(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合し、前記骨セメントの親成分としてモノマー液およびセメント粉末を収納する装置であって、
前記骨セメントを混合するための内部を備えるカートリッジ（８、６８）であって、前記内部は片側が可動式送出プランジャ（２６、２８、８６、８８）によって閉止される、カートリッジ（８、６８）と、
モノマー液容器（５、６５）を受容するための、少なくとも一部の領域が閉止される側壁を備える受容部（４、６４）であって、変形可能な閉止された側壁（６、６６）を少なくとも１つ有する、受容部（４、６４）と、
開口されたモノマー液容器（５、６５）の内容物がスクリーン（４２、１０２）および／またはフィルタ（４２、１０２）を通って流れるように前記受容部（４、６４）の下方に配置される、スクリーン（４２、１０２）および／またはフィルタ（４２、１０２）と、
前記モノマー液が前記カートリッジ（８、６８）の前記内部にそれを通って送られることになる、連結ライン（９、６９）と、
前記受容部（４、６４）と前記カートリッジ（８、６８）の前記内部との間の流体ライン（９、４４、６９、１０４）に中空シリンダ（１、６１）が配置されるように、前記連結ライン（９、６９）に連結され流体連結部（４４、１０４）によって前記受容部（４、６４）に連結される、中空シリンダ（１、６１）であって、前記中空シリンダ（１、６１）内にはポンププランジャ（２、６２）が配置され、前記ポンププランジャ（２、６２）は前記中空シリンダ（１、６１）内で軸方向に変位可能である、中空シリンダ（１、６１）と、
前記受容部（４、６４）の前記変形可能な側壁（６、６６）に対して移動可能なように装着される開口装置（３、６３）であって、前記開口装置（３、６３）は前記中空シリンダ（１、６１）に延び、前記ポンププランジャ（２、６２）を前記中空シリンダ（１、６１）に押し込むことによって、前記開口装置（３、６３）は前記受容部（４、６４）の前記変形可能な側壁（６、６６）に押し付けられることになり、そうすることで、前記変形可能な側壁（６、６６）は、前記受容部（４、６４）に位置するモノマー液容器（５、６５）が前記開口装置（３、６３）の圧力によって開口されることになるように変形する、開口装置（３、６３）と
を有する、装置。
【請求項２】
前記モノマー液は、前記開口されたモノマー液容器（５、６５）から前記中空シリンダ（１、６１）に流入でき、前記連結ライン（９、６９）は、前記ポンププランジャ（２、６２）を前記中空シリンダ（１、６１）に押し込むことで、モノマー液が前記ポンププランジャ（２、６２）によって前記中空シリンダ（１、６１）から押し出されて前記連結ライン（９、６９）を通って前記カートリッジ（８、６８）の前記内部に至ることになるように、前記中空シリンダ（１、６１）を前記カートリッジ（８、６８）の前記内部に連結することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記カートリッジ（８、６８）には外部から操作可能な混合装置（２０、８０）が配置され、前記混合装置（２０、８０）は、前記送出プランジャ（２６、２８、８６、８８）の供給孔を通して前記カートリッジ（８、６８）の前記内部に案内され移動可能なように装着される、混合ロッド（２２、８２）によって操作可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
前記セメント粉末は前記カートリッジ（８、６８）の前記内部に収容されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記セメント粉末は透過せず前記モノマー液は透過するフィルタ（１８、７８）が、前記連結ライン（９、６９）と前記カートリッジ（８、６８）の前記内部との間に配置されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、前記連結ライン（９、６９）の少なくとも一部分が配置されるスタンド（３８、４０、９８、１００）を有し、前記カートリッジ（８、６８）は、前記スタンド（３８、４０、９８、１００）に解放可能なように連結され、前記セメント粉末は透過せず前記モノマー液は透過する前記フィルタ（１８、７８）は、前記装置の前記スタンド（３８、４０、９８、１００）に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記受容部（４、６４）は、前記中空シリンダ（１、６１）の円周面で前記中空シリンダ（１、６１）につながることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記連結ライン（９、６９）は、前記中空シリンダ（１、６１）に、前記中空シリンダ（１、６１）の底側で連結され、前記ポンププランジャ（２、６２）は、前記中空シリンダ（１、６１）の反対側に配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記中空シリンダ（１、６１）は、前記ポンププランジャ（２、６２）の反対側に、円錐形の、半円錐形の、または下に向かって先細りするベース（５０、１１０）を有し、前記ポンププランジャ（２、６２）のうちの前記中空シリンダ（１、６１）の前記ベース（５０、１１０）を向く面（５２、１１２）は、前記ベース（５０、１１０）のネガティブ形状を形成することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
前記装置は、緊張状態の圧縮ばね（７５）および少なくとも１つのデテント（４８、７１、１０８）を有し、前記圧縮ばね（７５）および／または前記ポンププランジャ（２、６２）は、前記デテント（４８、７１、１０８）によって解放可能なように拘束され、前記圧縮ばね（７５）は、前記デテント（４８、７１、１０８）が解放されると前記ポンププランジャ（２、６２）に圧力を加え、そうすることで、前記ポンププランジャ（２、６２）が前記中空シリンダ（１、６１）に押し込まれることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
前記中空シリンダ（１、６１）と前記カートリッジ（８、６８）の前記内部との間の前記連結ライン（９、６９）は上を向くループ（１０、７０）を有し、前記ループ（１０、７０）の最も高い点は、前記中空シリンダ（１、６１）につながる前記受容部（４、６４）のマウス部（４４、１０４）の上方に位置することを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
前記中空シリンダ（１、６１）の体積が前記モノマー液容器（５、６５）の前記モノマー液の体積以下であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１３】
前記開口装置（３、６３）は、軸を中心に回転可能になるように前記受容部（４、６４）に対して装着されるレバー（３、６３）であり、前記レバー（３、６３）の自由端（７、６７）が、前記ポンププランジャ（２、６２）によって前記受容部（４、６４）の前記変形可能な側壁（６、６６）に押付け可能であり、そうすることで、前記レバー（３、６３）の前記自由端（７、６７）は、前記受容部（４、６４）に位置し前記受容部（４、６４）に対応するモノマー液容器（５、６５）が、前記レバー（３、６３）の前記自由端（７、６７）の圧力によって開口されることになるように、前記変形可能な側壁（６、６６）を変形することを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１４】
前記自由端（７、６７）は前記レバー（３、６３）と共に前記中空シリンダ（１、６１）の内側に配置され、前記軸から始端する前記レバー（３、６３）が前記自由端（７、６７）および前記変形可能な側壁（６、６６）と共に、回転軸によって形成される角の反対の区間としてウェブ（５６、１１６）を有する三角形を形成するように前記変形可能な側壁（６、６６）に当接し、前記三角形は前記中空シリンダ（１、６１）内に配置されることを特徴とする、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記受容部（４、６４）はエラストマーから構成されるかもしくはエラストマー製のインサートを備え、前記エラストマーは、ショア硬さが６０超であり、前記エラストマーは、シリコーンゴムまたはエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記モノマー液容器（５、６５）を支持するショルダが前記受容部（４、６４）内に配置され、前記ショルダは、前記モノマー液容器（５、６５）のベースの面積の半分または前記モノマー液容器（５、６５）の断面積の半分よりも小さいことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記ポンププランジャ（２、６２）が前記中空シリンダ（１、６１）中を移動する際に、前記開口装置（３、６３）の自由端（７、６７）は、力のベクトルが前記スクリーン（４２、１０２）および／もしくは前記フィルタ（４２、１０２）に向けられる成分を有するように、前記変形可能な側壁（６、６６）を押圧してかつ／または前記受容部（４、６４）に挿入されたモノマー液容器（５、６５）を前記受容部（４、６４）に押圧することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
前記開口装置（３、６３）は前記流体連結部（４４、１０４）の上方で前記中空シリンダ（１、６１）中に延びることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１９】
前記ポンププランジャ（２、６２）は手動で解放可能な係止装置（４８、１０８）によって適位置に固定可能であり、前記係止装置（４８、１０８）は、前記ポンププランジャ（２、６２）が前記中空シリンダ（１、６１）内で前記開口装置（３、６３）上を軸方向に変位した後に、前記中空シリンダ（１、６１）内で前記受容部（４、６４）に対して前記流体連結部のマウス部（４４、１０４）の上方に前記ポンププランジャ（２、６２）をロックし、そうすることで、前記中空シリンダ（１、６１）内の前記ポンププランジャ（２、６２）は、前記係止装置（４８、１０８）が解放されないときは、前記流体連結部の前記マウス部（４４、１０４）上を移動不能であり、前記係止装置（４８、１０８）は、前記ポンププランジャ（２、６２）に配置されるかまたは前記ポンププランジャ（２、６２）を通って延びることを特徴とする、請求項１〜９、１１〜１８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２０】
骨セメントを混合する方法であって、時間順のステップ：
Ａ）ポンププランジャ（２、６２）が中空シリンダ（１、６１）に押し込まれるステップであって、前記ポンププランジャ（２、６２）が移動することで開口装置（３、６３）が受容部（４、６４）の変形可能な側壁（６、６６）に押し付けられる、ステップと、
Ｂ）前記受容部（４、６４）の前記側壁（６、６６）が前記開口装置（３、６３）によって変形することで、モノマー液を収容するモノマー液容器（５、６５）が開口されるステップと、
Ｃ）前記モノマー液が前記開口されたモノマー液容器（５、６５）から前記中空シリンダ（１、６１）に流入するステップと、
Ｄ）前記ポンププランジャ（２、６２）が前記中空シリンダ（１、６１）中にさらに押し込まれ、そうなることで、前記モノマー液が前記中空シリンダ（１、６１）から押し出されて連結ライン（９、６９）を通ってカートリッジ（８、６８）の内部に至るステップであって、前記カートリッジ（８、６８）の前記内部にセメント粉末が位置する、ステップと、
