(57)【要約】  本発明は、ペーストが充填された複数のトンネルを同時に形成する技術に関する。ペーストが充填された複数のトンネルが、外科用の管に直接的又は非直接的に接続され、外科用の管を介して所望の量のペーストが骨空洞、器官、又は、組織に注入されるまで、次々に空にされる。ペーストは、骨セメントペースト、薬剤の粉末ペースト、薬剤の粘性流体、又は、薬剤のゲルであってよい。注入された骨セメントペーストは、医療用インプラントとして機能するように、骨空洞内に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺体内に、当該長尺体の長手方向に形成された複数の並列トンネルと、
前記複数の並列トンネルに流体連通するように適合された出口端部を備える充填容器と、を有し、
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約５倍未満である、充填装置。
【請求項２】
前記トンネルは、約１ｍｍ以上、約１０ｍｍ以下の内径と、約１０ｍｍ以上、約３００ｍｍ以下の長さを備える、請求項１の装置。
【請求項３】
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約３倍未満である、請求項１の装置。
【請求項４】
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約１．５倍以下、約１．１倍以上である、請求項１の装置。
【請求項５】
前記長尺体は、前記複数の並列トンネルがその内部に形成された多管構造を備える、請求項１の装置。
【請求項６】
複数の受容管をさらに有しており、
前記長尺体は、中空の長尺体であり、
前記複数の受容管は、前記複数の並列トンネルが前記複数の受容管に形成されるように、前記中空の長尺体内に受容される、請求項１の装置。
【請求項７】
二つの管ホルダーをさらに有しており、
前記二つの管ホルダーのそれぞれは、複数の開口部が設けられた多管構造を有しており、
前記複数の受容管が前記二つの管ホルダーの前記複数の開口部にそれぞれ配置されて前記複数の並列トンネルが前記複数の受容管に形成されるように、互いに整列される前記二つの管ホルダーの前記複数の開口部が備えられる前記中空の長尺体の二つの端部に、前記二つの管ホルダーが連結されるか、それらのうちの一方の管ホルダーが連結し他方の管ホルダーが連結されるように適合しているか、または両方の管ホルダーが連結するように適合している、請求項６の装置。
【請求項８】
前記中空の長尺体は、中空の円筒体であり、
前記管ホルダーは、円筒形の管ホルダーであり、
前記中空の円筒体の前記二つの端部のそれぞれは、前記円筒形の管ホルダーの外径に等しい直径を備える拡大開口部を有しており、
前記中空の円筒体は、前記中空の円筒体の前記二つの端部の間にある標準の開口部と、前記中空の円筒体の前記標準の開口部への前記円筒形の管ホルダーの挿入の規制を可能にする、前記拡大開口部と前記標準の開口部の境界にある縦壁と、を有し、
前記二つの円筒形の管ホルダーが前記中空の円筒体の二つの端部に連結されるときに前記二つの円筒形の管ホルダーの複数の開口部を互いに整列させる調整機構が、前記中空の円筒体の両端部のそれぞれと前記円筒形の管ホルダーとに提供される、請求項７の装置。
【請求項９】
前記調整機構は、前記円筒形の管ホルダーの外周面に形成された軸方向の溝および前記中空の円筒体の前記端部の前記拡大開口部の内壁に前記軸方向の溝に対応して形成された軸方向の突起、またはこれらが逆になったものを有する、請求項８の装置。
【請求項１０】
複数の受容管をさらに有し、
前記長尺体は、複数の開口部が設けられた多管構造を有し、
前記複数の受容管は、前記複数の並列トンネルが前記複数の受容管に形成されるように前記複数の開口部にそれぞれ配置される、請求項１の装置。
【請求項１１】
前記容器の前記出口端部は、前記長尺体の外径と等しい内径を備える薄壁部を有しており、前記長尺体の一端は前記容器の前記出口端部の前記薄壁部に差し込むことが可能である、請求項５、６、７、８、９、または１０の装置。
【請求項１２】
前記長尺体は、軸方向の開口部が前記長尺体の長手方向に設けられたドーナツ形状の構造を有しており、前記複数の並列トンネルは、前記軸方向の開口部の周方向に形成されており、
前記容器の前記出口端部は、前記ドーナツ形状の構造に対応するとともに前記複数の並列トンネルに流体連通するアニュアル開口部を有する、請求項１の装置。
【請求項１３】
前記長尺体は、ドーナツ形状の構造と、前記ドーナツ形状の構造の近位端から突出する軸方向のドームと、を有し、
前記複数の並列トンネルは、前記軸方向のドーム周りの周方向に形成されており、
前記容器の前記出口端部は、アニュアル開口部を前記軸方向のドームの周方向に形成する前記ドーナツ形状の構造の前記近位端に漏洩のないように連結されて前記複数の並列トンネルに流体連通する、請求項１の装置。
【請求項１４】
前記容器内に含まれた充填材を前記出口端部を介して前記複数の並列トンネル内へ駆動する駆動部をさらに有する請求項１の装置。
【請求項１５】
前記長尺体の一端を覆うように提供された通気性のフィルムをさらに有しており、
前記容器内に含まれた前記充填材が前記駆動部により前記複数の並列トンネル内へ駆動されるときに、前記複数の並列トンネル内の空気は前記充填材によって排出され、前記充填材は前記複数の並列トンネルにおいて保持される、請求項１４の装置。
【請求項１６】
前記容器は、前記充填材を収容する円筒形の入れ物を有しており、
前記駆動部は、前記円筒形の入れ物内に摺動自在に収納されたディスペンシングプランジャーであり、
前記円筒形の入れ物内に含まれた前記充填材は、前記出口端部を介して前記複数の並列トンネル内に導入された前記プランジャーにより押されることが可能である、請求項１４の装置。
【請求項１７】
複数の並列トンネル内へ充填材を同時に充填する方法であって、
容器内に含まれた充填材を前記容器の出口端部を介して前記複数の並列トンネル内へ駆動することを有しており、
前記出口端部は、前記複数の並列トンネルに流体連通されており、
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約５倍未満である、充填材を充填する方法。
【請求項１８】
前記トンネルは、約１ｍｍ以上、約１０ｍｍ以下の内径と、約１０ｍｍ以上、約３００ｍｍ以下の長さを備える、請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約３倍未満である、請求項１７の方法。
【請求項２０】
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約１．５倍以下、約１．１倍以上である、請求項１９の方法。
【請求項２１】
前記複数の並列トンネルは、長尺体に提供されており、
前記長尺体は、前記複数の並列トンネルがその内部に形成されている多管構造を有する、請求項１７の方法。
【請求項２２】
前記複数の並列トンネルは、複数の受容管により提供されており、
前記複数の受容管は、中空の長尺体内に受容されており、
前記容器の前記出口端部は、前記中空の長尺体に連結されるとともに前記複数の受容管に流体連通される、請求項１７の方法。
【請求項２３】
前記中空の長尺体は、二つの管ホルダーをさらに有しており、
前記二つの管ホルダーのそれぞれは、複数の開口部が設けられた多管構造を有しており、
前記二つの管ホルダーは、前記複数の受容管が前記二つの管ホルダーの前記複数の開口部にそれぞれ配置されるように、前記二つの管ホルダーの前記複数の開口部が互いに整列した状態で前記中空の長尺体の二つの端部に連結される、請求項２２の方法。
【請求項２４】
前記中空の長尺体は、中空の円筒体であり、
前記管ホルダーは、円筒形の管ホルダーであり、
前記中空の円筒体の前記二つの端部のそれぞれは、前記円筒形の管ホルダーの外径に等しい直径を備える拡大開口部を有しており、
前記中空の円筒体は、前記中空の円筒体の前記二つの端部の間にある標準の開口部と、前記中空の円筒体の前記標準の開口部への前記円筒形の管ホルダーの挿入の規制を可能にする、前記拡大開口部と前記所定の開口部の境界にある縦壁と、を有し、
前記二つの円筒形の管ホルダーが前記中空の円筒体の二つの端部に連結されるときに前記二つの円筒形の管ホルダーの複数の開口部を互いに整列させる調整機構が、前記中空の円筒体の両端部のそれぞれと前記円筒形の管ホルダーとに提供される、請求項２３の方法。
