けるように構成され、かつ寸法決めされ、流体収容容器１５０と流体チャンバ１６８との間に流体連通を確立するように構成される。ハウジング１２８は、横方向のチャネル１３５の少なくとも一部分近辺に配置される収容容器の締結具１３６を更に含む。収容容器の締結具１３６は、例えば、ルアーロック接続又は流体収容容器１５０を流体チャンバ１６８と流体的に連結することができるその他の締結具であり得る。例えば、収容容器の締結具１３６は、流体収容容器１５０の内側ねじ山１３９（図２０）と嵌合するように構成される外部ねじ山１３８を含み得る。

【0048】

ハウジング１２８は、近位端１３２で、又はその付近で外側表面１４２及びスロット１４０を更に画定し得る。スロット、つまり開口部１４０は、チャネル１６８を受けるピストンから外側表面１４２へと向かって延在する。図示される実施形態において、スロット１４０は、中心軸１４７に対してほぼ垂直の方向に延在する。スロット１４０は、機械的ラッチ１４３を受けるように構成され、かつ寸法決めされる。機械的ラッチ１４３は、ピストン１３４が近位方向（即ち、出口制御弁アセンブリ１５５から離れて）に移動されるとき、ピストン１３４が完全に流体チャンバ１６８から出ることを阻止し、又は少なくとも抑制する。図２２に図示される実施形態において、機械的ラッチ１４３は、本体部分１４５と、本体部分１４５から延在する一対の支柱１４６と、を含む。本体部分１４５及び支柱１４６は、ピストン１３４の少なくとも一部分を受けるように構成され、かつ寸法決めされるノッチ、つまり開口部４８を集団的に画定する。支柱１４６は、互いにほぼ平行に向く。それぞれの支柱１４６は、自由端１５１にフック１４９を含む。フック１４９は、スロット１４０の少なくとも一部分を通過してスロット１４０を形成する壁部に接触し、機械的ラッチ１４３がハウジング１２８に連結されるように構成される。操作において、使用者は、ピストン１３４の肩部が機械的ラッチ１４３に接触するまで、出口制御弁アセンブリ１５５から離れた方向にピストン１３４を移動させ得る。肩部が機械的ラッチ１４３に接触すると、機械的ラッチ１４３は、ピストン１３４が近位方向（即ち、出口制御弁アセンブリ１５５から離れて）に更に移動することを阻止し、又は少なくとも抑制する。

【0049】

注入器１２５は、画定された流体流路に沿って流体チャンバ１６８と出口制御弁本体１５６との間に配置される放出逆止め弁を更に含み得る。放出逆止め弁は、放出逆止め弁に関する上記のやり方で構成され、操作されてもよい。示される実施例において、出口制御弁本体１５６及び出口制御スイッチ１７１は、三方向のストップコック弁として構成され、上述のように、いずれの代替の実施形態にも付加的に構成され得る。

【0050】

ここで図２０〜２１Ｅ及び２５Ａ〜２５Ｆを参照すると、出口制御スイッチ１７１は、出口制御スイッチ１７１が回転可能に出口制御弁本体１５６内に据付けられるように、出口制御スイッチ１７１を出口制御弁本体１５６に連結するプラグ部分１９８を含む。例示される実施形態によれば、出口制御弁アセンブリ１５５は、Ｔ弁又はＹ弁として例示され、三（３）方向のストップコックを画定する。具体的には、図２１Ｅに見られるように、出口制御弁アセンブリ１５５は、弁入口チャネル２０１及び少なくとも１つの弁出口チャネル２０４、弁本体１５６の中へと延在する例えば２つの弁出口チャネル２０４を画定する。示される実施形態において、プラグ部分１９８は、互いに流体連通した状態にあり、出口制御スイッチ１７１が回転すると、出口制御弁本体１５６の弁入口チャネル２０１及び弁出口チャネル２０４に回転可能に整列され得る複数の交差するスイッチチャネル２０７を含む。この回転可能な構成は、加圧された流体の流れの分岐を可能にする。即ち、流体は、出口制御スイッチの回転可能な位置決めに応じて、選択的に、全ての弁出口チャネル、例えば２つの弁出口チャネル、若しくは別の方法としては、１つの選択された弁出口チャネルのみの中に入り得、又は尚、更にはいずれの弁出口チャネルの中にも入らなくてもよい。出口制御弁アセンブリ１５５が、例えば、注入器１２５が２つを超える出口ポート１５９を含むとき、２つを超える弁出口チャネル２０４に加圧された流体を選択的に供給するように構成され得ることが理解されるべきである。例えば、注入器１２５は、３つ又は４つを超える出口ポート１５９を含み得、出口制御弁アセンブリ１５５は、等量の数の弁出口チャネル２０４で構成され得る。出口制御スイッチ１７１は、同様に、選択的に整列されて、所望のように、加圧された流体を複数の出口ポートのうちの１つ以上に供給し得、あるいは複数の出口ポートのいずれにも供給しなくてもよい。

【0051】

図２５Ａ〜２５Ｆに示されるように、プラグ部分１９８の実施形態は、第１の、つまり上面端部２０２及び第２の、つまり底面端部２０３を画定する本体１９９を含む。本体１９９は、上面端部２０２と底面端部２０３との間に延在する外側表面２０５を画定する。プラグ部分１９８は、第１のスイッチチャネル２０７ａ、第２のスイッチチャネル２０７ｂ、及び第３のスイッチチャネル２０７ｃを更に画定する。第１のスイッチチャネル２０７ａ及び第２のスイッチチャネル２０７ｃは、第３のスイッチチャネル２０７ｃと流体連通した状態にある。第１のスイッチチャネル２０７ａ、第２のスイッチチャネル２０７ｂ、及び第３のスイッチチャネル２０７ｃのそれぞれは、外側表面２０５を通って、かつプラグ部分１９９の本体１９９の中へと延在する。外側表面２０５は、Ｏリング等の流体密なシール２０９（図２０）を受けるようにそれぞれ構成され、かつ寸法決めされる第１のリセス２０８ａ、第２のリセス２０８ｂ、及び第３のリセス２０８ｃを画定する。流体密なシール２０９は、液密なシールであり得、弁本体１５６（図２０）とプラグ部分１９８との間に流体密な接続（例えば、液密な接続）を確立するように構成される。第１のリセス２０８ａは、第１のスイッチチャネル２０７ａの端部近辺の外側表面２０５に配置される。第２のリセス２０８ｂは、第２のスイッチチャネル２０７ｂの端部近辺の外側表面２０５に配置される。第３のリセス２０８ｃは、第３のスイッチチャネル２０７ｃの端部近辺の外側表面２０５に配置される。

【0052】

図２６Ａに示される実施例において、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に完全に開いた配置をとらせる弁本体１５６に対して第１の位置にある。上述のように、スイッチチャネル２０７は、第１のスイッチチャネル２０７ａと、第２のスイッチチャネル２０７ｂと、及び第３のスイッチチャネル２０７ｃとを含む。第１のスイッチチャネル２０７ａ及び第２のスイッチチャネル２０７ｂは、それぞれ、第３のスイッチチャネル２０７ｃと流体連通した状態にある。図２６Ａに例示される完全に開いた配置において、第１のスイッチチャネル２０７ａは、整列されて第１の弁出口チャネル２０４ａと流体連通した状態にあり、第２のスイッチチャネル２０７ｂは、整列されて第２の弁出口チャネル２０４ｂと流体連通した状態にあり、第３のスイッチチャネル２０７ｃは、整列されて弁入口チャネル２０１と流体連通した状態にある。したがって、完全に開いた配置において、流体は、弁入口チャネル２０１から弁出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂの両方に流れ得る。

