【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の目的は、従来技術の諸欠点を克服できる、ポリメチルメタクリレート骨セメントの貯蔵、混合、および塗布のための骨セメントアプリケータを開発することである。混合前の骨セメント粉末およびモノマー液は、骨セメントアプリケータ内の別々の隔室に貯蔵されるものとする。モノマー液容器から骨セメント粉末内へのモノマーの移送は、外側から供給される真空を追加せずに行われるものとする。混合は、医療ユーザが骨セメント粉末またはモノマー液に直接暴露されないように、閉鎖された装置内でミキサー付きの混合ロッドによって適切に行われるものとする。セメント成分の混合後、混合ロッドの引き抜き、および/またはもぎ取り、による混合システムからの混合ロッドの除去が省かれるものとする。こうして製造された骨セメントは、外付けの押し出し装置を装置に接続する必要なしに、骨セメントアプリケータから手動で押し出し可能であるものとする。
【0013】
したがって、本発明の一目的は、外付けの真空ポンプおよび押し出し装置などの追加の装置を必要とせずに、セメント成分の混合と混合された骨セメントの押し出しとを可能にする、完全に自律的な事前包装された混合システムを開発することである。
【0014】
本発明のこれらの目的は、骨セメント粉末およびモノマー液を貯蔵および混合するための、ならびに骨セメント粉末とモノマー液とから一緒に混合されたペースト状骨セメントを塗布するための、骨セメントアプリケータによって達成される。この骨セメントアプリケータは、
A)骨セメントを混合するための円筒状の内部空間を有するカートリッジであって、カートリッジは、前側に、内部空間から骨セメントを排出するための送出口を有するカートリッジヘッドを備え、カートリッジは、カートリッジの前側とは反対の側に位置する後側にねじ山を備える、カートリッジと、
B)混合された骨セメントを内部空間から送出口を通して吐出させるための送出プランジャであって、骨セメント粉末は送出プランジャとカートリッジヘッドとの間のカートリッジの内部空間に収容されている、送出プランジャと、
C)カートリッジヘッドとは反対の側に面する送出プランジャの後側に配置されるねじ管であって、ねじ管は、カートリッジの後側のねじ山に適合するカウンタねじ山を備え、ねじ管のカウンタねじ山はカートリッジの後側のねじ山に係合し、ねじ管はカートリッジの後側でカートリッジから突出し、送出プランジャは、ねじ管をカートリッジにねじ込むかまたはねじ嵌めることによって、カートリッジの内部空間において内部空間の円筒軸線に沿ってカートリッジヘッドの方向に移動可能であるように、配置される、ねじ管と、
D)レセプタクルであって、モノマー液容器がレセプタクルの内部に配置され、モノマー液容器はモノマー液を収容し、レセプタクルの内部で開口可能であり、レセプタクルは、送出プランジャとは反対の側のねじ管の後側でねじ管に差し込まれ、ねじ管内で移動可能である、レセプタクルと、
E)混合ロッドであって、混合ロッドは、そこに固締されたミキサーと共に、カートリッジの内部空間に配置され、ミキサーは、カートリッジヘッドに面する混合ロッドの前側に固締され、混合ロッドは、ミキサーとは反対の側で、送出プランジャに面するレセプタクルの前側に接続され、混合ロッドは送出プランジャ内のフィードスルーを通して案内され、カートリッジに対する送出プランジャの移動によって骨セメント粉末とモノマー液とを混合するために、混合ロッドをミキサーと共に内部空間内で移動できるように、軸線方向に移動可能であるようにフィードスルー内に支持され、混合ロッドはレセプタクルに取り外し可能であるように接続され、レセプタクルから取り外された混合ロッドは、レセプタクルがカートリッジヘッドの方向に推進されるときに、レセプタクルに押し込み可能である、混合ロッドと、
を備える。
【0015】
レセプタクルは、ねじ管内でカートリッジの内部空間の円筒軸線の方向に少なくとも軸線方向に移動可能であることが好ましい。これに関連して、レセプタクルは少なくともその一部がねじ管に挿入可能であることが特に好ましい。
【0016】
レセプタクルは、アンプルホルダであることが好ましい。
【0017】
本発明は、混合ロッドを有するレセプタクルの一部、特にカートリッジヘッドに面するレセプタクルのクロージャ、がレセプタクルの残りの部分から取り外されるようにすることができる。
【0018】
カートリッジの内部空間は、円形のフットプリントを有する円筒形状を有する。円筒形状は、カートリッジの内部空間を具現化できる最も単純な形状である。円筒形状とは、円形のフットプリントを有する円筒体だけではなく、任意のフットプリントを有する略円筒体の形状を意味すると幾何学的に理解されるものとする。しかし、カートリッジの内部空間は、回転対称の対称性、すなわち、フットプリントが円形の円筒形状、を有する必要がある。その理由は、そうでなければ、ねじ管を内部空間にねじ込むことも、内部空間の内壁に対して送出プランジャを適切にシールすることも、不可能であることによる。しかし、レセプタクルはねじ管の筒状空間に単に押し込まれればよいので、ねじ管の筒状空間は、非円形の、または丸みのない、フットプリントを含む、任意のフットプリントを有する円筒体の円筒体ジャケットによって実現可能である。ただし、本発明によると、回転対称の、特に円形のフットプリントを有する、円筒形状がねじ管の空間のためにも好適である。その理由は、製造が最も容易な形状であることによる。同じことは、レセプタクルの内部にも当てはまる。レセプタクルの内部も円筒状であることが好ましい。