【請求項２５】
前記調整機構は、前記円筒形の管ホルダーの外周面に形成された軸方向の溝および前記中空の円筒体の前記端部の前記拡大開口部の内壁に前記軸方向の溝に対応して形成された軸方向の突起、またはこれらが逆になったものを有する、請求項２４の方法。
【請求項２６】
前記複数の並列トンネルは、複数の受容管により提供され、
前記複数の受容管は、複数の開口部が設けられた多管構造を備える長尺体に受容されており、
前記複数の受容管は、前記複数の開口部にそれぞれ配置されており、
前記容器の前記出口端部は、前記長尺体に連結されるとともに前記複数の受容管に流体連通される、請求項１７の方法。
【請求項２７】
前記容器の前記出口端部は、前記長尺体の直径にほぼ等しい直径を備える、請求項２１、２２、２３、２４、２５、または２６の方法。
【請求項２８】
前記複数の並列トンネルは、ドーナツ形状の構造の周方向かつ前記ドーナツ形状の構造の長手軸の周囲に形成されており、
前記容器の前記出口端部は、前記ドーナツ形状の構造に対応するとともに前記複数の並列トンネルに流体連通するアニュアル開口部を有する、請求項１７の方法。
【請求項２９】
前記容器の前記アニュアル開口部は、前記ドーナツ形状の構造の半径方向の厚さにほぼ等しい半径距離を備える、請求項２８の方法。
【請求項３０】
前記長尺体の一端を覆うように通気性のフィルムが提供されており、
前記容器内に含まれた前記充填材が前記複数の並列トンネル内へ駆動されるときに、前記複数の並列トンネル内の空気は前記充填材によって排出され、前記充填材は前記複数の並列トンネルにおいて保持される、請求項１７の方法。
【請求項３１】
前記容器は、前記充填材を収容する円筒形の入れ物と、
前記円筒形の入れ物内に摺動自在に収納されており、前記円筒形の入れ物内に含まれた前記充填材を前記出口端部を介して前記複数の並列トンネルへ押し込むために押圧されるディスペンシングプランジャーと、を有する請求項１７の方法。
【請求項３２】
前記充填材は、セメントペーストである、請求項１７の方法。
【請求項３３】
部位内へ充填材を注入する方法であって、
ａ）複数の並列トンネル内に同時に充填された充填材を提供するステップと、
ｂ）前記トンネル内の前記充填材を、その一端が前記部位に位置しその他端が前記トンネルに流体連通された管内へ導入するステップと、
ｃ）ステップｂ）において前記トンネル内の前記充填材が少なくとも部分的に前記管内へ導入された後に、前記トンネルを前記管から分離するステップと、
ｄ）所望の合計量の充填材が前記部位内へ導入されるまで、ステップａ）において前記充填材が充填された他のトンネルを用いて付加的にステップｂ）およびステップｃ）を繰り返すステップと、を有する充填材を注入する方法。
【請求項３４】
前記複数の並列トンネルは、約１ｍｍ以上、約１０ｍｍ以下の内径と、約１０ｍｍ以上、約３００ｍｍ以下の長さを備える、請求項３３の方法。
【請求項３５】
ステップａ）は、容器内に含まれる充填材を前記容器の出口端部を介して前記複数の並列トンネル内へ駆動することを有し、
前記出口端部は、前記複数の並列トンネルに流体連通しており、
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約５倍未満である、請求項３３の方法。
【請求項３６】
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約３倍未満である、請求項３５の方法。
【請求項３７】
前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約１．５倍以下、約１．１倍以上である、請求項３５の方法。
【請求項３８】
ステップｂ）は、前記トンネルの一端を前記管の前記他端に連結し、前記トンネルの前記一端を前記管の前記他端に流体連通させて、さらに前記トンネル内にある前記充填材を前記トンネルの他端から押し込むことを有する、請求項３３の方法。
【請求項３９】
前記押し込むことは、前記トンネルの前記他端へプランジャーを挿入し、さらに前記トンネルの前記他端から前記トンネルの前記一端へ移動するように前記プランジャーを押圧することを有する、請求項３８の方法。
【請求項４０】
ステップｂ）は、前記管の前記他端を前記トンネルの一端に受容させることにより前記トンネルを前記管に連結すること、および前記管の前記他端から前記管の一端へ移動するように前記充填材が捕捉された前記トンネルの他端を押すことを有しており、
前記トンネルから前記管へ移送された前記充填材がそれぞれの前記複数の並列トンネルで捕捉されるように、前記複数の並列トンネルの前記他端を覆う通気性のフィルムが提供される、請求項３３の方法。
【請求項４１】
前記複数の並列トンネルの一端を覆うように通気性のフィルムが提供されており、
前記容器内に含まれた前記充填材が前記複数の並列トンネル内へ駆動されるときに、前記複数の並列トンネル内の空気は前記充填材によって排出され、前記充填材は前記複数の並列トンネルにおいて保持される、請求項３５の方法。
【請求項４２】
前記容器は、前記充填材を収容する円筒形の入れ物と、
前記円筒形の入れ物内に摺動自在に収納されており、前記円筒形の入れ物内に含まれた前記充填材を、前記出口端部を介して前記複数の並列トンネル内へ押し込むために押圧されるディスペンシングプランジャーと、を有する請求項３５の方法。
【請求項４３】
前記複数の並列トンネルは、長尺体の周方向に形成されており、
ステップｃ）は、ステップｂ）により前記トンネル内の前記充填材が少なくとも部分的に前記管内へ導入された後に、前記長尺体を回転させることを有しており、
少なくとも部分的に空なトンネルに隣接し前記充填材が充填された他のトンネルは、前記管の前記他端に整列される、請求項３３の方法。
【請求項４４】
前記充填材はセメントペーストであり、前記部位は骨空洞である請求項３３の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
この特許出願は、２０１１年４月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／４７９，４２１号明細書の利益を主張する。
【０００２】
本発明は、外科用の管に接続されるように適合され、セメントペーストが充填された複数のトンネルを同時に形成する技術に関する。また、本発明は、セメントペーストが医療用インプラントとして機能するように配置される骨空洞（ｂｏｎｅ  ｃａｖｉｔｙ）へセメントペーストを注入するための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
侵襲性が最小限の手術によって骨（又は病気の被験者の他の組織又は器官）の空洞内にセメントペースト（又は任意の他の粘性の高いペースト）を移送するための公知の方法は、経皮的に空洞内に挿入された細い管を通して空洞内にペーストを押し込む方法である。骨空洞を充填するために、ＰＭＭＡ及びカルシウム系のセメント（ｃａｌｃｉｕｍ−ｂａｓｅｄ  ｃｅｍｅｎｔ）が最も一般的に使用される。一般に、セメントペーストは、ペーストを形成するのに適切な割合で固体の粉末成分と液体成分（硬化溶液（ｓｅｔｔｉｎｇ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ））とを混合することによって作られる。混合されたペーストは、使用される化学式（ｆｏｒｍｕｌａ）の硬化時間に応じて、一般的に数分又は数十分以内に硬化し（硬くなり）、強度を増し始める。
【０００４】