Ｅ）前記モノマー液と前記セメント粉末とが前記カートリッジ（８、６８）の前記内部で混合されるステップと
を有する方法。
【請求項２１】
請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置を用いて実行されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記ポンププランジャ（２、６２）の移動はステップＡ）で係止装置（４８、１０８）によって停止され、前記係止装置（４８、１０８）は、前記ポンププランジャ（２、６２）が前記中空シリンダ（１、６１）にさらに押し込まれることを可能にするためにステップＤ）の前に解放されることを特徴とする請求項２０または２１に記載の方法。
【請求項２３】
前記ポンププランジャ（２、６２）は、緊張状態のばね要素（７５）によって前記中空シリンダ（１、６１）に押し込まれ、そのために、前記ポンププランジャ（２、６２）および／または前記ばね要素（７５）に係合する係止手段（７１）またはデテントが前もって解放されることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
前記モノマー液と前記セメント粉末とは、回転可能かつ長手方向に変位可能になるように前記カートリッジ（８、６８）の前記内部に案内される混合ロッド（２２、８２）を動かすことによって混合装置（２０、８０）が操作されるという点で、前記内部において前記混合装置（２０、８０）によって混合され、混合工程の後に、前記混合ロッド（２２、８２）は、止まるまで前記カートリッジ（８、６８）の前記内部から引き抜かれ、止まるまで引き抜かれた後に、前記混合ロッド（２２、８２）は、所定の破壊点で折り取られることを特徴とする、請求項２０〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
完全に混合されたセメントペーストを収容する前記カートリッジ（８、６８）は、前記連結ライン（９、６９）、前記中空シリンダ（１、６１）、および前記受容部（４、６４）から解放され、前記完全に混合されたセメントペーストは、前記カートリッジ（８、６８）内に軸方向に移動可能になるように装着され前記カートリッジ（８、６８）の前記内部の片側で境界を定める、送出プランジャ（２６、２８、８６、８８）の推進によって、前記カートリッジ（８、６８）の前記内部から送出されることを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
前記モノマー液は、前記カートリッジ（８、６８）の前記内部の真空によって前記カートリッジ（８、６８）に吸い込まれ、前記カートリッジ（８、６８）の前記真空は、前記カートリッジ（８、６８）に拘束される前記送出プランジャ（２６、２８、８６、８８）によって前記カートリッジ（８、６８）の前記内部を排気することによって生じることを特徴とする、請求項２０〜２５のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合し、その骨セメントの親成分を収納する装置に関する。具体的には、本発明は、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合し、その骨セメントの親成分としてモノマー液およびセメント粉末を収納する装置に関する。
【０００２】
本発明はさらに、骨セメント、具体的には、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ：ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ  ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）骨セメントを調べると、Ｃｈａｒｎｌｅｙ氏の先駆的な研究（非特許文献１）にさかのぼることができる。ＰＭＭＡ骨セメントは液体モノマー成分および粉末成分から構成される。モノマー成分は通常、メチルメタクリレートモノマー、およびその中に溶解された活性化剤（Ｎ，Ｎ‐ジメチル‐ｐ‐トルイジン）を含有する。骨セメント粉末としても知られる粉末成分は、１つまたは複数のポリマー、Ｘ線不透過物質、および反応開始剤である過酸化ジベンゾイルを含む。粉末成分のポリマーは、メチルメタクリレートと、スチレン、メチルアクリレート、または同様のモノマーなどのコモノマーとをベースに、重合、好ましくは懸濁重合によって生成される。粉末成分をモノマー成分と混合すると、メチルメタクリレートにおいて粉末成分のポリマーが膨張することによって、塑性変形可能なペーストである実際の骨セメントが得られる。粉末成分がモノマー成分と混合されると、Ｎ，Ｎ‐ジメチル‐ｐ‐トルイジン活性化剤が過酸化ジベンゾイルと反応してラジカルが形成される。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する。メチルメタクリレートの重合が続くと、凝固するまでセメントペーストの粘性が上昇する。
【０００４】
ポリメチルメタクリレート骨セメントに最も頻繁に用いられるモノマーがメチルメタクリレートである。レドックス開始剤系は通常、過酸化物と、促進剤と、必要な場合は適切な還元剤とから構成される。ラジカルは、レドックス開始剤系の要素が全て相互作用するときにだけ形成される。この理由から、レドックス開始剤系の要素は、ラジカル重合を誘発できないように別々の親成分内に用意される。組成が適切であれば、親成分は収納が安定する。２つの親成分が混合されてセメントペーストが形成されるときにのみ、２つのペースト、液体、または粉末として予め別々に収納されたレドックス開始剤系の要素が互いに反応して、少なくとも１つのモノマーのラジカル重合を誘発するラジカルが形成される。その後、ラジカル重合により、モノマーを使用しながらポリマーが形成され、セメントペーストが硬化する。
【０００５】
ＰＭＭＡ骨セメントは、セメント粉末をモノマー液と混合することによってへらを用いて適切な混合用容器内で混合することができる。この手順の不利な点は、作られたセメントペーストに空気の混入が形成される可能性があるかまたは存在する可能性があり、そうなると、硬化した骨セメントの機械的特性に悪影響を及ぼすことがあり、したがって、後から骨セメントの不安定化を引き起こす恐れがあるという点である。
【０００６】
骨セメントペーストへの空気の混入を避けるために、複数の真空セメンティングシステムが提案されており、例として以下の文献を列挙する：特許文献１〜１３。提示した真空セメンティングシステムの場合は、減圧を発生させるために、外部の真空ポンプに連結する必要がある。これらは、通常、ベンチュリ原理を利用した圧縮空気によって動作する。真空ポンプを動作させるために必要な圧縮空気は、固定型の圧縮空気機構または電動圧縮機から取り込まれる。さらに、真空を発生させるために電動真空ポンプを用いることも可能である。
【０００７】
セメンティング技術のさらなる発展は、セメント粉末とモノマー液の両方が混合システムの別々の区画に既に詰め込まれており、セメント施用の直前になって初めてセメンティングシステム内で互いに混合される、セメンティングシステムを含む。このような閉鎖型フルプリパック式混合システムは特許文献１４〜１９で提案されてきた。こうした混合システムの場合にも外部の真空源が必要である。
【０００８】
特許文献２０は、セメントカートリッジを閉止するための２部片の送出プランジャを有する、一般的な混合装置を開示する。その文献では、気体透過性の殺菌プランジャと気体不透過性のシーリングプランジャとの組み合わせが用いられる。閉鎖型の真空混合システムのこのような原理は、ヘレウス  メディカル  ゲーエムベーハー（Ｈｅｒａｅｕｓ  Ｍｅｄｉｃａｌ  ＧｍｂＨ）によって生産および配布される、閉鎖型ＰＡＬＡＣＯＳ（登録商標）ＰＲＯセメンティングシステムによって実現される。
【０００９】
特許文献２１は、ポリメチルメタクリレート骨セメント粉末がカートリッジに収納され、セメント粉末がカートリッジの全体積を占め、セメント粉末粒子間の中間の空間はカートリッジに収納されたセメント粉末を用いて骨セメントペーストを生産するのに必要なモノマー液の体積に相当するような体積を有する装置を提案する。こうした装置は、真空によってモノマー液が上方からカートリッジに導入され、そのために、カートリッジの下面の真空ポートに真空が印加されるように構築される。その結果、モノマー液はセメント粉末によって引っ張られ、セメント粒子の中間の空間に位置する空気がモノマー液に置き換えられる。そこでは、形成されるセメントペーストの攪拌棒を用いた機械的混合は行われない。
【００１０】
そのシステムの不利な点はモノマー液によって急速に膨張するセメント粉末をその装置で混合できないことである。というのは、急速に膨張するセメント粉末粒子は、セメント粉末にモノマー液が最大約１から２ｃｍ侵入した後にゲルタイプのバリアを形成し、セメント粉末全体にわたるモノマー液の移動を妨げるからである。さらに、真空の影響により、モノマー液がセメント粉末に完全に浸入した後に、真空ポートを介してモノマー液が吸い取られる可能性を除外することができない。そのとき、ラジカル重合によって硬化するために十分なモノマー液が利用できないか、または混合比が、したがって、骨セメントの粘度も意図せずに変わる。さらに、モノマー液よりも明らかに軽い空気が、重量によって下向きに真空ポートに向かって移動するのではなくセメント粉末内で上向きに動こうとするので、セメント粉末粒子間に捕捉される空気はモノマー液によって上方から下向きに置き換えられることになることが課題である。
【００１１】
真空混合システムがセメンティングのために用いられるときは、外部真空ポンプを設けなければならない。こうした真空ポンプは高コストであり、使用後は清掃しなければならない。さらに、真空ポンプを真空混合システムに連結するために真空ホースが必要とされる。こうした真空ホースは真空混合システムと共に設けなければならない。したがって、真空混合システムを用いて混合する前に、まず真空ポンプを手術室（ＯＰ室）で組み立て、圧縮空気または電力などのエネルギー源に接続しなければならない。次いで、真空ポンプは真空ホースによって真空混合システムに連結される。こうした組立てステップは貴重なＯＰ時間を犠牲にし、起こり得るエラーを発生させやすい。真空ポンプ、真空混合システムおよび外部エネルギー源への連結ライン、ならびに供給ラインは空間を必要とし、つまずく危険および障害物となる可能性を示し、このことは場合によってはあわただしい手術中の手技を妨害することがある。
【００１２】
特許文献２２によって興味深い概念が提案されている。その文献では、セメント粉末は排気済みのカートリッジに収納され、モノマー液は別個の容器内に位置する。圧力下にあるカートリッジが開かれると、空気が流入することなくモノマー液がカートリッジ中に吸い込まれる。空気の混入のない骨セメントペーストが生産される。こうした概念は、使用前の収納中にカートリッジを真空気密の状態で閉止したままにし、未殺菌の空気が入ることができないようにする必要がある。そのために、カートリッジは安定した状態で空気を通さないようにシールしなければならない。したがって、その不利な点は、構造が複雑であることと、混合ロッドまたは混合チューブのための供給孔が簡単に恒久的に真空気密にできないので、モノマー液の吸引後に外部操作される混合システムによってカートリッジの内容物混合できないことである。現在までに知られる全てのフルプリパック式混合システムが、モノマー液をセメント粉末に移送するために真空または減圧を用いる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第６０３３１０５（Ａ）号
【特許文献２】米国特許第５６２４１８４（Ａ）号
【特許文献３】米国特許第４６７１２６３（Ａ）号
