(57)【要約】      （修正有）【課題】整形外科手術に必要とされる硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法および装置を提供する。【解決手段】硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法は、骨セメントの混合物の共振周波数を求めることを含む。共振周波数は、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間、を含む複数の動作状態との相関を調べられる。コンテナ１０の骨セメントの混合物１２が注射器１４内で硬化するときの動作状態が、監視装置１８で監視される。監視装置１８では電磁トランスデューサ２２が所望の周波数の電磁界を発生し、かつ測定用のマイクロ波を発生し、骨セメントの硬化状態を測定する。【選択図】図１
2006305339.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置において、
骨セメントのコンテナと、
電磁トランスデューサと、
前記電磁トランスデューサに電気的に接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に接続されたメモリデバイスであって、前記メモリデバイスがその中に複数の命令を記憶していて、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記電磁トランスデューサを動作させて前記コンテナ内の骨セメントの混合物を電磁界にさらし、
前記コンテナ内の前記骨セメントの混合物の共振周波数を求め、
前記共振周波数と前記骨セメントの混合物の動作状態との相関を調べる、
ように動作させる、
プロセッサと、
を具備する、硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記トランスデューサが、マイクロ波周波数の前記電磁界を生み出すように構成されている、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項３】
請求項１記載の装置において、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記共振周波数が、前記骨セメントの混合物の予め決められた動作状態との相関を有する場合に、制御信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、
前記プロセッサに電気的に接続された聴覚的音調発生器をさらに具備し、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記音調発生器を動作させて、前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な聴覚的信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項５】
請求項３記載の装置において、
前記プロセッサに電気的に接続された視覚的表示器をさらに具備し、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記視覚的表示器を動作させて、前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な視覚的信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項６】
請求項１記載の装置において、
前記コンテナが、注射器を含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項７】
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置において、
電磁トランスデューサと、
前記電磁トランスデューサに電気的に接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に接続されたメモリデバイスであって、前記メモリデバイスが、その中に、複数の命令を記憶していて、
前記命令が、前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記電磁トランスデューサからの出力を監視し、前記骨セメントの混合物の共振周波数を求め、
前記骨セメントの混合物の前記共振周波数を、予め決められた周波数の値と比較し、
前記共振周波数が前記周波数の値との間に予め決められた関係を有する場合に、制御信号を生み出す、
ように動作させる、
メモリデバイスと、
を具備する、骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項８】
請求項７記載の装置において、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記共振周波数が前記周波数の値と一致した場合に、前記制御信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項９】
請求項７記載の装置において、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記共振周波数が前記周波数の値の予め決められた範囲内にある場合に、前記制御信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項１０】
請求項７記載の装置において、