【0053】

図２６Ｂを参照すると、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に完全に閉じた配置をとらせる弁本体１５６に対して第２の位置にある。具体的には、スイッチチャネル２０７ａ〜ｃは、整列せず、又は弁入口チャネル２０１又は弁出口チャネル２０４ａ若しくは２０４ｂのいずれとも流体連通した状態ではない。したがって、完全に閉じた配置において、流体が弁入口チャネル２０１から弁出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂに流れることが阻止される。

【0054】

図２６Ｃを参照すると、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に第１の選択的に開いた配置をとらせる弁本体１５６に対して第３の位置にある。具体的には、第１のスイッチチャネル２０７ａは、整列されて弁入口チャネル２０１と流体連通した状態であり、第３のスイッチチャネル２０７ｃは、整列されて第２の弁出口チャネル２０４ｂと流体連通した状態である。しかし、出口制御スイッチ１７１の回転の位置決めは、第２のスイッチチャネル２０７ｂが弁出口チャネル２０４ａと整列せず、かつ弁出口チャネル２０４ａと流体連通した状態でないようにする。第１の選択的に開いた配置において、流体は、弁入口チャネル２０１から第２の弁出口チャネル２０４ｂには流れ得るが、第１の弁出口チャネル２０４ａには流れ得ない。

【0055】

図２６Ｄに示される実施例において、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に、異なる出口チャネル２０４を弁入口チャネル２０１との流体連通した状態に選択的に置く第２の選択的に開いた配置をとらせる弁本体１５６に対して、第４の位置にある。具体的には、第２のスイッチチャネル２０７ｂは、弁入口チャネル２０１と整列して流体連通した状態にあり、第３のスイッチチャネル２０７ｃは、第１の弁出口チャネル２０４ａと整列して流体連通した状態にある。しかし、出口制御スイッチ１７１の回転位置は、第１のスイッチチャネル２０７ａ及び弁出口チャネル２０４ｂが互いに整列せず、かつ流体連通した状態ではないようにある。したがって、第２の選択的に開いた構成において、流体は、弁入口チャネル２０１から弁出口チャネル２０４ａに選択的に流れ得るが、弁出口チャネル２０４ｂには流れ得ない。選択的に開いた配置において、弁本体１５６は、流体が弁入口チャネル２０１から、かつ第２のスイッチチャネル２０７ｂから流れ得ないように第２のスイッチチャネル２０７ｂを閉じて密封することが理解されるべきである。

【0056】

出口制御弁本体１５６及び出口制御スイッチ１７１は、また、流体チャンバ１６８及びハウジング１２８から離間配置され、図２７の実施形態に示されるように管材５２を介して接続され得る。

【0057】

ここで図２８〜３２Ｂを参照すると、水圧式注入システム５０は、別の実施形態に従って構築され、かつ加圧された流体をセメントカートリッジ６０に送達し、カートリッジ本体６３に収容される骨セメントをカニューレを取り付けたニードル１１０の中に、そして最終的には標的解剖学的部位に送達するように構成される、水圧式注入器１２５を含み得る。例示される実施形態によれば、注入器１２５は、中心軸１４７に沿って延在する内部流体チャンバ１６８を画定する外側ハウジング１２８を含む。外側ハウジング１２８は、例示される実施形態によれば、ほぼ注射器形状であり得る。注入器１２５は、流体収容容器１５０と、ピストン１３４と、出口ポート１５９とを更に含む。注入器１２５は、収容容器１５０から流体チャンバ１６８を通って、最終的には出口ポート１５９を通る流体流路を画定する。

【0058】

注入器１２５は、流体流路に沿って流体収容容器１５０と流体チャンバ１６８との間に配置された吸込み逆止め弁１６２を更に含み、水圧流体が流体収容容器１５０内の収容容器の開口部１９５から流体チャンバ１６８の中に一方向に流れることを可能にする。一実施形態によれば、吸込み逆止め弁１６２のクラック圧が導管５２内の加圧された流体の流動抵抗（即ち、逆流）未満であるように、吸込み逆止め弁１６２は低クラック圧弁である。例えば、低クラック圧弁は、実質的におよそ０ＫＰａ以上の低位と、実質的におよそ１００ｋＰａ以下であり、実質的におよそ５０ｋＰａ以下、例えば、実質的におよそ２０ｋＰａ、一実施形態では実質的におよそ１０ｋＰａ以下であり得る高位と、を有する範囲のクラック圧を有し得る。

【0059】

上記のクラック圧弁が、上記の逆止め弁の対向する側の間の圧力差動を定義し得ることが理解されるべきである。例えば、１００ｋＰａ以上の定格を有する逆止め弁は、低クラック圧の逆止め弁を提供し得、付勢要素、例えば、０ｋＰａ超の付勢力を有するばねは、収容容器のプランジャ２１５を付勢し、収容容器１５０から吸込み逆止め弁１６２を通して流体の流れを押し出すように位置付けられる。そのような配列において、吸込み逆止め弁を開かせる絶対圧力差動は、ばねの付勢力を差し引いた吸込み逆止め弁の弁定格の間の差である。したがって、そのような吸込み逆止め弁は、実際の弁定格よりも低いクラック圧で開き、低クラック圧の逆止め弁として動作するであろう。

【0060】

収容容器１５０は、収容容器の開口部１９５と吸込み逆止め弁１６２との間の流体密な接続によって、例えば、ルアーロック又は代替の接続によってハウジング１２８に接続され得、例示的な図に示されるように直接的に接続され得、又は別の方法としては、先に記載された管材を介して間接的に接続され得る。加えて、先に記載されたように、収容容器１５０は、ハウジング１２８の一体部として形成され得る。

【0061】

ハウジング１２８は、第１の、つまり近位端１３２及び第２の、つまり遠位端１３３を画定する。流体チャンバ１６８は、中心軸１４７に沿って近位端１３２から遠位端１３３へと延在する。ハウジング１２８は、中心軸１４７に対してほぼ垂直であり得る、横方向のチャネル１３５を更に画定する。横方向のチャネル１３５は、吸込み逆止め弁１６２を受けるように構成され、かつ寸法決めされ、流体収容容器１５０と流体チャンバ１６８との間に流体連通を確立するように構成される。ハウジング１２８は、横方向のチャネル１３５の少なくとも一部分近辺に配置される収容容器の締結具１３６を更に備える。収容容器の締結具１３６は、例えば、ルアーロック接続、又は流体収容容器１５０を流体チャンバ１６８と流体的に連結し得るその他の締結具であり得る。例えば、収容容器の締結具１３６は、流体収容容器１５０の内側ねじ山１３９（図３１）と嵌合するように構成される外部ねじ山１３８を含み得る。

【0062】

また、図３３を参照すると、注入器１２５のハウジング１２８は、対応する汎用性接続マウント２２４に隣接して配置される、１つ以上の出口ポート１５９をも含み得る。出口ポート１５９は、上記のやり方で流体チャンバ１６８と流体連通した状態であり得る。接続マウント２２４は、所望な場合、例えば、ある長さの管材、圧力調整弁、又は圧力監視ゲージと接続するように適合され、出口ポート１５９は該管材と流体密に連通した状態に置かれる。例えば、注入器１２５が吸込み逆止め弁及び放出逆止め弁の両方を含む場合、圧力調整弁は、使用者が手動でシステム内の過剰な圧力の蓄積を低減し、又は別の方法としては、阻止し得、加えて、先に上で記載されたようなセメントカートリッジアセンブリからのセメントの流れを制御し得るであろう。