【0019】
モノマー液容器は、ガラスまたはプラスチック材料製のアンプルであることが好ましい。ガラスまたはプラスチック製のアンプルは、特に確実に開口可能である。さらに、モノマー液容器としての前記アンプルには、モノマー液を特に長期間貯蔵できる。代替のモノマー液容器は、例えば、被覆されたフィルムバッグとすることができる。
【0020】
レセプタクルは、アンプルホルダとして設計されることが好ましい。これに関連して、アンプルホルダは、ガラスまたはプラスチック製のアンプルを保持するために適している、またはそのために設けられる、ことが特に好ましい。
【0021】
本発明は、好ましくは、貯蔵および混合のための送出口が開口可能なクロージャによって閉じられるようにすることができる。これは、閉鎖型の事前包装された混合システムをもたらす。
【0022】
これに関連して、本発明は、このクロージャがねじ山または差し込みクロージャによって取り外し可能にカートリッジヘッドに接続されるようにすることができる。
【0023】
本発明は、このクロージャが送出口を液密に、または気密且つ液密に、閉じるようにすることができる。
【0024】
これにより、骨セメントの混合中に、骨セメント粉末、モノマー液、および骨セメントがカートリッジの内部空間から一切漏れないことが保証される。
【0025】
出発成分、モノマー液容器、および存在し得るあらゆるシールを除き、骨セメントアプリケータの全ての部分がプラスチック、特に熱可塑性材料、で構成されることが好ましい。モノマー液容器がプラスチック材料で構成される場合は、脆性の壊れやすいプラスチック材料で構成される必要がある。シールは、シリコーンまたはゴムで構成されることが好ましい。
【0026】
本発明は、ねじ管をカートリッジの内部空間にねじ込むことによって、送出プランジャをカートリッジの内部空間において内部空間の円筒軸線に沿って軸線方向にカートリッジヘッドの方向に移動させることができるように、カートリッジの後側のねじ山を雌ねじ部に、ねじ管のカウンタねじ山を雄ねじ部に、することができる。
【0027】
あるいは、カートリッジの後側のねじ山を雄ねじ部にし、ねじ管が雌ねじ部を有し、ねじ管をスリーブのようにカートリッジにねじ嵌めることもできる。この目的のために、ねじ管が雌ねじ部付きの外部管と内部管とを有するように、ねじ管を設計することができる。この場合、ねじ管の内部管のみがカートリッジの内部まで延在する。この場合、内部管は、ねじ山を有する必要がない。この場合、ねじ管は、雄ねじ部を有する二重壁管である。この場合、2つの管壁は、カートリッジヘッドとは反対の側に位置する後側で互いに接続される。
【0028】
カートリッジの後側のねじ山が雌ねじ部であり、ねじ管のカウンタねじ山が雄ねじ部である場合は、骨セメントアプリケータを特にコンパクト且つ簡素に設計できる。この場合、雄ねじ部付きのねじ管は単純な管である。他方、ねじ管が雌ねじ部を有する場合、すなわち外部管と、送出プランジャを駆動するための、およびその内部でレセプタクルが軸線方向に移動可能な、内側の別の管または支柱とを有する場合は、ねじ管を二部構成に設計する必要があるであろう。
【0029】
さらに、本発明は、ねじ管が、ねじ管の後側が開いている筒状空間を備えるようにすることができる。この場合、レセプタクルは、ねじ管の後側からねじ管の筒状空間に差し込まれる。
【0030】
したがって、レセプタクルは、ねじ管の筒状空間内を案内され得る。さらに、モノマー液をレセプタクルから筒状空間内に、さらにそこからカートリッジの内部空間に通す、および/または流入させる、ことができる。この場合、筒状空間はその後側で、筒状空間に挿入されたレセプタクルによって閉じられる。
【0031】
これに関連して、本発明は、レセプタクルがねじ管の筒状空間に対してシールされるようにすることができる。この場合、レセプタクルは、ねじ管内で摺動するように支持される。
【0032】
これにより、モノマー液を、外側に漏らす恐れなしに、筒状空間に通すことができる。
【0033】
あるいは、本発明は、ねじ管がその後側に、レセプタクルに対してシールされる円筒状フィードスルーを備えるようにすることができる。この場合、レセプタクルは、フィードスルー内で摺動するように支持される。
【0034】
前述のように、これにより、モノマー液を、外側に漏らす恐れなしに、筒状空間に通すことができる。
【0035】
さらに、本発明は、カートリッジヘッドに接触しているミキサーを押すことによって、および/または内部空間内で回転しないように固定されているミキサーに対してねじ管をレセプタクルと共にねじることによって、または回転させることによって、混合ロッドをレセプタクルから取り外せるようにすることができる。
【0036】
これにより、カートリッジヘッドの領域に固着されているミキサーに対してレセプタクルを移動することによって、混合ロッドをレセプタクルから取り外すことができる。この場合、混合ロッドを送出プランジャから取り外すための別個の装置を有する必要がない。これにより、骨セメントアプリケータの設計が簡素化される。
【0037】
本発明は、送出プランジャとねじ管とが1つの同じ部品であるようにすることもできる。この場合、ねじ管は、カートリッジヘッドに面するその前側で、送出プランジャによって封鎖される。
【0038】
ねじ管と送出プランジャとの一体構成の設計は、安価な設計を可能にし、さらには骨セメントアプリケータをより容易に組み立てることができる。さらに、ねじ管と送出プランジャとが接続される箇所でモノマー液が漏れる恐れがない。