前記プロセッサに電気的に接続された聴覚的音調発生器をさらに具備し、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記音調発生器を動作させて、前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な聴覚的信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【請求項１１】
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法において、
前記骨セメントの混合物を、電磁界にさらす過程と、
前記骨セメントの混合物の共振周波数を求める過程と、
前記共振周波数と、前記骨セメントの混合物の動作状態との相関を調べる過程と、
を具備する、硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
【発明の詳細な説明】
【開示の内容】
【０００１】
〔発明の分野〕
本発明は、大まかに言って、整形外科手技の実施で用いるための骨セメントに関する。
【０００２】
〔背景技術〕
多くの整形外科手技は、骨セメントの使用を必要とする。骨セメントは、例えば、人工器官の移植片を患者の本来の骨に固定するために用いられる。ほとんどの骨セメントは、液体のモノマーまたはコモノマーを粉末のポリマーまたはコポリマーと混ぜ合わせることで形成される常温重合レジンを含んでいる。骨セメントの液体成分として用いるための典型的な液体モノマーは、モノマーのメチルメタクリレートである。骨セメントの粉末成分として用いるための典型的なコポリマー粉末は、メチルメタクリレートスチレンコポリマーである。骨セメントの混合物の硬化は、液体および粉末の成分が重合および架橋したときに起こる。
【０００３】
骨セメントは、典型的には、骨セメントを使用する直前に手術領域で混ぜ合わされる。骨セメントの混合物の硬化は、３つの動作点で特徴付けられる。第１の動作点は、ドウ時間（dough time）である。ドウ時間は、骨セメントがラテックス手袋に粘着しなくなる時として質的に識別される。ドウ時間は、液体および粉末の成分を最初に混ぜ合わせた時に対して測定される。ドウ時間は、骨セメントの混合物の作用時間の開始点を表している。言い換えれば、一旦、ドウ時間に到達すると、骨セメントの混合物は、混合物の手術または植え込み部位への導入を可能にする所望の粘度および流動可能性を獲得している。
【０００４】
作用終了時間が、骨セメントの混合物の第２の動作点である。作用終了時間は、骨セメントがもはや骨セメント自体に粘着しない時として質的に識別される。作用終了時間も、液体および粉末の成分を最初に混ぜ合わせた時に対して測定される。作用終了時間は、混合物の作用時間が終了した時を表している。言い換えれば、作用終了時間は、骨セメントがもはや手術手技に用いられるべきでない時を示している。
【０００５】
骨セメントの第３の動作時間は、硬化時間である。硬化時間も、液体および粉末の成分を最初に混ぜ合わせた時に対して測定される。硬化時間は、骨セメントが、整形外科の移植片を植え込み部位（例えば、準備された骨）に維持するために十分硬化した時を示している。
【０００６】
〔概要〕
本発明のある態様に基づけば、骨セメントの混合物の動作状態を求める方法が、骨セメントの混合物の共振周波数を求めることを含む。次に、共振周波数を、骨セメントの混合物の動作状態との相関を調べられる。
【０００７】
骨セメントの混合物の共振周波数は、骨セメントの混合物のドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間との相関を調べられてよい。共振周波数は、それらの時間の閾値を定義するために用いられることもあり、または、そのような時間を予測するためのツールとして用いられることもある。
【０００８】
ヒトが検出可能な信号は、共振周波数が骨セメントの混合物の所望の動作状態との相関を有するときに、生み出されてよい。
【０００９】
本発明の別の態様に基づけば、硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置が、電磁トランスデューサを含む。電磁トランスデューサは、骨セメントの混合物の共振周波数を求めるために動作させられる。共振周波数は、次に、骨セメントの混合物の動作状態との相関を調べられる。
【００１０】
骨セメントの混合物の共振周波数は、骨セメントの混合物のドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間との相関を調べられてよい。共振周波数は、そのような時間の閾値を定義するために用いられることもあり、または、そのような時間を予測するためのツールとして用いられることもある。
【００１１】
ヒトが検出可能な信号は、共振周波数が骨セメントの混合物の所望の動作状態との相関を有するときに、視覚的または聴覚的な表示器によって生み出されてよい。
【００１２】
本発明の上記のまたはその他の特徴が、以下の記載および添付の図面から明らかになるであろう。
【００１３】
詳細な記載は添付の図面を具体的に参照する。
【００１４】
〔図面の詳細な記載〕
ここで図１を参照すると、内部に硬化可能な骨セメントの混合物１２を含むコンテナ１０が示されている。知られているように、骨セメントの混合物は、混合物が硬化するにつれ時間の経過と共に動作状態が変わる。より詳しく言うと、液体の成分を粉末の成分と最初に混ぜ合わせた後に、骨セメントの混合物の物理的な性質が、時間の経過と共に変化する。例えば、ポリメチルメタクリレートの骨セメント混合物の場合、混合物は時間の経過と共に、混合物が完全に固まるまで、混合物の粘度すなわち流動可能性が変化する（すなわち、増加する）形態で、重合する。