従来、セメントペーストを最小限の侵襲性で細い管を介して空洞内に移送するためにシリンジ型デバイスが使用され、混合されたセメントペーストは入れ物（容器）に格納され、骨空洞に経皮的に挿入された細い管に接続された小さな出口を介して、ピストン又はプランジャーにより押し出される。入れ物及び出口の断面積が大きく異なる（例えば、従来型の１０ｃｃのシリンジの入れ物の断面積は、出口よりも約６０倍大きく、そして、従来型の２０ｃｃのシリンジの入れ物の断面積は出口よりも約１００倍大きい）ため、出口からセメントを押し出すために大きな圧力が作用することが多い。しかしながら、より大きな圧力は、移送ツールのより複雑な設計を必要とするとともに、より高いコストを必要とする。この問題は、ＰＭＭＡ及びカルシウム系のセメントなどの粘性の高いペーストを移送する上で特に深刻である。より高い液体/粉末比を有して作られたより低濃度のペーストは、より簡単に小さな出口を介してペーストを流して押し込むことができるかもしれないが、残念ながらほとんどの場合において、低濃度のペーストは良好ではない材料特性をもたらす。このことは、この技術分野における大きなジレンマである。理論的には、細い外科用の管（又は接続管）と同様の直径を有する細い入れ物（容器）の使用によって、入れ物の断面積と出口の断面積との間の大きな違いによって生じる問題を克服することができるかもしれない。しかしながら、実際にそうした場合、非常に長い入れ物が必要とされる。例えば、内径が１ミリメートルの入れ物を介して体積５ｃｃのセメントペーストを最小限の侵襲性で移送するためには、長さ６メートル以上の入れ物が必要とされ、同じ入れ物を介して１０ｃｃのセメントを移送するためには、長さ１２メートル以上の入れ物が必要とされる！（また、入れ物の出口に至るまでペーストを押し込むために同じ長さのプランジャーが必要とされる）。このような長さは、この種の手術に対して事実上不可能である。また、極端に細長い入れ物を使用しても、混合されたセメントペーストをこの細い入れ物内に移送することは事実上不可能であろう。標準的なシリンジが使用される場合には、断面の違いによって引き起こされる問題は、シリンジからの細い入れ物内へのペーストの移送において依然として残る。
【０００５】
従来型のシリンジタイプのセメント移送装置に伴う他の主要な問題は、より大きな圧力がより効率的な移送を保証するものではないということである。多くの場合（例えば、多くのカルシウム系のセメントに対して）、この関係が成り立つ。セメントペーストは、粉末と液体との間の反応により完全に硬化する前において、依然として固液二相の材料だからである。圧力下において、液相は固相から分離する傾向がある。最大の圧力勾配が出口領域（細いネック領域）で発生するので、液体は固体よりも高速に出口から流出する傾向がある。この固液分離の効果により、最初の段階で入れ物から出てくるセメントペーストは、期待されたよりも高い液体/粉末比を有し、そのことはセメントの特性の劣化の原因になる。一方、入れ物内に残存しているセメントは、特により後の段階で、（密度の低い液体が入れ物から押し出され続けるため）期待されたよりも低い液体/粉末比を有し、出口から流れ出すのが難しくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、インプラントとして配置されて機能するセメントペーストを骨空洞などに注入するための方法及び装置を提供することである。より具体的には、本発明は、外科用の管に接続されるように適合され、セメントペーストが充填された複数のトンネルを同時に形成するための技術を提供する。本発明の一実施形態によれば、セメントペーストが充填された複数のトンネルは外科用の管に接続されて一つ一つ空にされ、それによって所望の合計量のセメントペーストが骨空洞に注入される。
【０００７】
本発明の他の目的は、薬剤の粉末ペースト、薬剤の粘性流体、又は薬剤のゲルを、治療を必要とする部位に注入するための方法及び装置を提供することである。薬剤の粉末ペーストは、水、油、任意の薬学的に許容される液体のキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）などの液体の媒体中に分散された非水溶性の薬物の粉末によって形成されてよい。粘性流体は、例えば、薬剤が溶解若しくは分散された油、又は、薬剤が溶解若しくは分散された高分子液体、又は、薬剤が溶解若しくは分散されていない油、又は、薬剤が溶解若しくは分散されていない高分子液体であってよい。ゲルは、例えば、薬剤が溶解若しくは分散されたコラーゲン、ゼラチン、若しくは生体高分子のゲル状物質（ｂｉｏ−ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ  ｇｅｌ−ｌｉｋｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）、又は、薬剤が溶解若しくは分散されていないコラーゲン、ゼラチン、若しくは生体高分子のゲル状物質であってよい。薬剤は、例えば、抗がん剤（ａｎｔｉ−ｃａｎｃｅｒ  ａｇｅｎｔ）、骨成長因子（ｂｏｎｅ  ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ）、神経成長因子（ｎｅｕｒｏｎ  ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ）、又はホルモンとすることができる。さらに具体的には、本発明は、外科用の管に接続されるように適合された複数のトンネルを、薬剤の粉末ペースト、薬剤の粘性流体又は薬剤のゲルで同時に充填する技術を提供する。本発明の一実施形態によれば、充填された複数のトンネルは外科用の管に接続されて一つずつ空にされ、それによって、所望の合計量の薬剤の粉末ペースト、薬剤の粘性流体又は薬剤のゲルが、例えば椎骨、骨空洞、脳及び肝臓などの臓器、又は関節、血管、筋肉などの組織の処置を必要とする部位に注入される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の前述した目的を達成するために、本発明に従って構成された充填装置は、長尺体内に、当該長尺体の長手方向に形成された複数の並列トンネルと、前記複数の並列トンネルに流体連通するように適合された出口端部を備える充填容器と、選択的に、前記容器内に含まれた充填材を前記出口端部を介して前記複数の並列トンネル内へ駆動する駆動部と、を有し、前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約５倍未満である、充填装置。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】セメントペーストを本発明の一実施形態に係るレシーバーのトンネル内に同時に流し込むためのトンネルタイプレシーバーを示す図である。
【図２】本発明に従って構成された図１に示すトンネルタイプレシーバー、セメントペースト及びピストンの断面図、及び、それらの部分拡大断面図であり、セメントペーストは、ピストンから押し出されると同時にレシーバーのトンネルに流入する。
【図３】本発明に従って構成されたセメントペーストが充填されたトンネルタイプレシーバー、接続管及び外科用の管の断面図、及び、それらの部分拡大断面図であり、セメントペーストはトンネルから接続管及び外科用の管に移送される。
【図４】本発明に従って構成されたセメントペーストが充填されたトンネルタイプレシーバー及び接続管（外科用の管）の断面図であり、セメントペーストはトンネルから接続管（外科用の管）にプランジャーを用いて移送される。
【図５】セメントペーストをレシーバーの受容管に同時に流し込むための本発明の一実施形態に係る管タイプレシーバーを示す図である。
【図６】本発明に従って構成された図５に示す管タイプレシーバー、セメントペーストの入れ物及びピストンの断面図、及び、それらの部分拡大断面図であり、セメントペーストはピストンから押し出されると同時にレシーバーに流入する。
【図７】本発明の一実施形態に従って構成されたセメントペーストが充填された受容管、接続管、延長管、及び、外科用の管の断面図であり、セメントペーストは、受容管から、接続管、延長管及び外科用の管に移送される。
【図８】本発明の一実施形態に従って構成されたセメントペーストが充填された受容管、及び、接続管（外科用の管）の断面図であり、セメントペーストは、受容管から接続管にプランジャーを用いて移送される。
【図９】本発明の一実施形態に係るセメントペーストをレシーバーのトンネル内に同時に流し込むためのドーナツタイプレシーバーを示す図である。
【図１０】本発明に従って構成された図９に示すドーナツタイプレシーバー、セメントペーストの入れ物及びピストンの断面図であり、セメントペーストは、ピストンから押し出されると同時にレシーバーのトンネルに流入する。
【図１１】本発明の一実施形態に係るセメントペーストをレシーバーのトンネルに同時に流し込むための改良されたドーナツタイプレシーバーを示す図である。
【図１２】本発明に従って構成された図１１に示す改良されたドーナツタイプレシーバー、セメントペーストの入れ物及びピストンの断面図であり、セメントペーストはピストンから押し出されると同時にレシーバーのトンネルに流入する。
