(57)【要約】【課題】セメント粉末の詰まりから保護されている骨セメントシステムを提供する。【解決手段】骨セメントを混合しかつ注出するための混合設備１０とモノマーのための貯蔵容器と搬送手段１２２とが設けられており、混合設備が混合シリンダを有しており、混合シリンダが骨セメント粉末を収容しており、混合シリンダから搬送手段内への骨セメント粉末の進入を防ぐために貯蔵容器と混合設備との間に篩エレメントが配置されており、混合装置が、骨セメント粉末とモノマーとから混合された骨セメントを注出するための注出開口を有している骨セメントシステムにおいて、注出開口２３が、少なくとも１つの貫通開口２を備えたシールド１を有しており、貫通開口２の面積と篩エレメント４の面積との比が少なくとも１対３であり、シールド１と篩エレメント４との間の距離が少なくとも１ｍｍであるようにした。【選択図】図２
2011025043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨セメントシステム（１００）であって、
骨セメントを混合しかつ注出するための混合設備（１０）と、モノマーのための貯蔵容器（１１２）と、搬送手段（１２２）とが設けられており、
前記混合設備（１０）が混合シリンダ（２０）を有しており、
前記混合シリンダ（２０）が骨セメント粉末を収容しており、
前記モノマーが、前記貯蔵容器（１１２）から前記混合シリンダ（２０）内へ前記搬送手段（１２２）により搬送されるようになっており、
前記混合シリンダ（２０）から前記搬送手段（１２２）内に骨セメント粉末が進入することを防ぐために、前記貯蔵容器（１１２）と前記混合設備（１０）との間に篩エレメント（４）が配置されており、
前記混合装置（１０）が、骨セメント粉末とモノマーとから混合された骨セメントを注出するための注出開口（２３）を有している形式の骨セメントシステム（１００）において、
注出開口（２３）が、少なくとも１つの貫通開口（２）を備えたシールド（１）を有しており、
貫通開口（２）の面積と篩エレメント（４）の面積との比が、少なくとも１対３であり、シールド（１）と篩エレメント（４）との間の距離が、少なくとも１ｍｍであることを特徴とする、骨セメントシステム。
【請求項２】
前記篩エレメント（４）が、混合設備（１０）の注出開口（２３）に接続され得る中間スペース（３）内に収容されており、該中間スペースにおいて前記搬送手段（１２２）が終わっている、請求項１記載の骨セメントシステム。
【請求項３】
篩エレメント（４）が、３０μｍよりも小さなメッシュサイズ、特に５μｍ〜２５μｍのメッシュサイズを有している、請求項１または2記載の骨セメントシステム。
【請求項４】
貫通開口（２）の面積と篩エレメント（４）の面積との比が、１対４〜１対２０である、請求項１から３までのいずれか１項記載の骨セメントシステム。
【請求項５】
シールド（１）と、篩エレメント（４）との間の距離が２ｍｍ〜１０ｍｍである、請求項１から４までのいずれか１項記載の骨セメントシステム。
【請求項６】
貫通開口（２）が、円形、楕円形、星形またはスリット形であるように設けられており、特にシールド（１）が漏斗形に延びている、請求項１から５までのいずれか１項記載の骨セメントシステム。
【請求項７】
混合プランジャ（２１）が、混合シリンダ（２０）内に配置されており、混合プランジャ（２１）が、作動ロッド（５０）を用いて軸方向に移動されるようになっており、該作動ロッド（５０）が、第１のシリンダ端部（３０）においてシールされながら延出するように案内されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の骨セメントシステム。
【請求項８】
プランジャシステム（４０）が、骨セメント粉末とモノマーとから混合された骨セメントを前記注出開口（２３）を通して注出するために、混合シリンダ（２０）内に軸方向に押し込まれるようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の骨セメントシステム。
【請求項９】
貯蔵エレメント（１１０）が、貯蔵容器（１１２）からのモノマーの流出を制御しかつ／または開始するための弁手段（１１５）を有している、請求項１から８までのいずれか１項記載の骨セメントシステム。
【請求項１０】
