本發(fā)明涉及一種用于將從兩種起始組分所獲得的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA骨水泥)加以混合的混合系統(tǒng),具體地涉及用于醫(yī)用骨水泥的混合和用于起始組分的貯存的混合系統(tǒng)。
本發(fā)明還涉及一種用于聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的混合的方法。
因此,本發(fā)明的主題是一種用于聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的貯存和混合的裝置、以及(一種或多種)
用于聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的混合的方法。
背景技術(shù):
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥是基于Charnley先生的開(kāi)拓性工作(Charnley,J.:股骨干的股骨頭假體的錨定(Anchorage of the femoral head prosthesis of shaft of the femur),J.Bone Joint Surg.42(1960)28-30)。PMMA骨水泥是由液體單體組分和粉末組分所組成。單體組分通常含有單體(甲基丙烯酸甲酯)和溶解于單體中的活化劑(N,N-二甲基-對(duì)甲苯胺)。粉末組分(也被稱為骨水泥粉末)包括一種或多種聚合物、不透射線劑、和引發(fā)劑過(guò)氧化二苯甲酰。粉末組分的聚合物是基于甲基丙烯酸甲酯和共單體(如苯乙烯、丙烯酸甲酯或者類似的單體)通過(guò)聚合優(yōu)選地通過(guò)懸浮聚合而制造。在將粉末組分與單體組分的混合期間,粉末組分的聚合物在甲基丙烯酸甲酯中的溶脹形成面團(tuán),該面團(tuán)可以塑性成形并且是實(shí)際的骨水泥。在粉末組分與單體組分的混合期間,活化劑N,N-二甲基-對(duì)甲苯胺與過(guò)氧化二苯甲酰發(fā)生反應(yīng)同時(shí)形成自由基。如此產(chǎn)生的自由基引發(fā)甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。當(dāng)甲基丙烯酸甲酯的聚合進(jìn)展時(shí),水泥面團(tuán)的粘度增加直到水泥面團(tuán)發(fā)生固化。
甲基丙烯酸甲酯是在聚甲基丙烯酸甲酯水泥中最常用的單體。氧化還原引發(fā)系統(tǒng)通常是由過(guò)氧化物、加速劑、和如果適用合適的還原劑所組成。只有當(dāng)氧化還原引發(fā)系統(tǒng)的所有成分共同發(fā)揮作用時(shí)才形成自由基。由于這個(gè)原因,在單獨(dú)的起始組分中的氧化還原引發(fā)系統(tǒng)的各成分被適當(dāng)?shù)夭贾贸墒沟眠@些組分不能引發(fā)自由基聚合。假設(shè)它們的組成是適當(dāng)?shù)模敲丛谫A存期間起始組分是穩(wěn)定的。只有當(dāng)把兩種起始組分混合而形成水泥面團(tuán)時(shí),先前單獨(dú)地貯存在兩個(gè)漿體中的氧化還原引發(fā)系統(tǒng)的成分、液體或粉末相互反應(yīng)而形成自由基,該自由基引發(fā)至少一種單體的自由基聚合。然后,自由基聚合導(dǎo)致聚合物的形成同時(shí)消耗單體,由此使水泥面團(tuán)固化。
通過(guò)用刮勺在合適的混合燒杯中將水泥粉末與單體液體混合,可以將PMMA骨水泥加以混合。此步驟的一個(gè)缺點(diǎn)是會(huì)產(chǎn)生氣泡夾雜并且/或者氣泡夾雜存在于如此形成的水泥面團(tuán)中,并且會(huì)對(duì)固化的骨水泥的機(jī)械性能具有負(fù)面影響,因此過(guò)些時(shí)候會(huì)導(dǎo)致骨水泥的不穩(wěn)定。
已提出了許多真空注水泥 系統(tǒng)用于防止骨水泥面團(tuán)中的氣泡夾雜,為了示例性的目的在下面列出了這些系統(tǒng)中的一部分:US6033105A、US5624184A、US4671263A、US4973168A、US5100241A、WO99/67015A1、EP1020167A2、US5586821A、EP1016452A2、DE3640279A1、WO94/26403A1、EP1005901A2、US5344232 A。在這種特定的真空注水泥 系統(tǒng)中,需要連接外部真空泵以便產(chǎn)生負(fù)壓。這些通常是利用采用文丘里原理的壓縮空氣而進(jìn)行操作。真空泵操作所需的壓縮空氣是由固定式壓縮空氣設(shè)備或者由電動(dòng)壓縮機(jī)提供。另外,也可以利用電動(dòng)真空泵產(chǎn)生真空。
注水泥系統(tǒng),其中已將水泥粉末和單體液體兩者塞滿在混合系統(tǒng)的單獨(dú)隔室中并且只在即將使用水泥之前在注水泥系統(tǒng)中相互混合,是注水泥技術(shù)的一個(gè)發(fā)展。在EP 0692229A1、DE102009 031178B3、US5997544A、US6709149B1、DE69812726T2、和US5588745A中提出了所述封閉的完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)。所述混合系統(tǒng)也要求具備外部真空源。
專利DE102009 031178 B3公開(kāi)了一種具有用于水泥筒封閉的兩部件分配柱塞的通用混合系統(tǒng)。借此上下文中使用氣體可透過(guò)滅菌柱塞和氣體不可透過(guò)密封柱塞的組合。將該原理的封閉真空混合系統(tǒng)應(yīng)用于由Heraeus Medical股份有限公司制造和銷售的封閉注水泥系統(tǒng)PALACOS? PRO中。
WO 00/35506 A1提出了一種裝置,其中將聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末貯存于筒中,借此水泥粉末填充筒的全部容積,并且水泥粉末顆粒之間的中間空間相當(dāng)于用貯存于筒中的水泥粉末形成骨水泥面團(tuán)所需單體液體的體積。所述裝置的設(shè)計(jì)是使得通過(guò)真空的作用將單體液體從上方提供至筒中,因此為了這個(gè)目的,將真空施加于在筒底側(cè)上的真空連接器。因此,將單體液體抽吸經(jīng)過(guò)水泥粉末,由此用單體液體替代位于水泥顆粒的中間空間中的空氣。這不包括如此利用攪拌器所形成的水泥面團(tuán)的機(jī)械混合。
該系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是在單體液體存在下迅速溶脹的水泥粉末不能用此裝置進(jìn)行混合,這是因?yàn)檠杆偃苊浀乃喾勰╊w粒在單體液體進(jìn)入水泥粉末之后形成大約1至2 cm凝膠狀阻擋層并且阻止單體液體移動(dòng)經(jīng)過(guò)全部水泥粉末。此外,面對(duì)真空的作用,不能排除在單體液體完全滲入水泥粉末之后單體液體經(jīng)過(guò)真空連接器被抽出。在這種情況下,不足量的單體液體可用于利用自由基聚合和/或混合比的固化,因此意外地改變了骨水泥的一致性。此外,問(wèn)題是被包圍在水泥粉末顆粒之間的空氣從頂部到底部被單體液體置換,因?yàn)榕c單體液體相比具有較低比重的空氣傾向于在水泥粉末中向上移動(dòng)并且在真空連接器的方向上向下移動(dòng)。