【図１３】本発明のドーナツタイプレシーバーが、ガンデバイス（ｇｕｎ  ｄｅｖｉｃｅ）とともに接続管に接続されている様子を示す概略側断面図であり、ドーナツタイプレシーバーのトンネルに充填されたセメントペーストは、自動的に、又は、半自動的に、接続管（又は外科用の管）に次々に移送される。
【図１４】本発明の一実施形態に係るセメントペースト用の改良されたトンネルタイプレシーバーを示す概略斜視図である。
【図１５】二つの円筒形の管ホルダーを有する改良された管タイプレシーバーの概略斜視図、それらの部分拡大断面図、並びに、本発明の一実施形態に従って構成されたセメントペーストの入れ物及びピストンを備えた改良された管タイプレシーバーの断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係るセメントペースト用の改良された管タイプレシーバーを示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る円形のリアエンドと正方形のフロントエンドを有するセメントペースト用の改良された管タイプレシーバーを示す図である。
【図１８】正方形のフロントエンドを覆う排出アダプター５１とともに、図１７に示す改良された管タイプレシーバーを示す図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係るレシーバー内のセメントペーストを移送するためのラチェット機構を備えた排出アダプターに反時計回りに回転可能に受容されるセメントペースト用のレシーバーを示す図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係るシール機構（ｓｅａｌｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）及びブロック機構（ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を備えた排出アダプターによって回転可能に覆われたセメントペースト用のレシーバーを示す図であり、（a）〜（c）は、シール機構及びブロック機構の異なる実施形態を示す図である。
【図２１】排出アダプターによって回転可能に覆われたセメントペースト用のレシーバーを示す図であり、波形形状のタック（ｗａｖｅ−ｌｉｋｅ  ｔａｃｋ）がレシーバーの表面の周囲に形成され、１対のスライドガイドが排出アダプターの内壁に対向して形成され、それによって、排出アダプターは、排出アダプターが回転されたときに上下に移動可能である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下では、一般的な用語「充填剤」は、セメントペースト、及び、薬剤の粉末ペースト、薬剤の粘性流体又は薬剤のゲルを表すために使用される。
【００１１】
本発明の一実施形態に従って構成された充填装置は、長尺体内に、当該長尺体の長手方向に形成された複数の並列トンネルと、前記複数の並列トンネルに流体連通するように適合された出口端部を備える充填容器と、を有し、前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約５倍未満である。
【００１２】
好ましくは、前記トンネルは、約１ｍｍ以上、約１０．０ｍｍ以下の内径と、約１０．０ｍｍ以上、約３００ｍｍ以下の長さを備える。
【００１３】
好ましくは、前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約３倍未満であり、より好ましくは、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約１．５倍以下、約１．１倍以上である。
【００１４】
好ましくは、前記長尺体は、前記複数の並列トンネルがその内部に形成された多管構造を備える。
【００１５】
好ましくは、本発明の装置は、さらに複数の受容管を有しており、前記長尺体は、中空の長尺体であり、前記複数の受容管は、前記複数の並列トンネルが前記複数の受容管に形成されるように、前記中空の長尺体内に受容される。
【００１６】
好ましくは、本発明の装置はさらに二つの管ホルダーを有しており、二つの管ホルダーのそれぞれは、複数の開口部が設けられた多管構造を有しており、前記複数の受容管が二つの管ホルダーの前記複数の開口部にそれぞれ配置されて前記複数の並列トンネルが前記複数の受容管に形成されるように、互いに整列される二つの管ホルダーの前記複数の開口部が備えられる中空の長尺体の二つの端部に、二つの管ホルダーが連結されるか、それらのうちの一方の管ホルダーが連結し他方の管ホルダーが連結されるように適合しているか、または両方の管ホルダーが連結するように適合している。
【００１７】
好ましくは、中空の長尺体は、中空の円筒体であり、管ホルダーは、円筒形の管ホルダーであり、中空の円筒体の二つの端部のそれぞれは、前記円筒形の管ホルダーの外径に等しい直径を備える拡大開口部を有しており、中空の円筒体は、中空の円筒体の二つの端部の間にある標準の開口部と、中空の円筒体の標準の開口部への円筒形の管ホルダーの挿入の規制を可能にする、拡大開口部と標準の開口部の境界にある縦壁と、を有し、二つの円筒形の管ホルダーが中空の円筒体の二つの端部に連結されるときに二つの円筒形の管ホルダーの前記複数の開口部を互いに整列させる調整機構が、中空の円筒体の両端部のそれぞれと円筒形の管ホルダーとに提供される。より好ましくは、調整機構は、円筒形の管ホルダーの外周面に形成された軸方向の溝および中空の円筒体の端部の拡大開口部の内壁に軸方向の溝に対応して形成された軸方向の突起、またはこれらが逆になったものを有する。
【００１８】
あるいは、本発明の装置は、さらに複数の受容管を有し、前記長尺体は、複数の開口部が設けられた多管構造を有し、前記複数の受容管は、前記複数の並列トンネルが前記複数の受容管に形成されるように前記複数の開口部にそれぞれ配置される。
【００１９】
好ましくは、前記容器の前記出口端部は、前記長尺体の直径にほぼ等しい直径の開口部を備える。より好ましくは、前記容器の前記出口端部は、前記長尺体の外径と等しい内径を備える薄壁部を有しており、前記長尺体の一端は前記容器の出口端部の薄壁部に差し込むことが可能である。
【００２０】
好ましくは、前記長尺体は、軸方向の開口部が前記長尺体の前記長手方向に設けられたドーナツ形状の構造を有しており、前記複数の並列トンネルは、前記軸方向の開口部の周方向に形成されており、前記容器の前記出口端部は、前記ドーナツ形状の構造に対応するとともに前記複数の並列トンネルに流体連通するアニュアル開口部を有する。また、前記長尺体は、ドーナツ形状の構造と、ドーナツ形状の構造の近位端から突出する軸方向のドームと、を有し、前記複数の並列トンネルは、前記長尺体の前記軸方向のドーム周りの周方向に形成されており、前記容器の前記出口端部は、アニュアル開口部を前記軸方向のドームの周方向に形成する前記ドーナツ形状の構造の前記近位端に漏洩のないように連結されて前記複数の並列トンネルに流体連通する。前記容器の前記アニュアル開口部は、前記ドーナツ形状の構造の半径方向の厚さにほぼ等しい半径距離を備える。
【００２１】
好ましくは、本発明の装置は、さらに前記長尺体の一端を覆うように提供された通気性のフィルムを有しており、容器内に含まれた充填材が駆動手段により複数の並列トンネル内へ駆動されるときに、前記複数の並列トンネル内の空気は前記充填材によって排出され、前記充填材は複数の並列トンネルにおいて保持される。
【００２２】
好ましくは、前記容器は、前記充填材を収容する円筒形の入れ物を有しており、前記駆動手段は、前記円筒形の入れ物内に摺動自在に収納されたディスペンシングプランジャーであり、前記円筒形の入れ物内に含まれた充填材は、前記出口端部を介して前記複数の並列トンネル内に導入されたプランジャーにより押されることが可能である。
【００２３】
また、本発明は、複数の並列トンネル内へ充填材を同時に充填する方法を開示し、当該方法は、容器内に含まれた充填材を前記容器の出口端部を介して前記複数の並列トンネル内へ駆動することを有しており、前記出口端部は、前記複数の並列トンネルに流体連通されており、前記出口端部の断面積は、前記複数の並列トンネルの断面積の合計の約５倍未満である。
【００２４】
好ましくは、本発明の前述の方法における前記複数の並列トンネルは、本発明の前述の充填装置の複数の並列トンネルである。