【００１５】
コンテナ１０は、骨セメントの混合物１２が硬化するときに混合物を収容するための任意のタイプのコンテナとして実現されてよい。図１の例示的な実施の形態では、コンテナ１０は、骨セメントの混合物１２を手術部位（例えば、内部に人工器官が植え込まれる骨の骨髄内の管）へ導入するための、注射器１４などの、導入器具として実現されている。しかし、コンテナは、骨セメントの混合物１２を収容するための任意の別のタイプのコンテナとして実現されてもよいことが、理解できるであろう。例えば、コンテナ１０は、内部で液体の成分および粉末の成分が混ぜ合わされる混合装置（図示せず）として実現されてもよい。コンテナ１０は、骨セメントの混合物１２の少量のサンプルを収容するための検査ベッセルとして実現されてもよい。そのような場合、混ぜ合わされた後に、骨セメントの混合物１２の少量の部分は、以下に記載される方法で監視されるために、検査ベッセル内に配置され、一方、骨セメントの混合物１２の残りの量が手術手技に使用される。
【００１６】
図１に示されているように、監視装置１８は、混合物が硬化するときに注射器１４内で骨セメントの混合物１２の動作状態を監視するように動作させられる。監視装置１８は、コントローラ２０、および、電磁トランスデューサ２２、を含んでいる。電磁トランスデューサ２２は、所望の周波数の電磁界を生み出すように動作させられてよい。ある例示的な実施の形態では、トランスデューサ２２は、マイクロ波エネルギーを生み出しかつ測定するためのマイクロ波トランスデューサとして実現される。マイクロ波周波数は、１００ＭＨｚから３００ＧＨｚまでの範囲に亘る周波数として定義されている。より具体的な例示的な実施の形態では、トランスデューサ２２は、１ＧＨｚから１００ＧＨｚまでの範囲内のマイクロ波エネルギーを生み出しかつ測定するように動作させられる。
【００１７】
図１の例示的な実施の形態では、トランスデューサ２２は、骨セメントの混合物１２と接触するように注射器１４のシリンダー内に配置可能なアンテナ線の形態のマイクロ波放射器として実現されている。しかし、トランスデューサ２２は、与えられた構造の必要性に適合する任意の構造の放射器として実現されてよいことが、理解できるであろう。もちろん、トランスデューサ２２は、トランスデューサ２２によって生み出される電磁界が混合物１２と良好に結合する限り、さまざまな公知の構造の放射器のうちのいずれか一つとして実現されてよい。トランスデューサ２２の構造は、内部に骨セメントの混合物１２が重合の間に配置される与えられたタイプのコンテナ１０の必要性に適合するようにさらに変更されてよい。
【００１８】
コントローラ２０は、プロセッサ２４、メモリデバイス２６、および、出力回路２８、を含んでいる。プロセッサ２４は、例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、または、ＡＳＩＣ、のような、任意のタイプのプロセッサであってよい。メモリデバイス２６は、プロセッサ２４に一体化されていてよく、または、別個のデバイスとして実現されていてもよい。メモリデバイス２６は、監視装置１８を動作させるのに必要なオペレーティングおよび／またはアプリケーションプログラムをその中に記憶していてよい。出力回路２８は、コントローラに接続された周辺機器を制御し周辺機器と相互作用するためのコントローラで見出される通常の回路を含んでいる。例えば、出力回路２８は、一つまたは複数の電子的に制御された表示器３０と共に、電磁トランスデューサ２２を制御する回路、を含んでいる。
【００１９】
表示器３０は、視覚的表示器および／または聴覚的表示器として実現されてよい。視覚的表示器の場合、ひとつまたは一連のＬＥＤが用いられてもよい。そのような場合、ＬＥＤは、骨セメントの混合物が注目の３つの動作状態（すなわち、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間）を獲得した時を表示するために点灯されてよい。言い換えれば、ＬＥＤは、骨セメントの混合物１２の測定された共振周波数が、骨セメントの混合物１２のさまざまな動作状態に対応する予め求められた実験値との相関を有する時に、点灯されてよい。音色発生器または音声発生器が、同様な方法で、聴覚的表示器を生み出すために用いられてもよい。
【００２０】
コントローラ２０は、電磁界を生み出すためにトランスデューサ２２を駆動するフィールド発生回路３２、および、反射された電磁エネルギーに応答してトランスデューサ２２が生み出した出力信号をサンプリングするサンプリング回路３４、をも含んでいる。サンプリング回路３４は、トランスデューサ２２からの出力をプロセッサ２４に提供するのに適したデジタル信号に変換するためのデジタル・アナログ（Ａ／Ｄ）変換器を含んでいてよい。
【００２１】
監視装置１８は、注射器１４内の骨セメントの混合物１２の粘度を求めるために用いられてよい。より詳しく言うと、骨セメントの混合物１２の共振周波数を求めることによって、混合物１２の粘度が求められる。より詳しく言うと、重合しつつある骨セメントの混合物１２のような、双極子が、電磁界にさらされると、双極子は電磁界に整合しようとする。電磁界が除去されると、双極子は緩和してその最初の状態に戻る。この緩和のために必要な時間は、双極子の寸法、双極子モーメントの強さ、加えられた電磁界の強さ、および、双極子を取り囲む媒体、に応じて変わる。時間変化する電磁界が加えられた場合、双極子は共振することがある。この共振は、電磁界の周期（１／ｆ）および緩和時間が等しいときに、起こる。粘度の対数と１／ε’’（ε’’は誘電定数の複素成分である）の対数との間には、直接的な相関がある。従って、共振周波数を求めることによって、骨セメントの混合物１２の粘度が求められる。
