(57)【要約】【課題】調製した組成物を調製室から好適に移行させることができる調製装置を提供する。【解決手段】撹拌により調製された骨セメントを流出させる第２開口２１ｄが設けられている第１容器２と、流出口から流出した組成物を収容する第２容器３と、を備え、第１容器２は、回転軸２３ｂを中心として弁体２３ａが回転することで第２開口２１ｄを開閉可能なバルブ２３と、第１容器２の内部の調製室２ｓと第２容器３の内部の収容室３１ｓとを連通する連通部２６と、を有し、連通部２６は、第１容器２に設けられた第１連通口２１ｇと、回転軸２３ｂの第２容器３側に設けられた第２連通口２３ｄと、を接続する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
調製された組成物を流出させる流出口が設けられている第１容器と、
前記流出口から流出した前記組成物を収容する第２容器と、
を備え、
前記第１容器は、回転軸を中心として弁体が回転することで前記流出口を開閉可能な開閉部と、前記第１容器の内部と前記第２容器の内部とを連通する連通部と、を有し、
前記連通部は、前記第１容器に設けられた第１連通口と、前記回転軸の前記第２容器側に設けられた第２連通口と、を接続する、
調製装置。
【請求項２】
前記第２容器は、前記第１容器の下側に配置される、
請求項１に記載の調製装置。
【請求項３】
前記第１容器は、材料を撹拌して前記組成物を調製する撹拌部材をさらに備え、
前記撹拌部材は、前記弁体の回転軌道を避ける形状に形成されている、
請求項１または２に記載の調製装置。
【請求項４】
前記弁体は、前記開閉部の閉状態において、前記撹拌部材側に位置する球面を有する、
請求項３に記載の調製装置。
【請求項５】
前記第１容器が取り付けられた前記第２容器を、鉛直方向に対して斜めに支持する支持部材をさらに備える、
請求項１から４のいずれか一項に記載の調製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨セメントに例示される組成物を調製する、調製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々の用途に組成物が使用されている。例えば医療用に使用される組成物として、生体骨に人工関節を固定する材料、骨充填材、又は人工骨材料等がある。
【０００３】
医療用の組成物の一つとして骨セメントがある。骨セメントは、一般的に粉末材料、液体モノマー材料及び重合開始剤の３つの材料を撹拌することで調製される。例えば、人工関節と生体骨との固定に骨セメントを使用する場合には、これらの３つの材料を撹拌した直後、完全に硬化（重合）する前の未だ軟らかい状態（軟塊状態又は生地状態という）の骨セメントが生体骨の髄腔内に埋め込まれる。続いて、人工関節のステムが生体骨に挿入される。そして、髄腔内に埋め込まれた骨セメントが完全に硬化すると、この骨セメントを介して人工関節と生体骨とが接合される。
【０００４】
このように完全に硬化する前に髄腔内へ埋め込むことができるよう、骨セメントは、施術（髄腔内への埋め込み）毎に必要量だけ、施術直前に調製される。
【０００５】
そこで、施術の現場において必要量だけ骨セメントを容易に調製できるよう、密閉された容器内において複数の材料を撹拌部材により撹拌して骨セメントを調製する小型の調製装置が種々提案されている。例えば特許文献１には、上下チャンバーが分離したセメント混合装置であって、上側の混合チャンバーで骨セメント組成物を混合した後、気密性を維持した状態で、開閉部位を経由して下側の分注チャンバー（シリンダ）内へ骨セメント組成物を移行させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６５８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示されているセメント混合装置では、特に骨セメント組成物の粘性が高い場合には、骨セメント組成物が開閉部位を開閉させる開閉動作の妨げとなり、骨セメント組成物の移行が困難となることがある。
【０００８】