【特許文献４】米国特許第４９７３１６８（Ａ）号
【特許文献５】米国特許第５１００２４１（Ａ）号
【特許文献６】国際公開第９９／６７０１５（Ａ１）号
【特許文献７】欧州特許出願公開第１０２０１６７（Ａ２）号
【特許文献８】米国特許第５５８６８２１（Ａ）号
【特許文献９】欧州特許出願公開第１０１６４５２（Ａ２）号
【特許文献１０】独国特許出願公開第３６  ４０  ２７９（Ａ１）号
【特許文献１１】国際公開第９４／２６４０３（Ａ１）号
【特許文献１２】欧州特許出願公開第１００５９０１（Ａ２）号
【特許文献１３】米国特許第５３４４２３２（Ａ）号
【特許文献１４】欧州特許出願公開０６９２２２９（Ａ１）号
【特許文献１５】独国特許第１０  ２００９  ０３１  １７８（Ｂ３）号
【特許文献１６】米国特許第５９９７５４４（Ａ）号
【特許文献１７】米国特許第６７０９１４９（Ｂ１）号
【特許文献１８】欧州特許出願公開ドイツ語翻訳第６９８  １２  ７２６（Ｔ２）号
【特許文献１９】米国特許第５５８８７４５（Ａ）号
【特許文献２０】独国特許第１０  ２００９  ０３１  １７８（Ｂ３）号
【特許文献２１】国際公開第００／３５５０６（Ａ１）号
【特許文献２２】欧州特許出願公開第１８８６６４７（Ａ１）号
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｃｈａｒｎｌｅｙ，Ｊ．著「Ａｎｃｈｏｒａｇｅ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｆｅｍｏｒａｌ  ｈｅａｄ  ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｓｈａｆｔ  ｏｆ  ｔｈｅ  ｆｅｍｕｒ」Ｔｈｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｂｏｎｅ  ａｎｄ  Ｊｏｉｎｔ  Ｓｕｒｇｅｒｙ第４２巻（１９６０年）ｐ．２８‐３０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
したがって、本発明の目的は、従来技術の不利な点を克服することである。具体的には、外部真空源を備える既知の真空混合システムの不利な点が克服されることになる。本明細書では、本発明は、とりわけ、ポリメチルメタクリレート骨セメント粉末（セメント粉末）およびモノマー液が別々の区画に収納され、その後互いに混合できる、閉鎖型の単純な装置を開発するという目的を有する。２つのセメント成分が医療ユーザと接触することなく、医療ユーザが装置内でポリメチルメタクリレート骨セメント粉末をモノマー液と一緒にして混合することを可能にすべきである。医療ユーザがポリメチルメタクリレート骨セメント粉末およびモノマー液と接触することは、できる限りなくすべきである。開発されることになる装置はフルプリパック式混合システムである。装置は、圧縮空気または圧縮機によって作動する外部真空ポンプを使用することなく、モノマー液をポリメチルメタクリレート骨セメント粉末に移送できるように設計すべきである。最も単純な外部の条件でも圧縮空気、真空、または電力などの外部エネルギー源なしで、装置が機能的かつ確実に骨セメントペーストの生産を保証することがさらに重要である。付加的な技術装置なしで自律的に装置を使用可能とすべきである。さらに、第２の動作モードでは、外部で発生する真空を用いるときを含めて、装置はモノマーの移送およびセメント成分の混合を可能にすべきである。
【００１６】
装置は、手動の動作要素を１つだけ用いて、まずモノマー液容器またはガラスアンプルを開口でき、その後に初めて、外部で発生される真空を用いることなく、同じ動作要素を用いて、セメント粉末が内部に収容されたカートリッジへのモノマー液の移送を手動で行うことができる程度に単純にすべきである。これは、医療ユーザが常にまずモノマー液容器を開口し、その後に初めて、手動で引き起こされるモノマー移送を、または第２の動作モードで外部の真空によって引き起こされるモノマー移送も可能になることを保証するように設計される。動作不良は構造によって可能な限り防ぐべきである。
【００１７】
さらに、本発明は、粘度を、したがって、骨セメントの加工特性を制御するために、モノマー液の体積とセメント粉末の量の比を変更できるように、セメント粉末に移送されるモノマー液の体積が体系的に制御されることが可能な装置を提供するという目的を有する。
【００１８】
フルプリパック式混合システム内でモノマーの移送および混合を可能にし、モノマー容器を開口しかつモノマー液を移送するために動作要素を１つだけ動作させなければならない方法をさらに提供すべきである。本明細書では、主に低コストのプラスチックから作られる混合システムを生産することを可能にすべきである。
【００１９】
さらに、出来る限り外部または付加的なエネルギー源を用いる必要なく、混合される生産物に空気の混入が生じることなく、親成分を混合する最も単純な可能な手動の操作を利用できる、医療用セメントを混合し必要な場合はセメントの親成分を収納するように確実に機能する、低コストで生産できる装置、および骨セメントを混合する方法を見つけるべきである。
【００２０】
混合する製品としてポリメチルメタクリレート骨セメントの主成分は粉末とすべきであり、第２の成分は液体の形態で存在すべきである。骨セメントの２つの親成分は、好ましくは、フルプリパック式混合システムで別々に収納され、装置が使用される間にそれらを安全に一緒にすることが可能であるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の目的は、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合し、骨セメントの親成分を、具体的には、骨セメントの親成分としてモノマー液およびセメント粉末を収納する装置であって、
骨セメントを混合するための内部を備えるカートリッジであって、内部は片側が可動式送出プランジャによって閉止される、カートリッジと、
モノマー液容器を受容するための、少なくとも一部の領域が閉止される側壁を備える受容部であって、変形可能な閉止された側壁を少なくとも１つ有する、受容部と、
開口されたモノマー液容器の内容物がスクリーンおよび／またはフィルタを通って流れるように受容部の下方に配置される、スクリーンおよび／またはフィルタと、
モノマー液がカートリッジの内部にそれを通って送られることになる、連結ラインと、
受容部とカートリッジの内部との間の流体ラインに中空シリンダが配置されるように、連結ラインに連結され流体連結部によって受容部に連結される、中空シリンダであって、中空シリンダ内にはポンププランジャが配置され、ポンププランジャは中空シリンダ内で軸方向に変位可能である、中空シリンダと、
受容部の変形可能な側壁に移動可能なように装着される開口装置であって、開口装置は中空シリンダに延び、ポンププランジャを中空シリンダに押し込むことによって、開口装置は受容部の変形可能な側壁に押し付けられることになり、そうすることで、変形可能な側壁は、受容部に位置するモノマー液容器が開口装置の圧力によって開口されることになるように変形する、開口装置と
を有する装置によって達成される。
【００２２】
モノマー液容器のための、具体的には、（モノマー液を収容する）ガラスアンプルのための受容部とカートリッジとの間に中空シリンダが配置されるということは、中空シリンダをそれらの間に幾何学的に配置しなければならないという意味ではないが、モノマー液が開口されたモノマー液容器からカートリッジの方向に流れるかまたはポンプ輸送されるときに、流体ラインに関して、すなわち、モノマー液の流れの方向に関して中空シリンダが受容部とカートリッジとの間に配置されるという意味である。
【００２３】
そのために、モノマー液が開口されたモノマー液容器（具体的には、ガラスアンプル）から中空シリンダに流入するためには、受容部は、流体連結部によって、好ましくは、マウス部を介して、中空シリンダに連結される。
【００２４】
モノマー液が付加的な力の影響を受けずに流れることができるようにするために、装置は、重力が所望の流れの方向を生み出すように適正に設置しなければならない。それゆえ、本発明の文脈で用いられる用語「上部（ｔｏｐ）」「底部（ｂｏｔｔｏｍ）」、ならびに「上方（ａｂｏｖｅ）」「下方（ｂｅｌｏｗ）」、および「最も高い（ｈｉｇｈｅｓｔ」「最も低い（ｌｏｗｅｓｔ）」は常に、装置の適正な設置に関連付けられる。
【００２５】
カートリッジの内部は、好ましくは、筒状の形状を有する。筒状の形状は最も単純であり、その形状を用いてカートリッジの内部および中空シリンダを実現できる。筒状の形状とは、幾何学的な用語では、任意のベース領域を有する概して筒の形状であり、すなわち、円形のベースを有する筒だけではない。したがって、内部の内壁は任意のベースを有するシリンダとすることができ、中空シリンダのケーシングは任意のベースを有する、すなわち、やはり円形でないベースまたは丸形でないベースを有する筒とすることができる。しかし、本発明によれば、回転対称の筒の形状、具体的には、円形のベースが、生産が最も簡単なので好ましい。
【００２６】
本発明によれば、変形可能な側壁の反対側に支持要素が設けられることを提供することができる。このことは、開口装置を用いて変形可能な側壁上に印加できる機械的な力が、確実にモノマー液容器に対して、好ましくは、ガラスアンプルに対して、容器が壊されて開口されるか、または刺されて開口されるか、または裂けて開口されるか、または開口されるように、かつ外れることも押しのけられることもなく影響を及ぼすことができる。
【００２７】
特に好ましくは、流体連結部は、中空シリンダのケーシング内で中空シリンダに開口する。
【００２８】
本発明によれば、ガラスアンプルが、好ましくは、モノマー液容器として使用される。ガラスアンプルは、特に長い期間にわたってモノマー液を収納できるので、モノマー液容器として特に適している。
【００２９】
モノマー液を収納するための複数のチャンバを有するモノマー液容器を使用することもできる。したがって、モノマー液容器は、本発明の文脈では、受容部に設置でき、開口装置を用いて、受容部の変形可能な側壁を変形することによって開口できる、別々の複数の個別の部分的なモノマー液容器としても理解される。
【００３０】
本発明による装置では、モノマー液は、開口されたモノマー液容器から中空シリンダに流入ができ、連結ラインは、ポンププランジャを中空シリンダに押し込むことで、モノマー液がポンププランジャによって中空シリンダから押し出され連結ラインを通ってカートリッジの内部に至ることになるように、中空シリンダをカートリッジの内部に連結することを提供することができる。
【００３１】
その結果、モノマー液容器が開口された後には、ポンププランジャは、モノマー液をカートリッジの内部に移送するために、それぞれモノマー液をカートリッジの内部に押し込むアクチュエータとして同時に使用できることが実現される。本明細書では、ポンププランジャは、手動で、または内部エネルギー蓄積部、具体的には、緊張状態の圧縮ばねによって、作動させることができる。
【００３２】
良好なポンプ作用を実現し、モノマー液がポンププランジャを出るのを避けるために、ポンププランジャは中空シリンダの内壁に対して流体密封になるように閉止する。そのために、中空シリンダの内壁に対してポンププランジャを閉止する円周シールを少なくとも１つ設けることができる。ポンププランジャは、一部の領域で、少なくともストロークが意図される領域では、筒状の形状であり、中空シリンダのネガティブを形成する。
【００３３】
ポリメチルメタクリレート骨セメントは、好ましくは、少なくとも２つの成分から混合されるか、または少なくとも２つの成分から生産することができる。一方の成分が液体（モノマー液）であり、他方が粉末（セメント粉末）であることが特に好ましい。