【００２２】
このようにして、実験的な検査が、例えば、具体的な骨セメントの混合物１２の注目の３つの動作状態（例えば、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間）の各々に関連する実験データを収集するために実行されてよい。そのような実験的な検査では、混合物１２は、重合のさまざまな段階の間で電磁界にさらされる。電磁界の周波数は、ある範囲内の周波数に亘って、時間の関数として変えられ（例えば、増加され）、その間に応答が測定され記録される。最も高いレベルの電磁エネルギーが反射される周波数が、共振周波数（ｆr ）である。このようにして、混合物１２の各動作状態に特有の共振周波数が特定されてよい。従って、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間、の各々での混合物１２の共振周波数が、実験的に求められる。そのような実験的な検査の結果の理論的な曲線図が図３に示されている。図３のグラフに示されているように、具体的な骨セメントの混合物の粘度の対数、および、骨セメントの混合物の共振周波数の対数、の両方は、ある期間に亘って、ある程度平行な曲線を辿っている。ドウ時間の実験値は、曲線図の点３６によってグラフに示されていて、作用終了時間および硬化時間の実験値は、曲線図の点３８および点４０によって、各々、グラフ中に示されている。
【００２３】
これらの実験値は、手術手技の間に用いるために、コントローラ２０内にプログラムされていてよい。より詳しく言うと、以下により詳しく記載されるように、手術手技の間に、骨セメントの混合物１２の共振周波数は、装置１２によって、繰り返して求められてよい（例えば、サンプリングされてよい）。そのようなサンプリングされた値は、次に、骨セメントの混合物１２の動作状態との相関を調べられる。例えば、サンプリングされた共振周波数の値の各々が、動作状態の各々に対する記憶された実験値と比較されて、骨セメントの混合物１２が、ドウ時間、作用終了時間、または、硬化時間、に到達したか否かが判定される。
【００２４】
そのような値の閾値での相関に加えて、実験値は予測ツールとしても用いられてよい。例えば、さまざまな周囲条件に対して収集された実験データに基づく予測モデルを用いることによって、「残り時間」の推定値が算出されてもよい。例えば、予測モデルに基づいて、骨セメントの混合物１２の共振周波数は、骨セメントが、例えば、作用終了時間に到達するまでの残り時間を求めるために用いられてよい。そのようなツールは、外科医に、手術手技のセメント導入期間を完了しなければならないときまでの残り時間を知らせるのに有益であるだろう。
【００２５】
具体的な骨セメントの混合物１２の注目の３つの動作状態（例えば、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間）が、共振周波数の値に対して間接的に相関を調べられてもよいことが、理解できるであろう。例えば、ある特定の共振周波数の値に対して直接相関を調べられる代わりに、ひとつまたは複数の動作状態が、共振周波数の変化の傾向に対して相関を調べられてもよい。例えば、作用終了時間は、全ての条件に対して同じ周波数で起こらないことがある。しかし、作用終了時間は、全ての条件の下で局所的な最小周波数で起こることがある。共振周波数の一次導関数を用いることによって、そのような点の特定をより容易にすることができる。共振周波数の傾向との相関を調べるなどの、共振周波数と骨セメントの混合物の動作状態との間のその他の間接的な相関が用いられてもよい。本明細書で用いられる場合、用語「相関」および「相関を調べる」は、両方とも、共振周波数と骨セメントの混合物の動作状態との間の関係に関する、直接的な相関／直接的な相関を調べる、および、間接的な相関／間接的な相関を調べる、を意味することが、理解できるであろう。
【００２６】
さらに、実験値は、コントローラ２２に関連する電子回路の設計に用いられてもよい。例えば、コントローラ２２は、３つの狭いバンドの電磁エネルギー（例えば、マイクロ波エネルギー）を生み出し測定するように構成されていてよく、各バンドは、具体的な骨セメントの混合物１２の注目の３つの動作状態（例えば、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間）の実験的に求められた各々の共振周波数を中心として配置されている。
【００２７】
こんどは図２を参照すると、整形手術手技の間に、硬化可能な骨セメントの混合物１２の動作状態を求めるためにコントローラ２０によって実行される例示的な制御ルーチン５０が示されている。大まかに言って、骨セメントの混合物１２の成分（すなわち、液体の成分および粉末の成分）が、最初に混ぜ合わされる。混合物は、その後、その重合の間、監視される。上述したように、混合物は監視される間に任意のタイプのコンテナ内に配置されてよいことが、理解できるであろう。例えば、骨セメントの混合物は、注射器１４または混合装置（図示せず）内に配置されている間に監視されてよい。その代わりに、混合物１２のサンプルが、サンプルベッセル内に配置されて、その後サンプルベッセルから監視されてもよい。そのようないずれの場合でも、制御ルーチン５０は、ステップ５２から開始され、ステップ５２では、全ての変数および／または装置が初期化される。
【００２８】