如果將真空混合系統(tǒng)用于注水泥,需提供外部真空泵。所述真空泵是高價(jià)的并且需在使用后加以清洗。此外,需要具備用于將真空泵連接到真空混合系統(tǒng)的真空軟管。所述真空軟管需要用真空混合系統(tǒng)加以密封。因此,在利用真空混合系統(tǒng)進(jìn)行混合之前,需在手術(shù)室(OR)中設(shè)置真空泵并且必須將其連接到能量源,諸如壓縮空氣或電源。然后,利用真空軟管將真空泵連接到真空混合系統(tǒng)。所述安裝步驟占用了寶貴的OR時(shí)間并且可能地容易出錯(cuò)。真空泵和通到真空混合系統(tǒng)和外部能量源的連接導(dǎo)管以及供給管道占據(jù)空間并且是潛在的脫扣危險(xiǎn)和在手術(shù)期間經(jīng)常會(huì)干擾繁忙過(guò)程的絆腳物。
在EP1886647A1中已提出了一個(gè)令人感興趣的構(gòu)思。這里,將水泥粉末貯存在抽真空的筒中并且使單體液體位于單獨(dú)的容器中。被打開(kāi)的保持在負(fù)壓下的筒導(dǎo)致在沒(méi)有任何空氣進(jìn)入的情況下將單體液體吸入筒中。因此,形成無(wú)氣泡夾雜的骨水泥面團(tuán)。所述構(gòu)思要求在貯存期間在使用前筒以真空密封的方式保持封閉,使得非無(wú)菌空氣不可以進(jìn)入筒。為了這個(gè)目的,必須以穩(wěn)定的氣密方式將筒密封。因此,一個(gè)相關(guān)的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)是相當(dāng)精細(xì)的以及在單體液體的吸入后不能利用外部操作的混合系統(tǒng)將筒的內(nèi)容物加以混合,因?yàn)橛糜诨旌蠗U或混合管直通件不會(huì)容易地保持永久的真空密封。到目前為止已知的所有的完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)利用真空或負(fù)壓將單體液體傳輸至水泥粉末中。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。具體地,克服已知的具有外部真空源的真空混合系統(tǒng)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的一個(gè)目的是開(kāi)發(fā)出一種簡(jiǎn)單的封閉裝置,其中可以將聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末(水泥粉末)和單體液體貯存在單獨(dú)的隔室中并且隨后可以進(jìn)行混合。醫(yī)療使用者應(yīng)當(dāng)能夠在不使醫(yī)療使用者暴露于兩種水泥組分中的任一組分的情況下,在該裝置內(nèi)部將聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末與單體液體合并和混合。醫(yī)療使用者與聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末以及與單體液體的任何接觸應(yīng)當(dāng)盡可能地排除。被開(kāi)發(fā)的裝置是完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)。該裝置應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)使得可以在不使用由壓縮空氣或壓縮機(jī)致動(dòng)的外部真空泵的情況下將單體液體傳輸至聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末中。此外,重要的是該裝置在沒(méi)有外部能量源(諸如壓縮空氣、真空或電流)的情況下,甚至在可靠地確保骨水泥面團(tuán)形成的最簡(jiǎn)單的外部條件下工作。應(yīng)當(dāng)能夠在沒(méi)有額外的技術(shù)設(shè)備的情況下自動(dòng)地使用該裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種裝置,該裝置能夠具體地控制被傳輸進(jìn)入水泥面團(tuán)中的單體液體的體積,使得可以改變單體液體的體積與水泥粉末的量的比率,從而控制一致性,因此控制骨水泥的加工性能。
此外,提供一種能夠在完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)中將單體傳輸和混合的方法。在本發(fā)明的上下文中,被開(kāi)發(fā)的混合系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)主要由廉價(jià)的塑料所制成。
此外,設(shè)想出一種廉價(jià)制造且可靠工作的用于醫(yī)用水泥混合和如果適用用于水泥起始組分的貯存的裝置,以及一種用于骨水泥的混合的方法,其中可以利用簡(jiǎn)單的手動(dòng)操作將起始組分混合,如果可能的話 不必使用外部或額外的能量源并且在混合材料中不產(chǎn)生氣泡夾雜。
聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的主要組分,作為混合材料,應(yīng)當(dāng)是粉末并且第二組分應(yīng)當(dāng)以液體的形式而存在。優(yōu)選地,應(yīng)當(dāng)能夠在完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)中相互分開(kāi)地貯存骨水泥的兩種起始組分并且通過(guò)該裝置的使用而安全地將它們混合。
本發(fā)明的目的是通過(guò)一種用于聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(PMMA骨水泥)的混合并且用于骨水泥的起始組分(具體地作為骨水泥起始組分的單體液體和水泥粉末)的貯存的裝置而實(shí)現(xiàn),借此該裝置包括:
(1)具有用于將骨水泥混合的內(nèi)部空間的筒,該筒在一側(cè)被可動(dòng)的分配柱塞封閉;
(2)用于單體液體的單體容器和/或用于單體液體的單體容器的附接的連接器,使得可以在該裝置中適當(dāng)?shù)卮蜷_(kāi)單體容器使得單體液體從單體容器流動(dòng)進(jìn)入該裝置中;
(3)連接導(dǎo)管,經(jīng)過(guò)該連接導(dǎo)管可以引導(dǎo)單體液體進(jìn)入筒的內(nèi)部空間;借此
(4)空心柱體連接到連接導(dǎo)管并且將空心柱體布置在單體容器或單體容器的連接器與筒的內(nèi)部空間之間,借此將可以在空心柱體中軸向地移位的泵送柱塞布置在空心柱體中,由此單體液體可以從打開(kāi)的單體容器流動(dòng)進(jìn)入空心柱體中并且連接導(dǎo)管適當(dāng)?shù)貙⒖招闹w連接到筒的內(nèi)部空間,使得可以通過(guò)致動(dòng)泵送柱塞而利用泵送柱塞推擠單體液體從空心柱體經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)管進(jìn)入筒的內(nèi)部空間。被布置在用于單體液體的單體容器或用于單體容器的連接器與筒之間的空心柱體并不表示空心柱體在幾何學(xué)上被布置在這些部件之間,相反相對(duì)于流體連接將它布置在單體容器或單體容器的連接器與筒之間,即,當(dāng)單體液體流動(dòng)并且/或者在筒的方向上從打開(kāi)的單體容器中被泵送出時(shí)單體液體的流動(dòng)方向。