【００３４】
本発明によれば、混合される生産物のための、具体的には、ＰＭＭＡ骨セメントのための親成分は、カートリッジと、モノマー液容器、好ましくは、モノマー液容器としてのガラスアンプルとに既に収容され、モノマー液容器は、特に好ましくは、受容部に配置される。本発明によれば、装置は、好ましくは、具体的にはモノマー液を収容するモノマー液容器が既に装置に挿入されているときに、親成分を収納するのにも適している。
【００３５】
本発明によれば、カートリッジには外部から操作可能な混合装置が配置され、混合装置は、好ましくは、送出プランジャの供給孔を通してカートリッジの内部に案内され移動可能なように装着される、混合ロッドによって操作可能であることをさらに提供することができる。
【００３６】
特に好ましくは、供給孔の混合ロッドは、回転可能かつ長手方向に変位可能になるように支持される。混合装置によって、カートリッジの内部の内容物は、好都合には、混合ロッドを用いて混合することができる。低粘度の骨セメントが用いられるときは、セメント粉末が膨張する前にモノマー液がセメント粉末粒子間の気孔空洞の空気を変位させ、セメント粉末粒子を湿らせるので、混合ロッドおよび混合装置の使用は必要ではない。
【００３７】
本発明の文脈では、送出プランジャは粉末を透過せず、好ましくは、ガスを透過し粉末を透過しない有孔フィルタを送出プランジャに配置することを提供することができる。
【００３８】
有孔フィルタは、好ましくは、有孔ディスクとして設計することができる。粉末を透過しないので、セメント粉末はカートリッジの内部から漏出できないようにすることができる。送出プランジャがガスを透過する場合は、送出プランジャによって内部を排気し、エチレンオキシドなどの気体を用いて殺菌することができる。
【００３９】
本発明の好ましいさらなる発展形態によれば、セメント粉末はカートリッジの内部に収容されることを提供することができる。
【００４０】
モノマー液は受容部のモノマー液容器に収容されることを提供することもできる。その結果、装置は、使用前にセメント粉末で充填される必要のない完成済みのフルプリパック式混合システムを作り出す。カートリッジ内では、セメント粉末は、使用前にはモノマー液容器のモノマー液とは分けて収納される。
【００４１】
セメント粉末は透過せずモノマー液は透過するフィルタが、連結ラインとカートリッジの内部との間に配置されることをさらに提供することができる。
【００４２】
その結果、セメント粉末が連結ラインに侵入し、そこでモノマー液の導入中に重合して、連結ラインをブロックするかまたは詰まらせることを防止することができる。
【００４３】
さらなる発展形態によれば、装置は、連結ラインの少なくとも一部分が配置されるスタンドを有し、カートリッジは、スタンドに解放可能なように連結され、具体的には、ねじ山によってスタンドに解放可能なように連結され、セメント粉末は透過せずモノマー液は透過するフィルタは、好ましくは、任意選択で、装置のスタンドに配置され、特に好ましくは、カートリッジとスタンドとの間の連結部に配置されることを提供することもできる。
【００４４】
その結果、装置は、簡単に設置することができ、操作が簡単である。
【００４５】
本明細書では、中空シリンダおよび受容部はスタンドに連結され、好ましくは、着脱不能なようにかつ／またはスタンドと１部片になるように連結されることを提供することができる。その結果、特に単純であり低コストの装置の構造が可能になる。
【００４６】
受容部は中空シリンダの円周面で中空シリンダにつながることをさらに提供することができる。
【００４７】
その結果、モノマー液が全て中空シリンダに流入でき、中空シリンダを充填できることを保証することができる。さらに、このようにして、空気がこの点で特に簡単な手法で中空シリンダを出ることができる。
【００４８】
スクリーンまたはフィルタが中空シリンダに対する流体連結部に配置され、開口されたモノマー液容器の断片をスクリーンまたはフィルタによって維持できることを提供することができる。
【００４９】
モノマー液を中空シリンダに流入させるためのアクチュエータとして重力を利用することに関する本発明のさらなる発展形態が、モノマー液容器用の受容部が中空シリンダに対する流体連結部の上方に配置されることを提案する。
【００５０】
その結果、モノマー液は、モノマー液容器が開口された後に、重力によって流体連結部を通って中空シリンダに流入することができる。
【００５１】
本発明による好ましい装置は、連結ラインは、中空シリンダに、中空シリンダの底側で、好ましくは、最も低い点で連結され、ポンププランジャは、特に好ましくは、中空シリンダの反対側に配置されることを特徴とすることもできる。
【００５２】
その結果、モノマー液は全て、ポンププランジャによって中空シリンダの外に流れるかまたは押し出すことができる。
【００５３】
中空シリンダは、ポンププランジャの反対側に、円錐形の、半円錐形の、またはそうでなければ下に向かって先細りするベースを有し、ポンププランジャのうちの中空シリンダのベースを向く面は、好ましくは、ベースのネガティブ形状を形成することをさらに提供することができる。
【００５４】
その結果、モノマー液は全てポンププランジャによって中空シリンダから外に流れるかまたは押し出すことができる。これは、モノマー液全体が中空シリンダの最も低い点まで流れ、ポンププランジャが作動するときにモノマー液が残るデッド領域が存在しないことを意味する。ポンププランジャの形状が中空シリンダの内側の形状に適合するので、ポンププランジャが開口部の方向に連結ラインまで移動されるときに、モノマー液の残渣が中空シリンダに残ることなく、モノマー液全体がポンププランジャによって中空シリンダから押し出される。さらに、ポンププランジャの前面のこの円錐形もしくは球形のまたは対応する設計は、ポンププランジャが下向きにまたはスタンドの方向に移動されるときに、中空シリンダ内のモノマー液の上方の空気が中空シリンダのケーシング表面の流体連結部を通って逃げることができ、モノマー液がカートリッジの内部またはセメント粉末に移送されている間にモノマー液の上方に気泡が残らないことを保証する。
【００５５】
好ましい実施形態は、ポンププランジャを手動で中空シリンダ内を軸方向に移動でき、好ましくは、手動で軸方向に中空シリンダに押し込むことができることを提供することができる。
【００５６】
このことは、手動でモノマー液を中空シリンダから押し出し、カートリッジの内部に移送することを可能にする。
【００５７】
本発明による装置の操作を単純にし多様性を強化するために、中空シリンダが透明であり、中空シリンダ内の液体の充填高さに関する印を備えることを提供することもできる。
【００５８】
その結果、印によって判定されるモノマー液の量は、中空シリンダに充填するか、または中空シリンダからカートリッジの内部に押し出すことができる。その結果、装置を使用してモノマー液の量によって決まる粘度を有する骨セメントペーストを生産することが可能である。あるいは、中空シリンダは透明でなくてもよく、ポンププランジャの定められた推進を可能にし、したがって、定められた体積のモノマー液を中空シリンダから押し出しできるようにするために、中空シリンダから突出するポンププランジャの端部に印を設けることができる。したがって、このような構造によって、モノマー液の体積全体を中空シリンダからカートリッジの内部のセメント粉末に押し出すことも、モノマー液のある一定の部分体積だけを中空シリンダからセメント粉末に移送することも可能である。その結果、セメントペーストの粘着性がなくなる時間および骨セメントの粘性を狙い通りに制御できるように、モノマー液と粉末の量の比を調節することができる。
【００５９】
本発明のさらなる発展形態は、装置は緊張状態の圧縮ばねおよび少なくとも１つのデテントを有し、圧縮ばねおよび／またはポンププランジャは、デテントによって解放可能なように拘束され、圧縮ばねは、デテントが解放されるとポンププランジャに圧力を加え、そうすることで、ポンププランジャが中空シリンダに押し込まれることを提案する。
【００６０】
これら方策は、装置の操作が容易になるという利点を有する。さらに、操作手順のエラーの可能性をこのようにして防止することができる。拘束は、係止手段または係止装置としてバックルまたは固定ピンによって実現することができる。
【００６１】
送出プランジャは解放可能な係止装置によってカートリッジに連結され、係止装置は手動で、具体的には、軸方向の力の影響によって解放でき、そうすることで、送出プランジャをカートリッジの内部で軸方向に移動できることをさらに提供することができる。
【００６２】
その結果、例えば、カートリッジの内部の真空によって起こる恐れがあるような送出プランジャの望ましくない移動を避けることができる。
【００６３】
代替形態として、中空シリンダは雌ねじを備え、ポンププランジャはそれに対応する雄ねじを備え、そうすることで、ポンププランジャは、開口装置を変形可能な側壁に押し付け、モノマー液を中空シリンダからカートリッジの内部に押し込むために、中空シリンダに螺合可能であることを提供することもできる。
【００６４】
同様に、その結果、定められた量のモノマー液を中空シリンダからカートリッジの内部に押し出すことができる。このことは、装置を使用してモノマー液の量によって決まる粘度を有する骨セメントペーストを生産することを可能にする。
【００６５】
カートリッジの内部が間違ってモノマー液で充填されることを避けるために、中空シリンダとカートリッジの内部との間の連結ラインは上を向くループを有し、ループの最も高い点は、中空シリンダにつながる受容部のマウス部の上方に位置することを提供することができる。
【００６６】
したがって、中空シリンダを充填する間にモノマー液が既に連結ラインを通ってカートリッジの内部に至ることを防止することができる。連結ラインのこのような逆Ｕ字形のループは、ポンププランジャが連結ラインの方向に移動する前に、中空シリンダのモノマー液が連結ライン内で頂点の高さまで残り、その結果、セメント粉末へのモノマー液の早まった侵入が防止されるという状況を実現する。具体的には粘性の高いセメントの場合、少量であってもモノマー液がセメント粉末と早まって接触すると、連結ラインを、または米国特許第８６６２７３６（Ｂ２）号に記載されるようなノズルとして構成されるライン手段を、詰まらせる恐れがある。ユーザがモノマーの移送を視覚的に監視できるようにするために、連結ラインは透明または半透明とすることができる。そのために、具体的には、装置に表示窓を設けることができ、その表示窓を通して最も高い頂点を有するループを特定することができる。
【００６７】
本発明によれば、中空シリンダの体積がモノマー液容器のモノマー液の体積以下であることをさらに提供することができる。
【００６８】
このことにより、ポンププランジャの作動の際にセメント粉末中に空気を押し込むことができないようになる。
【００６９】
カートリッジの内部が、液体が通ることを可能にするように下面で連結ラインに連結されることをさらに提供することができる。
【００７０】
連結ラインは、内部の正面側で、米国特許第８６６２７３６（Ｂ４）号によるノズルに開口することができる。こうしたノズルはライン手段へのセメント粉末の侵入を防止する。
【００７１】
別の実施形態の変形形態では、カートリッジの内部は側方のケーシング面で、液体が通ることを可能にするように連結ラインに連結される。したがって、モノマー液をセメント粉末に、つまりカートリッジの内部に横方向に移送することも可能である。
【００７２】
好ましくは、中空シリンダ、カートリッジ、および連結ライン、ならびに存在する場合はスタンド、混合装置、および混合ロッドは、プラスチック製であり、プラスチック射出成形によって経済的に生産することができる。