骨セメントシステム（１００）が、ベースエレメント（１２０）を有していて、該ベースエレメント（１２０）が、混合設備（１０）と貯蔵容器（１１２）とを収容している、請求項１から９までのいずれか１項記載の骨セメントシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の骨セメントシステムであって、骨セメントを混合しかつ注出するための混合設備と、モノマーのための貯蔵容器と、搬送手段とが設けられており、混合設備が混合シリンダを有しており、該混合シリンダが骨セメント粉末を収容しており、モノマーが貯蔵容器から混合シリンダ内に搬送手段を用いて搬送されるようになっており、混合シリンダから搬送手段内への骨セメント粉末の進入を防ぐために、篩エレメントが貯蔵容器と混合設備との間に配置されており、混合設備が、骨セメント粉末とモノマーとの混合により得られた骨セメントを注出（dispense）するための注出開口を有している形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）骨セメントは、数十年来知られており、カーネリー卿の基礎研究（Ｃｈａｒｎｌｅｙ、Ｊ．：Ａｎｃｈｏｒａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅｍｏｒａｌ ｈｅａｄ ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅｍｕｒ．：Ｊ． Ｂｏｎｅ Ｊｏｉｎｔ Ｓｕｒｇ．４２（１９６０年）、第２８−３０頁）に基づいている。ＰＭＭＡ骨セメントの基本構造は、以来同じままである。ＰＭＭＡ骨セメントは、液体モノマー成分と粉末成分とから成る。モノマー成分は一般的に、モノマー、メチルメタクリレートおよびその中に溶解している活性化剤（Ｎ，Ｎ−ジメチルパラトルイジン）を含有する。粉末成分は、メチルメタクリレートとコモノマー、たとえばスチレン、メチルアクリレートまたは類似のモノマーをベースとして重合により、有利には懸濁重合により製造される１種もしくは数種のポリマと、放射線不透過剤と、開始剤であるジベンゾイルペルオキシドとから成る。粉末成分をモノマー成分と混合する場合に、メチルメタクリレートにおいて粉末成分のポリマが膨潤することにより、塑性に成形され得る生地が生じる。粉末成分をモノマー成分と混合する場合に、活性化剤であるＮ，Ｎ−ジメチルパラトルイジンは、ジベンゾイルペルオキシドと、ラジカルを形成しながら反応する。形成されたラジカルは、メチルメタクリレートのラジカル重合を開始させる。メチルメタクリレートの重合が進行すると、セメント生地の粘度は、セメント生地が凝固するまで増す。
【０００３】
ポリメチルメタクリレート骨セメントは、適切な混合ビーカ内でへらを用いて、セメント粉末とモノマー液とを混合することによって混合され得る。この手順では、このように形成されたセメント生地中に空気混入が存在することがあり、この空気混入は、のちに、セメントとも呼ばれる骨セメントの不安定化を起こし得るという欠点がある。この理由から、骨セメント粉末とモノマー液とを真空混合システム内で混合すると有利である。なぜならば、真空中での混合は、セメント生地から空気混入を全て完全に取り除き、したがって最適なセメント品質が得られるからである（Ｂｒｅｕｓｃｈ ＳＪ．等：Ｄｅｒ Ｓｔａｎｄ ｄｅｒ Ｚｅｍｅｎｔｉｅｒｔｅｃｈｎｉｋ ｉｎ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ．Ｚ Ｏｒｔｏｐ（１９９９年）１３７：第１０１−１０７頁）。真空中で混合された骨セメントは、極めて低い空隙率を備えており、したがって改善された機械的な特性を示す。多数の真空セメント形成システムが開示されており、そのなかから以下の真空セメント形成システムが例示目的で挙げられる：米国特許出願公開第６０３３１０５号明細書，米国特許出願公開第５６２４１８４号明細書，米国特許出願公開第４６７１２６３号明細書，米国特許出願公開第４９７３１６８号明細書，米国特許出願公開第５１００２４１号明細書，国際公開第９９／６７０１５号パンフレット，欧州特許出願公開第１０２０１６７号明細書，米国特許出願公開第５５８６８２１号明細書，欧州特許出願公開１０１６４５２号明細書，ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６４０２７９号明細書，国際公開第９４／２６４０３号パンフレット，欧州特許出願公開第０６９２２２９号明細書，欧州特許出願公開第１００５９０１号明細書，米国特許出願公開第５３４４２３２号明細書。
【０００４】