【0039】
好ましくは、本発明は、送出プランジャ内のフィードスルーを通る混合ロッドの動きによって送出プランジャが内部空間内で移動され得ないようにすることができる。
【0040】
これにより、ミキサーがカートリッジの内部空間のあらゆる領域に達することができ、ひいては骨セメントの良好な混合を達成できることが保証される。
【0041】
さらに、本発明は、送出プランジャが、骨セメント粉末に対して不透過性の、およびモノマー液および気体に対して透過性の、流路を少なくとも1つ備えるようにすることができる。
【0042】
これにより、骨セメント粉末をモノマー液容器の方向に行かさずに、モノマー液を送出プランジャから骨セメント粉末に流入させることができる。これにより、送出プランジャとカートリッジヘッドとの間のカートリッジの内部空間においてのみ骨セメントが製造されることが保証される。
【0043】
さらに、本発明によると、レセプタクルをねじ管内にリミットストップまで押し込むことができる。この場合、リミットストップまでレセプタクルを移動させると、混合ロッドはレセプタクルから取り外し不能になる。ねじ管をカートリッジにねじ込むかまたはねじ嵌めることによって、混合ロッドをレセプタクルから取り外すことができる。
【0044】
これにより、骨セメントアプリケータを容易に操作できる。これにより、さらに達成されることは、骨セメントの混合中は、混合ロッドはレセプタクルから取り外されず、レセプタクルがねじ管にねじ嵌められたときにのみ、混合ロッドはレセプタクルから取り外される。
【0045】
本発明の好適な一展開によると、レセプタクルをねじ管に固着できる接続手段、特に固定キャップ、を設けることができる。この場合、接続手段は、ねじ管のねじ山より直径が小さい後側の雌ねじ部を介して、開口設備のスリーブの雄ねじ部に接続されることが好ましい。この場合、モノマー液容器を開口するために、スリーブをレセプタクルの内部でモノマー液容器に押し当てることができる。この場合、固定キャップは、ねじ管のねじ山に適合する前側の雌ねじ部を備えることができる。
【0046】
これにより、好ましくは開口設備の助けを借りて、レセプタクルをねじ管に接続できる。このプロセスにおいて、混合ロッドをレセプタクルから取り外すことができる。これは、骨セメントアプリケータの設計を簡素化し、その使い勝手を向上させる。
【0047】
好適な一展開によると、本発明は、レセプタクルの内部でモノマー液容器を開口するために使用できる、外側から操作可能な、開口設備がレセプタクル上に配置されるようにすることができる。
【0048】
これにより、モノマー液容器を外側から、しかし同時にレセプタクルの内部で、開口できる。これにより、モノマー液へのユーザの暴露が防止され、さらには骨セメントの製造のために意図された、およびそのために必要な、モノマー液の損失が防止される。
【0049】
さらに、本発明は、開口設備をレセプタクルに挿入する、またはねじ込む、ことによって、モノマー液容器が開口されるようにすることができる。この場合、モノマー液容器は、レセプタクルの内部に位置付けられている。
【0050】
これにより、骨セメントアプリケータ全体の操作を、その複数部分を押し込む、および/またはねじ込む、ことによって行うことができる。すなわち、開口設備をレセプタクルに、およびレセプタクルをねじ管に、およびねじ管をカートリッジに、押し込む、および/またはねじ込む、ことによって、行うことができる。これにより、骨セメントアプリケータが特に使い易くなる。
【0051】
これに関連して、本発明は、モノマー液容器がガラスまたはプラスチック材料製のアンプルであるようにすることができる。この場合、アンプルは、アンプル頭部と、円筒状のアンプル本体と、アンプル頭部とは反対側に位置するアンプル底面とを備える。この場合、アンプル頭部は、アンプル本体より小さい直径を有し、肩部によってアンプル本体に接続される。この場合、開口設備は、挿入またはねじ込み中にアンプルの肩部を押すスリーブを備える。
【0052】
スリーブは、中空円筒体の形態に具現化されることが好ましい。この場合、骨セメントアプリケータ内の過剰圧力を防止するために、気体交換のための開口部を設けることができる。
【0053】
スリーブによって一様な圧力をアンプルに加えることができ、ひいてはアンプルの再現可能な開口を達成できる。
【0054】
開口設備は、挿入および/またはねじ込み中にアンプルの肩部を押すスリーブを備えるので、アンプル底面はレセプタクルの内部で突起に押し当てられ、ひいてはアンプル底面においてアンプルが開口され、モノマー液を流出させる。
【0055】
これに関連して、本発明は、開口設備のスリーブがカートリッジヘッドの反対側でレセプタクルから突出するようにできる。この場合、スリーブがレセプタクルに十分に挿入されて、またはねじ込まれて、アンプルが確実に破砕されるように、スリーブはレセプタクルから十分遠くまで突出することが好ましい。
【0056】
これにより、スリーブを特に容易にレセプタクルに押し込むことができ、ひいてはアンプルを開口することができる。
【0057】
さらに、本発明は、開口設備の固定キャップが雄ねじ部を備え、レセプタクルが適合する後側の雌ねじ部を備え、固定キャップがレセプタクルのためのリミットストップを形成するようにすることができる。
【0058】
この設計は、容易且つ確実に操作可能な、特にコンパクトな骨セメントアプリケータの提供を可能にする。