【００７３】
好ましくは、開口装置は、軸を中心に回転可能になるように受容部に対して装着されるレバーであり、レバーの自由端が、ポンププランジャによって受容部の変形可能な側壁に押付け可能であり、そうすることで、レバーの自由端は、受容部に位置し受容部に対応するモノマー液容器がレバーの自由端の圧力によって開口されることになるように、具体的には、壊されて開口されるか、または割れて開口されるか、または孔があけられることになるように、変形可能な側壁を変形することを提供することもできる。
【００７４】
その結果、不具合を起こす傾向がなく、ポンププランジャの移動によって簡単に始動させることができる、特に単純であり経済的に実現可能な開口装置が提供される。
【００７５】
本明細書では、自由端はレバーと共に中空シリンダの内側に配置され、軸から始端するレバーが自由端および変形可能な側壁と共に、回転軸によって形成される角の反対の区間としてウェブを有する三角形を形成するように変形可能な側壁に当接し、三角形は中空シリンダ内に配置されることを提供することができる。
【００７６】
このことは、ポンププランジャの軸方向の移動によって三角形が回転軸を中心に枢動することを可能にし、その結果、受容部のモノマー液容器を開口するために変形可能な側壁が自由端によって変形される。
【００７７】
本明細書では、軸の回転点から始端しウェブと接触する位置までのレバーの長さと、レバー上のウェブの接点から自由端の先端部までのウェブの長さの比は、少なくとも３対１、好ましくは、４対１であり、特に好ましくは、５対１よりも大きいことを提供することができる。
【００７８】
好ましくは、本明細書では、レバーは、流体連結部の上方の窓型開口部の長手方向側に配置され、レバーの回転軸が中空シリンダの長手方向軸に垂直になるようにヒンジによって回転可能であり、ヒンジは中空シリンダの外側にその外側ケーシング面上に配置されることを提供することができる。
【００７９】
レバーの自由端が、受容部の変形可能な側壁に当接するくさびとして形成されることをさらに提供することができる。特に好ましくは、レバーは、ヒンジの回転軸に垂直に位置合わせされたウェブを備え、特に好ましくは、レバーの自由端はウェブの一端の範囲を定める。
【００８０】
本発明のさらなる発展形態は、受容部は中空シリンダであり、かつ／または受容部はエラストマーから構成されるかもしくはエラストマー製のインサートを備え、エラストマーは、好ましくは、ショア硬さが６０超であり、エラストマーは、特に好ましくは、シリコーンゴムまたはエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）であることを提案する。
【００８１】
受容部が筒状の形状なので、安定した取付け部を用いて筒状のガラスアンプルをモノマー液容器として受容部に挿入できることが実現される。ショア硬さの値が示される場合は、受容部が破壊されることも漏出が起こることもなく、ガラスアンプルを受容部の内側で安全に開口できることが実現される。
【００８２】
モノマー液容器を支持するショルダが受容部内に配置され、ショルダは、モノマー液容器のベースの面積の半分またはモノマー液容器の断面積の半分よりも小さいことをさらに提供することができる。
【００８３】
その結果、モノマー液容器は、具体的には、ガラスアンプルは、開口装置を用いて定められた位置で開口できるかまたは壊して開口でき、そこから逸脱できないように、受容部内に固定される。ショルダは、好ましくは、ショルダと液体透過性のスクリーンおよび／またはフィルタとの間の距離がモノマー液容器またはガラスアンプルの直径以上になるように受容部内に配置される。
【００８４】
ポンププランジャが中空シリンダ中を移動する際に、開口装置の自由端は、力のベクトルがスクリーンおよび／もしくはフィルタに向けられかつ／または受容部に挿入されたモノマー液容器を受容部に、好ましくは、ショルダの方向に押し込む成分を有するように、変形可能な側壁を押圧することを提供することもできる。
【００８５】
その結果、開口装置が移動する際にモノマー液容器を受容部から押し出すことができ、モノマー液容器の位置決めが確実になることが実現される。このことにより、モノマー液容器が安全に開口され、移動のせいで受容部の外に逸脱することができない状況になる。
【００８６】
開口装置の自由端、具体的には、レバーの自由端のうちの受容部を向く側にくさびが配置されることを提供することができる。
【００８７】
くさびによって、最も正確に定められる可能な点で最小限の可能な力しか消費せずにモノマー液容器を壊して開口できるように、モノマー液容器の小さい表面領域に定められた力が加えられる。このくさびは三角形またはくさび形とすることができる。ピラミッド形、プリズム形、または円錐形になるようにくさびを構成することも可能である。
【００８８】
医療用骨セメントを生産するための液体、好ましくは、モノマー液を収容する、モノマー液容器が、具体的には、ガラスアンプルが、受容部内に配置されることをさらに提供することができる。
【００８９】
その結果、モノマー液容器またはガラスアンプルを予め挿入する必要なく、モノマー液容器またはガラスアンプルを開口するために装置を直接的に使用することができる。
【００９０】
本発明によれば、開口装置は流体連結部の上方で中空シリンダ中に延びることをさらに提供することができる。
【００９１】
このことは、まずモノマー液容器が開口され、使用が終了し、モノマー液がモノマー液容器から流出し流体連結部を通って中空シリンダに至ることができ、その後に、モノマー液がポンププランジャによって中空シリンダから押し出され連結ラインを通ってカートリッジに至ることを保証する。
【００９２】
本発明は、ポンププランジャが手動で解放可能な係止装置によって適位置に固定可能であり、その係止装置は、ポンププランジャが中空シリンダ内で開口装置上を軸方向に変位した後に、中空シリンダ内で受容部に対して流体連結部のマウス部の上方にポンププランジャをロックし、そうすることで、中空シリンダ内のポンププランジャは、係止装置が解放されないときは、流体連結部のマウス部上を移動不能であり、係止装置は、好ましくは、ポンププランジャに配置されるかまたはポンププランジャを通って延びることも提案する。
【００９３】
その結果、まずポンププランジャが開口装置を動作させ、その結果、受容部内のモノマー液容器が開口され、次いで、係止装置によって保持されることが実現される。それゆえ、係止装置が解放されて中空シリンダへのポンププランジャのさらなる移動が可能になるまでに、モノマー液がモノマー液容器から出て中空シリンダに到達できるようにするために十分な時間が残る。これで、ポンププランジャによってカートリッジに押し込まれる前に、適切な量のモノマー液が中空シリンダ内で確実に利用可能になる。
【００９４】
本発明の根底にある目的は、具体的には本発明による装置を用いて骨セメントを混合する方法であって、時間順のステップ：
Ａ）ポンププランジャが中空シリンダに押し込まれるステップであって、ポンププランジャが移動することで開口装置が受容部の変形可能な側壁に押し付けられる、ステップと、
Ｂ）受容部の側壁が開口装置によって変形することで、モノマー液を収容するモノマー液容器が開口されるステップと、
Ｃ）モノマー液が開口されたモノマー液容器から中空シリンダに流入するステップと、
Ｄ）ポンププランジャが中空シリンダにさらに押し込まれ、そうなることで、モノマー液が中空シリンダから押し出されて連結ラインを通ってカートリッジの内部に至るステップであって、カートリッジの内部にセメント粉末が位置する、ステップと、
Ｅ）モノマー液とセメント粉末とがカートリッジの内部で混合されるステップと
を有する方法によっても達成される。
【００９５】
好ましくは、モノマー液は、重力の影響下で中空シリンダに流入する。
【００９６】
同様に、好ましくは、モノマー液は、スクリーンおよび／またはフィルタを通って中空シリンダに流入する。スクリーンおよび／またはフィルタは、モノマー液容器を壊して開口することによって生じることがあるモノマー液容器の断片を維持することができる。
【００９７】
本発明による方法では、ポンププランジャの移動はステップＡ）で係止装置によって停止され、係止装置は、ポンププランジャが中空シリンダにさらに押し込まれることを可能にするためにステップＤ）の前に解放されることを提供することができる。
【００９８】
これは、モノマー液容器が開口したすぐ後に、モノマー液が中空シリンダにさらに流入できず、その結果、中空シリンダ内で適切な量が利用可能にならない程度に中空シリンダ内で遠くに、ポンププランジャが既に押し込まれていることを避ける。
【００９９】
ポンププランジャは緊張状態のばね要素によって中空シリンダに押し込まれ、好ましくは、そのために、ポンププランジャおよび／またはばね要素に係合する係止手段またはデテントが前もって解放されることをさらに提供することができる。
【０１００】
その結果、ポンププランジャを中空シリンダに押し込むのに必要な力を手動で加える必要がなくなる。そうすることで本方法はさらに自動化される。
【０１０１】
さらに、ポンププランジャが、ステップＤ）の前には係止装置またはデテントによって中空シリンダに対して固定され、係止装置またはデテントは、ポンププランジャがステップＤ）で中空シリンダにさらに押し込まれる前に解放されることを提供することができる。
【０１０２】
その結果、中空シリンダへのポンププランジャの望ましくない移動が避けられる。
【０１０３】
本発明によれば、ポンププランジャが完全にまたは印の位置まで中空シリンダに押し込まれるまでモノマー液とセメント粉末とがカートリッジの内部で混合され、印はカートリッジの内部に導入されるモノマー液に関する示度であることを提供することができる。
【０１０４】
その結果、モノマー液の所望の混合によって、生産される骨セメントペーストが所望の粘度を有することを保証することができる。
【０１０５】
本発明による方法のさらなる発展形態は、モノマー液とセメント粉末とは、回転可能かつ長手方向に変位可能になるようにカートリッジの内部に案内される混合ロッドを混合装置が動かすことによって操作されるという点で、内部において混合装置によって混合され、混合工程の後に、混合ロッドは、好ましくは、止まるまでカートリッジの内部から引き抜かれ、止まるまで引き抜かれた後に、混合ロッドは、特に好ましくは、所定の破壊点で折り取られることを提案する。
【０１０６】
その結果、本方法は手動の操作によって簡単に実行することができる。
【０１０７】
完全に混合されたセメントペーストを収容するカートリッジは、連結ライン、中空シリンダ、および受容部から解放され、完全に混合されたセメントペーストは、カートリッジ内に軸方向に移動可能になるように装着されカートリッジの内部の片側で境界を定める、送出プランジャの推進によってカートリッジの内部から送出されることを提供することもできる。
【０１０８】
その結果、セメントペーストは、多大な労力なしに使用することができ、後に患者に施用することができる。
【０１０９】
最後に、モノマー液はカートリッジの内部の真空によってカートリッジにさらに吸い込まれ、カートリッジの真空は、好ましくは、カートリッジに拘束される送出プランジャによってカートリッジの内部を排気することによって生じることを提供することもできる。
【０１１０】
その結果、カートリッジ中へのモノマー液の移送を支援することができる。さらに、空気の混入量または空気の混入が起こるリスクはさらに低減することができる。理論上は、拘束された送出プランジャによってカートリッジの内部に送られる減圧をポンププランジャがその後方側に生み出すという点で、ポンププランジャの移動によって真空を生み出すことができる。
【０１１１】