【0063】

水圧式注入器１２５は、図１〜３３に示されるように、概ね、注射器ポンプとして動作し得る。水圧式注入システム５０は、代替のやり方で始動され得る。例えば、流体収容容器１５０は、収容容器のプランジャ２１５が作動し、収容容器の開口部１９５及び吸込み逆止め弁１６２を通って流体チャンバ１６８の中に流体を押し出すように、注射器として構成され得る。あるいは、ピストン１３４は、吸入工程で流体チャンバ１６８から引き戻され得、吸込み逆止め弁１６２を開かせて、収容容器の開口部１９５を通して流体チャンバ１６８の中に水圧流体を引き込ませる。

【0064】

あるいは、注入器１２５は、放出逆止め弁を欠き得、水圧式注入システム５０は、圧力行程を開始する前に流体で始動され得る。収容容器のプランジャ２１５は、作動して、収容容器１５０から流体チャンバ１６８及び出口ポート（複数可）１５９の中に、そして最終的に、エアレーション通気弁８４が開いて水圧式注入システム５０から空気及び流体を一掃し得るセメントカートリッジ６０に沿って、流体を押し出し得る。更なる実施形態において、注入器１２５は、出口制御弁アセンブリ１５５を含み得、出口制御弁本体１５６及び出口制御スイッチ１７１は、開位置で整列され、流体が流体チャンバ１６８から出口制御弁本体１５６及び出口制御スイッチ１７１を通って出口ポート（複数可）１５９の中に流れることを可能にし得る。

【0065】

一実施形態によれば、注入器１２５は、放出逆止め弁を含み得、したがって、先に上で記載されたトリガーを基にする注入器の動作に類似する、交互吸引及び圧力行程でのピストン１３４の反復作動は、水圧流体が収容容器１５０から水圧式注入システム５０を通って移動することを可能にする。ピストン１３４の反復作動は、例えば、注入器１２５が低クラック圧の吸込み逆止め弁１６２を含む場合、流体が水圧式注入システム５０を通って流れることをも可能にし得、したがって、ピストン１３４の吸込行程は、吸込み逆止め弁１６２が開かせ、それによって水圧流体が収容容器から流れて水圧式注入システム５０を充填することを可能にするが、対照的に、水圧流体を水圧式注入システム５０から流体チャンバ１６８の中に引き戻す。

【0066】

一度収容容器１５０からの流体が流体チャンバ１６８を充填すると、ピストンは、流体が収容容器１５０の中に再度入ることを阻止する吸込み逆止め弁１６２を閉じる圧力行程で作動し得るが、一方で同時に、流体チャンバ１６８内に格納される流体は、出口ポート（複数可）１５９へと向かって、又は本明細書に記載される一定の実施形態においては、出口制御弁本体１５６へと向かって押し出される。更に、先に記載されたように、一定の実施形態に従って構築される注入器１２５は、出口制御弁アセンブリ１５５を含み得、したがって、流体の流れは、所望のように、出口制御スイッチ１７１を位置決めすることによって出口制御弁１５６で選択的に制御され得、弁出口チャネル２０４のうちの１つ以上を通って流れ得る。したがって、ピストン１３４は、第１の、つまり近位位置と第２の、つまり遠位位置との間でハウジング１２８に対して移動し得る。ピストン１３４が第１の位置から第２の位置（即ち、加圧された行程）に移動するとき、流体チャンバ１６８内の水圧流体は、出口ポート（複数可）１５９を介してハウジング１２８から排出され得る。実施形態において、ピストン１３４の第１の位置から第２の位置への移動は、出口ポート（複数可）１５９から離れた方向での移動である。ピストン１３４が第２の位置から第１の位置（即ち、吸込行程）に移動するとき、流体収容容器内の水圧流体は、流体チャンバ１６８へと向かって進むようにする。実施形態において、ピストン１３４の第２の位置から第１の位置への移動は、出口ポート（複数可）１５９へと向かう方向での移動である。

【0067】

実施形態によれば、ピストン１３４の継続的反復作動は、水圧式注入システム５０を通る加圧された流体の流れを維持する。例えば、水圧式注入システム５０が収容容器のプランジャ２１５の作動によって流体で始動される別の実施形態によれば、ピストン１３４の単一に維持される圧力行程は、水圧式注入システム５０を通る加圧された流体の流れを維持する。したがって、加圧された流体の流れがピストン１３４の単一の作動並びにピストン１３４の複数の反復作動によってセメントカートリッジアセンブリ５９に送達され得ることが理解され得る。加圧された流体は、先に記載されたように、最終的にセメントカートリッジアセンブリ５９に達し、したがって、カートリッジ６０から標的解剖学的部位（複数可）、例えば、二足の椎体形成術／骨セメント療法の処置における脊髄の椎骨に、ある量の骨セメントを移動させるために十分な水圧力を提供する。典型的には、一作動毎に注入される骨セメントの量は、０．１〜１ｍＬ程度である。実施形態において、水圧式注入器１２５の流体チャンバ１６８の容量は、セメントカートリッジアセンブリ５９の内部空洞９６の容量よりも著しく小さいことがあり得る。結果として、本実施形態において、ピストン１３４の複数の反復作動は、セメントカートリッジアセンブリ５９からの全ての骨セメントを排出するように行われ得る。

【0068】

一実施形態によれば、標的解剖学的部位に骨セメントを注入するための方法は、別途記載のない限り、所望のいずれかの順序での以下の工程のうちの１つ以上から最大で全てを含み得る。例えば、本方法は、セメントカートリッジの内部空洞を骨セメントで充填する工程と、標的解剖学的部位にアクセスするカニューレを取り付けたニードルにセメントカートリッジを接続する工程と、注入器が注入器上に位置する少なくとも１つの出口ポートを通って加圧された流体をカートリッジに送達し得るように、ある長さの管材を介してセメントカートリッジを水圧式注入器に接続する工程と、加圧された流体が注入器内の流体収容容器から出口制御弁本体及び出口制御スイッチを経由し、かつ少なくとも１つの出口ポートを通って、選択的に導かれ得るように、出口制御弁本体に対して注入器の出口制御スイッチを選択的に移動させる工程と、注入器のピストンを作動させて、流体を流体収容容器からセメントカートリッジに押し出す工程と、カートリッジからカニューレを取り付けたニードルを通って標的解剖学的部位に骨セメントを水圧的に押し出す工程と、を含み得る。

【0069】

一実施形態によれば、骨セメントを標的解剖学的部位に注入するための方法は、別途記載のない限り、所望のいずれかの順序での以下の工程のうちの１つ以上から最大で全てを含み得る。例えば、本方法は、セメントカートリッジの内部空洞の中にセメントを導入する工程と、標的解剖学的部位にアクセスするように構成され、セメントカートリッジの内部空洞をニードルとの流体連通した状態に置くカニューレを取り付けたニードルにセメントカートリッジを接続する工程と、注入器が注入器の第１及び第２の出口ポートのうちの少なくとも１つを通して加圧された流体をカートリッジに送達し得るように、導管を介してセメントカートリッジを水圧式注入器に接続する工程と、水圧式注入器の出口制御弁アセンブリを作動させて、注入器から選択的に導かれ得る加圧された流体を出口制御弁アセンブリを通って、第１の出口ポート及び第２の出口ポートのうちの少なくとも選択された１つの中に導く工程と、注入器のピストンを作動させて水圧式注入器からセメントカートリッジに流体を押し出し、セメントカートリッジからカニューレを取り付けたニードルを通って標的解剖学的部位に水圧的に骨セメントを押し出す手順と、を含み得る。ピストンを作動させる工程は、１回を超えて反復され得る。本方法は、閉位置から開位置にセメントカートリッジの通気弁を選択的に移動し、ピストンを作動させる前に気体をセメントカートリッジから除去する工程を更に含み得る。