【0059】
本発明は、レセプタクルの内部を骨セメントアプリケータの周囲に接続する少なくとも1つの給気口をレセプタクルの壁に設けることもできる。この場合、この少なくとも1つの給気口は、開口設備の挿入またはねじ込みによって閉じることができ、特にスリーブの挿入またはねじ込みによって閉じることができる。
【0060】
この給気口によって、レセプタクルの内部および、接続部を介して、カートリッジの内部空間、ならびにねじ管の内部、および/または骨セメントアプリケータのねじ管の筒状空間、を酸化エチレンなどの滅菌用気体で滅菌できる。同時に、モノマー液が給気口から外部に向かって漏れないように、給気口は、モノマー液容器の開口前に、スリーブによって閉じられる。
【0061】
さらに、本発明は、レセプタクルの内部がカートリッジの内部空間に液体透過式に接続されるようにすることができる。この場合、この目的のために、カートリッジヘッドに面するレセプタクルの前側は、液体透過性の通路を少なくとも1つ備え、送出プランジャは液体透過性の流路を少なくとも1つ備えることが好ましい。
【0062】
骨セメントアプリケータを適切に、すなわちカートリッジヘッドを下に向けて、位置付けると、モノマー液がレセプタクルからねじ管に、さらにはねじ管から送出プランジャとカートリッジヘッドとの間のカートリッジの内部空間に、簡単に流出できる。
【0063】
レセプタクルの内部はカートリッジの内部空間に、液体透過式に、しかし骨セメント粉末に対して不透過式に、接続されることが好ましい。この場合、送出プランジャは、液体に対して透過性の、且つ骨セメント粉末に対して不浸透性の、流路を少なくとも1つ備えることが特に好ましい。この目的のために、細孔円板が送出プランジャ上または内に配置されることが好ましい。
【0064】
好ましくは、本発明は、カートリッジヘッドがカートリッジにねじ嵌め可能なカートリッジ蓋であるようにすることもできる。この場合、カートリッジ蓋は、カートリッジの内部空間をその前側で気密且つ液密に密閉する。この場合、送出口はカートリッジ蓋に配置され、好ましくはカートリッジ蓋内のソケットに配置される。
【0065】
これにより、骨セメントアプリケータを特に容易且つ安価に組み立てることができる。したがって、カートリッジヘッドがカートリッジを封鎖する前に、骨セメントアプリケータの他の複数部分を、そうでなければ円筒形の、カートリッジに挿入できる。
【0066】
好適な一展開によると、本発明は、モノマー液容器を開口するためのマンドレルがレセプタクルの内部に向いたレセプタクルの側に配置されるようにすることができる。
【0067】
これにより、モノマー液容器をレセプタクル内の規定の場所で開口できる。
【0068】
これに関連して、本発明は、混合ロッドがマンドレル内まで延在し、混合ロッドがレセプタクルから離れるときに、混合ロッドがマンドレルを突き抜けるようにすることができる、またはマンドレルを混合ロッドの延長部分とし、混合ロッドがレセプタクルから離れるときに、マンドレルもレセプタクルから離れるようにすることができる。
【0069】
これら2つの方策により、骨セメントがカートリッジの内部空間から送出されているとき、この進行中に、混合ロッドがレセプタクル内で、例えば、開口されたモノマー液容器の断片などに、引っ掛かることなく、混合ロッドをレセプタクルに確実に押し込むことができる。
【0070】
したがって、本発明は、混合ロッドがマンドレルを突き抜けてレセプタクルの内部に押し込まれるように、レセプタクル内の混合ロッドが、レセプタクルの内部に向いたマンドレル内に適切に配置されるようにすることができる。
【0071】
これにより、混合ロッドは、マンドレルによって形成されたモノマー液容器の開口部を通ってモノマー液容器に狙いどおりに押し込まれる。この目的のために、混合ロッドは、マンドレルおよびレセプタクルより硬質の材料から製造されることが好ましい。例えば、混合ロッドは金属で構成可能であり、マンドレルは、レセプタクルと共に、プラスチック材料で構成可能である。
【0072】
本発明は、混合ロッドが、レセプタクルへのその接続部に、雄ねじ部付きの円板を備えるようにすることができる。この場合、円板は、カートリッジヘッドに面するレセプタクルの前側の適合する雌ねじ部にねじ込まれる。この場合、円板の雄ねじ部およびレセプタクルの前側の雌ねじ部は、左ねじであることが好ましい。
【0073】
これにより、ねじ管がレセプタクルと共にカートリッジにねじ込まれると、左回転によって、混合ロッドを円板と共にレセプタクルの前側から分離でき、混合ロッドを円板と共に、レセプタクルの内部に押し込むことができる。
【0074】
本発明の基礎を成す目的は、本発明による骨セメントアプリケータによって骨セメントを製造するための方法によっても解決される。本方法は、
A)レセプタクルの内部でモノマー液容器を開口するステップであって、モノマー液はモノマー液容器から流出し、モノマー液はレセプタクルから流出してカートリッジの内部空間内の骨セメント粉末に流入する、ステップと、
B)ねじ管へのレセプタクルの押し込みと引き抜きとを交互に行うステップであって、レセプタクルの前側に取り外し可能に固締された混合ロッドは送出プランジャ内のフィードスルーを通して移動され、前記移動は、ミキサーをカートリッジの内部空間で移動させ、ひいては骨セメント粉末とモノマー液とが一緒に混合されて骨セメントを形成する、ステップと、
C)ねじ管をレセプタクルと共にカートリッジにねじ嵌める、またはカートリッジの内部空間にねじ込む、ことによって、混合ロッドをレセプタクルから取り外すステップと、