【００２５】
好ましくは、前記容器は、前記充填材を収容する円筒形の入れ物と、円筒形の入れ物内に摺動自在に収納されており、前記円筒形の入れ物内に含まれた充填材を出口端部を介して複数の並列トンネルへ押し込むために押圧されるディスペンシングプランジャーと、を有する。好ましくは、充填材は、セメントペーストである。
【００２６】
本発明はさらに、部位内に充填材を注入する方法であって、以下のステップを有する方法を提供する：ａ）複数の並列トンネル内に同時に充填された充填材を提供するステップ、ｂ）トンネル内の充填材を、その一端が前記部位に位置しその他端が前記トンネルに流体連通された管内へ導入するステップ、ｃ）ステップｂ）において前記トンネル内の前記充填材が少なくとも部分的に前記管内へ導入された後に、前記トンネルを前記管から分離するステップ、ｄ）所望の合計量の充填材が前記部位内へ導入されるまで、ステップａ）において前記充填材が充填された他のトンネルを用いて付加的にステップｂ）およびステップｃ）を繰り返すステップ。
【００２７】
好ましくは、ステップａ）で複数の並列トンネル内に同時に充填された充填材を提供する前記ステップは、本発明の複数の並列トンネルの充填材を同時に充填するための前述の方法によって達成される。
【００２８】
好ましくは、ステップｂ）は、前記トンネルの一端を前記管の前記他端に連結し、前記トンネルの前記一端を前記管の前記他端に流体連通させて、さらに前記トンネル内の前記充填材をトンネルの他端から押し込むことを有する。より好ましくは、前記押し込むことは、前記トンネルの前記他端へプランジャーを挿入し、さらに前記トンネルの前記他端から前記トンネルの前記一端へ移動するように前記プランジャーを押圧することを有する。
【００２９】
好ましくは、ステップｂ）は、前記管の前記他端を前記トンネルの一端に受容させることにより前記トンネルを前記管に連結すること、および前記管の前記他端から前記管の前記一端へ移動するように充填材が捕捉された前記トンネルの他端を押すことを有しており、前記トンネルから前記管へ移送された充填材がそれぞれの前記複数の並列トンネルで捕捉されるように、前記複数の並列トンネルの前記他端を覆う通気性のフィルムが提供される。
【００３０】
好ましくは、前記複数の並列トンネルは、長尺体の周方向に形成されており、ステップｃ）は、ステップｂ）によりトンネル内の前記充填材が少なくとも部分的に管内へ導入された後に、前記長尺体を回転させることを有しており、少なくとも部分的に空なトンネルに隣接し前記充填材が充填された他のトンネルは、前記管の前記他端に整列される。
【００３１】
好ましくは、前記部位は骨空洞であり、前記充填材はセメントペーストである。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態の一つにおいて、空洞（骨空洞であることが好ましいが、それに限定されない）を充填するためのシステムが開示され、当該システムは、（ａ）粉末成分;（ｂ）液体成分;（ｃ）前記粉末と前記液体とを混合するための混合機構;（ｄ）前記混合されたセメントペーストを収容するための入れ物（容器）;（ｅ）例えば、トンネル、管、又は、分割開口部などの複数のディスペンシングユニットを有するレシーバー、ここで、前記入れ物の出口端部は、レシーバーに取り付けられるように適合され、前記入れ物の導入端部から挿入されたピストンは、前記混合されたセメントペーストを前記レシーバーへと押し出すこと、すなわち、前記ピストンによって押圧された前記混合されたセメントペーストは、ディスペンシングユニットの各々へと同時に流入することができる；（f）選択的に、体腔内に挿入される外科用の管、を有する。
【００３３】
従来型のシリンジデバイスと比較した利点：
（ｉ）入れ物（容器）の断面積と、出口の断面積の合計との差が大幅に減少し、それによって、出口からセメントペーストを押し出すために必要な圧力が減少する。
（ｉｉ）より粘性の高いセメントペーストを移送することができ、硬化セメントペーストの性能が向上する。
（iii）移送手順の全体を通して、液体と粉末の望ましくない分離現象が大幅になくなり、液体と粉末の比及びセメントペーストの特性におけるより均一な分布がもたらされる。
（ｉｖ）液体と粉末の分離がなくなることによって、セメントペーストのより良好な移送効率（細い管を介して均一に移送されることができるセメントペーストの割合）が保証される。
（ｖ）（従来使用されているものよりも）細い管を介して粘性の高いセメントペーストの移送が可能になる。
（ｖｉ）複数のディスペンシングユニットへセメントペーストが同時に流入することによって移送時間が大幅に減少し、それによって、手術の信頼性が増加する（リスクが減少する）。
【００３４】
以下の説明において、具体的な用語は、本発明の実施形態の完全な理解を提供するための説明を目的として記載されている。説明における具体的な詳細が、必ずしも本発明の実施形態を実施するために必要ではないことは、当業者にとって明らかであろう。
【００３５】
粉末成分
液体成分（硬化溶液）と混合しながらセメントペーストを形成することができる粉末成分は、例えば、カルシウム系の材料（リン酸カルシウム、硫酸カルシウム等）、高分子系の材料（ＰＭＭＡ、生分解性高分子等）、生体活性ガラス（ｂｉｏａｃｔｉｖｅ  ｇｌａｓｓ）、又は、薬剤/成長因子を担持するマイクロビーズ（ｄｒｕｇ／ｇｒｏｗｔｈ  ｆａｃｔｏｒ−ｃａｒｒｙｉｎｇ  ｍｉｃｒｏｂｅａｄｓ）などの任意の生体適合性材料から作ることができる。
【００３６】
液体成分
液体成分は、粉末成分と混合しながら、セメントペーストを形成することができる任意の硬化溶液（ｓｅｔｔｉｎｇ  ｓｏｌｕｔｉｏｎ）とすることができる。液体は水性、油性、又は、高分子系の液体とすることができる。
【００３７】
混合機構
混合機構は、任意の公知の手動混合機構又は自動混合機構とすることができる。混合は、移動するブレード（ｍｏｖｉｎｇ  ｂｌａｄｅ）、加圧された空気攪拌（ｐｒｅｓｓｕｒｉｚｅｄ  ａｉｒ  ｓｔｉｒｒｉｎｇ）、ボールミル混合（ｂａｌｌ−ｍｉｌｌ  ｍｉｘｉｎｇ）、粉砕混合（ｇｒｉｎｄｉｎｇ  ｍｉｘｉｎｇ）、又は、入れ物の振動/回転によって実行することができる。自動混合は、電気的な駆動、又は、真空／圧力駆動によって、駆動されることができる。
【００３８】
入れ物（容器）
入れ物は、用途及び製造の利便性に応じて、任意の形状とすることができる。入れ物は、限定されないが、（特殊な設計の出口端部を除いて、標準のシリンジと同様の）円筒形状であることが好ましく、混合されたセメントペーストを収容するために用いられる。入れ物の出口端部は、レシーバーに取り付けられる。ピストンは、親指又は任意の公知のデバイスによってレシーバーへとセメントペーストを押し込みながら、入れ物の入り口（ペーストを受容する）端部から挿入されることができる。典型的には、ほとんどの臨床用途の利便性のために、入れ物は、約１０ｍｍ以上、約５０ｍｍ以下の内径、及び、約５０ｍｍ以上、約１５０ｍｍ以下の長さを備える。
【００３９】
レシーバー
（１）“トンネルタイプ”レシーバー、（２）“管タイプ”レシーバー、及び、（３）“ドーナツタイプ”レシーバーの異なる３つのタイプのレシーバーが開示される。しかしながら、他の形態も同様の原理及び思想で設計することができる。
【００４０】
トンネルタイプレシーバー
図１に示すように、このタイプのレシーバー１０は、円筒形の長尺体１１と、長尺体内に形成された複数の並列トンネル１２を有する。長尺体１１は、可能な限り多くの並列トンネル１２が形成されるようにぎっしり詰まった複数の並列トンネルを備えた多管構造を有する。トンネルタイプレシーバーの特有の設計は、混合されたセメントペーストが入れ物からピストンによって押し出されると同時にディスペンシングトンネル（ｄｉｓｐｅｎｓｉｎｇ  ｔｕｎｎｅｌ）の各々に流入することを可能にする。トンネルの内径とほぼ等しい外径又は内径を有する外科用の管を介して、トンネル内に充填されたセメントペーストは、骨空洞に一つずつ容易に注入されることができる。この設計によって移送時間が大幅に減少し、そのことは、特に、骨空洞内に経皮的に挿入される非常に細い管を必要とする侵襲性が最小限の手術に対して、セメントペーストの限られた作業時間のために重要である。
【００４１】