【0070】

別の実施形態によれば、骨セメントを標的解剖学的部位に注入するための方法は、別途記載のない限り、所望のいずれかの順序での以下の工程のうちの１つ以上から最大で全てを含み得る。例えば、本方法は、セメントカートリッジの内部空洞を骨セメントで充填する工程と、セメントカートリッジを標的解剖学的部位にアクセスするカニューレを取り付けたニードルに接続する工程と、注入器が注入器上に位置する少なくとも１つの出口ポートを通って加圧された流体をカートリッジに送達し得るように、ある長さの管材を介してセメントカートリッジを水圧式注入器に接続する工程と、注入器のピストンを作動させて流体収容容器からセメントカートリッジアセンブリに流体を押し出し、注入器は、流体流路に沿ってピストンと流体収容容器との間に配置される低クラック圧を有する吸込み逆止め弁を含む工程と、カートリッジからカニューレを取り付けたニードルを通って標的解剖学的部位に骨セメントを水圧的に押し出す工程と、を含み得る。

【0071】

本方法は、吸込み逆止め弁の低クラック圧が、流体収容容器からの付加的な流体が１つ以上のセメントカートリッジの中に入ることを可能にするように、ピストンを作動させる反復工程を更に含み得る。

【0072】

別の実施形態によれば、骨セメントを標的解剖学的部位に注入するための方法は、別途記載のない限り、所望のいずれかの順序での以下の工程のうちの１つ以上から最大で全てを含み得る。例えば、本方法は、骨セメントをセメントカートリッジの内部空洞の中に導入する工程と、標的解剖学的部位にアクセスするカニューレを取り付けたニードルにセメントカートリッジを接続する工程と、セメントカートリッジの内部空洞が導管を介して流体収容容器と流体連通した状態であり、注入器が導管を介して流体収容容器から内部空洞に加圧された流体を送達できるように、流体収容容器を有する水圧式注入器にセメントカートリッジの第１の端部を接続する工程と、セメントカートリッジの内部空洞をニードルとの流体連通した状態に置くように、標的解剖学的部位にアクセスするように構成されるカニューレを取り付けたニードルにセメントカートリッジの第２の端部を接続する工程と、注入器を作動させて流体収容容器から内部空洞に流体を押し出し、注入器が、ピストンと加圧された流体が流体収容容器の中へと進むようにすることを阻止する流体収容容器との間に配置された吸込み逆止め弁を含む工程と、カートリッジからカニューレを取り付けたニードルを通って標的解剖学的部位に骨セメントを水圧的に押し出すように、流体収容容器からの流体をセメントカートリッジに逆らって動かす工程と、を含み得る。ピストンを作動させる工程は、１回を超えて反復され得る。本方法は、セメントカートリッジの通気弁を閉位置から開位置に選択的に移動させて、ピストンを作動させる前にセメントカートリッジから気体を除去することを更に含み得る。

【0073】

ここで図３４を参照すると、水圧式注入器１２５は、加圧された流体をカートリッジ６０に送達するように構成される。加圧された流体は、上記のように、カートリッジ６０からカニューレを取り付けたニードル１１０の中に低い粘性及び高い粘性の両方の骨セメントを含む、ある量の骨セメントを排出するために十分な水圧力を有し得る。例示される実施形態によれば、注入器１２５は、銃又はピストルとして成形され、軸方向に中心軸１４７に沿って細長いバレル部分１４１を有する外側ハウジング１２８と、ほぼバレル部分１４１から中心軸１４７に対して角度の付いた状態で斜めである方向に沿って延在するハンドル部分１４４とを、含む。水圧式注入器１２５は、トリガー１２９のトリガーアーム１３１がバレル部分１４１の下に延在し、かつ中心軸１４７に平行に軸方向の構成要素を有する方向に沿って移動（例えば、並進）することができるように、ハウジング１２８のバレル部分１４１に枢動可能に取り付けられる、トリガー１２９を更に含む。

【0074】

ここで図３５〜３６を参照すると、注入器１２５は、流体収容容器１５０と、流体収容容器１５０に連結され、流体収容容器１５０と流体連通した状態にある圧力チャンバ１５３と、トリガー１２９及び圧力チャンバ１５３の間に操作可能に連結されるピストン１３４と、をも含む。注入器１２５は、圧力チャンバ１５３と流体連通した状態にある出口制御弁アセンブリ１５５を更に含み得る。制御弁アセンブリ１５５は、出口制御弁本体１５６と、出口制御弁本体１５６に移動可能に連結される出口制御スイッチ１７１と、を含む。制御弁アセンブリ１５５は、制御弁本体１５６によって支えられる一対の出口ポート１５９等の少なくとも１つの出口ポート１５９を更に含む。出口制御スイッチ１７１は、１つ以上の出口ポート１５９を経由して加圧された流体を選択的に供給し、又は入口の流体が出口ポート１５９のどちらかの中に流れることを遮断するように弁アセンブリ１５５を構成する、複数の位置の間で移動され得る。結果的に、使用者は、所望のように特定の出口ポート１５９（複数可）を経由して加圧された流体を選択的に制御し得る。示される実施例において、注入器１２５は、２つの出口ポート１５９を含み、使用者は、出口制御スイッチ１７１の位置決めを調節することによって出口ポート１５９のうちの１つ又は両方を経由して、若しくはいずれも経由せずに、加圧された流体の流れを分岐し得る。出口ポート（複数可）１５９から流れる加圧された流体は、管材５２を通ってカートリッジ６０へと進みように、そこでカートリッジ６０からある量の骨セメントを押し、又は放出するために十分な力を発揮し得る。

【0075】

注入器１２５は、図面に示されるように、２つを超える又は２つ未満の出口ポート１５９でも構成され得ることが理解されるべきである。例えば、注入器１２５は、３つ又は４つの出口ポート１５９、又は本開示の範囲内で所望のいずれかの数等、２つを超える出口ポート１５９を画定し得る。注入器１２５が６つもの出口ポート１５９を格納し得ることが本開示の範囲内で想到される。水圧式注入器１２５は、例えば、水圧式注入器１２５が単一の出口ポート１５９を画定し、出口制御弁アセンブリ１５５によって提供される選択的な流体の流れが所望でない場合、制御弁アセンブリ１５５を欠き得る。あるいは、水圧式注入器１２５が単一の出口ポート１５９を確定する場合、水圧式注入器１２５は、圧力チャンバ１５３から単一の出口ポート１５９への流体の流れを選択的に阻止又は可能にするように構成され得る、出口制御弁アセンブリ１５５を更に含み得る。