別の改良形は、セメント粉末とモノマー液とが両方とも、混合システムの別個の区画内に既にパックされていて、セメントの使用の直前になって初めてセメント形成システム内で互いに混合される骨セメント形成システムである（米国特許出願公開第５９９７５４４号明細書，欧州特許出願公開第０６９２２２９号明細書，米国特許第６７０９１４９号明細書）。これら全てのシステムの欠点は、骨セメント粉末へのモノマー液の移送と、均質なセメント生地を得るためのこれら２つの成分の完全な混合とである。均質なセメント生地は、特に、モノマー液により湿潤されていないセメント粉末の領域を含んでいてはならない。現在、欧州内の市場に出ている混合システムでは、カートリッジの下部の側面に配置され、カートリッジ壁を貫通するチューブが、真空を適用することによってモノマー液をセメント粉末のほぼ中心に導入するために使用されている。チューブには、混合システムの保管時に、セメント粉末がチューブに進入することを防ぐことができる混合設備が設けられていない。セメント粉末によりチューブが詰まることを完全には排除することはできない。
【０００５】
骨セメントを混合しかつ注出するための別の混合システムは、ドイツ連邦共和国特許第６９８１２７２６Ｔ２号明細書（欧州特許の翻訳）に示されている。この混合システムは、混合シリンダを有しており、篩エレメントが、貯蔵容器と混合設備との間に配置されており、これにより混合シリンダから搬送手段内への骨セメント粉末の進入を防ぐことができる。この混合システムは、モノマーと骨セメント粉末との均質かつ迅速な混合を、常時保証することはできないという点において不都合であることが判った。
【０００６】
別の変化態様は、欧州特許第１１４０２３４号明細書に開示されている。この混合システムでは、モノマー液が真空を用いてセメント粉末全体を通して吸い込まれる。最適な混合を達成し、湿潤されていないセメント粉末の領域が形成されることを防ぐために全セメント粉末を通してモノマー液を吸い込むという基本的アプローチは、モノマー液による湿潤後に極めて緩慢に膨潤するセメント粉末が使用される場合に限り実現可能である。このことは、エンドプロテーゼ（End prosthetics）において現在最も一般的に用いられている高粘度および中粘度のＰＭＭＡセメントを全く使用できないか、または使用が困難であることを意味している。なぜならば、これらのセメントのセメント粉末はモノマー液による湿潤後に即座に膨潤して生地を形成し、この生地は、モノマー液がセメント粉末にさらに行き渡ることを難しくするか、または不可能にさえする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第６０３３１０５号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第５６２４１８４号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第４６７１２６３号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第４９７３１６８号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第５１００２４１号明細書
【特許文献６】国際公開第９９／６７０１５号パンフレット
【特許文献７】欧州特許出願公開第１０２０１６７号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第５５８６８２１号明細書
【特許文献９】欧州特許出願公開１０１６４５２号明細書
【特許文献１０】ドイツ連邦共和国特許出願公開第３６４０２７９号明細書
【特許文献１１】国際公開第９４／２６４０３号パンフレット
【特許文献１２】欧州特許出願公開第０６９２２２９号明細書
【特許文献１３】欧州特許出願公開第１００５９０１号明細書
【特許文献１４】米国特許出願公開第５３４４２３２号明細書
【特許文献１５】米国特許出願公開第５９９７５４４号明細書
【特許文献１６】欧州特許出願公開第０６９２２２９号明細書
【特許文献１７】米国特許第６７０９１４９号明細書
【特許文献１８】ドイツ連邦共和国特許第６９８１２７２６Ｔ２号明細書
【特許文献１９】欧州特許第１１４０２３４号明細書
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Ｃｈａｒｎｌｅｙ、Ｊ．：Ａｎｃｈｏｒａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅｍｏｒａｌ ｈｅａｄ ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｈａｆｔ ｏｆ ｔｈｅ ｆｅｍｕｒ．：Ｊ． Ｂｏｎｅ Ｊｏｉｎｔ Ｓｕｒｇ．４２（１９６０年）、第２８−３０頁