その後、ルーチン５０は、ステップ５４に進み、ステップ５４では、骨セメントの混合物１２が、電磁界にさらされる。より詳しく言うと、プロセッサ２４は、フィールド発生回路３２との間で通信を行い、トランスデューサ２２を駆動して、所望の周波数または所望の範囲の周波数での電磁界を生み出す。上述されたように、周波数バンドは、注目の与えられた動作状態との相関を有する共振周波数の予め決められた実験値を中心として配置されていてよい。電磁界の周波数は、ステップ５４では、複数のそのような周波数バンドに亘って、走査されてよい。その代わりに、電磁界の周波数は、実験で生み出された周波数の全てを包含する（複数のより小さい個別の周波数バンドではなく）単一のより広い周波数バンドに亘って、走査されてもよい。いずれの場合でも、電磁界はステップ５４で生み出されて、次に、ルーチン５０は、ステップ５６に進む。
【００２９】
ステップ５６では、プロセッサ２４は、骨セメントの混合物１２の共振周波数を求める。より詳しく言うと、プロセッサ２４は、反射された電磁界エネルギー（トランスデューサ２２によって検出された）を表示することができるサンプリング回路３４の出力を監視する。プロセッサ２４が混合物１２の共振周波数を求めると、ルーチン５０はステップ５８に進む。
【００３０】
ステップ５８では、プロセッサ２４は、検出された共振周波数と骨セメントの混合物１２の動作状態との相関を調べる。ある例示的な実施の形態では、プロセッサ２４は、メモリデバイス２６のルックアップテーブルまたはその他の位置に問い合わせて、サンプリングされている具体的な骨セメントの混合物１２の注目の３つの動作状態（例えば、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間）に関連する予め決められた（例えば、実験的に生み出された）周波数の値を検索する。次に、プロセッサ２４は、検出された周波数の値を記憶された値と比較して、検出された値が記憶された値のいずれかと一致するか否かを判定する。言い換えれば、プロセッサ２４は、検出された共振周波数の値を、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間、に対して予め決められた記憶された値と比較する。検出された共振周波数が、記憶された値の一つと一致する（または、記憶された値の一つの予め決められた許容範囲内にある）と、制御信号が生み出されて、制御ルーチン５０がステップ６０に進む。検出された共振周波数が記憶された値のいずれにも一致しない（または、記憶された値のいずれの予め決められた許容範囲内にもない）場合、制御ルーチン５０は、ステップ５４に戻り、骨セメントの混合物１２のサンプリングを続ける。
【００３１】
ステップ６０では、プロセッサ２４は、表示器３０を駆動する信号を生み出して、ヒトが検出可能な信号を表示器３０に生み出させるようにする。視覚的な表示器３０の場合には、一つまたは複数のＬＥＤが点灯させられて、骨セメントの混合物１２が注目の動作状態（例えば、ドウ時間、作用終了時間、および、硬化時間）の一つを達成したことを表す。ＬＥＤが、緑−黄−赤の順番で点灯させられて、混合物１２が使用できるとき（例えば、ドウ時間に到達したときに緑が点灯する）、混合物１２が作用終了時間に近づきつつあるとき（例えば、作業終了時間に近づいているときに黄が点灯する）、および、混合物１２がもはや使用されてはいけないとき（例えば、作業終了時間に到達したときに赤が点灯する）、を、各々、表示してもよい。聴覚的表示器３０の場合には、プロセッサ２４は音調発生器または音声発生器に同様に聴覚的な表示を生み出させるようにしてよい。
【００３２】
ヒトが検出可能な信号が、ステップ６０で生み出された後、制御ルーチン５０は、ステップ５４に戻って、骨セメントの混合物１２のサンプリングを続ける。
【００３３】
本発明はさまざまな変更および代わりの形態が可能であり、本発明の具体的な例示的な実施の形態が、例として図面に示され、本明細書中で詳細に説明された。しかし、本発明を開示された具体的な形態に限定する意図は無く、むしろ、本発明の真髄および範囲に包含される全ての変更、等価物、および、代替物を含むことが意図されている。
【００３４】
本明細書に記載された装置および方法のさまざまな特徴から生起される本発明の複数の利点がある。本明細書に開示された装置および方法の別の実施の形態が、上記に説明した特徴のすべてを含むとは限らないが、それでもそれらの特徴の少なくとも一部の利点から利益を受けられることが理解できるであろう。当業者は、本発明の特徴のひとつまたはいくつかを組み込んでいると共に本発明の真髄および範囲に包含される装置および方法の彼ら自身の実現を容易に考案するかもしれない。
【００３５】
例えば、硬化プロセスを監視することに加えて、本明細書に記載された絶縁分析方法が、骨セメントの混合物が十分に硬化した後に、情報を求めるために用いられてもよい。例えば、共振周波数が、材料の有効強度を予測するために、「無限粘度」の点の後に追跡されてもよい。
【００３６】
さらに、骨セメントの混合物に加えて、本明細書に開示された方法およびシステムは、その他の硬化可能な生体材料または生体適合性材料の監視に用いられてもよい。
【００３７】
〔実施の態様〕
この発明の具体的な実施態様は以下の通りである。
（１）硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法において、
前記骨セメントの混合物を、電磁界にさらす過程と、
前記骨セメントの混合物の共振周波数を求める過程と、
前記共振周波数と、前記骨セメントの混合物の動作状態との相関を調べる過程と、
を具備する、硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（２）前記実施態様（１）記載の方法において、
前記さらす過程が、
前記骨セメントの混合物を、マイクロ波周波数の前記電磁界にさらすことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（３）前記実施態様（１）記載の方法において、