【0076】

続けて図３５〜３６を参照すると、注入器１２５は、収容容器１５０からの流体流路を圧力チャンバ１５３を経由して出口制御弁アセンブリ１５５へと画定する。流体流路は、出口ポート（複数可）１５９を経由する出口制御弁アセンブリ１５５によって画定される選択的な流体流路部分を更に含む。圧力チャンバ１５３は、吸込み逆止め弁１６２と放出逆止め弁１６５とを含み、ピストン１３４の少なくとも一部分を摺動可能に受けるように構成される、ピストン保持ボア１６８を画定する。具体的には、ピストン保持ボアは、圧力チャンバ１５３の内側表面１８３によって画定される。保持ボア１６８は、例示されるように、圧力チャンバ１５３の中に軸方向に延在し、圧力チャンバ１５３内で終端し得る。ピストン１３４は、ピストン保持ボア１６８内に少なくとも部分的に配置される第１の端部１８６を画定する。第１のピストン端部１８６は、第１のピストン端部１８６でピストン１３４の外側周辺部近辺に周囲方向に配置される少なくとも１つのピストンシール１９２、例えばＯリングを含み、内側表面１８３を係合して流体密シールを画定するように構成される。ピストン１３４は、ピストン保持ボア１６８から外に延在し得、特に、トリガー１３１に接触するように適合される第２のピストン端部１８９を画定する。注入器１２５は、トリガー１３１と圧力チャンバ１５３の一部分との間のピストン１３４の少なくとも一部分を囲繞するコイルスプリング１３７等の付勢部材を更に含み、圧力チャンバ１５３の少なくとも一部分を更に囲繞し得る。

【0077】

吸込み逆止め弁１６２は、画定される流体流路に沿って流体収容容器１５０と流体チャンバ１６８との間に配置され、流体収容容器１５０内の収容容器の開口部１９５から流体チャンバ１６８への方向に沿った一方通行の流体の流れを可能にする。収容容器の開口部１９５は、例えば、ルアーロック接続によって吸込み逆止め弁１６２と流体密に連通し、例示的な図に示されるように直接的に接続され得、又は別の方法としては、内部管材を介して間接的に接続され得る。同様に、放出逆止め弁１６５は、画定される流体流路に沿って流体チャンバ１６８と出口制御弁本体１５６との間に配置され、出口逆止め弁本体１５６への方向に沿う、かつ、その方向に、流体チャンバ１６８からの一方通行の流体の流れを可能にする。例示される実施形態によれば、放出逆止め弁１６５は、放出逆止め弁１６５と出口制御弁本体１５６との間で接続される内部管材１７４を介して、出口制御弁本体１５６と流体連通した状態に、具体的には、流体密に連通した状態にある。あるいは、放出逆止め弁１６５は、出口制御弁本体１５６に直接的に接続され得る。示される実施例において、放出逆止め弁１６５及び吸込み逆止め弁１６２は、当該技術分野において既知であるボール逆止め弁として構成される。いずれの好適な逆止め弁も、所望のように、吸込み逆止め弁又は放出逆止め弁として使用され得ることが理解されるべきである。

【0078】

注入器１２５は、放出逆止め弁１６５と出口制御弁本体１５６との間に画定された流体流路に沿って配置される圧力調整弁１７７を更に含み得る。例示される実施形態によれば、圧力調整弁１７７は、当該技術分野において既知であるボール逆止め弁として圧力チャンバ１５３内に配置される。手動レリーフスイッチ１８０は、使用者によるスイッチ１８０の作動が圧力調整弁１７７を開くように圧力調整弁１７７に接続され得、したがって、圧力チャンバ１５３を通気して気圧を下げる。圧力調整弁１７７は、先に記載されたように、セメントカートリッジ６０に送達される加圧された流体の使用者制御を可能にするように機能する。例えば、使用者は、スイッチ１８０を作動させ、その後、先に記載されたセメントカートリッジアセンブリ５９からの骨セメントの流れを減速し、又は更には停止させ得るシステム内で、圧力の急速な喪失を可能にし得る。そのようにして、使用者は、手動レリーフスイッチ１８０及び圧力調整弁１７７を使用することによって標的解剖学的部位への骨セメントの流れを確実に制御し得る。

【0079】

ここで図３７〜４１を参照すると、出口制御スイッチ１７１は、出口制御スイッチ１７１が出口制御弁本体１５６内に回転可能に据付けられるように出口制御スイッチ１７１を出口制御弁本体１５６に連結する、プラグ部分１９８を含む。例示される実施形態によれば、出口制御弁アセンブリ１５５は、Ｔ弁又はＹ弁として例示される三（３）方向のストップコックを画定する。具体的には、出口制御弁アセンブリ１５５は、弁入口チャネル２０１及び少なくとも１つの弁出口チャネル２０４、例えば、弁本体１５６の中へと延在する２つの弁出口チャネル２０４を画定する。示される実施形態において、プラグ部分１９８は、互いに流体連通した状態にあり、出口制御スイッチ１７１が回転すると、弁入口チャネル２０１及び出口制御弁本体１５６の弁出口チャネル２０４に回転可能に整列し得る、複数の交差するスイッチチャネル２０７を含む。この回転可能な構成は、加圧された流体の流れの分岐を可能にする。即ち、流体は、出口制御スイッチの回転可能な位置決めに応じて、全ての弁出口チャネル、例えば２つの弁出口チャネル、若しくは別の方法としては、１つの選択された弁出口チャネルのみの中に選択的に入り得、又は尚、更には、いずれの弁出口チャネルの中にも入り得ない。例えば、注入器１２５が２つを超える出口ポート１５９を含む場合、出口制御弁アセンブリ１５５が加圧された流体を２つを超える弁出口チャネル２０４に選択的に供給するように構成され得ることが理解されるべきである。例えば、注入器１２５は、３つ又は４つを超える出口ポート１５９を含み得、出口制御弁アセンブリ１５５は、等量の数の弁出口チャネル２０４で構成され得る。同様に、出口制御スイッチ１７１は、所望のように、加圧された流体を複数の出口ポートのうちの１つ以上に供給し、又はどれにも供給しないように選択的に整列され得る。

【0080】

図３８に示される実施例において、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に完全に開いた配置をとらせる弁本体１５６に対して第１の位置にある。スイッチチャネル２０７は、第１のスイッチチャネル２０７ａと、第２のスイッチチャネル２０７ｂと、第３のスイッチチャネル２０７ｃと、を含む。第１のスイッチチャネル２０７ａ及び第２のスイッチチャネル２０７ｂは、それぞれ、第３のスイッチチャネル２０７ｃと流体連通した状態にある。図３８に例示される完全に開いた配置において、第１のスイッチチャネル２０７ａは、第１の弁出口チャネル２０４ａと整列して流体連通した状態にあり、第２のスイッチチャネル２０７ｂは、第２の弁出口チャネル２０４ｂと整列して流体連通した状態にあり、第３のスイッチチャネル２０７ｃは、弁入口チャネル２０１と整列して流体連通した状態にある。したがって、完全に開いた配置において、流体は、弁入口チャネル２０１から弁出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂの両方に流れ得る。

【0081】

図３９を参照すると、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に完全に閉じた配置をとらせる弁本体１５６に対して第２の位置にある。具体的には、スイッチチャネル２０７ａ〜ｃは、弁入口チャネル２０１又は弁出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂのいずれとも整列又は流体連通した状態にない。したがって、完全に閉じた配置において、流体は、弁入口チャネル２０１から弁出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂに流れることを阻止される。