【非特許文献２】Ｂｒｅｕｓｃｈ ＳＪ．等：Ｄｅｒ Ｓｔａｎｄ ｄｅｒ Ｚｅｍｅｎｔｉｅｒｔｅｃｈｎｉｋ ｉｎ Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ．Ｚ Ｏｒｔｏｐ（１９９９年）１３７：第１０１−１０７頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明の課題は、上記骨セメントシステムを改良して、上記の欠点を伴わない、特にセメント粉末の詰まりから保護されている骨セメントシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の特徴を有する骨セメントシステム、すなわち、骨セメントシステムであって、骨セメントを混合しかつ注出するための混合設備と、モノマーのための貯蔵容器と、搬送手段とが設けられており、混合設備が混合シリンダを有しており、混合シリンダが骨セメント粉末を収容しており、モノマーを、貯蔵容器から混合シリンダ内に搬送手段によって搬送するようになっており、混合シリンダから搬送手段内への骨セメント粉末の進入を防ぐために、貯蔵容器と混合設備との間に篩エレメントが配置されており、混合装置が、骨セメント粉末とモノマーとから混合された骨セメントを注出するための注出開口を有している形式の骨セメントシステムにおいて、注出開口が、少なくとも１つの貫通開口を備えたシールドを有しており、貫通開口の面積と篩エレメントの面積との比が少なくとも１対３であり、シールドと篩エレメントとの間の距離が、少なくとも１ｍｍであることを特徴とする骨セメントシステムが提案される。
【００１１】
別の有利な実施形態は、請求項２以下に記載されている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、注出開口が少なくとも１つの貫通開口を有するシールドを有しており、貫通開口の面積と篩エレメントの面積との比が少なくとも１対３であり、シールドと篩エレメントとの間の距離が少なくとも１ｍｍである。
【００１３】
本発明により、注入システムが粘着性になることを防ぎかつセメント粉末ができるだけ完全な混合を達成することができるように、モノマー液を下方からセメント粉末とも呼ばれる骨セメント粉末内に注入することができる。骨セメントシステムは、粘着性になってはならない。なぜならばこの粘着性により、モノマー貯蔵容器からセメント粉末への完全なモノマー搬送が不可能になってしまうからである。不完全なモノマー搬送の結果、所望のモノマーの一部だけがセメント粉末と共に生地を形成する可能性がある。これにより得られる生地はより高粘度になり、セメントとも呼ばれる骨セメントは、硬化後に、セメント粉末に対するモノマー液の所定の比率を有するように製造された正確に混合されたセメントに比べて、予測不能に機械的特性を変更してしまう可能性がある。骨セメントシステムは、貫通開口と反対の側で真空を提供することによって供給開口内に負圧を発生させ、まずシステム内に存在する残留空気が、次いでモノマー液が、中間スペース内に吸い込まれるように働く。最初に到達する空気は、篩エレメントを通過して、中間スペース内に存在するセメント粉末を、貫通開口を通して混合シリンダの方向に運ぶ。これにより、中間スペースはもはやセメント粉末を含有せず、空になる。次いで、モノマー液が、篩エレメントを通じて吸い込まれる。したがって、篩エレメントは、骨セメント粉末が搬送手段内に流れ込んで、該骨セメント粉末がモノマー液と接触した場合にこの搬送手段を詰まらせることがないようにすることができる。したがって、本発明によれば、篩エレメントは、セメント粉末が搬送手段内に流入することができないように、搬送手段と混合シリンダとを隔てている。
【００１４】
本発明による骨セメントシステムの別の有利な改良形は、混合設備が、骨セメント粉末とモノマー液とから混合された骨セメントを注出するための注出開口を有していることを特徴とする。骨セメントは、骨セメント粉末とモノマーとの混合後に形成される。この骨セメントは、硬化する前に骨セメントシステムから注出され、有利には、患者に埋植されなければならない。このためには、注出開口が設けられており、この注出開口を通じて骨セメントを混合シリンダから押し出すことができると有利であると判った。注出開口が漏斗形に設計されていると有利である。別の有利な改良形は、篩エレメントが、中間スペース内に収容されており、該中間スペースが、混合設備の注出開口に接続されていてよく、かつ該中間スペース内で搬送手段が終わっていることを特徴としている。混合設備の注出開口と搬送手段とは両方とも、中間スペースにおいて終わっている。したがって、モノマーは、貯蔵容器から中間スペースを通って混合シリンダ内に流入する。本発明による篩エレメントは、この中間スペース内に配置されている。この実施形態では、篩エレメントが、のちに混合された骨セメントが通って注出される注出開口内に配置されていないことにより優れている。しかし、篩エレメントは、骨セメントが混合シリンダから搬送手段内に流入することを阻止する。