前記共振周波数が、前記骨セメントの混合物の予め決められた動作状態との相関を有する場合に、信号を生み出す過程を、さらに具備する、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（４）前記実施態様（３）記載の方法において、
前記生み出す過程が、
ヒトが検出可能な聴覚的信号を生み出すことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（５）前記実施態様（３）記載の方法において、
前記生み出す過程が、
ヒトが検出可能な視覚的信号を生み出すことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（６）前記実施態様（３）記載の方法において、
前記骨セメントの混合物の前記予め決められた動作状態が、ドウ時間を含み、
前記生み出す過程が、前記ドウ時間に前記信号を生み出すことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（７）前記実施態様（３）記載の方法において、
前記骨セメントの混合物の前記予め決められた動作状態が、作用終了時間を含み、
前記生み出す過程が、前記作用終了時間に前記信号を生み出すことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（８）前記実施態様（３）記載の方法において、
前記骨セメントの混合物の前記予め決められた動作状態が、硬化時間を含み、
前記生み出す過程が、前記硬化時間に前記信号を生み出すことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（９）前記実施態様（１）記載の方法において、
前記骨セメントの混合物が、前記さらす過程の間に、注射器内に配置されている、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（１０）硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法において、
前記方法が、
前記骨セメントの混合物の共振周波数を求める過程と、
前記骨セメントの混合物の前記共振周波数を予め決められた共振周波数の値と比較する過程と、
前記共振周波数が、前記周波数の値と予め決められた関係を有する場合に、制御信号を生み出す過程と、
を具備する、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
【００３８】
（１１）前記実施態様（１０）記載の方法において、
前記生み出す過程が、
前記共振周波数が前記周波数の値と一致する場合に、前記制御信号を生み出すことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（１２）前記実施態様（１０）記載の方法において、
前記生み出す過程が、
前記共振周波数が前記周波数の値の予め決められた範囲内にある場合に、前記制御信号を生み出すことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（１３）前記実施態様（１０）記載の方法において、
前記求める過程が、
前記骨セメントの混合物をマイクロ波周波数の電磁界にさらすことを含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（１４）前記実施態様（１０）記載の方法において、
前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な聴覚的信号を生み出す過程を、さらに具備する、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（１５）前記実施態様（１０）記載の方法において、
前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な視覚的信号を生み出す過程を、さらに具備する、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（１６）前記実施態様（１０）記載の方法において、
前記骨セメントの混合物が、前記求める過程の間に、注射器内に配置されている、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める方法。
（１７）硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置において、
骨セメントのコンテナと、
電磁トランスデューサと、
前記電磁トランスデューサに電気的に接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に接続されたメモリデバイスであって、前記メモリデバイスがその中に複数の命令を記憶していて、
前記命令は、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記電磁トランスデューサを動作させて前記コンテナ内の骨セメントの混合物を電磁界にさらし、
前記コンテナ内の前記骨セメントの混合物の共振周波数を求め、
前記共振周波数と前記骨セメントの混合物の動作状態との相関を調べる、
ように動作させる、
プロセッサと、
を具備する、硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（１８）前記実施態様（１７）記載の装置において、