本発明は、調製した組成物を調製室から好適に移行させることができる調製装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来の課題を解決するために、本発明の調製装置は、調製された組成物を流出させる流出口が設けられている第１容器と、前記流出口から流出した前記組成物を収容する第２容器と、を備え、前記第１容器は、回転軸を中心として弁体が回転することで前記流出口を開閉可能な開閉部と、前記第１容器の内部と前記第２容器の内部とを連通する連通部と、を有し、前記連通部は、前記第１容器に設けられた第１連通口と、前記回転軸の前記第２容器側に設けられた第２連通口と、を接続する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、調製した組成物を調製室から好適に移行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の骨セメント調製装置をその長手方向に沿って切断した縦断面図。
【図２】バルブについて説明するための斜視図。
【図３】第１容器のバルブ付近の拡大断面図。
【図４】撹拌翼について説明するための図。
【図５】撹拌翼が所定の方向を向くようにハンドルを停止させるための目印について説明するための図。
【図６Ａ】閉弁状態のバルブと撹拌翼との位置関係を説明するための図。
【図６Ｂ】閉弁状態と開弁状態との中間の状態のバルブと、撹拌翼との位置関係を説明するための図。
【図６Ｃ】開弁状態のバルブと撹拌翼との位置関係を説明するための図。
【図７】骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図。
【図８】実施の形態２の骨セメント調製装置をその長手方向に沿って切断した縦断面図。
【図９】実施の形態３の骨セメント調製装置の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態に係る調製装置について、図面を参照しながら説明する。以下に示す実施の形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施の形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。また、実施の形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、実施の形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１３】
以下では、組成物として骨セメントを調製する骨セメント調製装置を、本発明の調製装置の実施の形態として説明する。また、骨セメント調製装置を、後述の第１容器が上側に、後述の第２容器が下側に配置された姿勢で使用されるものとして説明する。また、骨セメント調製装置の各構成要素も、骨セメント調製装置に組み立てられた状態を基準に、骨セメント調製装置に倣い上下を規定する。
【００１４】
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その説明を省略することもある。
【００１５】
＜実施の形態１＞
［１―１．構成］
以下、図１〜図５を参照して本発明の実施の形態１に係る骨セメント調製装置の構成について説明する。図１は、実施の形態１の骨セメント調製装置をその長手方向に沿って切断した縦断面図である。図２は、バルブについて説明するための斜視図である。図３は、第１容器のバルブ付近の拡大断面図である。図４は、撹拌翼について説明するための図である。図５は、撹拌翼が所定の方向を向くようにハンドルを停止させるための目印について説明するための図である。
【００１６】
図１に示す、本発明の実施の形態１に係る骨セメント調製装置１は、材料（例えば、粉末材料，液体モノマー材料及び重合開始剤）を撹拌して骨セメントを調製するためのものである。骨セメント調製装置１は、材料を撹拌して骨セメントを調製するための調製室２ｓを有する第１容器２と、第１容器２内で撹拌されて調製された骨セメントが移行される第２容器３と、を備える。
【００１７】
なお、本実施の形態１では、第２容器３の底部にスタンド４が装着されている。スタンド４は、骨セメント調製装置１を、作業者が撹拌操作をしやすいように直立状態に支持するものである。スタンド４は、例えば円錐台形状に形成され、その上面には、第２容器３の底部が内側に嵌まり込む筒部４ａを有している。
【００１８】
［１−１−１．第１容器］
図１に示すように、第１容器２は、容器本体２１と、蓋部２２と、バルブ２３と、撹拌翼２４と、ハンドル２５と、連通部２６と、を備える。
【００１９】