本発明は、モノマー液を収容するガラスアンプルを開口できる開口装置を、ポンププランジャの移動によって操作できるという驚くべき認識に基づく。驚くべきことに、次いで、同じポンププランジャの同じ動きを用いて、骨セメントに望ましくない空気の混入が形成されることなく、モノマー液を下方からカートリッジの内部に押し込むことができることがさらに分かった。その結果、本装置の使用によって、外部エネルギー源または内部エネルギー蓄積部なしで広く行うことが可能になる。緊張状態のばねが、ポンププランジャの移動を開始するか、あるいは支持することができる。具体的には、真空源ならびに真空気密の連結部および構成要素を使用する必要がなく、このことは、開発途上地域での使用およびまたは野戦病院での使用を実質的に容易にする。さらに、本発明によるフルプリパック式混合システムは、真空漏れが起きる恐れがないので、不具合の可能性が低い傾向にあり、したがって、非常に高い確率で使用できる状態にある。
【０１１２】
本発明はさらに、本発明による装置を用いると、装置またはセメンティング装置それぞれの内側の大きい表面積にわたってガラスアンプルを壊して開口し、そうすることで、モノマー液は短い時間でガラスアンプルから流出し、医療用骨セメント粉末と混合する用意ができることが可能であるという驚くべき認識に基づく。開口装置として単純なレバーを用いると、ガラスアンプルへの圧力を受容部のガラスアンプルの台座に向け、そうすることで、受容部からのガラスアンプルの逸脱を起きないようにできることが可能である。同時に、非常に正確に定められた局所的な圧力をガラスアンプルに加えることができ、その圧力によって、ガラスアンプルが装置内で壊れて開口することができる。変形可能な側壁を用いることで、力はこの側壁を通して受容部の内部に、ガラスアンプル上に伝達され、受容部はその工程の間は閉じられたままであることを保証することができる。したがって、受容部からのモノマー液の出現をなくすことができる。スクリーンおよび／またはフィルタを用いることで、ガラスアンプルの開口の際に生じることがあるガラス破片はいずれもせき止めることができる。次いで、モノマー液は、骨セメント粉末と混合するために使用することができる。
【０１１３】
例えば、本発明による装置または本発明による方法を用いることで、ポンププランジャの移動によって引き起こされる開口装置の移動によってガラスアンプルが開口した後に、モノマー液は、重力下で中空シリンダに流入し、ポンププランジャを手動で作動させることによって、中空シリンダから、セメント粉末を収容するカートリッジの内部に押し込まれることを提供することができる。このことは、以前の市販の従来の混合システムとは異なり、モノマー液の移送は、真空によってではなく、圧力の作用によって起こることと、同じ圧力が、ついでにまたは副次的な作用として、開口装置を作動させるために用いられ、したがって、モノマー液を収容するガラスアンプルを壊して開口するために用いられることを意味する。圧力の作用によってこのように手動で作動されるモノマーの移送は、プラスチック射出成形によって生産できる単純なプラスチック構成要素を用いて経済的に実現することができる。本発明による装置の特別な利点は、圧縮空気によって作動する真空ポンプなど外部の補助なしで、かつ圧縮空気または電気などの外部エネルギー源なしで、装置を動作させることができることにある。したがって、本発明による装置は、自律的に使用することができ、非常に原始的な動作条件下で使用することもできる。本発明による装置を用いることで、閉鎖型フルプリパック式混合システムを価格に反応しやすい市場のために提供することができる。
【０１１４】
本発明の枠組みの中では、モノマー液の圧力によって引き起こされるカートリッジの内部の下面からセメント粉末への導入によって、モノマー液が底部から上部に先頭が一様になって移動することが分かった。その結果、セメント粉末粒子間の中間の空間に存在する空気が上向きに変位され押し出される。したがって、空気の混入が避けられる。驚くべきことに、本発明の枠組みの中では、本発明による装置および本発明による方法を用いて生産される骨セメントペーストは、空気の混入がほとんどなく、質の上では真空下で混合されるセメントペーストに相当することが分かった。
【０１１５】
ポリメチルメタクリレート骨セメントを収納および混合する本発明による装置は、例えば、
ａ）カートリッジ内部としての第１の中空シリンダであって、第１の中空シリンダの第１面側が、セメント粉末を透過しない少なくとも１つの送出プランジャで閉止され、第１の中空シリンダの第２面側が、セメント粉末を透過せず、その結果、送出プランジャと第２面側によって範囲が定められる第１の中空シリンダとによって、セメント粉末が配置される第１の空所が形成される、第１の中空シリンダ
を備えることができ、
ｂ）第１の空所は、セメント粉末は透過しないが液体は透過する第１の開口部を介して液体透過性のライン手段によって、第２の中空シリンダの筒状の第２の空所に連結され、
ｃ）第２の中空シリンダのケーシング面上に、液体を透過する第２の開口部が配置され、その第２の開口部は液体を透過するように第２の空所を中空体に連結し、その中空体は、第２の中空シリンダの外側に配置され、少なくとも１つのモノマー液容器を収容し、第２の中空シリンダのケーシング面の開口部の上方に配置され、
ｄ）第２の中空シリンダのケーシング面上では、第２の開口部の上方に窓型の第３の開口部が配置され、窓型の第３の開口部の長手方向側にレバーが配置され、レバーはレバーの回転軸が第２の中空シリンダの長手方向軸に垂直になるようにヒンジ上を回転可能であり、
ｅ）ヒンジは、第２の中空シリンダの外側ケーシング面上で、第２の空所の外側に配置され、
ｆ）ヒンジの回転点の反対のレバーの端部にくさびが配置され、そのくさびの形状は、外向きに第２の中空シリンダの長手方向軸の反対側を向き、
ｇ）くさびは変形可能な壁の方向に位置合わせされ、変形可能な壁は、少なくとも１つのモノマー液容器を収容する第３の中空体の少なくとも一部分を形成し、
ｈ）モノマー液容器が未開口の状態で、くさび要素はレバーと一緒になることで、ヒンジから突出するレバーが、第２の空所の少なくとも一部の領域に配置され変形可能な壁およびくさびと共に三角形を形成するように、第２の中空シリンダの内部に配置され、
ｉ）モノマー液容器の少なくとも一部分が、レバーのくさびの反対の変形可能な壁の後ろに配置され、
本装置はさらに、
ｊ）筒状の第２の空所に配置されるポンププランジャであって、第２の中空シリンダの窓型の第３の開口部の上方に配置される、ポンププランジャ
を備えることができ、
ｋ）ポンププランジャは、ポンププランジャの軸方向の移動によってくさびを有するレバーを変形可能な壁に押し付けることができるように、第２の中空シリンダ内で軸方向に変位することができる。
【０１１６】
例えばこのような例示的な装置によって実装できる例示的な方法は、
ａ）第２の空所内を下向きに足元部分の方向にポンププランジャが軸方向に変位することによって、レバーは、外向きに、窓型の第３の開口部の変形可能な壁の方向に枢動し、レバーはヒンジを中心に回転され、
ｂ）レバーは、第２の空所の変形可能な壁を外向きに押圧し、そうすることで、少なくとも１つのモノマー液容器を開口し、
ｃ）モノマー液は、重力下で、第２の中空シリンダのケーシング面の第２の開口部を通って第２の空所に流入し、
ｄ）モノマー液が少なくとも１つのモノマー液容器から第２の空所に移送された後に、ポンププランジャは手動で装置の足元部分の方向に押圧され、
ｅ）その結果、モノマー液は、ライン手段を通って第１の空所に押し込まれてセメント粉末に至り、
ｆ）モノマー液が第２の空所から第１の空所に移送された後に、セメント粉末とモノマー液との混合物が手動で混合ロッドの作動によって混合され、
ｇ）次いで、混合ロッドは上向きに引っ張られ、混合ロッドは所定の破壊点で折り取られ、
ｈ）次いで、第１の中空シリンダは足元部分から切り離される
ことから実現することができる。
【０１１７】
代替形態として、本発明による以下の方法：
ａ）第２の空所内を下向きに足元部分の方向にポンププランジャが軸方向に変位することによって、レバーは、外向きに、窓型の第３の開口部の変形可能な壁（変形可能な側壁）の方向に枢動し、レバーはヒンジを中心に回転され、
ｂ）レバーは、第２の空所の変形可能な壁を外向きに押圧し、そうすることで、少なくとも１つのモノマー液容器を開口し、
ｃ）モノマー液は、重力下で、第２の中空シリンダのケーシング面の第２の開口部を通って第２の空所に流入し、
ｄ）モノマー液が少なくとも１つのモノマー液容器から第２の空所に移送された後に、外部で発生させた真空が第１の中空シリンダの送出プランジャに印加され、その結果、モノマー液はライン手段を通して第１の空所に吸い込まれてセメント粉末に至り、
ｅ）モノマー液が第２の空所から第１の空所に移送された後に、セメント粉末とモノマー液との混合物が手動で混合ロッドの作動によって混合され、次いで、混合ロッドは上向きに引っ張られ、所定の破壊点で折り取られ、
ｆ）第１の中空シリンダは足元部分から切り離される
ことを、例示的な装置によって実装することができる。
【０１１８】
本装置によって実行できるさらなる例示的な方法が、以下の連続するステップ：
ａ）第２の空所内を下向きに足元部分の方向にポンププランジャが軸方向に変位することによって、レバーは、外向きに、窓型の第３の開口部の変形可能な壁の方向に枢動するステップであって、レバーがヒンジを中心に枢動する、ステップと、
ｂ）レバーが第２の空所の変形可能な壁を外向きに押圧し、そうすることで、少なくとも１つのモノマー液容器を開口するステップと、
ｃ）モノマー液が、重力下で、第２の中空シリンダのケーシング面の第２の開口部を通って第２の空所に流入するステップと、
ｄ）モノマー液が第２の空所に完全に移送された後に、ポンププランジャの係止装置が解放されるステップであって、圧縮ばねがポンププランジャを装置の足元部分の方向に押圧する、ステップと、
ｅ）その結果、モノマー液が、ライン手段を通って第１の空所に押し込まれてセメント粉末に至るステップと、
ｆ）モノマー液が第２の空所から第１の空所に移送された後に、セメント粉末とモノマー液との混合物が手動で混合ロッドの作動によって混合され、次いで、混合ロッドは上向きに引っ張られ、所定の破壊点で折り取られるステップと、
ｇ）次いで、第１の中空シリンダが足元部分から切り離されるステップと
を特徴とする。
【０１１９】
本発明のさらなる２つの例示的実施形態を、概略的な形態で示した１２の図に基づいて、本発明を限定することなく本明細書で以下に説明する。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】フルプリパック式混合システムとしての本発明による装置の概略斜視部分断面図を示す。
【図２】図１による装置を概略斜視図に示す。
【図３】初期状態にある図１および図２による本発明による装置の概略断面図を示す。
【図４】ポンププランジャがある一定の量だけ押し込まれ、ガラスアンプルが開口された、図３による本発明による装置の概略断面図を示す。
【図５】図４による本発明による装置の概略斜視断面図を示す。
【図６】ポンププランジャが完全に押し込まれ、モノマー液がカートリッジ中に押し込まれた、図４および図５による本発明による装置による概略断面図を示す。
【図７】本発明による代替の第２の装置の概略斜視側面図を示す。
【図８】図７による装置を図７による図の反対側の概略側面図に示す。
【図９】初期状態にある図７および図８による本発明による第２の装置の概略断面図を示す。
【図１０】ポンププランジャがある一定の量だけ押し込まれ、ガラスアンプルが開口された、図９による本発明による第２の装置の一部の概略断面図を示す。
【図１１】ポンププランジャが完全に押し込まれ、モノマー液がカートリッジ中に押し込まれた、図１０による本発明による第２の装置の一部の概略断面図を示す。