さらに、本発明の設計は、入れ物（容器）の断面積と、全てのトンネルの断面積の合計との間の差を大幅に減少し、それによって、入れ物の出口の外にセメントペーストを押し出すために必要とされる圧力を大幅に減少させる。
【００４２】
より好ましい結果のために、入れ物（出口端部）の断面積は、好ましくは、全てのトンネルの断面積の合計の３倍未満であり、より好ましくは、全てのトンネルの断面積の合計の２倍未満である。比較として、従来型の１０ｃｃのシリンジの入れ物の断面積は、その出口よりも約６０倍大きく、従来型の２０ｃｃのシリンジの入れ物の断面積は、その出口よりも約１００倍大きい。本発明のトンネルタイプレシーバーでは、入れ物（容器）の断面積と全てのトンネルの断面積との差が大幅に減少し、上述したように、そのことは同時に、セメントペーストの移送効率を大幅に向上させ、セメントペーストの移送を大きく妨げる個体と液体の分離を減少させる。
【００４３】
トンネルタイプレシーバーは、円筒形であることが好ましく、そして、入れ物と同様の形状を有することが好ましいが、それに限定されない。レシーバーは、約１０ｍｍ以上、約５０ｍｍ以下の直径、及び、約５０ｍｍ以上、約１５０ｍｍ以下の長さを備える。レシーバーを通り、円筒体の長手軸に対して平行なトンネルは、実質的に等しい直径を有する。各トンネルは、用途に応じて約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下の直径を有する。トンネルは、入れ物の断面積と、全てのディスペンシングトンネルの断面積の合計との差が最小になるように、可能な限り“密集（ｃｌｏｓｅ−ｐａｃｋｅｄ）”される。
【００４４】
図２に示すように、出口端部２１が複数の並列トンネル１２と流体連通するように、コネクタ９１が、入れ物２０の出口端部２１をトンネルタイプレシーバー１０の近位端１９に漏洩のないように連結する。二つの部品が固定される方法に応じて、次の３つの選択が可能である：（１）出口端部２１の内径が長尺体１１の外径に等しい；（２）出口端部２１の外径が、長尺体１１の外径に等しい；又は（３）出口端部２１の外径は、長尺体２１の外径よりも少し小さい。入れ物２０に収容されているセメントペースト８０がピストン７０によって複数の並列トンネル１２内に押し出されるとき、複数の並列トンネル１２内の空気がセメントペースト８０によって押し出されるとともに、セメントペースト８０が複数の並列トンネル１２内に通気性のフィルム９３によって保持されるように、穴開きキャップ９２が、穴開きキャップ９２とレシーバー１０との間に通気性のフィルムを固定するようにレシーバー１０の遠位端に取り付けられる。選択的に、トンネルは、セメントペーストをより容易にトンネル内に流し込むとともに、外科用の管（又は接続管）に押し込むことができるように、近位端１９において少し拡大（直径がトンネルの端部において増加）してもよい。レシーバーは、例えば、ステンレス鋼、ＰＵ、ＰＰ、ＰＥ、テフロン（登録商標）などの任意の医療等級（ｍｅｄｉｃａｌ−ｇｒａｄｅ）の金属材料又は高分子材料から作ることができる。トンネルは、例えば、機械式のドリル加工、レーザー式のドリル加工、押出成形、射出成形などの公知の方法によって製造することができる。
【００４５】
外科用の管６１の一端を骨空洞に挿入したときに、外科用の管６１の残りの部分がプランジャーなしでトンネルからセメントペーストを直接移送するのに十分な長さではない場合、図３に示すように、コネクタ９４が外科用の管６１と接続管６２とを漏洩のないように連結するために使用される。トンネル１２は、外科用の管６１又は接続管６２の外径よりも少し大きい内径を有し、外科用の管６１（又は接続管６２）の一端に連結される。レシーバー１０はセメントペーストが充填されたトンネル１２内でスライドする外科用の管６１又は接続管６２に向かって押され、セメントペースト８０の大部分は、キャップ９２及びフィルム９３による方法か、又は、指による方法のいずれかの方法で閉じられて押されている端部によって、トンネル１２から外科用の管６１又は接続管６２に移送される。従って、トンネル１２内に充填されたセメントペースト８０は、所望の合計量のセメントペーストが外科用の管及び選択的には接続管を介して骨空洞に移送されるまで、外科用の管６１（又は接続管６２）の中に直接押し出されることができる。
【００４６】
あるいは、図４に示すように、トンネル１２内に充填されたセメントペースト８０は、プランジャー７１によって、一つずつ外科用の管６１（又は接続管６２）に押し込まれることができる。
【００４７】
管タイプレシーバー
図５及び図６に示すように、レシーバー１０は、（パイプに類似した）中空体（ｈｏｌｌｏｗ  ｂｏｄｙ）１１'であってよく、トンネルタイプレシーバーと同様に円筒形を備えることが好ましい。中空の円筒体１１’は、中空の円筒体１１’の長手軸に並走する複数の受容管１２’を取り囲み、ピストン７０から押し出された混合されたセメントペースト８０を、受容管１２’の各々に同時に流入させることができる。受容管１２’は、入れ物２０の断面積と、全ての受容管の断面積の合計との差が最小になるように、中空の円筒体１１’内に密集していることが好ましい。トンネルタイプレシーバーと同様に、出口端部２１が複数の受容管１２’と流体連通するように、コネクタ９１が、入れ物２０の出口端部２１を管タイプレシーバー１０の近位端に漏洩のないように連結する。セメントペースト８０がピストン７０によって受容管１２’に同時に流入するように押されるときに、受容管１２’に空気が蓄積することを回避するとともに、レシーバー１０からセメントペーストが漏れるのを回避するために、穴開きキャップ９２が、穴開きキャップ９２とレシーバー１０との間に通気性のフィルム９３を固定するようにレシーバー１０の遠位端に取り付けられる。また、中空の円筒体１１'は、図１に示される円筒形の長尺体１１に類似した多管構造を有する円筒体によって置き換えられてもよく、受容管１２'は、セメントペースト８０がピストン７０によって受容管１２'に同時に流入することができるように、多管構造の複数の開口部に摺動可能に受容される。この場合、図１に示すようなトンネルタイプレシーバーのトンネル１２は、図５に示すような受容管１２の長手方向の開口部であることは明らかである。
【００４８】
好ましくは、管タイプレシーバーは円筒形であり、入れ物と同様の形状を有するが、これに限定されない。中空の円筒体１１'は約１０ｍｍ以上、約５０ｍｍ以下の直径、及び、約５０ｍｍ、以上約１５０ｍｍ以下の長さを備える。管１２'の各々は、用途に応じて、約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下の内径を有する。
【００４９】
管タイプレシーバー及びトンネルタイプレシーバーは構造及び機能が類似しているが、セメントペーストが同時に充填された後、管タイプレシーバーの受容管１２'の各々は、中空の円筒体１１'から取り出されることが可能であるとともに、個別に使用されることが可能である。従って、管タイプレシーバーが使用される場合、複数の骨空洞に同時にセメントペーストを注入することが可能である。
【００５０】
図７に示されるように、セメントペーストが充填された受容管１２'の各々は、外科用の管６１に直接若しくは接続管を介して、又は、延長管６３及び接続管６２を介して連結されることが可能であり、受容管１２'の内径は、外科用の管６１、接続管６２、及び、延長管６３の内径よりも少しだけ大きい。そして、受容管１２'内のセメントペーストは、前述したトンネルタイプレシーバーの場合（図３）に説明したように、プランジャーなしに外科用の管６１に直接的に又は非直接的に移送される。従って、受容管１２'に充填されたセメントペースト８０は、所望の合計量のセメントペーストが注入されるまで、最終的に、一つずつ骨空洞１００に注入される。
【００５１】
あるいは、図８に示されるように、コネクタ９５が受容管１２'と外科用の管６１（又は接続管６２）とを漏洩のないように連結するために使用され、受容管１２'に充填されたセメントペースト８０は、プランジャー７１によって、一つずつ外科用の管６１（又は接続管６２）の中に押し込まれてもよい。この場合、受容管１２'は、外科用の管６１及び接続管６２と同じ内径及び外径を有することができる。管タイプレシーバーは、例えば、ステンレス鋼、ＰＵ、ＰＰ、ＰＥ、テフロン（登録商標）などの任意の医療等級の金属材料又は高分子材料から作ることができる。管は、例えば、押出成形、射出成形などの任意の公知の方法で製造することができる。