D)送出口を開口するステップと、
E)骨セメントをカートリッジの内部空間から、開口された送出口を通して、押し出すステップであって、骨セメントは送出プランジャによってカートリッジの内部空間から押し出され、送出プランジャは、ねじ管をカートリッジにねじ嵌めることによって、またはねじ管をカートリッジにねじ込むことによって、駆動され、ねじ管がねじ嵌められると、またはねじ込まれると、混合ロッドはレセプタクルに押し込まれる、ステップと、
を含む。
【0075】
より低粘度の骨セメントに関しては、最初に、レセプタクルをねじ管から引き出すことができる。これにより、ミキサーを最初にカートリッジヘッドから、カートリッジの内部空間の後側の方向へ、引き離すことができる。より高粘度の骨セメントに関しては、最初に、レセプタクルをねじ管に押し込む必要がある。このプロセスにおいて、最初に、ミキサーを後側からカートリッジヘッドの方向に押す必要がある。これにより、モノマー液の供給時に、骨セメント粉末とモノマー液との反応生成物として、さらに供給されたモノマー液が最早浸透できない、安定性があるゲル層が接合部に生成されることが防止される。
【0076】
本発明は、好ましくは、送出プランジャがカートリッジヘッドに面するねじ管の前側にしっかりと接続されるようにすることができる。
【0077】
これに関連して、本発明は、送出プランジャが、骨セメント粉末に対して不透過性の、且つモノマー液および気体に対して透過性の、流路を少なくとも1つ備えるようにすることができる。この場合、ステップA)において、モノマー液は送出プランジャを通ってカートリッジの内部空間に流入し、ステップE)において、ねじ管がカートリッジにねじ込まれることによって、またはねじ管がカートリッジにねじ嵌められることによって、送出プランジャはカートリッジヘッドの方向に押される。
【0078】
これにより、骨セメントアプリケータの設計が安価になり、製造方法が簡素化される。
【0079】
これに関連して、本発明は、ステップE)において、ねじ管がカートリッジの内部空間に押し込まれると、またはねじ嵌められると、またはねじ込まれると、骨セメントに含まれている気体が骨セメントから送出プランジャの少なくとも1つの流路を通って押し出されるようにすることができる。
【0080】
これにより、送出プランジャからの押し出し中に、骨セメント内の気体が抜かれる。
【0081】
さらに、本発明は、ステップA)において、レセプタクル内への開口設備の押し込み、またはねじ込み、によるモノマー液容器の開口を防止できる。
【0082】
これは、ユーザに対して本方法の具現化を特に容易にする。さらに、モノマー液容器を開口するための規定された力をもたらすことができ、ひいてはモノマー液容器の再現可能な開口を達成できる。
【0083】
これに関連して、本発明は、ステップA)において、モノマー液容器がレセプタクルの内部でマンドレルに押し当てられ、ひいてはレセプタクルが開口されるようにすることができる。この場合、モノマー液容器は、ガラスまたはプラスチック材料製のアンプルであることが好ましく、アンプルは、アンプルのアンプル底面において、マンドレルによって開口される。
【0084】
これは、モノマー液容器を規定の場所で開口する、ひいてはモノマー液容器の開口プロセスを再現可能にする、ためにも役立つ。
【0085】
これに関連して、本発明は、ステップE)において、マンドレルが混合ロッドによってレセプタクルに押し込まれる、または混合ロッドがマンドレルを穿刺し、マンドレルを突き抜けてレセプタクルに押し込まれる、ようにすることができる。
【0086】
これにより、混合ロッドが開口されたモノマー液容器またはその断片を抵抗なく突き抜けて、レセプタクルに、および開口されたモノマー液容器に、押し込まれることが保証される。
【0087】
さらに、本発明は、ステップB)において、レセプタクルが直線状に移動されるように、およびステップB)の後、およびステップC)の前に、レセプタクルがねじ管に固締されるように、することができる。この場合、ステップC)およびE)において、レセプタクルはねじ管のねじ山によってねじ管に固締され、ねじ管に固締されたレセプタクルはカートリッジにねじ込まれる。
【0088】
これにより、混合プロセス中に、早くも混合ロッドがレセプタクルから取り外されることを防止できる。さらに、混合プロセス中に早くも大きな力が送出口のクロージャに加わることが防止され、混合プロセスの完了前に早くも骨セメントがカートリッジから流出することが防止される。さらに、ねじ式プロセスによって、骨セメントをカートリッジの内部空間から強制的に吐出させることができ、カートリッジにねじ込まれるレセプタクルからの力の助けを借りて、混合ロッドをレセプタクルから取り外すことができる。
【0089】
本発明は、ステップA)の前に、レセプタクルの内部が骨セメントアプリケータの周囲に気体透過式に接続されるようにすることもできる。この場合、ステップA)の前、またはステップA)の間、モノマー液容器が開口されるとき、レセプタクルの内部は閉じられている。
【0090】
これにより、レセプタクルの内部とカートリッジの内部空間、すなわち、その中身を含む骨セメントアプリケータの全体、を酸化エチレンなどの滅菌用気体で滅菌できる。同時に、レセプタクルの内部でモノマー液容器が開口されたときに、モノマー液はレセプタクルから流出できない。
【0091】