【００１５】
別の有利な改良形は、篩エレメントが３０μｍよりも小さなメッシュ（編み目）サイズ、特に５μｍ〜２５μｍのメッシュサイズを有していることを特徴としている。このメッシュサイズは、一方では、骨セメント粉末が混合設備から搬送手段内に流入することができないことを確実にする。他方では、貯蔵タンクから混合シリンダ内へのモノマー、特に特に液体モノマーの流れが、篩エレメントのメッシュによって僅かな程度しか妨害されないことを確実にする。したがって、３０μｍ〜５μｍのメッシュサイズを備えた篩エレメントは、貯蔵容器と混合設備との、一方の側だけが開放された接続エレメントを成す。
【００１６】
別の有利な改良形では、注出開口が、少なくとも１つの貫通開口を有するシールドを有している。このシールドが、混合設備、特に注出開口と、篩エレメントとの間に配置されていると有利である。このような状況で、注出開口は、所定の時間単位内に混合シリンダ内に流入することができるモノマーの量を決定する。貫通開口の面積が、篩エレメントの面積よりも小さく形成されていると有利である。篩エレメントとシールドとが、中間スペースの一部であると有利である。この中間スペースには、一方では貯蔵容器の搬送手段が、他方では混合設備の注出開口が隣接している。中間スペースは、該中間スペースが、そのほぼ中央に、基本的にシールドに対して平行に配置された篩エレメントを収容するように設計されている。ポリメチルメタクリレート骨セメント混合システムの保管および搬送中に、篩エレメントは、セメント粉末が供給開口の方向に侵入することを阻止する。骨セメントシステムは、貫通開口とは反対の側で真空を提供することにより供給開口内に負圧を発生させて、まずシステム内に存在する残留空気を、次いでモノマー液を中間スペース内に吸い込む。最初に到達する空気は、篩エレメントを通過して、中間スペース内に存在しているセメント粉末を、貫通開口を通じて混合シリンダの方向に運ぶ。その結果、中間スペースはもはやセメント粉末を含有しておらず、空である。次いで、モノマー液が篩エレメントを通して吸い込まれる。篩エレメントの小さなメッシュサイズにより、篩エレメントは流量を著しく減少させる。この速度損失を相殺するために、篩の面積は相応して大きく形成されている。このことは、篩エレメントを通過する液体の低速の流速にもかかわらず、篩エレメントの大きな面積により、体積流量が妨げられないことを意味する。「体積流量」という用語は、供給開口から出てくる単位時間あたりのモノマー液の体積を意味するものと理解される。次いでモノマー液は中間スペース内に集められて、貫通開口の方向に移動する。
【００１７】
本発明による骨セメントシステムは、貫通開口の面積と篩エレメントの面積との比が、少なくとも１対３であり、有利には貫通開口の面積と篩エレメントの面積との比が、少なくとも１対４〜１対２０であることを特徴とする。篩エレメントの面積と比べて小さく形成された貫通開口の面積は、体積流量が一定であるように、注出開口内の液体を加速させる。このことは、モノマー液の噴流が発生させられて、この噴流が、貫通開口の上方に位置するセメント粉末に注入されることを意味している。モノマーの噴流は、移動距離を増すにつれて漏斗形に拡散する。モノマー噴流の高い速度により、モノマーはセメント粉末を通って、該セメント粉末がかなりの程度まで膨潤する前に、著しく短時間で通過することができる。既に膨潤された骨セメント粉末粒子は、モノマー噴流によってずらされる。
【００１８】
混合シリンダから搬送手段内への骨セメント粉末の進入を防ぐことは、シールドと篩エレメントとの間の距離が少なくとも１ｍｍである、有利にはシールドと篩エレメントとの間の距離が２ｍｍ〜１０ｍｍであることにより促進される。上記で規定された値は、驚くべきことに、広範囲にわたる測定において以下のことを確実にするために特に適していることが発見された。すなわち、混合シリンダに進入するモノマーが、一方では起こり得るセメント粉末残滓を中間スペースから混合シリンダ内に運び、他方では中間スペース内に堆積される骨セメント粉末残滓の量ができるだけ少なくなるように、大きすぎる中間スペースが設けられないようにする。