容器本体２１は、ボウル部２１ａと、取付部２１ｂと、を有する。ボウル部２１ａは、ボウル形状に形成されており、内部に骨セメントの材料を入れて撹拌することで骨セメントを調製するための調製室２ｓを有する。ボウル部２１ａの水平面に沿った断面は円形状であり、断面の円形状の大きさは、ボウル部２１ａの上から下に向かうにつれて小さくなっている。ボウル部２１ａは、軸心線が鉛直方向に沿うように配置される。
【００２０】
ボウル部２１ａの上端及び下端はそれぞれ解放されている。すなわち、ボウル部２１ａの上端には第１開口２１ｃが、下端には第２開口２１ｄ（図６Ｂ及び図６Ｃ参照）が、それぞれ設けられている。ボウル部２１ａの形状のため、上側の第１開口２１ｃの方が、下側の第２開口２１ｄよりも大きな開口となっている。
【００２１】
ボウル部２１ａの第２開口２１ｄより下部には、第２開口２１ｄの外周側に垂下する円筒状の取付部２１ｂがボウル部２１ａと一体に設けられている。取付部２１ｂの内周面には、雌ねじ２１ｅが形成されている。
【００２２】
取付部２１ｂの上端部、すなわちボウル部２１ａと取付部２１ｂとの接続部付近には、第２開口２１ｄを開閉可能なバルブ２３が設けられている。バルブ２３は、図２に示すように、バタフライバルブであり、弁体２３ａと、回転軸２３ｂと、を備える。
【００２３】
弁体２３ａは、円形の板状に形成されている。弁体２３ａの大きさは、ボウル部２１ａの第２開口２１ｄとほぼ同じ大きさに形成されている。弁体２３ａの外周部には、リング状のシール材２３ｃが設けられている。この弁体２３ａの円形状の中心からずれた位置に、回転軸２３ｂが弁体２３ａと一体に形成されている。回転軸２３ｂは、弁体２３ａより下側に設けられる。回転軸２３ｂは、弁体２３ａを開弁状態と閉弁状態との間で遷移させることができる。弁体２３ａの開弁状態及び閉弁状態についての詳細は後述する。
【００２４】
回転軸２３ｂは中空に形成されている。回転軸２３ｂの一端には、後述する連通部２６のピン２６ｃが嵌入されている。また回転軸２３ｂの他端は、レバー２７が取り付けられている。このレバー２７を作業者が操作することで、バルブ２３は開弁状態と閉弁状態とを遷移する。
【００２５】
また、取付部２１ｂの上端部かつバルブ２３の下側には、調製された骨セメントを誘導するための誘導部材２８が設けられている。誘導部材２８は、上側の径よりも下側の径の方が小さい漏斗形状を有する。
【００２６】
ボウル部２１ａの側壁には、水平姿勢の管状部２１ｆが設けられている。管状部２１ｆは、骨セメントの調製前に調製室２ｓを負圧にして調製室２ｓ内を脱気するために、また、骨セメントの調製後に調製室２ｓを常圧に戻すために使用される。管状部２１ｆは、例えば図示しないポンプ等に接続されている。
【００２７】
また、ボウル部２１ａの側壁には、第１容器２の調製室２ｓと第２容器３の内部（後述する収容室３１ｓ）とを連通する連通部２６が接続される第１連通口２１ｇが設けられている。管状部２１ｆと第１連通口２１ｇとの位置関係については特に限定されないが、管状部２１ｆと第１連通口２１ｇとは、例えばほぼ同じ高さ、かつボウル部２１ａの中心を挟んだ互いに反対の位置に設けられていてもよい。
【００２８】
連通部２６は例えば弾性を有するチューブ２６ａと、チューブ２６ａの一端側の端部部材２６ｂと、チューブ２６ａの他端側に取り付けられたピン２６ｃと、を有する。端部部材２６ｂは、チューブ２６ａの一端をボウル部２１ａの第１連通口２１ｇに取り付けられるように、第１連通口２１ｇの形状に合わせて形成された部材である。一方、ピン２６ｃは、チューブ２６ａの他端をバルブ２３の回転軸２３ｂに接続できる部材である。ピン２６ｃは、バルブ２３の、中空に形成された回転軸２３ｂの内部に嵌入可能なピン形状に形成されている。ピン２６ｃは、内部が先端まで中空に形成されている。回転軸２３ｂの他端側にはバルブ２３を回転させるために作業者によって操作されるレバー２７が設けられている。
【００２９】
そして、回転軸２３ｂには、第１容器２と第２容器３とを連通させるための第２連通口２３ｄが設けられている。図３に示すように、第２連通口２３ｄは、バルブ２３の閉弁状態において、回転軸２３ｂの下側に開口されている。このような構成により、バルブ２３が閉弁状態であっても、連通部２６によって、ボウル部２１ａ内部の調製室２ｓと、取付部２１ｂにおけるバルブ２３より下側に配置される第２容器３内部の収容室３１ｓ（詳細は後述）とが連通される。