對(duì)于從打開(kāi)的單體容器流動(dòng)進(jìn)入空心柱體的單體液體而言,為了這個(gè)目的而將打開(kāi)的單體容器連接到空心柱體,優(yōu)選地通過(guò)匯合而連接到空心柱體。
對(duì)于能夠在沒(méi)有其它力的作用下流動(dòng)的單體液體而言,必須根據(jù)預(yù)期目的來(lái)設(shè)置所述裝置使得重力影響期望的流動(dòng)方向。因此,在本發(fā)明范圍所使用的術(shù)語(yǔ)“頂部和底部”以及“在上方和在下方”及“最高和最低”始終應(yīng)被理解成與根據(jù)預(yù)期目的裝置設(shè)置有關(guān)。
筒的內(nèi)部空間優(yōu)選地具有柱形幾何形狀。柱形形狀是筒的內(nèi)部空間和空心柱體可以采用的最簡(jiǎn)單形狀。柱形內(nèi)部形狀應(yīng)當(dāng)在幾何學(xué)上被理解成表示具有任何印跡的普通柱體,即不只是具有圓形印跡的柱體。因此,內(nèi)部空間的內(nèi)壁可以是具有任何印跡的柱體,并且空心柱體的護(hù)套可以是具有任何印跡(即包括非圓形或圓形的印跡)的柱體。然而,根據(jù)本發(fā)明,具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的印跡的柱形幾何形狀是優(yōu)選的。
為了獲得良好的泵送效果并且防止單體液體從泵送柱塞中泄漏,泵送柱塞以不漏流體的方式與空心柱體的內(nèi)壁封閉。為了這個(gè)目的,可以設(shè)置將泵送柱塞與空心柱體的內(nèi)壁隔離的周向密封件。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選的是具有附接到用于單體容器的連接器的單體容器,或者具有被插入用于單體容器的連接器中的單體容器。
優(yōu)選地,將聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥加以混合并且/或者可以由至少兩種組分制造。特別優(yōu)選地,一種組分是液體(單體液體)并且另一種組分是粉狀的。
根據(jù)本發(fā)明,用于混合材料具體地用于PMMA骨水泥的起始組分已存在于筒和單體容器中。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選的是所述裝置也非常適合于起始組分的貯存,具體地當(dāng)把容器插入所述裝置中或者容器是所述裝置的固定部分時(shí)。
本發(fā)明提出了將可以從外部進(jìn)行操作的混合設(shè)備布置在筒中,借此優(yōu)選地可以利用混合桿操作該混合設(shè)備,該混合桿經(jīng)過(guò)分配柱塞中的直通件被引導(dǎo)進(jìn)入筒的內(nèi)部并且被支撐在軸承中從而例如是可動(dòng)的。
特別優(yōu)選地,混合桿可以在直通件中旋轉(zhuǎn)并且被支撐在軸承中從而可在縱向方向上移位。利用混合設(shè)備,可以方便地利用混合桿將筒內(nèi)部空間的內(nèi)容物加以混合。至于低粘度骨水泥的使用,可以放棄混合桿和混合設(shè)備的使用,因?yàn)閱误w液體置換水泥粉末顆粒并且在水泥粉末溶脹之前使水泥粉末顆粒之間的孔空間中的空氣濕潤(rùn)。
本發(fā)明也可以提供粉末不可透過(guò)的分配柱塞,借此優(yōu)選的是具有被布置在分配柱塞中的氣體可透過(guò)且粉末不可透過(guò)的孔過(guò)濾器。
孔過(guò)濾可以優(yōu)選地以孔盤的方式而提供。對(duì)粉末的不透性可以防止水泥粉末從筒的內(nèi)部泄漏。如果分配柱塞是氣體可透過(guò)的,那么可以經(jīng)過(guò)分配柱塞將內(nèi)部空間抽真空并且用氣體(例如環(huán)氧乙烷)進(jìn)行滅菌。
本發(fā)明還提出容納在筒的內(nèi)部空間中的水泥粉末。
本發(fā)明還可以提供被容納在單體容器中的單體液體。因此,所述裝置構(gòu)成在使用前無(wú)需用水泥粉末進(jìn)行填充的現(xiàn)成的完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)。在使用前,將水泥粉末貯存在與單體液體分離的筒中。
此外,本發(fā)明可以提供一種被布置在連接導(dǎo)管與筒內(nèi)部空間之間的泥粉末不可透過(guò)且單體液體可透過(guò)的過(guò)濾器。
利用該裝置可以防止水泥粉末滲透入連接導(dǎo)管并且防止當(dāng)提供單體液體時(shí)借此空間中的聚合并且方式意外地堵塞連接導(dǎo)管并且/或者使連接導(dǎo)管成為粘著狀態(tài)。
根據(jù)另一個(gè)改進(jìn)方案,本發(fā)明可以提供包括基座的裝置,其中布置有至少一部分的連接導(dǎo)管,由此以可分離的方式將筒連接到基座,具體地以可分離的方式利用螺紋連接到基座,借此如果適用,將水泥粉末不可透過(guò)且單體液體可透過(guò)的過(guò)濾器優(yōu)選地布置在所述裝置的基座中,特別優(yōu)選地布置在與基座的筒的連接中。
因此,可以容易地設(shè)置和操作所述裝置。
在本文的上下文中,本發(fā)明可以提供空心柱體和單體容器或者空心柱體和用于連接到基座優(yōu)選地以不可分離方式連接到基座的單體容器的附接的連接器。
這使得所述裝置的特別簡(jiǎn)單且廉價(jià)的設(shè)計(jì)成為可能。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例可以提供用于單體液體的單體容器或者用于單體容器的附接的連接器,該連接器終止于在空心柱體的護(hù)套表面上的空心柱體中,優(yōu)選地終止于在泵送柱塞正下方的空心柱體中。
利用此裝置可以保證全部的單體液體可以流動(dòng)進(jìn)入空心柱體中并且可以填充空心柱體。此外,借此位置空氣可以特別容易地從空心柱體中排出。
此外,本發(fā)明可以提供包括用于打開(kāi)單體容器的打開(kāi)機(jī)構(gòu)的裝置,利用該打開(kāi)機(jī)構(gòu)可以將在所述裝置內(nèi)部的單體容器打開(kāi),借此優(yōu)選的是具有布置在與空心柱體的連接中的篩或過(guò)濾器,利用該篩或過(guò)濾器可以將截留下打開(kāi)的單體容器的碎片和碎片。
優(yōu)選的是在本文的上下文中提供是易碎玻璃安瓿的單體容器。
是所述裝置的一部分的打開(kāi)機(jī)構(gòu)允許所述裝置也用于單體的長(zhǎng)期貯存。例如,從專利DE 102010026496 B4中可了解一種合適的打開(kāi)機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的涉及利用重力來(lái)致動(dòng)單體液體流動(dòng)進(jìn)入空心柱體的一個(gè)改進(jìn)方案提出了被布置在與空心柱體的連接的上方的單體容器。
因此,在單體容器已被打開(kāi)之后,重力導(dǎo)致單體液體從單體容器流動(dòng)進(jìn)入空心柱體中。可替代地,也可以將單體擠壓出因此使其流動(dòng)進(jìn)入空心柱體中。