【００１９】
使用される骨セメントに応じて、提供されるべき貫通開口が円形、楕円形、星形、スリット形であり、特に、シールドが漏斗形に延びていると有利であることが判った。貫通開口の形状は、骨セメント粉末へのモノマーの流れ特性を制御することができる。特に星形またはスリット形の貫通開口は、シールドを通じて混合シリンダ内に入るモノマー液の噴流の漏斗形の拡散を提供する。さらに、シールドが漏斗形に延びていてもよい。その場合、このシールドはベンチュリノズルのように機能し、中間スペースから混合シリンダ内に流入するモノマー液のさらなる加速をもたらす。
【００２０】
モノマーと骨セメント粉末とをできるだけ均一に混合するためには、混合プランジャが混合シリンダ内に配置されており、混合プランジャを、第１のシリンダ端部においてシールされながら延出するように案内された作動ロッドを用いて、軸方向に移動することができると有利であることが判った。第１のシリンダ端部が、第２のシリンダ端部とは反対の側に位置しており、第２のシリンダ端部が注出開口を有していると有利である。したがって、混合シリンダ内に流入するモノマーは、セメント粉末とモノマーとの均一な混合を保証するために、混合プランジャおよび／または作動ロッドを用いて、さらに混合シリンダ内に引き込まれ得る。
【００２１】
本発明による混合設備の１つの特異点は、骨セメント粉末と、結合剤、特にモノマーとから混合された骨セメントを注出開口を通して注出するために、プランジャシステムを、混合シリンダ内に軸方向に押し込むことができることである。注出開口は、混合シリンダの第２のシリンダ端部に位置している。第２のシリンダ端部は、第１のシリンダ端部とは反対の側に位置している。注出時に、プランジャシステムは、第１のシリンダ端部の方向から第２のシリンダ端部の方向に押し込まれて、同時に、既に混合された骨セメントを注出開口を通して押し出す。有利な別の改良形では、この注出開口は、接続手段、特に接続ねじ山を有している。この接続ねじ山は、混合シリンダを骨セメントシステムにねじ込みかつ／または混合シリンダをホースシステムに接続するために使用され得る。このホースシステムを介して、既に製造された骨セメントを骨内に導入することができる。混合シリンダをその内部にクランプされるアプリケーターガンを、この動作のために使用することができる。アプリケーターガンの使用を容易にするためには、作動ロッドが規定された箇所で破断され得るように、当該作動ロッドが所定の破断点を有していてよい。既製の骨セメントを注出するためには、作動ロッドは、混合プランジャがプランジャシステムに接触するまでプランジャシステムの方向に引っ張られる。プランジャシステムの前面に接触する混合プランジャを備えたプランジャシステムは、作動ロッドを破断することにより、混合シリンダ内に押し込まれ得る。
【００２２】
有利な別の改良形では、この注出開口は、接続手段、特に接続ねじ山を有している。この接続ねじ山は、混合シリンダを以下に説明される骨セメントシステムにねじ込みかつ／または混合シリンダをホースシステムに接続するために使用され得る。このホースシステムを介して、既に製造された骨セメントを骨内に導入することができる。混合シリンダをその内部にクランプされるアプリケーターガンが、この動作のために使用され得る。アプリケーターガンの使用を容易にするためには、作動ロッドが規定された箇所で破断され得るように、当該作動ロッドが所定の破断点を有していてよい。既製の骨セメントを注出するためには、作動ロッドは、混合プランジャがプランジャシステムに接触するまでプランジャシステムの方向に引っ張られる。プランジャシステムの前面に接触する混合プランジャを備えたプランジャシステムは、作動ロッドを破断することにより、混合シリンダ内に押し込まれ得る。
【００２３】
さらに、貯蔵エレメントが、モノマーのための貯蔵容器を収容していると有利である。骨セメントを製造するためには、モノマーが、骨セメント粉末に導入されなければならない。次いで骨セメントは、所定の期間後に硬化する。したがって、骨セメントを装置内に注出のために準備されている状態で搬送することはできないことが明らかである。したがって、骨セメント粉末とモノマーとは、骨セメントの注出の直前まで別々に収容されていることが必要である。したがって、貯蔵エレメントがモノマーのための貯蔵容器を有していると好都合である。特に、結合剤、特にモノマーのための貯蔵容器として使用されるガラス容器は、殺菌が容易であることが判っている。貯蔵エレメントは、モノマーの流入を制御するための弁手段を有していてよい。この弁手段は、貯蔵容器から本発明による装置内へのモノマーの流入を制御しかつ／または開始させる。