【００５２】
ドーナツタイプレシーバー
また、レシーバーは、ドーナツ形状の構造を有していてもよい。図９に示すように、ドーナツタイプレシーバー１０は、軸方向の開口部と軸方向の開口部の周方向に形成された複数の並列トンネル１２とを備えた長尺状の円筒体１１を有する。図１０に示すように、入れ物２０の拡大出口端部２１は、ドーナツ形状の構造に対応するアニュアル開口部（ａｎｎｕａｌ  ｏｐｅｎｉｎｇ）２２を有する。典型的には、レシーバーの直径は、入れ物２０の直径よりも大きい。入れ物２０及びレシーバー１０をクイックコネクタ２４によって容易に接続及び取り外しができるように、入れ物２０のアニュアル開口部２２は、レシーバー１０の内径及び外径に実質的に等しい外径及び内径を有する。それらが接続されると、入れ物２０内の混合されたセメントペースト８０は、ピストン７０によって、レシーバー１０のトンネル１２の各々に同時に流入するように押されることができる。空気がトンネル１２内に捕捉されないように、そして、余分なセメントペーストがトンネル１２から漏れないように、通気性のフィルム９３が、レシーバー１０の下方の端部からトンネル１２を覆うために使用される。入れ物２０からドーナツタイプレシーバー１０に混合されたセメントペースト８０をより効率的に移送するために、入れ物２０に摺動可能に収容されているピストン７０は、実質的にドーム形状を逆さにした形状のくぼみを有する。
【００５３】
ドーナツタイプレシーバー１０は、約２０ｍｍ以上、約１００ｍｍ以下の外径、約１０ｍｍ以上、約９０ｍｍ以下の内径、そして、約１０ｍｍ以上、約１００ｍｍ以下の長さを備える。各トンネル１２は、用途に応じて約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下の直径を有する。長尺状の円筒体１１内のトンネル１２は、入れ物２０のアニュアル開口部２２の断面積と、レシーバー１０の全てのトンネル１２の断面積の合計との差が最小になるように、可能な限り“密集”している。より良好な結果のために、入れ物２０のアニュアル開口部２２の断面積は、好ましくはレシーバー１０の全てのトンネル１２の断面積の合計の３倍未満であり、より好ましくは２倍未満である。
【００５４】
あるいは、図１１及び図１２に示すように、ドーナツタイプレシーバー１０の長尺体１１は、ドーナツ形状の構造の近位端から突出する軸方向のドーム１３を有し、複数の並列トンネル１２は、長尺体１１の軸方向のドーム１３周りの周方向に形成され、入れ物２０の拡大出口端部２１は、軸方向のドーム１３まわりにアニュアル開口部２２を形成するようにドーナツ形状の構造の近位端に漏洩のないように連結され、複数の並列トンネル１２と流体連通する。
【００５５】
ドーナツタイプレシーバーの設計の特有な利点は、図１３に示すように、レシーバー１０（カートリッジ１０）が容易かつ迅速に“ガン”デバイス５０に取り付けられることができ、カートリッジの各トンネル内のセメントペーストが自動的に又は半自動的にガンデバイスによって注入されることができることである。このガンタイプの移送装置の設計では、プランジャー７１が各トンネルの外にセメントペーストを押し出すように組み込まれる。プランジャーは、滑らかにトンネルに出入りできるように、トンネルの直径よりも少し小さな直径を有する。プランジャーは、カートリッジの各トンネルの一部まで挿入されてもよいし、全体に渡って挿入されてもよい。プランジャーの直線運動は、任意の公知の機構によって駆動されてよい。
【００５６】
各ストロークの後に、カートリッジ１０が、次のトンネルがプランジャー７１及び外科用の管６１（又は接続管６２）に整列する新しい位置まで回転するように、ガンデバイス５０は、カートリッジの長手軸まわりに回転するためにカートリッジ１０を駆動するための機構をさらに有する。カートリッジの回転は、任意の公知の機構によって駆動されることができる。所望の合計量のペーストがカートリッジの外に移送されるまで、次々にこの注入運動/回転運動は繰り返され、セメントペーストが各トンネルの外に注入される。
【００５７】
ドーナツタイプレシーバーは、例えば、ステンレス鋼、テフロン（登録商標）、ＰＰ、ＰＥ、ＰＵなどの任意の医療等級の金属材料又は高分子材料から作ることができる。カートリッジの複数のトンネルは、例えば、機械加工、機械式のドリル加工、レーザー式のドリル加工、押出成形、射出成形などの任意の公知の方法で製造することができる。
【００５８】
本発明によれば、（トンネルタイプのレシーバー及びドーナツタイプのレシーバー用の）全てのトンネル及び（管タイプレシーバー用の）全ての受容管にペーストが充填された後に、レシーバーは入れ物から取り外される。ペーストが露出する端部（入れ物の出口に取り付けられる端部）は、フロントエンド（用途に応じて、外科用の管又は接続管に接近する端部）として使用され、セメントペーストを外科用の管又は接続管に移送させる。
【００５９】
本発明での使用に適した外科用の管は、セメントペーストの移送を容易にするように、空洞内に挿入される管である。侵襲性が最小限の手術のために、外科用の管は、経皮的に最小限の傷で骨空洞内に挿入されることができる小さな直径で薄壁の管であることが好ましい。外科用の管は、用途に応じて、約１ｍｍ以上、約３ｍｍ以下の内径、約５０ｍｍ以上、約２５０ｍｍ以下の長さを備える。外科用の管は、ステンレス鋼、及び、チタン合金等の高強度で医療等級の金属から作ることが好ましい。外科用の管は、任意の公知の方法で製造することができる。ドリリング（ｄｒｉｌｌｉｎｇ）又はハンマリング（ｈａｍｍｅｒｉｎｇ）を容易にするための鋭利な頭部を備えた細い棒が外科用の管に囲まれていることが好ましい。開口部がドリリング又はハンマリングによって生成された後に、細い棒は取り出され、外科用の管が空洞内に残る。外科用の管が十分に長い場合は、各トンネル又は管に充填されたセメントペーストは外科用の管に直接移送されてもよい。
【００６０】
本発明で使用される（例えば、ＰＵ、ＰＰ、ＰＥ、およびテフロン（登録商標）などの屈曲可能な高分子材料から作られた）接続管は、セメントペーストが充填されたトンネル又は受容管と外科用の管とを接続するために組み込まれる。この場合、各トンネル内又は受容管内のペーストは接続管内に移送され、その後、後続のセメントペーストによって外科用の管内に押し込まれる。
【００６１】
本発明で使用される（好ましくは、例えば、ＰＵ、ＰＰ、ＰＥ、テフロン（登録商標）などの屈曲可能な高分子材料から作られた）延長管は、接続管と外科用の管を接続するために組み込まれる。この延長管は、外科医が手術中に装置を容易に操作できるだけなく、Ｘ線でガイドされた手術部位から遠く離れた位置に外科医の手を維持するために使用される。この場合、各トンネル（又は受容管）内のペーストは、初めに接続管に移送され、続いて延長管に移送され、最終的に外科用の管に移送され、セメントペーストは、トンネルごとに後続のセメントペーストによって外科用の管を介して空洞内の全体に渡って移送される。
【００６２】
外科用の管、接続管及び延長管は、実質的に同じ内径を有する。外科用の管、接続管及び延長管の内径より少し小さな直径を有し、管の任意の部分に残留しているセメントペーストを取り除く/押し出すことが可能なプランジャーが提供されることが好ましい。
【００６３】
中空の円筒体１１'、４つの水平なパーティションボード（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ  ｐａｒｔｉｔｉｏｎ  ｂｏａｒｄ）１１ｈ、及び、４つの垂直なパーティションボード（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｐａｒｔｉｔｉｏｎ  ｂｏａｒｄ）１１ｖを含む改良されたトンネルタイプレシーバー１０が図１４に示されている。水平なパーティションボード１１ｈ及び垂直なパーティションボード１１ｖは、全て、中間部分に達するスリットを有し、そのスリットによって、水平なパーティションボード１１ｈ及び垂直なパーティションボード１１ｖは、分割された壁構造体１１''を形成するように互いに係合される。分割された壁構造体１１''は、改良されたトンネルタイプレシーバー１０を形成するように中空の円筒体１１'に差し込まれる。
【００６４】