本発明は、ステップA)の前に、カートリッジヘッドを下に向けて骨セメントアプリケータが保持される、またはセットアップされる、ことをさらに提案する。この場合、ステップA)およびB)中は、モノマー液が重力によって駆動されてカートリッジの内部空間に流入するように、カートリッジヘッドは下向きのままであることが好ましい。
【0092】
これにより、モノマー液をカートリッジの内部空間の骨セメント粉末に移送するために、追加のポンプを必要としない。
【0093】
さらに、本発明は、ステップB)の間、ねじ管へのレセプタクルの挿入中、モノマー液の依然として残っている部分がカートリッジの内部空間に押し込まれるようにすることができる。
【0094】
これにより達成されることは、骨セメント粉末とモノマー液との所望の混合比を達成し、ひいては所望の特性を有する骨セメントを生成するために、モノマー液ができる限り完全に骨セメント粉末内に移送されることである。
【0095】
最後に、本発明は、ステップC)の前に、レセプタクルがねじ管に十分に挿入され、ひいてはミキサーがカートリッジの内部空間内でカートリッジヘッドに接触するようにすることもできる。この場合、ステップC)において、混合ロッドはレセプタクルから取り外され、ステップE)において、ネジ管がレセプタクルと共にカートリッジにねじ嵌められる、またはねじ込まれる、ことによって、混合ロッドはレセプタクルに押し込まれる。
【0096】
これにより、混合ロッドを簡単且つ強制的にレセプタクルから取り外すことができる。
【0097】
本発明は、驚くべきことに、レセプタクルから取り外し可能な、且つレセプタクルに引き込み可能な、混合ロッドを設けることによって、骨セメントが骨セメントアプリケータによって送出されるときに、混合ロッドを骨セメントアプリケータから引き出す必要がなく、混合ロッドをもぎ取って取り出す必要がない、骨セメントアプリケータを提供できるという知見に基づく。驚くべきことに、混合ロッドを収容するために、モノマー液容器がその内部に配置されているレセプタクルを使用できる。その結果、骨セメントの押し出し中、混合ロッドは送出プランジャの動きを妨げない。さらに、レセプタクルをカートリッジとは独立に移動させることができる空間がねじ管の内部にもたらされる。この場合、骨セメントを混合するために、カートリッジの内部空間でレセプタクルを移動させることによって、ミキサーが同時に手動で作動される。
【0098】
混合ロッドとモノマー液容器とは骨セメントアプリケータ内に連続して配置されているので、モノマー液容器が開口されると、混合ロッドはモノマー液が流出して空になったレセプタクルの内部の中空のモノマー液容器に押し込まれる。本発明による骨セメントアプリケータは、事前包装された混合システムであり、事前の組み立て工程なしに操作可能である。モノマーの移送のために、外付けの真空源を必要としない。骨セメントの送出は、中空の円筒状レセプタクルが固着されたねじ管の手動ねじ運動によって行われる。この場合、ねじ管は、カートリッジヘッドに面するその前側で送出プランジャを形成する、またはカートリッジの内部空間において送出プランジャを駆動する。このねじ運動は、高粘度の骨セメントでもカートリッジから押し出すことができる、さらには混合ロッドをレセプタクルから取り外すための、十分な押し出し力を発生させる。骨セメントアプリケータの各構成要素は、基本的にはプラスチックの射出成形によって製作可能であり、安価な熱可塑性材料で構成されることが好ましい。Oリングは、シリコーンまたはEPDM(エチレン、プロピレン、およびジエンから成る三元重合体)など、医学技術において一般的なエラストマーで構成される。
【0099】
貯蔵、混合、および塗布のために設計された本発明による例示的な骨セメントアプリケータは、
a)中空の円筒状カートリッジであって、(カートリッジヘッドとしての)カートリッジ蓋のための固締手段がカートリッジの前端に配置され、反対側のカートリッジ後端のカートリッジの内壁に雌ねじ部が配置された、中空の円筒状カートリッジと、
b)固締手段によってカートリッジの前端に気密且つ液密に接続されたカートリッジ蓋であって、送出口を有するカートリッジ蓋と、
c)カートリッジ蓋の送出口に気密且つ取り外し可能に配置されたクロージャストッパと、
d)アンプルホルダであって、少なくともその後方部分に雌ねじ部を備えるレセプタクルとしての、少なくともその一部が中空の円筒状である、アンプルホルダと、
e)中空の円筒状アンプルホルダを長手側で閉じるアンプルホルダの前側のクロージャであって、カートリッジヘッドに面するクロージャの側に混合ロッドがミキサーと共に取り外し可能に取り付けられ、クロージャの反対側がマンドレルに接続された、クロージャと、
f)ねじ管であって、その前側が、カートリッジ内で軸線方向にシフト可能な送出プランジャを形成し、ねじ管は、カートリッジの後端の雌ねじ部にねじ込まれる雄ねじ部を有し、送出プランジャは、気体および液体に対して透過性であり、骨セメント粉末粒子に対して不透過性であり、カートリッジ内に、アンプルホルダのクロージャとミキサーとの間に、配置された、ねじ管と、
g)モノマー液を収容しているモノマー液容器であって、その底面側がマンドレルの上方に距離を置いてアンプルホルダ内に配置された、モノマー液容器と、
h)開口設備の一部としてのシフト可能なスリーブであって、スリーブが中空の円筒状アンプルホルダの縁端を越えて突出するように、スリーブは、軸線方向にシフト可能であるように、中空の円筒状アンプルホルダ内にモノマー液容器の上方に適切に配置され、スリーブは雄ねじ部を有し、この雄ねじ部によってアンプルホルダの雌ねじ部にねじ込まれる、スリーブと、