【0082】

図４０を参照すると、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に第１の選択的に開いた配置をとらせる弁本体１５６に対して第３の位置にある。具体的には、第１のスイッチチャネル２０７ａは、弁入口チャネル２０１と整列して流体連通した状態にあり、第３のスイッチチャネル２０７ｃは、第２の弁出口チャネル２０４ｂと整列して流体連通した状態にある。しかし、出口制御スイッチ１７１の回転の位置決めは、第２のスイッチチャネル２０７ｂが弁出口チャネル２０４ａと整列せず、かつ流体連通した状態ではない。第１の選択的に開いた配置において、流体は、弁入口チャネル２０１から第２の弁出口チャネル２０４ｂに流れ得るが、第１の弁出口チャネル２０４ａには流れ得ない。

【0083】

図４１に示される実施例において、制御スイッチ１７１は、制御弁アセンブリ１５５に、異なる出口チャネル２０４を弁入口チャネル２０１と流体連通した状態に選択的に置く第２の選択的に開いた配置をとらせる弁本体１５６に対して第４の位置にある。具体的には、第２のスイッチチャネル２０７ｂは、弁入口チャネル２０１と整列して流体連通した状態にあり、第３のスイッチチャネル２０７ｃは、第１の弁出口チャネル２０４ａと整列して流体連通した状態にある。しかし、出口制御スイッチ１７１の回転の位置決めは、第１のスイッチチャネル２０７ａ及び弁出口チャネル２０４ｂが互いに整列せず、かつ流体連通した状態でないようにする。したがって、第２の選択的に開いた配置において、流体は、弁入口チャネル２０１から弁出口チャネル２０４ａに選択的に流れ得るが、弁出口チャネル２０４ｂには流れ得ない。選択的に開いた配置において、弁本体１５６は、流体が弁入口チャネル２０１から、かつ第２のスイッチチャネル２０７ｂの外に流れ得ないように、第２のスイッチチャネル２０７ｂを閉じて密封することが理解されるべきである。

【0084】

代替的な実施形態において、制御弁アセンブリ１５５は、あるいは、プラグ部分１９８が出口制御弁本体１５６内に摺動可能に据付けられるように代替的に構成され得る。結果的に、出口制御スイッチ１７１は、完全に開いた配置と、完全に閉じた配置と、並びに第１及び第２の選択的に開いた配置との間で制御弁アセンブリ１５５を反復適用するように並進され得る。図４２に例示されるように、弁入口チャネル２０１は、弁出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂにほぼ平行に延在する。プラグ部分１９８は、少なくとも１つのスイッチチャネル２０７、例えば２つのスイッチチャネル２０７を含み、弁入口チャネル２０１及び弁出口チャネル２０４に対して垂直に、かつそれらの間に据付けられる。出口制御スイッチ１７１は、出口制御スイッチ１７１の移動が弁入口チャネル２０１及び弁出口チャネル２０４に対してプラグ部分１９８の対応する相対的な移動を引き起こすように、弁入口チャネル２０１及び弁出口チャネル２０４の整列に対して垂直な線状の可動域を有する。図４２に示されるように、プラグ部分１９８は、弁入口チャネル２０１からの流体の流れを可能にするように、スイッチチャネル２０７を経由し、かつ第１の弁出口チャネル２０４ａの中に整列する。加えて、この特定の構成は、第２の弁出口チャネル２０４ｂへの流体の流れを阻止する。図示されないが、出口制御スイッチ１７１は、出口制御弁本体１５６内のプラグ部分１９８の相対的な位置決めに応じて、プラグ部分１９８が相応して移動し、弁出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂの両方を係合することを可能にし、又は別の方法としては、出口チャネル２０４ａ及び２０４ｂのどちらをも係合しない、どちらかの方向に選択的に移動し得ることが理解されるべきである。したがって、流体の流れは、加圧された水圧流体が水圧式注入器の出口ポート（複数可）を通って上記のセメントカートリッジアセンブリのうちの１つ以上に導かれ得るように、選択的に分岐され得る。

【0085】

更に、出口制御弁アセンブリ１５５は、注入器の動作中、セメントカートリッジアセンブリへの加圧された流体の流れを一時停止させるように構成される圧力解放弁を画定し得る。操作中、加圧された水圧流体の流れが、先に記載されたように、弁出口チャネル２０４のうちのいずれか１つ以上の中に選択的に向けられると、使用者は、弁出口チャネル２０４のうちの選択された１つ以上への加圧された流体の流れを直ちに停止し得る。例えば、出口制御スイッチ１７１は、弁出口チャネル２０４のうちの選択された１つ以上への加圧された水圧流体の流れを中断するように位置付けられ得、それによって弁出口チャネル２０４のうちの選択された１つ以上に操作可能に連結されるセメントカートリッジへの水圧流体の流れを阻止する。これは、圧力調整弁１７７及び手動解放スイッチ１８０に対して、先に上で記載されたのと同様の効果を有し得る。

【0086】

水圧式注入システム５０の操作で使用される流体は、流体収容容器１５０によって供給され得る。流体収容容器１５０は、流体収容容器の開口部１９５が、先に記載されたように、吸込み逆止め弁と流体密に連通するように、所望のように構成され得る。図４３Ａを参照すると、一実施形態において、流体収容容器１５０ａは、ハウジング１２８とは別個の予備充填密封された容器であり得る。そのような実施形態において、収容容器１５０ａは、注入器１２５のバレル部分１４１内に挿入可能であり、かつ、先に記載されたように、圧力チャンバと流体密に連通して接続するように構成される。図４３Ｂを参照すると、別の実施形態において、流体収容容器１５０ｂは、使用時に好適な流体で充填され得る通常の医療注射器であり得る。そのような実施形態において、収容容器１５０ｂは、注入器１２５のバレル部分１４１内に挿入可能であり、かつ、先に記載されたように、圧力チャンバと流体密に連通して接続されるように構成される。図４３Ｃを参照すると、更なる実施形態において、流体収容容器１５０ｃは、先に記載されたように、注入器１２５の一体式構成要素であり、バレル部分１４１内に収容され、かつ圧力チャンバと流体密に連通して接続される予備充填容器であり得る。図４３Ｄを参照すると、尚、更なる実施形態において、流体収容容器１５０ｄは、注入器１２５の一体式構成要素であり、バレル部分１４１内に収容され得る。例えば、流体収容容器１５０ｄは、バレル部分１４１と一枚岩的に形成され得る。図４３Ｄに示される実施形態において、バレル部分１４１は、外部環境に対して開く収容容器ポート２１０と、収容容器ポート２１０と流体収容容器１５０ｄとの間の流体流路に沿って配置される収容容器弁２１３と、を含む。収容容器ポート２１０は、最も通常に入手可能な医療注射器と接続し得る、通常のルアーロックとして構成され得る。収容容器弁２１３は、開閉して、収容容器ポート２１０と収容容器１５０ｄとの間の流体の流れを制御し得る。収容容器弁２１３が開かれると、流体は、収容容器ポートを介して収容容器１５０ｄの中に注入され、又はこれから吐出され得る。加えて、収容容器弁２１３の閉鎖は、動作中の収容容器１５０ｄからの流体漏出を阻止し、システム内の圧力の完全な状態を確実なものとする。図４３Ａ及び４３Ｂに例示される収容容器は、外科医又は内科医が、水圧式注入システムを使用するときに、所望の入手可能ないずれの注射器（又はＩＶ流体を供給するために通常使用されるそれらのようなパウチ又はバッグ等、他の入手可能な滅菌収容容器源）及び流体容量を使用することを可能にするように、設計され得ることが理解されるべきである。