【００２４】
本発明による骨セメントシステムの別の有利な改良形は、骨セメントシステムがベースエレメントを有しており、このベースエレメントが、混合設備と貯蔵容器とを収容していることを特徴とする。したがって、このベースエレメントは、本発明による混合設備と、結合剤のための貯蔵エレメントとのための基盤として働く。本発明による混合設備と、貯蔵エレメントとは、骨セメントシステムの一種の基盤としてのベースエレメントにかつ／またはベースエレメント上に配置されていてよい。本発明による骨セメントシステムの別の有利な改良形は、ベースエレメントが、混合設備、特に混合設備の注出開口に対する非ポジティブ嵌合（non-positive fit）つまり摩擦による束縛に基づく結合および／またはポジティブ嵌合（positive fit）つまり形状による束縛に基づく結合のための連結手段を有していることを特徴とする。本発明による混合設備は、骨セメントの注出のためにも使用されるので、混合設備が、ベースエレメントから可逆的に分離可能であると有利である。このことは、本発明による連結エレメントを用いて達成することができる。連結手段は、有利には、ねじ山であり、該ねじ山上に混合設備の注出開口がねじ被せられ得る。これによって、ベースエレメントと混合設備との確実な結合が提供される。
【００２５】
別の有利な実施形態では、ベースエレメントが、搬送手段を収容することができる。この場合、この搬送手段は、ベースエレメントを通って延びている。中間スペースも、ベースエレメント内に配置されていてよい。接続手段を用いることにより、中間スペース、ひいては搬送手段を混合シリンダに接続させることが可能になる。これに関して、本発明によれば、混合シリンダから搬送手段への骨セメント粉末の進入を防ぐ篩エレメントが、中間スペース内に配置されている。
【００２６】
本発明の別の手段および利点は、特許請求の範囲、以下の詳細な説明および図面から明らかになる。本発明は、複数の実施例の形で図面に示されている。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による骨セメントシステムを示す概略的な断面図である。
【図２】本発明のよる混合設備を示す概略的な断面図である。
【図３】混合設備の注出開口を示す概略的な断面図である。
【００２８】
図１は、本発明による骨セメントシステム１００を示している。この骨セメントシステム１００は、骨セメントを混合しかつ注出するための混合設備１０を有している。この混合設備１０は、図示された例示的な実施形態では、ベースエレメント１２０上に収容されている。このベースエレメント１２０は、モノマーのための貯蔵エレメント１１０をも担持している。この骨セメントシステム１００は、骨セメントの混合のために働く。この目的のためには、骨セメント粉末が、混合設備１０の混合シリンダ２０内に充填される。次いでこの骨セメント粉末は、骨セメントを形成するためにモノマーと混合され得る。図１に図示したように、貯蔵エレメント１１０は、骨セメントシステムの一部である。貯蔵エレメント１１０は、モノマーのための貯蔵容器１１２を収容している。この貯蔵容器１１２からのモノマーの流出は、弁手段１１５を介して制御されかつ／または開始され得る。貯蔵容器１１２がガラス容器であると有利であり、このガラス容器は、ヘッド領域において弁手段１１５により開放される。次いでモノマーは、搬送手段１２２を通って貯蔵容器１１２から混合シリンダ２０内に流入する。混合シリンダ２０内に負圧が存在しているので、モノマーの搬送流は上昇させられる。次いで骨セメント粉末とモノマーとは、作動ロッド５０および混合プランジャ２１を用いて簡単かつ単純に混合され得る。混合の終了後に、設備１０をベースエレメント１２０から回し外すことができる。このためには、ベースエレメント１２０が、混合シリンダの接続手段２２と協働する連結手段１２１を有している。ベースエレメント１２０からの混合設備１０の分離が行われたあとに、作動ロッド５０は、混合プランジャ２１がプランジャシステム４０に当接するように、軸方向に移動させられる。次いで、作動ロッドは所定の破断箇所５１において破断され得る。この時点で混合設備１０を、セメントガン内に組み入れることができる。セメントガンの作動により、カラーを有する歯付きラックがプランジャシステム４０の方向に移動させられる。プランジャシステム４０は、骨セメントを注出するために使用される。このためには、プランジャシステム４０が軸方向に可動なように設計されており、混合シリンダ２０内に軸方向に押し込まれ得る。これにより、骨セメント粉末とモノマーとの混合により形成された骨セメントは、注出開口２３を通じて注出される。