【００３０】
次に、蓋部２２について説明する。蓋部２２は、ボウル部２１ａの上端に取り付けられ、ボウル部２１ａに被せられて第１開口２１ｃを閉じるものである。蓋部２２の周縁部には、例えばボウル部２１ａの上端部外周面に設けられた突起（図示せず）等に引っ掛けることで蓋部２２を容器本体２１に対して固定する爪部（図示せず）が設けられていてもよい。
【００３１】
蓋部２２の中央には、開口が形成されており、この開口には後述する撹拌翼２４のシャフト２４ａが挿通される。また、蓋部２２には、ハンドル２５を蓋部２２に回転可能に保持する保持部２５ａが設けられている。ハンドル２５には、蓋部２２の開口を挿通するシャフト２４ａの上端が固定されている。これにより、作業者がハンドル２５を回すと、撹拌翼２４が調製室２ｓの内部において回転するようになっている。
【００３２】
蓋部２２は、軸心線が鉛直方向に沿うように配置される。また、撹拌翼２４のシャフト２４ａは、蓋部２２の軸心線を通るように配置される。このため、蓋部２２が容器本体２１に取り付けられた際に、撹拌翼２４のシャフト２４ａが容器本体２１の軸心線上に位置するようになっている。
【００３３】
図４には、撹拌翼２４を正面から見た様子が示されている。図４では、撹拌翼２４とボウル部２１ａ以外の構成は省略されている。また、図４には、撹拌翼２４の正面視と、ボウル部２１ａの断面とが示されている。図１及び図４に示すように、撹拌翼２４は、シャフト２４ａと、羽根２４ｂと、を有する。シャフト２４ａは、ボウル部２１ａの中心に配置される。シャフト２４ａの一端は、ボウル部２１ａに被せられる蓋を貫通してハンドル２５に接続されている。また、シャフト２４ａの下端には、羽根２４ｂが一体に接続されている。図４に示すように、羽根２４ｂの形状は、ボウル部２１ａの下端部付近の内周形状に合わせて形成されている。これにより、羽根２４ｂを含む撹拌翼２４が調製室２ｓ内で回転することで、調製室２ｓ内の骨セメント材料が好適に撹拌され、調製される。
【００３４】
一方、図１には、羽根２４ｂを含む平面における撹拌翼２４の断面が示されている。図１に示すように、撹拌翼２４の下側を構成する羽根２４ｂは、撹拌翼２４の上側を構成するシャフト２４ａよりも、厚さが薄く、かつ、シャフト２４ａの軸中心から一方に偏心した形状に形成されている。これにより、バルブ２３を開弁状態としたとき、撹拌翼２４が、撹拌翼２４の羽根２４ｂを含む平面と、回転軸２３ｂの軸心方向に垂直な平面とが平行となる方向を向くことによって、バルブ２３の弁体２３ａと撹拌翼２４との干渉を回避できる。以下の説明において、羽根２４ｂを含む平面と、回転軸２３ｂの軸心方向に垂直な平面とが平行となる状態で撹拌翼２４が向く方向を、所定の方向と記載する。バルブ２３と所定の方向を向いた撹拌翼２４との位置関係については、後に図６Ａ〜図６Ｃを参照して詳細に説明する。
【００３５】
なお、撹拌翼２４が所定の方向を向くようにするためには、作業者が、ハンドル２５を所定の位置で停止させるようにすればよい。第１容器２には、作業者がハンドル２５を所定の位置で停止させるための目印が設けられている。図５に示すように、第１目印２５ｂは、ハンドル２５の両端のうち回転中心に近い側に設けられた突起である。また、第２目印２９は、蓋部２２の上面に設けられた印である。第２目印２９は、例えば蓋部２２に設けられた刻印であってもよいし、塗料やシール等であってもよい。
【００３６】
図５では、第１目印２５ｂは、ハンドル２５から飛び出す三角形状の突起である。また、図５では、第２目印２９は、三角形状の印である。そして、第１目印２５ｂの頂点の１つと、第２目印２９の頂点の１つとが、互いに向き合うことができるように配置されている。第１目印２５ｂの頂点の１つと、第２目印２９の頂点の１つとが、互いに向き合うときのハンドル２５の位置（図５に示す位置）が、ハンドル２５の所定の位置である。なお、第１目印２５ｂ及び第２目印２９の形状は、三角形状ではなくてもよい。
【００３７】
ハンドル２５が所定の位置で停止されると、ハンドル２５にシャフト２４ａが接続されている撹拌翼２４が上記した所定の方向を向く。なお、図示は省略するが、ハンドル２５を所定の位置で固定するような固定部材が、例えば蓋部２２に設けられていてもよい。
【００３８】
［１−１−２．第２容器］