【図１２】切断面がバックルまたは係止手段に平行に延びる、図７から図１１による本発明による第２の装置の一部の概略部分断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１２１】
図３、図４、図６、図９、図１０、図１１、および図１２の断面図では、断面はシェーディングによって区別している。
【０１２２】
図１から図６は、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合し、骨セメントの親成分を、具体的には、モノマー液およびセメント粉末を収納する、本発明による装置の第１の例示的実施形態を様々な図に示す。この装置は本発明による方法を実装するのに適している。
【０１２３】
装置は中空シリンダ１を備え、中空シリンダ１内には、一部の領域が筒状のポンププランジャ２が軸方向に移動可能になるように配置される。短いレバー３の形態の開口装置３が、ポンププランジャ２の軸方向の動きに垂直な軸を中心に枢動可能になるように、中空シリンダ１の外側の側壁に装着される。中空シリンダ１の筒形ケーシングではレバー３の領域に窓の形態の凹所が位置し、レバー３は初期位置ではその窓を通って中空シリンダ１の内部に延びる（図１から図３を参照）。したがって、図１から図３は装置の初期位置を示し、初期位置は、レバー３が配設される状態およびポンププランジャ２の位置によって定められる。
【０１２４】
レバー３のすぐ隣には、ガラスアンプル５用の受容部４が設けられ、受容部４にはガラスアンプル５が既に挿入されている。ガラスアンプル５はモノマー液（例示せず）で充填される。そのベースで（図１から図３の下側で）、ガラスアンプル５は縁部または突出部に着座する。中空シリンダ１の窓または凹所の領域では、受容部４は、ゴムまたは別の可撓性の合成材料から作製される変形可能な側壁６によってのみ範囲が定められる。レバー３は縁部７またはくさび７によって、変形可能な側壁６に当接する。ガラスアンプル５は初期位置（図１から図３）では未開口である。したがって、初期位置は、モノマー液または親成分を収納するのに適している。
【０１２５】
反対側では、ポンププランジャ２を有する中空シリンダ１の隣に、筒状の内部を備えるカートリッジ８が配置される。カートリッジ８には、ＰＭＭＡ骨セメントの第２の親成分として、セメント粉末（例示せず）が位置する。底部側では（図１から図６の下側では）、カートリッジ８は連結ライン９によって中空シリンダ１のベースに連結される。連結ライン９は、カートリッジ８と中空シリンダ１との間にループ１０を形成し、このループはガラスアンプル５のベースの上方に配置される。このことは、ガラスアンプル５が開口したときにモノマー液がカートリッジ８の内部に直接的に流入できないようにする。連結ライン９は継ぎ手１２を介してカートリッジ８につながる。継ぎ手１２は雄ねじ１４を備え、雄ねじ１４には、カートリッジ８の前面にある雌ねじ１６が螺合される。したがって、カートリッジ８は継ぎ手１２に解放可能なように連結される。カートリッジ８の内部でＰＭＭＡ骨セメントが混合されると、雌ねじ１６に送出パイプ（図示せず）を螺合することができ、その送出パイプを通してレディミクストＰＭＭＡ骨セメントをカートリッジ８の外に押しやって施用することができる。
【０１２６】
粉末は透過せず液体は透過するフィルタ１８が、継ぎ手１２に、連結ライン９においてカートリッジ８への連結点に位置する。こうしたフィルタ１８は、セメント粉末がカートリッジ８の内部から外に落下して連結ライン９に至り、そこでモノマー液と反応することを防止し、したがって、ＰＭＭＡが硬化することで連結ライン９をブロックすることが避けられる。カートリッジ８の内部につながる連結ライン９のマウス部はノズルとして形成される。ノズルは、好ましくは、米国特許第８６６２７３６（Ｂ４）号に従って形成される。
【０１２７】
カートリッジ８の内部には、いくつかの混合羽根２０を備える混合装置２０が設けられ、混合羽根２０は、混合ロッド２２によって、カートリッジ８の内部で軸方向に移動可能であり、カートリッジ８の内部で回転可能である。そのために、混合ロッド２２は、気密性ダクトを通してカートリッジ８の内部に案内される。混合ロッド２２はカートリッジ８の外側のハンドル２４で終端し、混合ロッド２２、したがって、混合羽根２０は、ハンドル２４によって手動で移動可能である。混合羽根２０は、モノマー液が連結ライン９を通ってカートリッジ８の内部に導入された後に、セメント粉末をモノマー液と混合するために使用することができる。
【０１２８】
カートリッジ８の（図１から図６の上側の）後端は２部片の送出プランジャ２６、２８によって閉止可能である。送出プランジャ２６、２８は殺菌プランジャ２６およびシーリングプランジャ２８から構成される。殺菌プランジャ２６は、図１から図３ではカートリッジ８の内部に既に挿入され、シーリングプランジャ２８は、図１から図３では殺菌プランジャ２６から依然として離れている。シーリングプランジャ２８が未だ殺菌プランジャ２６に挿入されていないときには、内部およびその内部のセメント粉末を含むカートリッジ８を、エチレンオキシドなどの殺菌ガスを用いて殺菌することができる。そのために、殺菌プランジャ２６は、気体は透過し粉末は透過しないフィルタ５８を有し、フィルタ５８は、カートリッジ８の内部に気体が入ることを可能にするが、カートリッジ８の内部からセメント粉末が出ることは防止する。次に、シーリングプランジャ２８を殺菌プランジャ２６に挿入することができ、両プランジャが一緒になって送出プランジャ２６、２８を形成する。その後、送出プランジャ２６、２８は、送出プランジャ２６、２８が前方に開口部の方向に押しやられることで、カートリッジ８の内部で調合されたＰＭＭＡ骨セメントを、前方開口部または前記前方開口部に螺合された送出パイプ（図示せず）を通して外に押しやるために使用することができる。
【０１２９】
殺菌プランジャ２６は円周シール３０を２つ有し、円周シール３０によって、殺菌プランジャ２６はカートリッジ８の内壁に対してシールされる。さらに、殺菌プランジャ２６の前面にワイパリップ３２が位置し、ワイパリップは、混合されたＰＭＭＡ骨セメントをカートリッジ８の内壁から拭い取り、それをカートリッジ８内で前方に押しやるために使用することができる。シーリングプランジャ２８も円周シール３４を有し、円周シール３４によって殺菌プランジャ２６に対してシールされる。シーリングプランジャ２８と殺菌プランジャ２６との間の連結部をさらにシールするために付加的なシールが殺菌プランジャ２６に設けられる。シーリングプランジャ２８には真空ポート３６が位置し、その真空ポートはシーリングプランジャ２８を通して供給孔に連結される。その結果、カートリッジ８の内部は、シーリングプランジャ２８が殺菌プランジャ２６に挿入された状態のときにも排気することができる。したがって、カートリッジ８の内部のＰＭＭＡ骨セメントまたはセメントペーストは、空気の含有の可能性を低減するために、真空下または減圧下で混合することができる。
【０１３０】
装置は、底部側では、平坦な台を有するスタンド３８によって範囲が定められ、そのスタンド上で装置は平坦な面の上に配置することができる。さらに、装置の内側の部品はプラスチック製のハウジング４０によって囲繞される。中空シリンダ１はハウジング４０と１部片になるように作製される。カートリッジ８だけをスタンド３８およびハウジング４０から切り離すことができる。ハウジング４０およびスタンド３８は、適位置に配設された後に装置を保持する装置の下側部分を形成する連続部分を一緒になって形成するので、共同でスタンド３８、４０とみなすこともできる。
【０１３１】
受容部４内のガラスアンプル５の下方にフィルタ４２および／またはスクリーン４２が配置され、それらフィルタおよび／またはスクリーンは、ガラスアンプル５が壊されて開口されるときのガラスアンプル５の破片および断片をせき止める。フィルタ４２および／またはスクリーン４２の下方には傾斜面が位置し、その傾斜面に沿って、モノマー液が、開口されたガラスアンプル５からマウス部４４を通って中空シリンダ１に流入し、すなわち、中空シリンダ１と受容部４との間の流体連結部４４によって中空シリンダ１に流入する。受容部４の上側は蓋４６によって閉じられる。可撓性の合成材料、例えばフォームまたはゴムから作製されたパイプ４７が蓋４６に位置し、そのパイプを用いて、受容部４のベースでガラスアンプル５を縁部に押圧し、そうすることで、受容部４内でガラスアンプル５が位置決めされる。
【０１３２】
固定ピン４８が係止装置４８としてポンププランジャ２内に位置する。固定ピン４８はハンドルを備え、そのハンドルによって手動でポンププランジャ２から固定ピン４８を引き出すことができる。固定ピン４８は、ポンププランジャ２を貫通するように配設され、ポンププランジャ２を中空シリンダ１の始めの位置よりも深く中空シリンダ１に押し込むことができないようにする。固定ピン４８または係止装置４８がポンププランジャ２の動きをブロックするまでポンププランジャ２が中空シリンダ１に押し込まれたときには、レバー３は、ポンププランジャ２の動きによってその軸を中心に枢動し、ポンププランジャ２によって、変形可能な側壁６に押し付けられる。そのために、レバー３は、十分に幅広いかまたは枢軸に垂直な十分に長いウェブ５６を有し、そうすることで、変形可能な側壁６の変形が受容部４のガラスアンプル５を壊して開口するのに十分なものになる。変形可能な側壁６は変形し、受容部４の内部のガラスアンプル５は壊れて開口する。しかし、固定ピン４８は依然としてポンププランジャ２が中空シリンダ１にさらに押し込まれることを防止する。この状況を図４および図５に示す。
【０１３３】
中空シリンダ１は、その底面５０またはそのベース５０では漏斗のような形状であり、連結ライン９につながるマウス部が前記漏斗の最も低い点に位置する。その結果、中空シリンダ１のベース５０は内部に収容されるモノマー液を連結ライン９に送る。ポンププランジャ２は、その下面５２で、中空シリンダ１のベース５０に対応する形状になっている。その結果、ポンププランジャ２の下側面５２を使用して、中空シリンダ１に位置する事実上全てのモノマー液を連結ライン９中に押し込むことができる。さらに、図４および図５に示す状況では中空シリンダ１の最も高い点がマウス部４４によって形成され、そうすることで、空気はマウス部４４を通って中空シリンダ１から逃げ出すことができる。したがって、壊れたガラスアンプル５からのモノマー液は、フィルタ４２および／またはスクリーン４２を通りマウス部４４を通って中空シリンダ１に流入する。しかし、モノマー液は、ループ１０によって形成される頂点を越えるようにポンププランジャ２を用いて押圧されなければ、その点は通らない。このことは、カートリッジ８の内部でモノマー液がＰＭＭＡ骨セメント粉末と早まって反応することを防止するように働く。
【０１３４】
ここで固定ピン４８をポンププランジャ２から引き出すことができる。次いで、連結ライン９を通してカートリッジ８の内部にモノマー液を押し込むために、ポンププランジャ２を中空シリンダ１により深く押し込むことができる。固定ピン４８を引き出すのに必要な時間は、モノマー液が受容部４から中空シリンダ１に流入できるのに十分である。ポンププランジャ２は、モノマー液がポンププランジャ２と中空シリンダ１との間で外に進むことを防止するために、２つの円周シール５４によって中空シリンダ１の内壁に対してシールされる。ポンププランジャ２を中空シリンダ１に完全に挿入することによって、モノマー液は中空シリンダ１から押し出されてカートリッジ８の内部に至り、そこで、混合装置２０を用いて骨セメントと混合することができる。この状況を図６に示す。固定ピン４８はポンププランジャ２から引き出され、以前は固定ピン４８があった孔５９だけが残る。混合する間は、真空ポート３６によってカートリッジ８の内部に真空または減圧を生み出すことができる。