i)第1の後側雌ねじ部によって中空の円筒状アンプルホルダの雄ねじ部にねじ嵌められる固定キャップであって、第1の雌ねじ部より大きな直径を有する第2の前側雌ねじ部によってねじ管の雄ねじ部にねじ嵌め可能な固定キャップと、
j)場合によっては、中空の円筒状アンプルホルダのジャケット面に設けられた少なくとも1つの換気口であって、スリーブを軸線方向にシフトさせることによって気密に閉じることができる換気口と、
k)カートリッジの内壁と、カートリッジ蓋と、送出プランジャとによって形成されたカートリッジの内部空間に配置された骨セメント粉末と、
で構成され、
l)中空の円筒状アンプルホルダがねじ管内で軸線方向に移動可能であるように、中空の円筒状アンプルホルダは、送出プランジャとは反対の側のねじ管の開口端に挿入され、
m)モノマー液容器の開口後、少なくとも混合ロッドをアンプルホルダの、またはモノマー液容器の、空洞内にシフトさせることができる。
【0100】
クロージャは、混合ロッドおよびマンドレルと共に単一部品として設計されると有利である。これにより、混合ロッドおよびマンドレルとの二部または三部構成のクロージャに比べ、明らかに組み立ての手間が減る。混合ロッドおよびマンドレルとの一体構成のクロージャは、プラスチックの射出成形によって有利に製造可能である。
【0101】
本発明は、クロージャが中空の円筒状アンプルホルダにプレス嵌めによって取り外し可能に取り付けられるようにすることもできる。これに関連して、クロージャは円錐状にでき、中空の円筒状アンプルホルダの円錐座にクロージャを支持できる。クロージャの円錐は、カートリッジヘッドの方向に先細になる。中空の円筒状アンプルホルダがカートリッジヘッドの方向に移動すると、混合要素付きの混合ロッドはカートリッジ蓋の内側に載り、円錐状クロージャをその座から押し出す。その後、マンドレルは、クロージャおよび混合ロッドと共に、アンプルホルダの内部および開口されたモノマー液容器に入る。
【0102】
別の具現化変形例において、中空の円筒状アンプルホルダ内のクロージャの内側部分は、中空の円筒状アンプルホルダの雌ねじ部にねじ込まれる雄ねじ部を有する。この場合、クロージャの内側部分は、左雄ねじ部を有することが好ましい。中空の円筒状アンプルホルダが回転されると、アンプルホルダはカートリッジヘッドの方向に移動する。混合ロッドは複数の混合要素と共に、蓋の内部に押し込まれる。蓋に対する接触圧が増すと、混合ロッドはアンプルホルダと共に最早回転できない。その後、クロージャの内側部分は回転され、中空の円筒状アンプルホルダの雌ねじ部から外れる。クロージャの内側部分は、中空の円筒状アンプルホルダ内でその座から離れ、マンドレルおよび混合ロッドと共に、開口されたモノマー液容器に押し込まれる。
【0103】
別の具現化変形例において、モノマー液容器の開口後、混合ロッドはクロージャに押し込まれ、クロージャおよびマンドレルを貫通する。その後、混合ロッドはアンプルホルダに挿入される。
【0104】
本発明は、中空の円筒状アンプルホルダが、その円筒状頭部側に、中空の円筒状カートリッジの内径以下の直径を有するようにすることもでき、さらには中空の円筒状アンプルホルダの頭部側が気密にカートリッジ内を軸線方向に移動可能であるようにすることができる。
【0105】
本発明は、スリーブが中空円筒体として設計されるようにすることもできる。この場合、スリーブの円筒体ジャケットはモノマー液容器に載る。
【0106】
さらに、本発明は、クロージャの内側部分がモノマー液容器の内径より小さい外径を有するようにすることができる。これにより、クロージャの内側部分を、マンドレルおよび混合ロッドと共に、開口されたモノマー液容器の内部に容易に押し込むことができる。
【0107】
本発明による骨セメントアプリケータを使用してポリメチルメタクリレート骨セメントを混合および塗布するための本発明による一例示的方法は、
a)カートリッジヘッドを下にして骨セメントアプリケータを鉛直に位置付けるステップと、
b)開口設備をカートリッジヘッドの方向にねじ込むステップと、
c)スリーブをカートリッジヘッドの方向にシフトするステップと、
d)場合によっては、中空の円筒状アンプルホルダの少なくとも1つの給気口をスリーブによって閉じるステップと、
e)スリーブを軸線方向にシフトさせることによって、モノマー液容器をマンドレルの方向にシフトさせるステップと、
f)マンドレルによってモノマー液容器の底面を破壊するステップと、
g)モノマー液をクロージャと、気体および液体に対して透過性の、送出プランジャとを通して流出させ、カートリッジの内部空間内の骨セメント粉末に流入させるステップと、
h)骨セメント粉末とモノマー液との混合中、混合ロッドの同時復動中に、中空の円筒状アンプルホルダをカートリッジヘッドとは反対側にねじ管に引き込むステップと、
i)骨セメント粉末とモノマー液との混合中、混合ロッドの同時復動中に、アンプルホルダをねじ管内で前進させ、モノマー液に加わる過剰圧力によって、残りのモノマー液をクロージャと、気体および液体に対して透過性の、送出プランジャとを通して移送するステップと、
j)ポリメチルメタクリレート骨セメント粉末とモノマー液との混合物から骨セメントを製造するために、ステップh)およびi)を複数回繰り返すステップと、
k)固定キャップをねじ管にねじ嵌めることによって、レセプタクルをねじ管に固締するステップと、
l)クロージャストッパを送出口から取り外すステップと、