次に、第２容器３について詳細に説明する。第２容器３は、円筒形状のシリンダ３１と、ピストン３２とを備える。シリンダ３１は、軸心線が鉛直方向に沿うように配置される。シリンダ３１の上端は開放されている。すなわち、シリンダ３１はその上端に開口３１ａを有している。シリンダ３１の上端の外周面には、第１容器２の取付部２１ｂの雌ねじ２１ｅにはまり込む雄ねじ３１ｂが形成されている。したがって、第１容器２を第２容器３のシリンダ３１の上部にねじ込むことで、第１容器２が第２容器３に取り付けられる。これにより、開口３１ａが閉じられる。また、第２容器３の上部にはシール部材３１ｃが設けられている。第１容器２が第２容器３に取り付けられたとき、シール部材３１ｃと第１容器２の取付部２１ｂの内周面とが接触することで、第１容器２及び第２容器３内の気密が保たれる。なお、第１容器２が第２容器３に取り付けられた状態では、第１容器２の容器本体２１の軸心線と、第２容器３のシリンダ３１の軸心線とが一致するようになっている。また、シリンダ３１の下端も開放されているが、下端にはピストン３２が嵌め込まれている。
【００３９】
シリンダ３１の内部には、第１容器２の調製室２ｓ内で撹拌されて調製された骨セメントが収容される空間（収容室３１ｓと称する）が形成されている。
【００４０】
シリンダ３１の下端に嵌め込まれたピストン３２は、シリンダ３１内を移動できるように構成されている。
【００４１】
［１−２．使用方法］
以下、図１及び図２に加え、図６Ａ〜図６Ｃ及び図７を参照して、骨セメント調製装置の使用方法について説明する。図６Ａ〜図６Ｃは、バルブの状態と撹拌翼との位置関係を説明するための図である。図７は、骨セメント調製装置の使用方法について説明するための図である。
【００４２】
先ず、第１容器２のバルブ２３が閉弁された状態で、容器本体２１の調製室２ｓ内に骨セメントの材料が収容される。その後、撹拌翼２４が調製室２ｓ内に配置されるように、蓋部２２が容器本体２１に取り付けられる。
【００４３】
この状態で、管状部２１ｆを介して、これから調製される骨セメントに気泡が入りこまないようにするために、調製室２ｓが脱気され、負圧にされる。この際、第１容器２内部の調製室２ｓが負圧にされると、連通部２６により連通されている第２容器３内部の収容室３１ｓも負圧となる。
【００４４】
そして、作業者によりハンドル２５が回転されると、調製室２ｓ内の撹拌翼２４が回転する。これにより、骨セメントの材料が撹拌される。
【００４５】
作業者は、ハンドル２５を操作して撹拌翼２４を回転させ、骨セメント材料が十分に撹拌されて骨セメントが調製されると、ハンドル２５を停止させる。その際、作業者は、所定の位置でハンドル２５を停止させる（図５参照）。これにより、撹拌翼２４は、バルブ２３の開閉に干渉しない所定の方向を向く。
【００４６】
撹拌翼２４が所定の方向を向いた状態で、作業者は、レバー２７を操作し、バルブ２３を閉弁状態から開弁状態へと移行させる。これにより、調製室２ｓ内で調製された骨セメントが、第１容器２の第２開口２１ｄを通過して、第２容器３の収容室３１ｓ内へ移動する（落下する）。なお、この段階では、骨セメントは完全に硬化（重合）する前の軟塊状態、又は軟塊状態にいたる以前のスラリー状態であって流動性を有するため、バルブ２３が開弁状態となるだけで、骨セメントは自重により落下する。なお、連通部２６によって調製室２ｓと収容室３１ｓとがともに負圧となっているため、バルブ２３をスムーズに閉弁状態から開弁状態へと移行させることができる。
【００４７】
図６Ａ〜図６Ｃには、バルブ２３の回転軸２３ｂに垂直な平面によって切断された第１容器２の断面図が示されている。図６Ａ〜図６Ｃにおいて、撹拌翼２４は所定の方向を向いた状態である。
【００４８】
図６Ａにはバルブ２３の閉弁状態が、図６Ｃにはバルブ２３の開弁状態が、図６Ｂには閉弁状態と開弁状態との中間の状態が、それぞれ示されている。図６Ａ〜図６Ｃに示す一点鎖線は、第１容器２の容器本体２１の軸心線を示している。図６Ａ〜図６Ｃに示すように、シャフト２４ａ（図１参照）より厚みが薄く形成された羽根２４ｂは、容器本体２１の軸心線から一方にずれた位置に配置される。
【００４９】
上記のように、また図６Ａ〜図６Ｃに示すように、バルブ２３の回転軸２３ｂは、弁体２３ａの中心からずれた位置に形成されている。図６Ａに示すように、バルブ２３の閉弁状態において、弁体２３ａの中心線と容器本体２１の軸心線とは一致している。なお、図６Ａに示すように、容器本体２１の軸心線から見て、所定の方向を向いた撹拌翼２４がずれた方向Ｄ１と、バルブ２３の回転軸２３ｂがずれた方向Ｄ２とは、正反対の方向となっている。