優(yōu)選的裝置也可以是特征在于,將連接導(dǎo)管連接到在較低側(cè)上的空心柱體,優(yōu)選地在空心柱體的最低點(diǎn)連接到空心柱體,借此特別優(yōu)選的是將泵送柱塞布置在空心柱體的相反側(cè)上。
因此,全部的單體液體可以從泵送柱塞中流出和/或擠壓出。
本發(fā)明還提出了,空心柱體包括在與泵送柱塞的相反側(cè)上的底板。該底板是錐形、半球形或者以任何其它方式向下形成錐角,借此面向空心柱體底板的泵送柱塞的表面優(yōu)選地形成底板的負(fù)像。
因此,全部的單體液體可以從泵送柱塞中流出和/或擠壓出。這意味著全部的單體液體流動(dòng)到空心柱體的最低點(diǎn)并且不存在“死”空間,其中當(dāng)致動(dòng)泵送柱塞時(shí)單體液體留在后面。由于泵送柱塞的形狀適應(yīng)于空心柱體的內(nèi)部形狀,使得當(dāng)泵送柱塞移動(dòng)時(shí)利用泵送柱塞將全部的單體液體從空心柱體中在開(kāi)口的方向上朝向連接導(dǎo)管擠壓并且沒(méi)有任何單體液體的殘留物滯留在空心柱體中。此外,泵送柱塞的前端面具有所述錐形或球形和/或匹配的形狀,以確保當(dāng)泵送柱塞向下移動(dòng)和/或在基座的方向上移動(dòng)時(shí)空心柱體中在單體液體上方的空氣可以經(jīng)過(guò)空心柱體的護(hù)套表面中的開(kāi)口而逸出,并且在將單體液體傳輸進(jìn)入筒的內(nèi)部空間和/或進(jìn)入水泥粉末的期間沒(méi)有空氣泡滯留在單體液體的上方。
優(yōu)選實(shí)施例可以提供可以用手使泵送柱塞在空心柱體中軸向地移動(dòng),優(yōu)選地可以用手將泵送柱塞軸向地?cái)D壓進(jìn)入空心柱體中。
因此,可行的是用手將單體液體從空心柱體中擠出并將其傳輸 至筒的內(nèi)部空間。
為了簡(jiǎn)化根據(jù)本發(fā)明的裝置的操作并且提供更多的可變性,本發(fā)明也可以提供空心柱體,該空心柱體是透明的并且包括指示空心柱體中的液體填充高度的標(biāo)記。
通過(guò)這種方式,可以將由標(biāo)記所決定量的單體液體填充入空心柱體中并且/或者可以從空心柱體中擠壓進(jìn)入筒的內(nèi)部空間中。這提供利用所述裝置形成骨水泥面團(tuán)的選擇,骨水泥面團(tuán)的一致性取決于單體的量??商娲兀招闹w也可以是不是透明的并且可以在從空心柱體中突出的泵送柱塞的端部設(shè)置標(biāo)記,從而使泵送柱塞能夠前進(jìn)規(guī)定的距離并且因此能夠?qū)⒁?guī)定體積的單體液體從空心柱體中擠出。因此,利用此類型的設(shè)計(jì),可行的是將全部體積的單體液體從空心柱體擠壓進(jìn)入在筒內(nèi)部空間中的水泥粉末以及僅將某些部分體積的單體液體從空心柱體傳輸進(jìn)入水泥粉末中。通過(guò)這種方式,可以調(diào)節(jié)單體液體與粉末量的比率,這允許具體地控制直到如此形成的水泥面團(tuán)變?yōu)榉钦承缘臅r(shí)間段以及骨水泥的粘度。
本發(fā)明也可以假設(shè)空心柱體包括內(nèi)螺紋并且泵送柱塞包括匹配的外螺紋,使得可以將泵送柱塞擰入空心柱體中從而將單體液體從空心柱體擠壓進(jìn)入筒的內(nèi)部空間中。
這也允許將規(guī)定量的單體液體從空心柱體擠壓進(jìn)入筒的內(nèi)部空間中。這提供利用所述裝置形成骨水泥面團(tuán)的選擇,骨水泥的一致性取決于單體液體的量。
可替代地,本發(fā)明可以提供包括拉緊的壓縮彈簧和鎖定機(jī)構(gòu)的裝置,借此利用鎖定機(jī)構(gòu)以可拆卸的方式將壓縮彈簧和/或泵送柱塞鎖定,借此當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)被釋放時(shí)壓縮彈簧施加壓力于泵送柱塞上從而將泵送柱塞擠壓進(jìn)入空心柱體中。
類似地,在其中空心柱體包括內(nèi)螺紋并且泵送柱塞包括外螺紋的實(shí)施例中,本發(fā)明可以提供一種在鎖定機(jī)構(gòu)被釋放后將泵送柱塞擰入空心柱體中的拉緊旋轉(zhuǎn)彈簧。
這些措施的有利之處是它們簡(jiǎn)化所述裝置的操作。此外,因此可以防止可能的錯(cuò)誤操作。
此外,本發(fā)明可以提供利用可釋放的咬接裝置而連接到筒的分配柱塞,借此可以手動(dòng)地釋放咬接裝置,具體地在軸向力的作用下,使得分配柱塞可以在筒的內(nèi)部空間中軸向地移動(dòng)。
通過(guò)這種方式,可以防止分配柱塞的意外移動(dòng),例如可由筒內(nèi)部空間中的真空所導(dǎo)致的意外移動(dòng)。
為了防止筒的內(nèi)部空間意外地被單體液體填充,本發(fā)明可以提供在空心柱體與筒的內(nèi)部空間之間的連接導(dǎo)管,該連接導(dǎo)管包括向上指向的環(huán),借此環(huán)的最高點(diǎn)位于單體容器的連接部的上方或者在用于單體容器進(jìn)入空心柱體中的連接器的上方。
通過(guò)這種方式,可以防止在已將單體液體填充入空心柱體中之后單體液體經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)管到達(dá)筒的內(nèi)部空間。連接導(dǎo)管的所述反向U形環(huán)的作用是在使泵送柱塞在連接導(dǎo)管的方向上移動(dòng)到筒之前,空心柱體中的單體液體滯留在連接導(dǎo)管中高達(dá)頂點(diǎn)的高度,由此防止單體液體過(guò)早地進(jìn)入水泥粉末。尤其在高粘度水泥的情況下,甚至非常小體積的單體液體與水泥粉末的任何過(guò)早接觸可以導(dǎo)致連接導(dǎo)管或者以噴嘴形式所提供的導(dǎo)管機(jī)構(gòu)的堵塞,如US8662736B2中所描述。連接導(dǎo)管可以是透明的或者半透明的,從而允許使用者用眼睛檢查單體傳輸。為了這個(gè)目的,具體地可以在該裝置中設(shè)置一個(gè)檢視窗,經(jīng)過(guò)該檢視窗可以看到具有最高頂點(diǎn)的環(huán)。
此外,本發(fā)明可以提供空心柱體中的容積小于或等于單體容器中的單體液體的體積。
這防止當(dāng)致動(dòng)泵送柱塞時(shí)空氣被擠壓進(jìn)入水泥粉末中。
此外,本發(fā)明可以提供筒的內(nèi)部空間,該內(nèi)部空間在其較低側(cè)以液體可透過(guò)的方式連接到連接導(dǎo)管的。
根據(jù)US 8662736B4,連接導(dǎo)管可以引出進(jìn)入在內(nèi)部空間的前端面中的噴嘴。所述噴嘴防止任何水泥粉末進(jìn)入連接裝置中。
在一個(gè)實(shí)施例的另一個(gè)變型中,筒的內(nèi)部空間在側(cè)向護(hù)套表面上以液體可透過(guò)方式連接到連接導(dǎo)管。通過(guò)這種方式,也可以將單體液體 經(jīng)由側(cè)部傳輸進(jìn)入在筒內(nèi)部空間中的水泥粉末。
優(yōu)選地,空心柱體、筒、和連接導(dǎo)管以及如果存在基座、混合設(shè)備和由塑性材料構(gòu)成的混合桿可以通過(guò)塑料注射成型而低成本地制造。
本發(fā)明的基本目的也是通過(guò)用于骨水泥的混合的方法而實(shí)現(xiàn),具體地利用根據(jù)本發(fā)明的裝置,該方法包括以下的按時(shí)間順序的步驟:
(A)將單體容器打開(kāi);
(B)單體液體從單體容器流動(dòng)進(jìn)入空心柱體,借此空心柱體的一側(cè)被泵送柱塞所限制;
(C)將泵送柱塞推擠進(jìn)入空心柱體中,因此擠壓?jiǎn)误w液體從空心柱體經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)管進(jìn)入筒的內(nèi)部空間中,借此水泥粉末位于筒的內(nèi)部空間中;和
(D)將在筒內(nèi)部空間中的單體液體與水泥粉末加以混合。
優(yōu)選地,單體液體在重力的作用下流動(dòng)進(jìn)入空心柱體中。
在本文的上下文中,本發(fā)明可以提供只在將泵送柱塞完全地推擠進(jìn)入空心柱或者高達(dá)標(biāo)記時(shí)在筒內(nèi)部空間中將單體液體與水泥粉末加以混合,借此標(biāo)記是提供進(jìn)入筒內(nèi)部空間的單體液體的衡量尺度。
因此,可以通過(guò)單體液體的期望的混合而保證如此所形成的骨水泥面團(tuán)獲得期望的一致性。
本發(fā)明還提出了利用混合設(shè)備將單體液體與水泥粉末在內(nèi)部空間中混合,并且該混合設(shè)備可以通過(guò)使混合桿移動(dòng)而操作。該混合桿使被引導(dǎo)進(jìn)入筒內(nèi)部空間中使得混合桿可以旋轉(zhuǎn)并且可以在縱向方向上移位,由此,優(yōu)選地在混合后將混合桿從筒內(nèi)部空間中推出高達(dá)限位擋塊,特別優(yōu)選地,在將其推出高達(dá)限位擋塊之后在預(yù)定的斷裂位置將混合桿折斷。
因此,所述方法可以容易地通過(guò)手動(dòng)操作而實(shí)施。
此外,本發(fā)明可以提供通過(guò)操作或觸發(fā)打開(kāi)機(jī)構(gòu)而將單體容器打開(kāi),借此優(yōu)選的是利用打開(kāi)機(jī)構(gòu)將單體容器破碎并打開(kāi)。
因此,可以在所述裝置的內(nèi)部將單體容器打開(kāi),使得全體裝置相對(duì)于外部是封閉的。
本發(fā)明還提出了利用拉緊的彈性彈簧元件將泵送柱塞推擠進(jìn)入空心柱體中,借此優(yōu)選的是為了這個(gè)目的首先釋放與泵送柱塞和/或彈簧元件接合的鎖定機(jī)構(gòu)。
這獲得根據(jù)本發(fā)明的方法的進(jìn)一步優(yōu)化,另外,防止可能的錯(cuò)誤操作。
最后,本發(fā)明可提供將具有準(zhǔn)備混合的水泥面團(tuán)的筒從連接導(dǎo)管、空心柱體和單體容器中釋放出,并且通過(guò)使被支撐從而可在筒中軸向移動(dòng)并且在一側(cè)限制筒內(nèi)部空間的分配柱塞前進(jìn)而將準(zhǔn)備混合的水泥面團(tuán)從筒的內(nèi)部空間中分配出。
本發(fā)明是基于如下的意外發(fā)現(xiàn):可以利用泵送柱塞從下方將單體液體擠壓進(jìn)入筒的內(nèi)部空間并且沒(méi)有任何干擾的氣泡夾雜同時(shí)形成骨水泥。因此,所述裝置可以基本上沒(méi)有外部能量源或內(nèi)部能量?jī)?chǔ)存的情況下使用。具體地,無(wú)需使用真空源和真空型連接器和部件,這顯著地簡(jiǎn)化在較不發(fā)達(dá)的地區(qū)的使用以及戰(zhàn)地醫(yī)院中的局部使用。此外,根據(jù)本發(fā)明的完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)對(duì)于可能的干擾較不敏感,因此非??赡茈S時(shí)使用,因?yàn)椴粫?huì)發(fā)生真空泄漏。
根據(jù)本發(fā)明的裝置和/或根據(jù)本發(fā)明的方法可以實(shí)現(xiàn),例如對(duì)于單體液體,在單體容器被打開(kāi)之后,在重力作用下流動(dòng)進(jìn)入空心柱體中,通過(guò)泵送柱塞的手動(dòng)致動(dòng)從空心柱體中被擠壓進(jìn)入容納水泥粉末的筒的內(nèi)部空間。這意味著在壓力的作用下而不是在真空的作用下傳輸單體液體,這與目前市場(chǎng)上銷售的混合系統(tǒng)相反。所述在壓力的作用下用手實(shí)施的單體傳輸可以利用可以通過(guò)塑料注射成型所制造的簡(jiǎn)單塑料部件而低成本地實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明裝置的特別優(yōu)點(diǎn)是該裝置可以在沒(méi)有外部輔助(諸如壓縮空氣致動(dòng)的真空泵)的情況并且在沒(méi)有外部能量源(諸如壓縮空氣或電流)的情況下下操作。因此,根據(jù)本發(fā)明的裝置可以自主地使用并且可以甚至在最簡(jiǎn)單的操作條件下使用。根據(jù)據(jù)本發(fā)明的由于提供一種適用于價(jià)格敏感的市場(chǎng)的封閉的完全預(yù)先裝入的混合系統(tǒng)。
顯然,在本發(fā)明的范圍內(nèi),從筒內(nèi)部空間的底側(cè)被提供進(jìn)入水泥粉末的單體液體在壓力的作用下在均勻的前部中從底部移動(dòng)到頂部。通過(guò)這種方式,存在于在水泥粉末顆粒之間的中間空間中的空氣被置換并且朝向頂部被推出。因此,防止氣泡夾雜。已出人意料的發(fā)現(xiàn),在本發(fā)明的范圍內(nèi)利用根據(jù)本發(fā)明的裝置和根據(jù)本發(fā)明的方法所制造的骨水泥面團(tuán)基本上無(wú)氣泡夾雜并且具有等同于在真空中所形成水泥面團(tuán)的質(zhì)量。
附圖說(shuō)明
下面基于七個(gè)示意圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的其它示例性實(shí)施例,但這些實(shí)施例不限制本發(fā)明的范圍。在附圖中:
圖1示出了采用完全預(yù)先裝入混合系統(tǒng)形式的根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性透視圖。
圖2示出了根據(jù)圖1的裝置的附帶兩個(gè)剖面A和B的俯視圖。
圖3示出了對(duì)應(yīng)于圖2的剖面A的圖1和圖2的裝置的示意性剖視圖。
圖4示出了對(duì)應(yīng)于圖2的剖面B的圖1、圖2和圖3的裝置的示意性剖視圖的細(xì)節(jié)。
圖5示出了采用完全預(yù)先裝入混合系統(tǒng)的形式的根據(jù)本發(fā)明一個(gè)替代裝置的示意性透視圖。
圖6示出了圖5的裝置的示意性剖視圖。
圖7示出了圖4和圖5的裝置的示意性剖視圖的細(xì)節(jié),即附帶作為用于壓縮彈簧的鎖定機(jī)構(gòu)的卡環(huán)的空心柱體。
圖3、圖4、圖6和圖7的剖視圖中的剖面是用剖面線標(biāo)示。
具體實(shí)施方式
圖1至圖4示意性地示出了非常適合于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的根據(jù)本發(fā)明的第一裝置的視圖。在本文的上下文中,圖1示出了采用完全預(yù)先裝入混合系統(tǒng)的形式的根據(jù)本發(fā)明的裝置的示意性剖視圖,圖2示出了根據(jù)圖1的裝置的附帶兩個(gè)剖面A和B的俯視圖,圖3示出了對(duì)應(yīng)于圖2的剖面A的圖1和圖2的裝置的示意性剖視圖,圖4示出了對(duì)應(yīng)于圖2的剖面B的圖1、圖2和圖3的所述裝置的示意性剖視圖的細(xì)節(jié)。