図１５において、中空の円筒体１１'、二つの円筒形の管ホルダー１４、及び、複数の受容管１２'を含む改良された管タイプレシーバー１０が示されている。二つの軸方向の溝１４１が円筒形の管ホルダー１４の外周面に形成され、軸方向の溝１４１に対応する軸方向の突出部１１１が中空の円筒体１１'の端部の拡大開口部の内壁に形成されている。二つの円筒形の管ホルダー１４が、軸方向の突出部１１１と係合する軸方向の溝１４１とともに中空の円筒体１１'の二つの端部に配置されており、それによって、二つの円筒形の管ホルダー１４の開口部１５は互いに整列し、受容管１２'は、それぞれ、二つの円筒形の管ホルダー１４の開口部１５に受容される。中空の円筒体１１'の二つの端部の各々は、円筒形の管ホルダー１４の外径に等しい直径の拡大開口部を有し、標準の開口部が中空の円筒体１１'の二つの端部の間にあり、縦壁が拡大開口部と標準の開口部との境界にあり、縦壁は、中空の円筒体１１'の標準の開口部への円筒形の管ホルダー１４の挿入を規制することができる。改良された管タイプレシーバー１０の近位端１９が、入れ物２０の出口端部２１の薄壁部に差し込まれることができ、入れ物２０の出口端部２１が、二つの円筒形の管ホルダー１４の開口部１５に配置された複数の受容管１２’に流体連通するように、入れ物２０の出口端部２１は薄壁部（拡大開口部）を有する。入れ物２０内のセメントペースト８０が受容管１２’の各々に同時に流入するようにピストン７０によって押されるとき、受容管１２’内の空気の蓄積を回避するとともに、レシーバー１０からのセメントペーストの漏れを回避するために、穴開きキャップ９２が、穴開きキャップ９２とレシーバー１０との間に通気性のフィルム９３を固定するためにレシーバー１０の遠位端に取り付けられる。
【００６５】
図１６は、別の改良された管タイプレシーバー１０を示しており、８つの受容管１２’は、１／８に分割された円筒形の管ホルダー１４の二つのロール（ｒｏｌｌ）の開口部１５に受容され、１／８に分割された円筒形の管ホルダー１４は、管タイプレシーバー１０を形成するために巻かれて中空の円筒体１１’に差し込まれることができる。
【００６６】
本発明のレシーバーは必ずしも円筒形である必要はない。図１７及び図１８に示すように、レシーバー１０は中空体１１’を有し、中空体１１’は、円形のリアエンド及び正方形のフロントエンドと、円形のリアエンドに差し込まれる二つの軸方向の溝１４１を備えた後方管ホルダー１４ｒと、正方形のフロントエンドに差し込まれる前方管ホルダー１４ｆを有する。管タイプレシーバー１０を形成するために、８つの受容管１２’が開口部１５に受容されることができるように、後方管ホルダー１４ｒ及び前方管ホルダー１４ｆの両方が、同一で互いに整列している８つの開口部１５を有する。この管タイプレシーバー１０は、上述した本発明の他の実施形態と同様に、受容管１２’にセメントペーストを充填するためのセメントペーストの入れ物に接続することができる円形のリアエンドを有する。８つの受容管１２’に充填されたセメントペーストの移送を容易にするために、排出アダプター５１がレシーバー１０の正方形のフロントエンドを覆っている。排出アダプター５１は、正方形の前方管ホルダー１４ｆの８つの開口部１５に受容される８つの受容管１２’に対応する８つのストップ部（ｓｔｏｐ）５２を定めるトラック（ｔｒａｃｋ）を備えて形成され、セメントの排出部（ｃｅｍｅｎｔ  ｏｕｔｌｅｔ）５３は、トラックの８つのストップ部５２にスライドして出入りするように次々に押し込まれることができ、そして、それによって、受容管１２’に充填されたセメントペーストは、セメントの排出部５３を介して、プランジャーによって外科用の管又は接続管へと押し込まれることができる。
【００６７】
図１９には、レシーバー１０において、セメントペーストを移送するためのラチェット機構を備えた排出アダプター５１が示されている。排出アダプター５１は回転シート５４を有しており、レシーバー１０は標準的なスピンドル／円孔（ｒｏｕｎｄ  ｈｏｌｅ）の構造によって回転可能にその中に受容される。レシーバー１０は、レシーバー１０の並列トンネル１２又は受容管１２’に対応したラチェット歯（ｒａｔｃｈｅｔ  ｔｅｅｔｈ）５５を表面に備えて提供され、回転シート５４は、レシーバー１０が一つの方向（反時計まわり）のみに回転可能なように、ラチェット歯５５に係合するように内壁に二つの戻り止め（ｄｅｔｅｎｔ）５６を備えて提供される。戻り止め５６が二つのラチェット歯５５の縦壁と接触するときに、レシーバー１０の並列トンネル１２又は受容管１２’と整列する二つの軸方向の開口部を備えた回転するベース部（ｒｏｔａｔｉｎｇ  ｂａｓｅ）５４が提供され、回転するベース部は、さらに、二つの軸方向の開口部のうちの一つにセメントの排出部５３を備え、それにより、他の軸方向の開口部に挿入されているプランジャーは、セメントの排出部５３を介して、並列トンネル１２又は受容管１２’に充填されたセメントペーストを外科用の管又は接続管に押し込むことができる。従って、全ての並列トンネル１２又は受容管１２’内のセメントペーストは、回転するベース部５４内でレシーバー１０をラチェットで動かすことによって次々に移送されることができる。
【００６８】
図２０ａ、図２０ｂ及び図２０ｃには、レシーバー１０内のセメントペーストを移送するためのシール機構（ｓｅａｌｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）及びブロック機構（ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を備えた排出アダプター５１が示される。排出アダプター５１は一の側部にセメントの排出部５３を備えて形成され、他の側部においてレシーバー１０の一端に回転可能に接続される。図２０ｃに示されるように、排出アダプター５１は、さらに、セメントの排出部５３の開口部を取り囲むＯリング（Ｏ−ｒｉｎｇ）５７、複数の凹部、及び、複数の凹部に収容された複数のボール５８を他の側部に備えて提供される。Ｏリング５７は、セメントの排出部５３と受容管１２’のうちの一つが互いに漏洩のないように流体連通することを保証し、ボール５８は、レシーバー１０の他の受容管１２’を漏洩のないように塞ぐ。別の類似した排出アダプター５１が図２０ｂに示されており、図２０ａのボール５８はエラストマー製のプラグ（ｅｌａｓｔｏｍｅｒ  ｐｌｕｇ）５８’に置き換えられている。さらに別の類似した排出アダプター５１が図２０ｃに示されており、図２０ａの凹部及びボール５８は、排出アダプターに一体的に形成された面取りされた円筒形のプラグ５８’’に置き換えられている。図２０ａから図２０ｃに示されている排出アダプター５１は、セメントの排出部５３を介してセメントペーストが受容管１２’から外科用の管又は接続管に次々に移送されるときに、受容管１２’に充填されたセメントペーストが漏洩するのを回避する。
【００６９】
図２１に示されるように、波形形状のタック（ｗａｖｅ−ｌｉｋｅ  ｔａｃｋ）５９１を、レシーバー１０の表面の周りに形成することができる。排出アダプター５１が回転されたときに、排出アダプター５１が上下に移動できるように、１対のスライドガイド（ｓｌｉｄｉｎｇ  ｇｕｉｄｅ）５９２が対向して排出アダプター５１の内壁に形成され、スライドガイド５９２は波形形状のタック５９１に受容される。排出アダプター５１は、外側の側部にセメントの排出部５３を備えて形成されており、反対側の側部にはレシーバー１０の受容管１２に対応するＯリング５７をさらに備え、Ｏリング５７のうちの一つはセメントの排出部５３の開口部を取り囲む。スライドガイド５９２と波形形状のタック５９１の係合によって、排出アダプター５１が回転されてレシーバー１０の下方に移動するとき、Ｏリング５７はレシーバー１０の管ホルダー１４によって押され、排出アダプター５１が回転されてレシーバー１０の上方に移動するとき、Ｏリング５７は摩擦なしに移動する。結果として、受容管１２’内に充填されたセメントペーストは、セメントの排出部５３を介して漏洩することなしに代わる代わる外科用の管又は接続管に移送されることができる。
【００７０】
本発明は、特定の実施形態の具体的な詳細を参照して説明されたが、その詳細な説明は、本発明の範囲を限定するものとみなされることを意図していない。多くの改良及び変形が上述した開示内容に照らして可能である。
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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