【００５０】
また、図６Ｃに示すように、容器本体２１の軸心線から見て、バルブ２３の回転軸２３ｂがずれた距離Ｌｓは、バルブ２３の回転軸２３ｂ中心から弁体２３ａの表面までの厚さＴとほぼ同じである。
【００５１】
このような構成により、バルブ２３は所定の方向を向いた撹拌翼２４と干渉せずに、図６Ａに示す閉弁状態から、図６Ｂに示す状態を経て図６Ｃに示す開弁状態へと移行することができる。
【００５２】
以上のようにしてバルブ２３が開かれ、調製室２ｓ内の骨セメントが落下を開始する。この際、下側の径が上側の径より小さい漏斗形状に形成されている誘導部材２８により、流動性を有する骨セメントは、スムーズに収容室３１ｓに落下する。調製室２ｓ内の骨セメントが全て収容室３１ｓに落下すると、作業者はレバー２７を戻す。これにより、バルブ２３は再び閉弁状態となる。この状態で、管状部２１ｆを介して、ポンプ等により調製室２ｓが常圧に戻される。この際、連通部２６により第１容器２内部の調製室２ｓと連通されている第２容器３内部の収容室３１ｓも常圧に戻る。
【００５３】
調製室２ｓと収容室３１ｓとがともに常圧に戻されると、第２容器３から第１容器２が取り外される。なお、十分に撹拌されて調製された骨セメントには常圧でも気泡等が入り込みにくいため、この段階では収容室３１ｓが大気開放されても問題はない。
【００５４】
続いて、図７に矢印でそれぞれ示すように、第２容器３からスタンド４が取り外され、開口３１ａの外周側にノズル６が取り付けられる。そして、第２容器３のピストン３２側に冶具（図示略）が取り付けられる。治具として、例えば、整形外科用セメント注入器、整形外科用セメントディスペンサ、セメントガン等が挙げられる。この治具の引き金が手技的に引かれることで、ピストン３２に圧力が加えられる。この圧力により、ピストン３２がノズル６側に押し込まれると、第２容器３内の骨セメントが、ノズル６から例えば髄腔内等の患部に直接射出される。
【００５５】
［１−３．作用、効果］
本発明の実施の形態１に係る骨セメント調製装置１によれば、撹拌により調製された骨セメントを流出させる第２開口２１ｄが設けられている第１容器２と、流出口から流出した組成物を収容する第２容器３と、を備え、第１容器２は、回転軸２３ｂを中心として弁体２３ａが回転することで第２開口２１ｄを開閉可能なバルブ２３と、第１容器２の内部の調製室２ｓと第２容器３の内部の収容室３１ｓとを連通する連通部２６と、を有し、連通部２６は、第１容器２に設けられた第１連通口２１ｇと、回転軸２３ｂの第２容器３側に設けられた第２連通口２３ｄと、を接続する。より具体的には、回転軸２３ｂは中空に形成されており、連通部２６のピン２６ｃが回転軸２３ｂの一端に嵌入され、ピン２６ｃはチューブ２６ａを介して第１連通口２１ｇに接続される。中空の回転軸２３ｂの他端はレバー２７によって閉じられている。このような構成によって得られる効果について、以下詳細に説明する。
【００５６】
第１容器２内の調製室２ｓで骨セメントの材料を撹拌して調製する際には、バルブ２３を閉弁状態とし、調製室２ｓ内を脱気して負圧にする必要がある。調製終了後、スムーズにバルブ２３を閉弁状態から開弁状態へと移行できるようにするには、調製室２ｓとともに第２容器３の収容室３１ｓも負圧にする必要がある。また、負圧下で調製された骨セメントは常圧に戻したのちも気泡等が入り込みにくいが、収容室３１ｓが常圧であると、調製された骨セメントが第２開口２１ｄを通じて収容室３１ｓへと移行する際に、形状変化等によって骨セメントに気泡等が入り込んでしまう恐れがある。このため、調製室２ｓと収容室３１ｓとを連通させる必要がある。
【００５７】
調製室２ｓと収容室３１ｓとを連通させるためには、第１容器２と第２容器３にそれぞれ連通口を設け、これらの連通口を連通部によって接続するのが構造としては簡単である。しかしながら、このような構造では、骨セメントの調製終了後、第２容器３から第１容器２を取り外す際に、連通部が取り外しの邪魔になってしまう。このような場合、第２容器３から第１容器２を取り外す手間に加えて、連通部のチューブを第２容器３から外す手間が余計に掛かるため、好ましくない。
【００５８】