【0087】

再び図３６を参照すると、水圧式注入器１２５は、トリガーポンプとして構成され得る。先に記載されたように、注入器１２５は、吸込み逆止め弁１６２を含み得、放出逆止め弁１６５を更に含み得る。吸込み逆止め弁１６２は、流体収容容器１５０から圧力チャンバ１５３の中に等、一方向のみへの水圧流体の流れを可能にし、圧力チャンバ１５３から流体収容容器への流体の流れを阻止するように構成される。同様に、放出逆止め弁１６５は、一方向のみへの、例えば、圧力チャンバ１５３から出口ポート（複数可）１５９又は出口制御弁アセンブリ１５５のどちらかに水圧流体の流れをも可能にすることができ、そこには、出口制御弁アセンブリ１５５が含まれる。放出逆止め弁１５４は、出口ポート（複数可）１５９から圧力チャンバ１５３又は出口制御アセンブリ１５５への水圧流体の流れを阻止するように構成される。

【0088】

逆止め弁の動作の一般的原理は、当該技術分野において既知である。具体的には、逆止め弁は、逆止め弁の対向する側の間で発生する圧力差動の原理に基づいて動作する。逆止め弁は、典型的に、閉じたままであり、潜在的な流体流路を密封し切り得る。逆止め弁は、一度十分な圧力差動が存在して対向する側の間の圧力差動を同等化すると開き、次いで、一度圧力差動が逆止め弁の較正された設定以下に低下すると再密封するように較正される。逆止め弁は、一方向への弁を経由した流体の流れを可能にし得るが、反対方向への流体の逆流を阻止する点で「一方通行」であるように設計され得る。逆止め弁が開き、又は密封するように較正される点又は範囲は、「クラック圧」として当該技術分野において既知である。

【0089】

示されるトリガー１３１は、第１の中立位置にある。第１の圧力行程において、トリガー１３１は、中立位置から作動して第２のピストン端部１８９に接触し、ピストン１３４を流体チャンバ１６８の中に移動させる、ピストン１３４に対する付勢力を適用する。ピストン１３４は、流体チャンバ１６８の中に移動すると、圧力チャンバ１５３内での圧力上昇を発生させる。同様に、圧力上昇は、閉じられた吸込み逆止め弁１６２を同時に密封する間に、放出逆止め弁のクラック圧に達すると、放出逆止め弁１６５に開口部の力を適用し、放出逆止め弁１６５を開き得る。初期的には、プライミング動作において、水圧流体は、収容容器１５０から圧力チャンバ１５３の中にまだ入っていなかったであろう。第２の吸込行程において、付勢ばね１３７は、ピストン１３４及びトリガー１３１を先に記載された中立位置に戻すように両方に作用する。ピストン１３４の流体チャンバ１６８からの逆行移動は、放出逆止め弁１６５を閉じさせる圧力チャンバ１５３内の負圧力を発生させる。吸込み逆止め弁１６２に対するクラック圧に達すると、逆行の移動も吸込み逆止め弁１６２を開いた配置に付勢し、それによって流体を収容容器１５０から流体チャンバ１６８の中に引き込むであろう。反復圧力行程は、開いた放出逆止め弁１６５を経由して出口制御弁本体１５６へと向かって流体チャンバ１６８内に格納される流体を同時に押し出す間に、吸込み逆止め弁１６２を閉じた配置に偏向させ、それによって流体が収容容器１５０に再び入ることを阻止する。先に記載されたように、流体の流れは、出口制御スイッチ１７１の位置決めによって出口制御弁本体１５６で選択的に制御され得、所望のように、１つ以上の弁出口チャネル２０４を通って流れ得る。反復圧力及び吸込行程は、水圧式注入器１２５を通る出口ポート１５９の外の加圧された流体の流れを維持し、流体は、先に記載されたように、管材５２を通ってセメントカートリッジアセンブリ（複数可）の中に継続的に流れ、したがって、カートリッジアセンブリから標的解剖学的部位（複数可）、例えば、二足の椎体形成術／骨セメント療法の処置における脊髄の椎骨にある量の骨セメントを移動させるために十分な水圧力を提供し得る。

【0090】

本開示はいくつかの実施形態に従って記載されたが、様々な変更、代用、及び改造が、例えば特許請求の範囲に示されるように、本開示の趣旨及び範囲を逸脱することなく本明細書においてなされ得ることが理解されるべきである。したがって、本開示の範囲は、本明細書中に記載される特定の実施形態の処理、機械、製造、及び物質の組成、方法並びに工程に限定されるものではないことが理解されるべきである。例えば、一実施形態による上記の様々な特徴が、別途示めされない限りは他の実施形態に組込まれ得る。更に、当業者は本開示から容易に理解するであろうように、現在存在し、又は後に開発される、本明細書に記載される対応する実施形態とほぼ同じ機能を実行し、又はほぼ同じ結果を得る、処理、機械、製造、物質の組成、方法、又は工程は、本開示に従って使用されることが可能である。

【0091】

本発明の様々な変更及び改造が特許請求の範囲の広範な範囲を逸脱することなくなし得ることが、当業者によって理解されるであろう。これらのいくつかは上述されており、他は当業者に明らかであろう。

【0092】

〔実施の態様〕
（１） 骨セメントを注入するように構成される水圧式注入システムであって、
プランジャと、前記プランジャを摺動可能に支持する内部空洞を画定するカートリッジ本体と、を含み、前記プランジャが、流体を前記内部空洞から排出するように前記内部空洞内で第１の位置から第２の位置へと移動可能である障壁表面を画定するようにする、セメントカートリッジアセンブリと、
流体チャンバを画定するハウジングと、前記流体チャンバと流体連通する流体収容容器と、少なくとも部分的に前記流体チャンバ内に配置される第１のピストン端部を有するピストンと、前記流体収容容器と前記流体チャンバとの間に配置された吸込み逆止め弁であって、流体が前記流体収容容器から前記流体チャンバへと向かう方向に沿って進むことを可能にし、流体が前記流体チャンバから前記流体収容容器へと進むことを阻止する、吸込み逆止め弁と、前記流体チャンバと流体密に連通する少なくとも１つの出口ポートと、を備える、水圧式注入器と、
前記水圧式注入器の前記少なくとも１つの出口ポートと前記セメントカートリッジアセンブリとを流体的に相互接続し、前記流体チャンバ及び前記カートリッジ本体の前記内部空洞とを互いに流体連通した状態に置くように構成される、少なくとも１つの導管と、を備える、水圧式注入システム。
（２） 前記セメントカートリッジアセンブリが、前記カートリッジ本体と流体密に連通して配置されるカートリッジキャップを備え、前記内部空洞が、前記カートリッジ本体の遠位端に位置する放出開口部を有する、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（３） 前記カートリッジ本体の遠位端が、ニードル締結具を備え、前記ニードル締結具が、カニューレを取り付けたニードル（cannulated needle）に接続し、前記カニューレを取り付けたニードルを前記内部空洞と流体連通した状態に置くように構成される、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（４） 前記吸込み逆止め弁が低クラック圧の逆止め弁である、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（５） 前記低クラック圧の逆止め弁が、約０ｋＰａ〜１００ｋＰａの範囲のクラッキング圧を有する、実施態様４に記載の水圧式注入システム。