所述裝置包括筒1,該筒1容納作為要制造的PMMA骨水泥的起始組分的水泥粉末。利用分配柱塞2將筒1的頂側(cè)(在圖1和圖3中在頂部上,在圖2中在觀察者的方向上)封閉。可以將分配柱塞2鎖定到筒1的壁。真空連接器3被設(shè)置在分配柱塞2中并且可以用于將筒1的內(nèi)部抽真空,并且理論上將可以經(jīng)過(guò)真空連接器3填充環(huán)氧乙烷填充用于對(duì)筒1的內(nèi)容物進(jìn)行滅菌?;旌蠗U4被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)在分配柱塞2中的中心直通件并且可以拉入和拉出筒1并且被支撐如同在軸承中使得混合桿4可以在分配柱塞2中因此在筒1中旋轉(zhuǎn)。用于混合桿4的手動(dòng)操作的手柄部6附接在混合桿4的上端(在圖1和圖3中在頂部上,在圖2中在觀察者的方向上)。
筒1以可拆卸的方式在裝置基座10上的插口8的區(qū)域附接到基座10。假設(shè)是與基座10的相同部分,空心柱體12被布置在基座10的上側(cè)并且具有被布置在其中的泵送柱塞14,泵送柱塞14嵌入空心柱體14的內(nèi)部并且可以擠壓和/或推擠進(jìn)入空心柱體12的內(nèi)部(圖1和圖3中向下,在圖2中從觀察者的方向進(jìn)入圖像的平面)。
除空心柱體12以外,存在連接插口18,該連接插口18被設(shè)置在基座10上并且構(gòu)成用于所述裝置的單體容器46的連接器20的一部分。除連接插口18以外,用于單體容器46的連接器20包括用于單體容器46的彈性的貯器21、和蓋罩22,利用該蓋罩22可以用于在將單體容器46插入之后將單體容器46的連接器20相對(duì)于外部加以封閉。單體容器46被布置在連接器20內(nèi)側(cè)上并且布置在所述裝置中。單體容器46是用作為要制造的PMMA骨水泥的第二組分的單體液體所填充的玻璃安瓿。彈性的貯器21是由橡膠或者另一種彈性的塑料所構(gòu)成。
圖3和圖4中示出了關(guān)于裝置設(shè)計(jì)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。筒1的內(nèi)部 是由容納水泥粉末的柱形內(nèi)部空間24所組成。此外,筒1的內(nèi)部空間24具有由多個(gè)混合葉片26所組成的混合設(shè)備26,這些混合葉片16被布置在附接到混合桿4的筒1中并且可以利用混合桿4而在內(nèi)部空間24中運(yùn)動(dòng)。分配柱塞2被設(shè)計(jì)成是兩部分的,并且由滅菌柱塞28(在圖3中分配柱塞的上部)和密封柱塞30(在圖3中分配柱塞的下部)組成,利用密封件29使該密封柱塞30與內(nèi)部空間24的內(nèi)壁密封。密封柱塞30包括氣體可透過(guò)但粉末不可透過(guò)的孔盤,經(jīng)過(guò)該孔盤可以對(duì)內(nèi)部空間24抽真空。分配柱塞2具有柱形的外圓周并且嚴(yán)密地抵靠?jī)?nèi)部空間24的壁??梢栽趦?nèi)部空間24中在朝向分配開(kāi)口的方向上推進(jìn)分配柱塞2,該分配開(kāi)口被布置在筒1的內(nèi)部空間24的與分配柱塞2相反的一側(cè)。
就筒1與基座10的連接而言,具有外螺紋并且具有被布置在其中的粉末不可透過(guò)且液體可透過(guò)的過(guò)濾器32的基座連接器34是以與筒1的連接的形式而設(shè)置。具有與基座連接器34的外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋的筒連接器36被設(shè)置在筒1的內(nèi)部空間24的與分配柱塞2相反的一側(cè)。筒連接器36 限制筒1的分配開(kāi)口。筒連接器36被擰緊并嚴(yán)密地抵靠基座連接器34上。
連接導(dǎo)管34被設(shè)置在空心柱體12與筒1的內(nèi)部空間24之間并且將空心柱體12連接到筒1的內(nèi)部空間24。防止水泥粉末從筒1的內(nèi)部空間24進(jìn)入連接導(dǎo)管38的過(guò)濾器32被布置在進(jìn)入筒1的內(nèi)部空間24的連接部上。連接導(dǎo)管38構(gòu)成環(huán)40,該環(huán)40具有高的頂點(diǎn)從而防止任何不受控制的單體液體經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)管38進(jìn)入筒1的內(nèi)部空間24。設(shè)置具有小檢視窗的殼體16用于環(huán)40的覆蓋和目視檢查。
插口8、基座10、空心柱體12,殼體16、和用于單體容器46的連接插口18是采用用塑料制成(例如通過(guò)注射成型)的單一部件的形式而制造。利用漏斗形底板41將空心柱體12限制在其底側(cè)(在圖3中的底部)上,底板41在向下方向上穩(wěn)定地形成錐角。這確??梢詫⑷康膯误w液體從空心柱體12中流出和/或推出。泵送柱塞14是由用塑性材料制成的空心主體所構(gòu)成并且在其下表面42以空心柱體12的底板41的負(fù)像的形式而成形。利用密封件43將泵送柱塞14密封到空心柱體12的內(nèi)壁,并且泵送柱塞14被支撐如同在空心柱體12中的軸承中使得泵送柱塞14可在縱向方向上移動(dòng)(在圖3中向下方向)。
用于單體容器46進(jìn)入空心柱體12的連接器20的連接部44被設(shè)置在空心柱體12的護(hù)套表面上,在泵送柱塞14的下表面42的正下方。連接部44構(gòu)成用于單體液體的導(dǎo)管機(jī)構(gòu),使得可以將連接部44 看作是具有布置在其中的空心柱體12的用于單體液體的連接導(dǎo)管38、44的一部分。
可以捕獲被打開(kāi)單體容器46的碎片和部件的篩45或過(guò)濾器45被布置在單體容器46的連接器20中。單體容器46是具有可以被敲掉的安瓿頭部47和可以被打開(kāi)的頸部的玻璃安瓿46,借此頸部將安瓿頭部47連接到安瓿46的主體。由于用于單體容器46的貯器21的彈性并且由于貯器21在頸部區(qū)域中變寬,從而使具有單體容器46的貯器21在其中彎曲允許將單體容器46的頭部47敲掉。通過(guò)這種方式,貯器21 具有合適的形狀,具體地在頸部區(qū)域變寬,形成用于將單體容器46打開(kāi)的打開(kāi)機(jī)構(gòu)21。也可以應(yīng)用用于剪掉單體容器46的頭部47的其它打開(kāi)機(jī)構(gòu)。
在連接部44的方向上傾斜的傾斜底板表面48被設(shè)置在篩45和/或過(guò)濾器45下方的連接插口18中。通過(guò)這種方式,全部的單體液體可以從單體容器46經(jīng)過(guò)連接部44流動(dòng)進(jìn)入空心柱體12。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以通過(guò)根據(jù)圖1至圖4的裝置,例如以如下方式而實(shí)施。通過(guò)基座10將該裝置置于桌臺(tái)或者任何其它適宜高度的 支撐物上。通過(guò)彎折彈性貯器21并通過(guò)敲掉和/或敲開(kāi)頭部47而打開(kāi)單體容器46。來(lái)自單體容器46的單體液體流動(dòng)經(jīng)過(guò)篩45和/或過(guò)濾器45,由此截留單體容器46的碎片。傾斜的底板表面48引導(dǎo)單體液體經(jīng)過(guò)連接部44進(jìn)入空心柱體12中??招闹w12的空的內(nèi)部空間變得完全地被單體液體充滿,因?yàn)閱误w容器46容納比由空心柱體12所占據(jù)體積更多的單體液體。夾雜的氣泡經(jīng)過(guò)連接部44而逸出,因?yàn)檫B接部44位于由空心柱體12和泵送柱塞14所限制空間的最高位置。在本文的上下文中,單體液體不能流動(dòng)超過(guò)環(huán)40的頂點(diǎn),因?yàn)榄h(huán)40被明確地布置在連接部44的上方并且也被布置在單體液體在連接器20中的液位的上方,使得單體液體在沒(méi)有壓力存在的情況下將不上升到此液位。