m)ねじ管をカートリッジヘッドの方向にカートリッジにねじ込むステップであって、混合要素付きの混合ロッドが(カートリッジヘッドの)蓋の内側に載り、クロージャの内側部分を中空の円筒状アンプルホルダ内のその円錐座からカートリッジ底面の方向に押し出すステップと、
n)クロージャをマンドレルおよび混合ロッドと共に、開口されたモノマー液容器に挿入するステップと、
o)ねじ管のねじ運動によって、ポリメチルメタクリレート骨セメントをカートリッジヘッドの方向に押し出すステップと、
を所与の順番で実施することによって具現化可能である。
【0108】
本発明による骨セメントアプリケータを使用してポリメチルメタクリレート骨セメントを混合および塗布するための一例示的代替方法は、
a)カートリッジヘッドを下にして骨セメントアプリケータを鉛直に位置付けるステップと、
b)レセプタクルとしての中空の円筒状アンプルホルダにねじ嵌められる固定キャップをカートリッジヘッドの方向にねじ嵌めるステップと、
c)固定キャップによってスリーブをカートリッジヘッドの方向にシフトさせるステップと、
d)中空の円筒状アンプルホルダの少なくとも1つの給気口をスリーブによって閉じるステップと、
e)スリーブを軸線方向にシフトさせることによって、モノマー液容器をマンドレルの方向にシフトさせるステップと、
f)マンドレルによってモノマー液容器の底面を破壊するステップと、
g)モノマー液をクロージャと、気体および液体に対して透過性の、送出プランジャとを通して流出させ、カートリッジの内部空間の前方部分の骨セメント粉末に流入させるステップと、
h)骨セメント粉末とモノマー液との混合中、混合ロッドの同時復動中に、中空の円筒状アンプルホルダをカートリッジヘッドとは反対側にねじ管に引き込むステップと、
i)骨セメント粉末とモノマー液との混合中、混合ロッドの同時復動中に、アンプルホルダをねじ管内で前進させ、モノマー液に加わる過剰圧力によって、残りのモノマー液をクロージャと、気体および液体に対して透過性の、送出プランジャとを通して移送するステップと、
j)ポリメチルメタクリレート骨セメント粉末とモノマー液との混合物から骨セメントを製造するために、ステップh)およびi)を複数回繰り返すステップと、
k)固定キャップをねじ管にねじ嵌めることによって、レセプタクルをねじ管に固締するステップと、
l)クロージャストッパを送出口から取り外すステップと、
m)ねじ管をカートリッジヘッドの方向にカートリッジにねじ込むステップであって、混合要素付きの混合ロッドが蓋の内側に載り、クロージャの内側部分の雄ねじ部を中空の円筒状アンプルホルダ内の雌ねじ部からカートリッジ底面の方向に螺合解除するステップと、
n)クロージャを、マンドレルおよび混合ロッドと共に、開口されたモノマー液容器に挿入するステップと、
o)ねじ管のねじ運動によって、ポリメチルメタクリレート骨セメントをカートリッジヘッドの方向に押し出すステップと、
が所与の順番で実施されることを特徴とする。
【0109】
本発明による骨セメントアプリケータを使用してポリメチルメタクリレート骨セメントを混合および塗布するための別の例示的代替方法は、
a)カートリッジヘッドを下にして骨セメントアプリケータを鉛直に位置付けるステップと、
b)中空の円筒状レセプタクルにねじ嵌められる固定キャップをカートリッジヘッドの方向にねじ嵌めるステップと、
c)固定キャップによってスリーブをカートリッジヘッドの方向にシフトさせるステップと、
d)中空の円筒状レセプタクルの少なくとも1つの給気口をスリーブによって閉じるステップと、
e)スリーブを軸線方向にシフトさせることによって、モノマー液容器をマンドレルの方向にシフトさせるステップと、
f)マンドレルによってモノマー液容器の底面を破壊するステップと、
g)モノマー液をクロージャと、気体および液体に対して透過性の、送出プランジャとを通して流出させ、カートリッジの内部空間の前方部分の骨セメント粉末に流入させるステップと、
h)骨セメント粉末とモノマー液との混合中、混合ロッドの同時復動中に、中空の円筒状レセプタクルをカートリッジヘッドとは反対側にねじ管に引き込むステップと、
i)骨セメント粉末とモノマー液との混合中、混合ロッドの同時復動中に、レセプタクルをねじ管内で前進させ、モノマー液に加わる過剰圧力によって、残りのモノマー液をクロージャと、気体および液体に対して透過性の、送出プランジャとを通して移送するステップと、
j)ポリメチルメタクリレート骨セメント粉末とモノマー液との混合物から骨セメントを製造するために、ステップh)およびi)を複数回繰り返すステップと、
k)固定キャップをねじ管にねじ嵌めることによって、レセプタクルをねじ管に固締するステップと、
l)クロージャストッパを送出口から取り外すステップと、
m)ねじ管をカートリッジヘッドの方向にカートリッジにねじ込むステップであって、混合要素付きの混合ロッドが蓋の内側に載り、クロージャとマンドレルとを穿刺するステップと、
n)混合ロッドを開口されたモノマー液容器に挿入するステップと、
o)ねじ管のねじ運動によってポリメチルメタクリレート骨セメントをカートリッジヘッドの方向に押し出すステップと、
が所与の順番で実施されることを特徴とする。
【0110】
骨セメントの押し出しは、アンプルホルダが固着されているねじ管によって送出プランジャを推進することによって行われる。
【0111】
以下においては、8つの概略図に基づき、しかし本発明の範囲を限定することなく、本発明のさらなる例示的実施形態を説明する。これらの図には、以下が示されている。