【0093】

（６） 前記水圧式注入器が、前記流体チャンバと前記少なくとも１つの出口ポートとの間に配置される出口制御弁アセンブリを更に含み、前記出口制御弁アセンブリが、出口制御弁本体と出口制御スイッチとを含み、前記出口制御スイッチがプラグ部分を含み、前記出口制御スイッチの前記プラグ部分が、前記出口制御弁本体内で据付けられ、前記出口制御弁本体が、弁入口チャネル及び少なくとも１つの弁出口チャネルを画定し、前記プラグ部分が、前記出口制御弁本体内の前記弁入口チャネル及び前記少なくとも１つの弁出口チャネルと選択的に整列するように構成される少なくとも２つのスイッチチャネルを含み、前記流体チャンバと前記少なくとも１つの出口ポートとの間の流体の流れが、前記出口制御スイッチの選択的整列によって制御され得るようにする、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（７） 前記セメントカートリッジアセンブリが単一のセメントカートリッジを含む、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（８） 前記セメントカートリッジアセンブリが、少なくとも２つのセメントカートリッジを含む、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（９） 前記少なくとも１つの弁出口チャネル及び前記少なくとも１つの出口ポートが、２つの出口弁チャネル及び２つの出口ポートをそれぞれ含む、実施態様６に記載の水圧式注入システム。
（１０） 約０〜少なくとも２０ＭＰａ（０〜少なくとも２００バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、実施態様１に記載の水圧式注入システム。

【0094】

（１１） 約０〜少なくとも１０ＭＰａ（０〜少なくとも１００バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（１２） 約０〜少なくとも８ＭＰａ（０〜少なくとも８０バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（１３） 約０〜少なくとも５ＭＰａ（０〜少なくとも５０バール）の範囲の圧力を発生させ得る、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（１４） 約０〜少なくとも２ＭＰａ（０〜少なくとも２０バール）の範囲の圧力を発生させるように構成される、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（１５） 前記水圧式注入器が、放出逆止め弁を更に含み、前記放出逆止め弁が、前記流体チャンバ及び前記少なくとも１つの出口ポートが互いに流体密に連通するように流体流路に沿って前記流体チャンバと前記少なくとも１つの出口ポートとの間に配置される、実施態様１に記載の水圧式注入システム。

【0095】

（１６） 前記水圧式注入器が、放出逆止め弁を更に含み、前記放出逆止め弁が、前記流体チャンバ及び前記出口制御弁アセンブリが互いに流体密に連通するように流体流路に沿って前記流体チャンバと前記出口制御弁アセンブリとの間に配置される、実施態様６に記載の水圧式注入システム。
（１７） 前記少なくとも１つの導管が、少なくとも５０ｃｍである長さを有する、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（１８） 前記カートリッジ本体が、骨セメントを収容するように構成される、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（１９） 前記セメントカートリッジアセンブリに連結されるように構成されるカニューレを取り付けたニードルを更に備える、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（２０） 少なくとも部分的に前記カートリッジキャップ内に配置される水圧式流体導管を更に備え、前記水圧式流体導管が、前記少なくとも１つの導管及び前記内部空洞を流体的に相互接続するように構成される、実施態様２に記載の水圧式注入システム。

【0096】

（２１） 前記ピストンが、第１の位置と第２の位置との間で前記ハウジングに対して移動するように構成され、前記ピストンの前記第１の位置から前記第２の位置への移動によって、前記流体チャンバ内の水圧流体が前記少なくとも１つの出口ポートを通って前記ハウジングから排出され、前記ピストンの前記第２の位置から前記第１の位置への移動によって、前記流体収容容器内の水圧流体が前記吸込み逆止め弁を通って前記流体チャンバへと進むようにする、実施態様１に記載の水圧式注入システム。
（２２） 前記カートリッジキャップが、内側チャネル及び前記内側チャネルと流体連通する横方向のチャネルを画定し、前記横方向のチャネルが外部環境に通じ、前記セメントカートリッジアセンブリが、通気弁を含み、前記通気弁が、前記横方向のチャネルが遮断され、それによって前記内側チャネル内の気体が外部環境に出ることを妨げる開位置と、前記横方向のチャネルが外部環境と流体連通し、それによって前記内側チャネル内の気体が外部環境へと逃れることを可能にする閉位置との間で移動するように構成される、実施態様２に記載の水圧式注入システム。
（２３） 標的解剖学的部位に骨セメントを注入するための方法であって、
セメントカートリッジの内部空洞の中にセメントを導入する工程と、
前記セメントカートリッジを標的解剖学的部位にアクセスするように構成されるカニューレを取り付けたニードルに接続し、前記セメントカートリッジの前記内部空洞を前記ニードルと流体連通した状態に置く工程と、
水圧式注入器が、前記注入器の第１の出口ポート及び第２の出口ポートのうちの少なくとも１つを経由して、前記カートリッジに加圧された流体を送達し得るように、導管を介して前記セメントカートリッジを前記注入器に接続する工程と、
前記水圧式注入器の出口制御弁アセンブリを作動させて、前記注入器から選択的に導かれ得る加圧された流体を、前記出口制御弁アセンブリを通って、前記第１の出口ポート及び前記第２の出口ポートのうちの少なくとも選択された１つの中に導く工程と、
前記注入器のピストンを作動させて、前記水圧式注入器から前記セメントカートリッジへと流体を押し出し、前記セメントカートリッジから前記カニューレを取り付けたニードルを通って前記標的解剖学的部位へと骨セメントを水圧的に押し出す工程と、を含む、方法。
（２４） 閉位置から開位置へと前記セメントカートリッジの通気弁を選択的に移動させ、前記ピストンを作動させる前に前記セメントカートリッジから気体を除去することを更に含む、実施態様２３に記載の方法。
（２５） 骨セメントを標的解剖学的部位に注入するための方法であって、
骨セメントをセメントカートリッジの内部空洞の中に導入する工程と、
前記セメントカートリッジを標的解剖学的部位にアクセスするカニューレを取り付けたニードルに接続する工程と、
前記セメントカートリッジの第１の端部を流体収容容器を有する水圧式注入器に接続し、前記注入器が、導管を介して前記流体収容容器から前記内部空洞へと加圧された流体を送達し得るように、前記セメントカートリッジの前記内部空洞が前記導管を介して前記流体収容容器と流体連通するようにする工程と、
前記セメントカートリッジの第２の端部を標的解剖学的部位にアクセスするように構成されるカニューレを取り付けたニードルに接続し、前記セメントカートリッジの前記内部空洞を前記ニードルと流体連通した状態に置く工程と、
前記注入器を作動させて、前記流体収容容器から前記内部空洞へと流体を押し出す工程であって、前記注入器が、前記加圧された流体が前記流体収容容器の中へと進むことを阻止する、ピストンと前記流体収容容器との間に配置される吸込み逆止め弁を含む、工程と、
前記流体収容容器からの前記流体を前記セメントカートリッジに逆らって作用させ、前記カートリッジから前記カニューレを取り付けたニードルを通って前記標的解剖学的部位へと骨セメントを水圧的に押し出す工程と、
を含む、方法。

【0097】

（２６） 前記ピストンを作動させる工程が１回を超えて反復され得る、実施態様２５に記載の方法。
（２７） 閉位置から開位置へと前記セメントカートリッジの通気弁を選択的に移動させて、前記ピストンを作動させる前に前記セメントカートリッジから気体を除去することを更に含む、実施態様２５に記載の方法。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21A】

【図21B】

【図21C】

【図21D】

【図21E】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25A】

【図25B】

【図25C】

【図25D】

【図25E】

【図25F】

【図26A】

【図26B】

【図26C】

【図26D】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】

【図31】

【図32A】

【図32B】

【図33】

【図34】

【図35】

【図36】

【図37】

【図38】

【図39】

【図40】

【図41】

【図42】

【図43A】

【図43B】

【図43C】

【図43D】