隨后,可以將泵送柱塞14完全地或部分地推擠進(jìn)入空心柱體12中從而傳輸和/或推擠期望量的單體液體從空柱體12經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)管38進(jìn)入筒1的內(nèi)部空間24。可以通過(guò)將泵送柱塞14插入空心柱體12中達(dá)到不同的深度,而調(diào)節(jié)被擠壓?jiǎn)误w液體的量。為了這個(gè)目的,可以將標(biāo)記(未圖示)設(shè)置在泵送柱塞14的外側(cè)上或者使標(biāo)記位于空心柱體12上,并且空心柱體12是由透明材料構(gòu)成。將單體液體擠壓經(jīng)過(guò)過(guò)濾器32進(jìn)入筒1的內(nèi)部空間24,在其中單體特體上升并且與貯存在筒1內(nèi)部空間24中的水泥粉末混合。
在將期望量的單體液體填充入筒1的內(nèi)部空間24之后,利用手柄部6將混合設(shè)備26和/或混合桿4推入、拉出、和旋轉(zhuǎn),從而手動(dòng)地將單體液體與水泥粉末混合,因此將水泥面團(tuán)和/或PMMA骨水泥加以混合。在混合完成后,將混合桿4從筒1的內(nèi)部空間24中向上拉出至限位擋塊并將其敲掉從而確?;旌蠗U4在以后時(shí)間點(diǎn)不造成干擾。如果適用,可以釋放分配柱塞2的鎖定機(jī)構(gòu)。隨后,將筒1從基座10中旋開(kāi)并且可以將分配管(未圖示)擰緊到筒連接器36上的內(nèi)螺紋上。隨后,可以通過(guò)向內(nèi)擠壓分配柱塞2而將準(zhǔn)備混合的骨水泥從筒內(nèi)部空間中經(jīng)過(guò)分配開(kāi)口和分配管中擠出,并且可以施加準(zhǔn)備混合的骨水泥。
圖5至圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第二替代裝置的示意圖,該裝置非常適合于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法。在本文的上下文中,圖5示出了采用完全預(yù)先裝入混合系統(tǒng)形式的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)替代裝置的示意性透視圖,圖6示出了圖5的裝置的示意性剖視圖,圖7示出了圖4和圖5的裝置的細(xì)節(jié)的示意性剖視圖。
所述裝置包括筒51,該筒51容納作為要形成的PMMA骨水泥的起始組分的水泥粉末。利用分配柱塞52將筒51封閉在頂側(cè)上(在圖5和圖6中朝向頂部)??梢詫⒎峙渲?2鎖定到筒51的壁。真空連接器53被設(shè)置在分配柱塞52中并且可以用于將筒51的內(nèi)部抽真空,理論上講可以經(jīng)過(guò)真空連接器3填充環(huán)氧乙烷,用于對(duì)筒51的內(nèi)容物進(jìn)行滅菌?;旌蠗U54被引導(dǎo)經(jīng)過(guò)在分配柱塞52中的中心直通件,并且可以被拉進(jìn)和拉出筒51并且被支撐如同在軸承中使得混合桿54可以在分配柱塞52中因此在筒51中旋轉(zhuǎn)。用于手動(dòng)操作的混合桿4的手柄部56附接到混合桿54的上端上(在圖5和圖6中在頂部上)。
在裝置的基座60上的插口58的區(qū)域,筒51以可拆卸方式附接到基座60。利用螺紋蓋罩63被封閉的空心柱體62被設(shè)置成如同與基座60的相同部分并且布置在基座60的頂側(cè)上??梢员粩D壓和/或推擠進(jìn)入空心柱體62的內(nèi)部(在圖5和圖6中向下)的配合的泵送柱塞64被布置在空心柱體62中。利用充當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)65的卡環(huán)65將泵送柱塞64鎖定使得在不釋放卡環(huán)65和/或鎖定機(jī)構(gòu)65的情況下泵送柱塞64不能移動(dòng)進(jìn)入空心柱體62的內(nèi)部。抵靠螺紋蓋罩63的拉緊的壓縮彈簧67是在泵送柱塞64的內(nèi)側(cè)上。在通過(guò)將卡環(huán)65和/或鎖定機(jī)構(gòu)65拉出(在圖7中向上拉)而釋放卡環(huán)65和/或鎖定機(jī)構(gòu)65之后,壓縮彈簧67推擠泵送柱塞64向下進(jìn)入空心柱體62。
除空心柱體62以外,還存在連接插口68,該連接插口68被設(shè)置在基座60上并且構(gòu)成用于用于裝置的單體容器96的連接器70的一部分。除連接插口68以外,用于單體容器96的連接器70還包括用于單體容器96的彈性貯器71和蓋罩72,利用該蓋罩72可以在將單體容器96插入之后將用于單體容器96的連接器70與外側(cè)封閉。單體容器96被布置在連接器70的內(nèi)側(cè)上和所述裝置中。單體容器96是用作為用于要制造的PMMA骨水泥的第二組分的單體液體充滿的玻璃安瓿。彈性的貯器71是由橡膠或者另一種彈性的塑性材料構(gòu)成。
圖6和圖7示出了關(guān)于所述裝置的設(shè)計(jì)的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。筒51的內(nèi)部是由容納水泥粉末的柱形內(nèi)部空間74所構(gòu)成。此外,筒51的內(nèi)部空間74具有由多個(gè)混合葉片76所組成的混合設(shè)備76,這些混合葉片被布置在附接到混合桿54的筒51中并且可以利用混合桿54在內(nèi)部空間74中運(yùn)動(dòng)。分配柱塞52被設(shè)計(jì)成是兩部分的,并且由滅菌柱塞78(在圖6中分配柱塞的上部)和通過(guò)密封件79與內(nèi)部空間74的內(nèi)壁密封的密封柱塞80(在圖6中分配柱塞的下部)所組成。密封柱塞80包括氣體可透過(guò)但粉末不可透過(guò)的孔盤,經(jīng)過(guò)該細(xì)空盤可以對(duì)內(nèi)部空間74抽真空。分配柱塞52具有柱形的外圓周并且嚴(yán)密地抵靠?jī)?nèi)部空間74的壁??梢栽诔虮徊贾迷谕?1內(nèi)部空間74的與分配柱塞52相反一側(cè)上的分配開(kāi)口的方向上,將分配柱塞52推進(jìn)入內(nèi)部空間74。
對(duì)于筒51與基座60的連接而言,具有外螺紋并且具有被布置在其中的粉末不可透過(guò)且液體可透過(guò)的過(guò)濾器82的基座連接器84被設(shè)置成與筒1的連接。具有匹配基座連接器84的外螺紋的內(nèi)螺紋的筒連接器86被設(shè)置在筒51的內(nèi)部空間74的與分配柱塞52相反的一側(cè)。筒連接器86限制筒51的分配開(kāi)口。將筒連接器86擰緊并且嚴(yán)密地抵靠在基座連接器84上。