【００２９】
公知先行技術に基づき、モノマー液が混合シリンダの側方の容器内に収容される骨セメントシステムが知られている。モノマー液を混合シリンダ内に配置されたセメント粉末のほぼ中間に導入するためには、チューブが使用される。チューブのこのような配置および設計は、セメント粉末によるチューブの詰まりを完全には排除しないことが不都合であることが判った。このことにより、モノマーの供給量が不足して、その結果、不均質な骨セメント領域が生じる可能性がある。この欠点を克服するために、本発明による骨セメントシステム１００は、図２に示されているような篩エレメント４を有している。図２は、図１の断面図に類似した、注出開口２３の領域の特徴をより詳細に示す断面図である。ベースエレメント１２０が、混合設備１０の混合シリンダ２０を収容していることが判る。混合シリンダ２０は、本実施形態ではねじ山である接続手段を用いてベースエレメント１２０に接続されている。少なくとも１つの貫通開口２を有するシールド１は、注出開口２３の下方にてベースエレメント１２０内に位置している。貫通開口が、その真下に配置された篩エレメント４の幅および面積よりも明らかに小さい幅および面積５を有している。篩エレメント４の幅もしくは面積は、符号８で示されている。貫通開口の面積が、篩エレメント４の面積の１／４〜１／２０であると有利である。篩エレメント４は、骨セメントが混合シリンダ２０から搬送手段１２２に進入して、保存中および搬送中に該搬送手段１２２を詰まらせることを阻止する。完成した骨セメントが混合される場合、骨セメントシステムは真空エレメントに接続される。この真空エレメントは、混合シリンダ２０内と、篩エレメント４を収容する中間スペース３内とに負圧を発生させる。この負圧は、残留空気を、中間スペース３から、通常は第１のシリンダ端部３０に配置される真空接続部の方向に吸い込む。残留空気の吸込みにより、まだ中間スペース３内に存在しているセメント粉末が、シールド１の貫通開口２を通って混合シリンダ２０の方向に吸い込まれる。次いで、モノマー液が、篩エレメント４を通して吸い込まれ得る。このプロセスでは、篩エレメント４が、３０μｍよりも小さなメッシュサイズを有していると有利である。篩エレメント４のこの小さなメッシュサイズに基づき、モノマーの流量が減じられる。それにもかかわらず混合シリンダ２０内へのモノマー液の均質な通過を達成するために、篩面積４のサイズは相応に適合されなければならない。貫通開口２の面積５と篩エレメント４の面積８との比は、所定の時間単位中に混合シリンダ２０内に吸い込まれるモノマー液の体積をも決定する。したがって、篩エレメント４の、本発明による使用は、混合シリンダ２０内へのモノマーの均質な進入を保証することができると同時に、骨セメント粉末による搬送手段１２２の詰まりを阻止する。
【００３０】
図３は、組み込まれた篩エレメント４を有する中間スペース３の別の詳細な拡大図を示す。篩エレメント４は、混合シリンダ２０から貫通開口２ｓを通って搬送手段１２２内に骨セメント粉末が進入することを防ぐために働く。中間スペース３は、Ｖ字形底部６を有しており、該Ｖ字形底部６は、搬送手段１２２から流れ込むモノマーに対するノズル効果を有している。篩エレメント４は、搬送手段１２２の注出開口の上方に配置されている。篩エレメントは、金属、プラスチック材料および／または金属とプラスチック材料との組合せから構成された、穿孔されたか、織られたか、または編まれた構造体であってよい。
【符号の説明】
【００３１】
１  シールド
２  貫通開口
３  中間スペース
４  篩エレメント
５  貫通開口の幅
６  中間スペースの底部
８  篩エレメントの幅
１０  混合設備
２０  混合シリンダ
２１  混合プランジャ
２２  接続手段
２３  注出開口
３０  第１のシリンダ端部
３５  第２のシリンダ端部
４０  プランジャシステム
５０  作動ロッド
５１  所定の破断点
５２  ハンドル
１００  骨セメントシステム
１１０  貯蔵エレメント
１１２  貯蔵容器
１１５  弁手段
１２０  ベースエレメント
１２１  連結手段
１２２  搬送手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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