このため、連通部は第１容器２側で完結する構造であることが好ましい。しかしながら、例えば第１容器２を第２容器３に取り付ける取付部２１ｂ付近に第２容器３内と連通する連通口を設けようとした場合、取付部２１ｂに強度的な問題が生じうる。何故なら、取付部２１ｂ付近には雌ねじ２１ｅ等が設けられており、取付部２１ｂが複雑な構造を有するからである。また、例えば取付部２１ｂの内側に連通口を設けたとしても、その位置によっては、第２容器３の上端付近の外周によって連通口が覆われてしまい、連通口を設けたにもかかわらず、第１容器２と第２容器３とが連通しない事態が生じうる。
【００５９】
上記説明した実施の形態１に係る骨セメント調製装置１によれば、第１連通口２１ｇが容器本体２１に、第２連通口２３ｄがバルブ２３の回転軸２３ｂに、それぞれ設けられている。すなわち、第１連通口２１ｇ、第２連通口２３ｄ及び連通部２６が全て第１容器２の構成に含まれている。従って、骨セメントの調製後に第１容器２を第２容器３から取り外す必要が生じた際には、第１容器２を簡単に、手間なく取り外すことができる。
【００６０】
そして、第２連通口２３ｄは中空に形成された回転軸２３ｂの第２容器３側に設けられており、回転軸２３ｂの一端部に連通部２６のピン２６ｃが嵌入され、他端部がレバー２７によって閉じられている。これにより、第２連通口２３ｄと第１連通口２１ｇとが連通している。このように、骨セメント調製装置１では、第１連通口２１ｇと第２連通口２３ｄとを連通する連通経路の一部に、中空に形成された回転軸２３ｂが利用されている。すなわち、回転軸２３ｂは、バルブ２３を回転させる作用だけでなく、第１連通口２１ｇと第２連通口２３ｄとを連通する作用をも果たしている。従って、骨セメント調製装置１では、簡単な構成で、かつ部品点数を抑えて、第１容器２と第２容器３とを連通させることができる。このような構成により、骨セメント調製装置１の取扱が簡便かつ容易になり、作業者の誤操作の防止につながる。加えて、骨セメント調製装置１を低コストで製造することができる。
【００６１】
また、本発明の実施の形態１に係る骨セメント調製装置１によれば、第１容器２の調製室２ｓ内で調製された骨セメントは、バルブ２３が開弁状態であるときに第２容器３の収容室３１ｓへと落下する。バタフライバルブであるバルブ２３は、レバー２７に対する簡単な操作によって開閉させることができる。このように、第１容器２の調製室２ｓから第２容器３の収容室３１ｓへの骨セメントの移行を、レバー２７に対する簡単な操作のみで行うことができる。バルブ２３を開閉させる操作は簡単な操作であるため、骨セメントが高粘性を有する場合でも、バルブ２３を開く操作が困難となる事態が生じにくい。このため、調製した骨セメントを、調製室から収容室へ容易に移行させることができる。
【００６２】
＜実施の形態２＞
［２−１．構成］
以下、本発明の実施の形態２について説明する。なお、実施の形態２において、上記実施の形態１で説明した構成と同様の構成については説明を省略することがある。
【００６３】
図８は、実施の形態２の骨セメント調製装置をその長手方向に沿って切断した縦断面図である。実施の形態１との相違点は、弁体２３ａの形状と、撹拌翼２４の羽根２４ｂの形状である。
【００６４】
実施の形態２において、弁体２３ａは、半球形状に形成されている。弁体２３ａの半球形状は、ボウル部２１ａの下側の開口である第２開口２１ｄ（図６Ｂ等参照）とほぼ同じ大きさの直径を有する球を、当該球の中心を含む平面で切断した形状である。そして、弁体２３ａは、半球形状の弁体２３ａの球面が上側（撹拌翼２４側）となるように、配置される。弁体２３ａが配置される位置は、実施の形態１と同様である。
【００６５】
撹拌翼２４の羽根２４ｂは、図８に示すように、弁体２３ａの球面に合わせた形状に形成されている。羽根２４ｂの下端部と弁体２３ａとは接触しない方が好ましく、また、隙間はなるべく小さい方が好ましい。羽根２４ｂの下端部と弁体２３ａとが接触しないため、作業者がハンドル２５を操作して撹拌翼２４を回転させる際に、弁体２３ａが撹拌翼２４の回転の妨げにならない。また、羽根２４ｂの下端部と弁体２３ａとの隙間が小さいため、骨セメントの材料を撹拌翼２４で撹拌する際に、隙間からの材料の漏れを少なくすることができ、材料を効率よく撹拌することができる。
【００６６】
［２−２．作用、効果］
本発明の実施の形態２に係る骨セメント調製装置１によれば、以下のような作用、効果が得られる。
【００６７】