連接導(dǎo)管88被設(shè)置在空心柱體62與筒51內(nèi)部空間74之間,并且將空心柱體62連接到筒51的內(nèi)部空間74。防止水泥粉末從筒51內(nèi)部空間74進(jìn)入連接導(dǎo)管88的過(guò)濾器82被布置在進(jìn)入筒51內(nèi)部空間74的連接部上。連接導(dǎo)管88構(gòu)成環(huán)90,該環(huán)90具有高的頂點(diǎn)從而防止任何不受控制的單體液體經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)管88進(jìn)入筒51的內(nèi)部空間74。設(shè)置具有小檢視窗的殼體66,用于環(huán)80的覆蓋和目視檢查。
插口58、基座60、空心柱體62、殼體66、和用于單體容器96的連接插口68是以用塑性材料所制成(例如通過(guò)注射成型)的單一部件的形式而制造。利用漏斗形狀的底板91將空心柱體62限制在其底側(cè)上(在圖6中在底部上),該底板91穩(wěn)定地在向下方向形成錐角。這確保全部的單體液體可以從空心柱體62中流出和/或推出。泵送柱塞64是由用塑性材料所制成的空心主體并且在其下表面92上以空心柱體62的底板91的負(fù)像的形式而成形。利用密封件93將泵送柱塞64密封到空心柱體62的內(nèi)壁,并且泵送柱塞64被支撐如同在空心柱體62中的軸承中使得泵送柱塞64可在縱向方向上移動(dòng)(在圖6中向下)。
用于單體容器96進(jìn)入空心柱體62的連接器70的連接部94被設(shè)置在空心柱體62的護(hù)套表面上,在泵送柱塞64的下表面92的正下方。連接部94構(gòu)成用于單體液體的導(dǎo)管機(jī)構(gòu),使得可以將連接部94 看作是用于單體液體的連接導(dǎo)管88、94的一部分,該連接導(dǎo)管具有布置在其中的空心柱體62。
可以捕獲被打開(kāi)單體容器96的碎片和部件的篩95或過(guò)濾器95被布置在用于單體容器96的連接器70中。單體容器96是具有可以被敲掉的安瓿頭部97和可以被打開(kāi)的頸部的玻璃安瓿96,借此頸部將安瓿頭部97連接到安瓿96的主體。由于用于單體容器96的貯器71的彈性并且由于貯器71在頸部的區(qū)域中變寬,使貯器71與在其中的單體容器96一起彎曲允許單體容器96的頭部97被敲掉。通過(guò)這種方式,具有合適形狀的貯器71,具體地在頸部的區(qū)域變寬,構(gòu)成用于將單體容器96打開(kāi)的打開(kāi)機(jī)構(gòu)71。也可應(yīng)用用于剪下單體容器96的頭部97的其它打開(kāi)機(jī)構(gòu)。
在朝向連接部94的方向上傾斜的傾斜底板表面98被設(shè)置于在篩95和/或過(guò)濾器95下方的連接插口68中。通過(guò)這種方式,全部的單體液體可以從單體容器96經(jīng)過(guò)連接部94流動(dòng)進(jìn)入空心柱體62。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以通過(guò)圖5至圖7的裝置,例如以如下方式而實(shí)施。通過(guò)基座60將該裝置置于桌臺(tái)上或者任何其它適宜高度的支撐物上。通過(guò)敲掉和/或敲開(kāi)頭部97而使彈性貯器71彎折,而將單體容器96打開(kāi)。來(lái)自單體容器96的單體液體流動(dòng)經(jīng)過(guò)篩95和/或過(guò)濾器95,借此截留單體容器96的碎片。傾斜的底板表面98引導(dǎo)單體液體 經(jīng)過(guò)連接部94進(jìn)入空心柱體62??招闹w62的空的內(nèi)部空間變得 被單體液體完全的充滿,因?yàn)閱误w容器96容納比空心柱體62可以占據(jù)的空間更多的單體液體。夾雜的氣泡經(jīng)過(guò)連接部94逸出,因?yàn)檫B接部44位于由空心柱體62和泵送柱塞64所限制的空間的最高位置。在本文的上下文中,單體液體不能流動(dòng)超過(guò)環(huán)90的頂點(diǎn),因?yàn)榄h(huán)40被 明確地布置在連接部94的上方并且也被布置在連接器70中的單體液體的液位的上方,使得在沒(méi)有壓力的情況下單體液體將不上升到此液位。
隨后,將卡環(huán)65從裝置中拉出,因此將泵送柱塞解鎖。由于壓縮彈簧67的機(jī)械張力,而將泵送柱塞64完全地推入空心柱體62中并且通過(guò)這種方式傳輸和/或擠壓?jiǎn)误w液體從空心柱體62經(jīng)過(guò)連接導(dǎo)管88進(jìn)入筒51的內(nèi)部空間74。單體液體被擠壓經(jīng)過(guò)過(guò)濾器82進(jìn)入筒51的內(nèi)部空間74,在其中升高并且與貯存在筒51的內(nèi)部空間74中的水泥粉末混合。
在將單體液體填充入筒51的內(nèi)部空間74之后,利用手柄部56將混合設(shè)備76和/或混合桿54推入、拉出、和旋轉(zhuǎn)從而手動(dòng)地將單體液體與水泥粉末混合,因此將水泥面團(tuán)和/或PMMA骨水泥加以混合。在混合完成后,將混合桿54從筒51的內(nèi)部空間74中拉出高達(dá)限位擋塊 并將其敲掉以確保它在以后的時(shí)間點(diǎn)不造成干擾。如果適用,可以釋放分配柱塞52的鎖定機(jī)構(gòu)。隨后,將筒51從基座60旋開(kāi)并且可以將分配管(未圖示)可以擰緊到在筒連接器86上的內(nèi)螺紋上。隨后,通過(guò)向內(nèi)擠壓分配柱塞52可以將準(zhǔn)備混合的骨水泥從筒內(nèi)部空間經(jīng)過(guò)分配開(kāi)口和分配管中排出,并且可以施加準(zhǔn)備混合的骨水泥。
在前面的描述以及權(quán)利要求、附圖和示例性實(shí)施例中所揭示的本發(fā)明的特征,單獨(dú)地以及以任意的組合,對(duì)于本發(fā)明各種實(shí)施例的實(shí)施會(huì)是必不可少的。
附圖標(biāo)記的列表
1、51 筒
2、52 分配柱塞
3、53 真空連接器
4、54 混合桿
6、56 手柄部
8、58 插口
10、60 基座
12、62 空心柱體
14、64 泵送柱塞
16、66 用于連接導(dǎo)管的環(huán)的殼體
18、68 連接器插口
20、70 用于單體容器的連接器
21、71 用于單體容器/打開(kāi)機(jī)構(gòu)的彈性貯器
22、72 蓋罩
24、74 筒的內(nèi)部空間
26、76 混合葉片/混合設(shè)備
28、78 滅菌柱塞
29、79 密封件
30、80 密封柱塞
32、82 粉末不可透過(guò)且液體可透過(guò)的過(guò)濾器
34、84 帶外螺紋的基座連接器
36、86 帶內(nèi)螺紋的筒連接器
38、88 連接導(dǎo)管
40、90 連接導(dǎo)管的環(huán)
41、91 空心柱體的底板
42、92 泵送柱塞的下表面
43、93 密封件
44、94 進(jìn)入空心柱體/連接導(dǎo)管的連接部
45、95 篩/過(guò)濾器
46、96 玻璃安瓿/單體容器
47、97 玻璃安瓿的頭部/單體容器的頭部
48,98 用于單體容器的連接器的傾斜的底板表面
63 螺紋蓋罩
65 鎖定機(jī)構(gòu)/卡環(huán)
67 拉緊的壓縮彈簧。