前記トランスデューサが、マイクロ波周波数の前記電磁界を生み出すように構成されている、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（１９）前記実施態様（１７）記載の装置において、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記共振周波数が、前記骨セメントの混合物の予め決められた動作状態との相関を有する場合に、制御信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（２０）前記実施態様（１９）記載の装置において、
前記プロセッサに電気的に接続された聴覚的音調発生器をさらに具備し、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記音調発生器を動作させて、前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な聴覚的信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【００３９】
（２１）前記実施態様（１９）記載の装置において、
前記プロセッサに電気的に接続された視覚的表示器をさらに具備し、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記視覚的表示器を動作させて、前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な視覚的信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（２２）前記実施態様（１７）記載の装置において、
前記コンテナが、注射器を含む、
硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（２３）硬化可能な骨セメントの混合物の動作状態を求める装置において、
電磁トランスデューサと、
前記電磁トランスデューサに電気的に接続されたプロセッサと、
前記プロセッサに電気的に接続されたメモリデバイスであって、前記メモリデバイスが、その中に、複数の命令を記憶していて、
前記命令が、前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記電磁トランスデューサからの出力を監視し、前記骨セメントの混合物の共振周波数を求め、
前記骨セメントの混合物の前記共振周波数を、予め決められた周波数の値と比較し、
前記共振周波数が前記周波数の値との間に予め決められた関係を有する場合に、制御信号を生み出す、
ように動作させる、
メモリデバイスと、
を具備する、骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（２４）前記実施態様（２３）記載の装置において、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記共振周波数が前記周波数の値と一致した場合に、前記制御信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（２５）前記実施態様（２３）記載の装置において、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたとき、前記プロセッサに、
前記共振周波数が前記周波数の値の予め決められた範囲内にある場合に、前記制御信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（２６）前記実施態様（２３）記載の装置において、
前記プロセッサに電気的に接続された聴覚的音調発生器をさらに具備し、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記音調発生器を動作させて、前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な聴覚的信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
（２７）前記実施態様（２３）記載の装置において、
前記プロセッサに電気的に接続された視覚的表示器をさらに具備し、
前記複数の命令が、前記プロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、
前記視覚的表示器を動作させて、前記制御信号が生み出されたのに応答してヒトが検出可能な視覚的信号を生み出す、
ように、さらに動作させる、
骨セメントの混合物の動作状態を求める装置。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】注射器の一部分が説明を明瞭にするために切除されていることが注意される、注射器内に収容された骨セメントの混合物の動作状態を監視するための装置の図式的な図である。
【図２】図１の装置のコントローラによって実行される制御ルーチンのフロー図である。
【図３】骨セメントの混合物の粘度と共振周波数との間の理論的な関係の曲線図を示すグラフである。
【符号の説明】
【００４１】
１０  コンテナ
１２  骨セメントの混合物
１４  注射器
１８  監視装置
２０  コントローラ
２２  電磁トランスデューサ
２４  プロセッサ
２６  メモリデバイス
２８  出力回路
３０  表示器
３２  フィールド発生回路
３４  サンプリング回路
【図１】
2006305339.tif 000003
【図２】
2006305339.tif 000004
【図３】
2006305339.tif 000005
【外国語明細書】
2006305339000001.pdf