弁体２３ａは、第２開口２１ｄとほぼ同径の半球形状を有し、その半球形状の球面は、バルブ２３の閉弁状態において、撹拌翼２４側となるように配置されている。また、撹拌翼２４の羽根２４ｂは、弁体２３ａの回転軌道を避ける形状に形成されている。
【００６８】
よって、骨セメントの調製終了後、バルブ２３を閉弁状態から開弁状態へと移行させる際に、弁体２３ａの回転軌道が撹拌翼２４と干渉しない。このため、実施の形態２においては、ハンドル２５の位置合わせ、換言すれば撹拌翼２４の方向合わせを行わなくてよい。従って、骨セメントの調製をより簡便に行うことができ、ひいては、より確実に、調製された骨セメントが硬化しない内に使用することができる。
【００６９】
なお、上記実施の形態２では、弁体２３ａが半球形状を有するとしたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、弁体２３ａは半球形状をさらに切断面に平行な面で切断した形状を有していてもよい。このような場合、弁体２３ａの有する球面が閉弁状態において第２開口２１ｄを覆うような位置に回転軸２３ｂを設ければよい。
【００７０】
＜実施の形態３＞
［３−１．構成］
以下、本発明の実施の形態３について説明する。なお、実施の形態３においては、上記実施の形態１または２で説明した構成と同様の構成については説明を省略することがある。
【００７１】
図９は、実施の形態３の骨セメント調製装置をその長手方向に沿って切断した縦断面図である。実施の形態１との相違点は、スタンド４の形状である。図９に示すように、実施の形態３におけるスタンド４は、第１容器２が取り付けられた第２容器３を斜めに支持するような形状に形成されている。
［３−２．作用、効果］
本発明の実施の形態３に係る骨セメント調製装置１によれば、以下のような作用、効果が得られる。
【００７２】
第１容器２が取り付けられた第２容器３を、鉛直方向に対して斜めに支持するスタンド４が備えられている。図９に示す二点鎖線は、実施の形態３の骨セメント調製装置１において、例えば液体の材料が調製室２ｓ内に入れられたときの液面を例示したものである。このような構成により、調製室２ｓ内を撹拌翼２４が回転する際に、第１容器２の調製室２ｓ内に入れられた骨セメントの材料が、撹拌翼２４に対して均一に当たるのではなく、回転位置によって当たる位置が異なるようになる。これにより、材料が撹拌によって混合される効率が向上する。なお、スタンド４が第２容器３を斜めに支持する角度については特に限定されないが、例えば鉛直方向に対して１５度程度傾斜させることにより、上記効果が好適に得られる。
【００７３】
［４．変形例］
本発明は、骨及び／又は軟骨等の硬組織と人工関節との固定用等に用いる硬組織補修用組成物として骨セメントを調製する装置に適用した例を説明したが、本発明は、骨セメント以外の医療用の組成物、例えば、硬組織同士の接着、硬組織内への充填、硬組織と金属製人工物との接着及び／又は接合、硬組織と軟組織等の他の組織との接着及び／又は接合、骨の欠損部への充填材、骨補填材、人工骨等のみならず、種々の用途の様々な組成物を調製する装置に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、例えば骨セメントを調製する調製装置として好適に利用される。
【符号の説明】
【００７５】
１  骨セメント調製装置
２  第１容器
２ｓ  調製室
３  第２容器
４  スタンド
４ａ  筒部
６  ノズル
２１  容器本体
２１ａ  ボウル部
２１ｂ  取付部
２１ｃ  第１開口
２１ｄ  第２開口
２１ｅ  雄ねじ
２１ｆ  管状部
２１ｇ  第１連通口
２２  蓋部
２３  バルブ
２３ａ  弁体
２３ｂ  回転軸
２３ｃ  シール材
２３ｄ  第２連通口
２４  撹拌翼
２４ａ  シャフト
２４ｂ  羽根
２５  ハンドル
２５ａ  保持部
２５ｂ  第１目印
２６  連通部
２６ａ  チューブ
２６ｂ  端部部材
２６ｃ  ピン
２７  レバー
２８  誘導部材
２９  第２目印
３１  シリンダ
３１ａ  開口
３１ｂ  雄ねじ
３１ｃ  シール部材
３１ｓ  収容室
３２  ピストン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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