【０１３５】
カートリッジ８の内部で混合されるＰＭＭＡ骨セメントは、残りの装置からカートリッジ８を外し、送出パイプを雌ねじ１６に螺合し、ディスペンサガンの形態の送出装置にカートリッジ８を挿入することによって使用することができる。送出プランジャ２６、２８は、ディスペンサガンによって前方に前方開口部の方向に押しやられ、そうすることで、レディミクスト骨セメントがカートリッジ８の内部から押し出される。ポンププランジャ２は、図１から図６による第１の実施形態では手動で作動し、すなわち、手で中空シリンダ１に押し込まれる。
【０１３６】
図７から図１２は、ポリメチルメタクリレート骨セメントを混合し、骨セメントの親成分を、具体的には、モノマー液およびセメント粉末を収納する、本発明による装置の第２の代替の例示的実施形態の図を示し、図では、ポンププランジャ６２は、手動ではなく、内部エネルギー蓄積部７５によって作動して中空シリンダ６１に押し込まれる。この装置も本発明による方法を実装するのに適している。
【０１３７】
第２の代替の装置は中空シリンダ６１を備え、中空シリンダ６１内には、一部の領域が筒状のポンププランジャ６２が軸方向に移動可能になるように配置される。図９、図１０、および図１１の断面図に見ることができるポンププランジャ６２の２つの部分セクションは、互いにしっかりと連結される。したがって、ポンププランジャ６２は図１２からも理解できるように１部片になるように作製される。レバー６３の形態の開口装置６３が、ポンププランジャ６２の軸方向の動きに垂直な軸を中心に枢動可能になるように、中空シリンダ６１の外側の側壁に装着される。中空シリンダ６１の筒形のケーシングではレバー６３の領域に窓の形態の凹所が位置し、レバー６３は初期位置ではその窓を通って中空シリンダ６１の内部に延びる（図９参照）。図７から図９および図１２は、第２の代替の装置の初期位置を示し、初期位置は、レバー６３が配設される状態およびポンププランジャ６２の位置によって定められる。
【０１３８】
レバー６３のすぐ隣には、ガラスアンプル６５用の受容部６４が設けられ、受容部６４にはガラスアンプル６５が既に挿入されている。ガラスアンプル６５はモノマー液（例示せず）で充填される。そのベースで（図７から図９の下側で）、ガラスアンプル６５は縁部または突出部に着座する。中空シリンダ６１の窓または凹所の領域では、受容部６４は、ゴムまたは別の可撓性の合成材料から作製される変形可能な側壁６６によってのみ範囲が定められる。レバー６３は縁部６７またはくさび６７によって変形可能な側壁６６に当接する。ガラスアンプル６５は初期位置（図７から図９および図１２）では未開口である。したがって、初期位置は、モノマー液または親成分を収納するのに適している。
【０１３９】
反対側では、ポンププランジャ６２を有する中空シリンダ６１の隣に、筒状の内部を備えるカートリッジ６８が配置される。カートリッジ６８には、ＰＭＭＡ骨セメントの第２の親成分として、セメント粉末（例示せず）が位置する。底部側では（図７から図１２の下側では）、カートリッジ６８は連結ライン６９によって中空シリンダ６１のベースに連結される。連結ライン６９は、カートリッジ６８と中空シリンダ６１との間にループ７０を形成し、このループはガラスアンプル６５のベースの上方に配置される。このことは、ガラスアンプル６５が開口したときにモノマー液がカートリッジ６８の内部に直接的に流入できないようにする。ポンププランジャ６２は、係止手段７１としてバックル７１を用いて中空シリンダ６１に連結されるので、初期位置（図７から図９および図１２）では中空シリンダ６１に押し込むことができない。バックル７１が取り除かれるまでは、ポンププランジャ６２を中空シリンダ６１に押し込むことができない。
【０１４０】
連結ライン６９は継ぎ手７２を介してカートリッジ６８につながる。中空シリンダ６１の上面はねじ式キャップ７３によって閉じられ、ねじ式キャップ７３は、ポンププランジャ６２を作動させるための緊張状態の圧縮ばね７５を支持する。そのために、緊張状態の圧縮ばね７５は、キャップ７３およびポンププランジャ６２によって支持され、少なくとも図７から図９および図１２に示す初期位置では、さらに図１０に示す中間位置でも、圧縮ストレス下にあり、そうすることで、ポンププランジャ６２は、それが止まるまで、圧縮ばね７５によって中空シリンダ６１内で移動することができる。好ましくは、圧縮ばね７５はこの点で緊張状態にあり続ける。第１のバックル７１の正確な配置は、切断面が第１のバックル７１または係止手段７１に平行に延びる、本発明による第２の装置の一部の概略部分断面図として図１２に示す。圧縮ばね７５は、好ましくは、ばね鋼から構成される。
【０１４１】
継ぎ手７２は雄ねじ７４を備え、雄ねじ７４には、カートリッジ６８の前面にある雌ねじ７６が螺合される。したがって、カートリッジ６８は継ぎ手７２に解放可能なように連結される。カートリッジ６８の内部でＰＭＭＡ骨セメントが混合されると、雌ねじ７６に送出パイプ（図示せず）を螺合することができ、その送出パイプを通してレディミクストＰＭＭＡ骨セメントをカートリッジ６８の外に押しやって施用することができる。
【０１４２】
粉末は透過せず液体は透過するフィルタ７８が、継ぎ手７２に、連結ライン６９においてカートリッジ６８への連結点に位置する。こうしたフィルタ７８は、セメント粉末がカートリッジ６８の内部から外に落下して連結ライン６９に至り、そこでモノマー液と反応することを防止し、したがって、ＰＭＭＡが硬化することで連結ライン６９をブロックすることが避けられる。カートリッジ６８の内部につながる連結ライン６９のマウス部はノズルとして形成される。ノズルは、好ましくは、米国特許第８６６２７３６（Ｂ４）号に従って形成される。
【０１４３】
カートリッジ６８の内部には、いくつかの混合羽根８０を備える混合装置８０が設けられ、混合羽根８０は、混合ロッド８２によって、カートリッジ６８の内部で軸方向に移動可能であり、カートリッジ６８の内部で回転可能である。そのために、混合ロッド８２は、気密性ダクトを通してカートリッジ６８の内部に案内される。混合ロッド８２はカートリッジ６８の外側のハンドル８４で終端し、混合ロッド８２、したがって、混合羽根８０は、ハンドル８４によって手動で移動可能である。混合羽根８０は、モノマー液が連結ライン６９を通ってカートリッジ６８の内部に導入された後に、セメント粉末をモノマー液と混合するために使用することができる。
【０１４４】
カートリッジ６８の（図７から図１２の上側の）後端は２部片の送出プランジャ８６、８８によって閉止可能である。送出プランジャ８６、８８は殺菌プランジャ８６およびシーリングプランジャ８８から構成される。殺菌プランジャ８６は、図７から図９ではカートリッジ６８の内部に既に挿入され、シーリングプランジャ８８は、図７から図９では殺菌プランジャ８６から依然として離れている。シーリングプランジャ８８が未だ殺菌プランジャ８６に挿入されていないときには、内部およびその内部のセメント粉末を含むカートリッジ６８を、エチレンオキシドなどの殺菌ガスを用いて殺菌することができる。そのために、殺菌プランジャ８６は、気体は透過し粉末は透過しないフィルタ１１８を有し、フィルタ１１８は、カートリッジ６８の内部に気体が入ることを可能にするが、カートリッジ６８の内部からセメント粉末が出ることは防止する。次に、シーリングプランジャ８８を殺菌プランジャ８６に挿入することができ、両プランジャが一緒になって送出プランジャ８６、８８を形成する。その後、送出プランジャ８６、８８は、送出プランジャ８６、８８が前方に開口部の方向に押しやられることで、カートリッジ６８の内部で調合されたＰＭＭＡ骨セメントを、前方開口部または前記前方開口部に螺合された送出パイプ（図示せず）を通して外に押しやるために使用することができる。
【０１４５】
殺菌プランジャ８６は円周シール９０を２つ有し、円周シール９０によって、殺菌プランジャ８６はカートリッジ６８の内壁に対してシールされる。さらに、殺菌プランジャ８６の前面にワイパリップ９２が位置し、ワイパリップは、混合されたＰＭＭＡ骨セメントをカートリッジ６８の内壁から拭い取り、それをカートリッジ６８内で前方に押しやるために使用することができる。シーリングプランジャ８８も円周シール９４を有し、円周シール９４によって殺菌プランジャ８６に対してシールされる。シーリングプランジャ８８と殺菌プランジャ８６との間の連結部をさらにシールするために付加的なシールが殺菌プランジャ８６に設けられる。シーリングプランジャ８８には真空ポート９６が位置し、その真空ポートはシーリングプランジャ８８を通して供給孔に連結される。その結果、カートリッジ６８の内部は、シーリングプランジャ８８が殺菌プランジャ８６に挿入された状態のときにも排気することができる。したがって、カートリッジ６８の内部のＰＭＭＡ骨セメントまたはセメントペーストは、空気の含有の可能性を低減するために、真空下または減圧下で混合することができる。
【０１４６】
装置は、底部側では、平坦な台を有するスタンド９８によって範囲が定められ、そのスタンド上で装置は平坦な面の上に配置することができる。さらに、装置の内側の部品はプラスチック製のハウジング１００によって囲繞される。中空シリンダ６１はハウジング１００と１部片になるように作製される。カートリッジ６８だけをスタンド９８およびハウジング１００から切り離すことができる。ハウジング１００およびスタンド９８は、適位置に配設された後に装置を保持する装置の下側部分を形成する連続部分を一緒になって形成するので、共同でスタンド９８、１００とみなすこともできる。
【０１４７】
受容部６４内のガラスアンプル６５の下方にフィルタ１０２および／またはスクリーン１０２が配置され、それらフィルタおよび／またはスクリーンは、ガラスアンプル６５が壊されて開口されるときのガラスアンプル６５の破片および断片をせき止める。フィルタ１０２および／またはスクリーン１０２の下方には傾斜面が位置し、その傾斜面に沿って、モノマー液が、開口されたガラスアンプル６５からマウス部１０４を通って中空シリンダ６１に流入し、すなわち、中空シリンダ６１と受容部６４との間の流体連結部１０４によって中空シリンダ６１に流入する。受容部６４の上側は蓋１０６によって閉じられる。可撓性の合成材料、例えばフォームまたはゴムから作製されたパイプ１０７が蓋１０６に位置し、そのパイプを用いて、受容部６４のベースでガラスアンプル６５を縁部に押圧し、そうすることで、受容部６４内でガラスアンプル６５が位置決めされる。
【０１４８】
第２のバックル１０８が係止装置１０８として、中空シリンダ６１およびポンププランジャ６２の対応する凹所に設けられる。第２のバックル１０８は、ポンププランジャ６２をマウス部１０４よりも深く中空シリンダ６１に押し込むことができないようにする。したがって、第１のバックル７１が取り除かれた後に、ポンププランジャ６２が第２のバックル１０８によって中間位置に保持されるかまたは維持されるまで、圧縮ばね７５はポンププランジャ６２を中空シリンダ６１に押し込む。この位置を図１０に示す。
【０１４９】
両方のバックル７１、１０８がハンドルを備え、バックルはそれらハンドルによって凹所から手動で引き出すことができる。さらに、２つのバックル７１、１０８を引き出すべき順番をユーザに指示するために、バックル７１、１０８のハンドル上に数字「１」および「２」が印として示される。第２のバックル１０８または係止装置１０８がポンププランジャ６２の動きをブロックするまでポンププランジャ６２が圧縮ばね７５によって中空シリンダ６１に押し込まれたときには、レバー６３は、ポンププランジャ６２の動きによってその軸を中心に枢動し、ポンププランジャ６２によって、変形可能な側壁６６に押し付けられる。そのために、レバー６３は、十分に幅広いかまたは枢軸に垂直な十分に長いウェブ１１６を有し、そうすることで、変形可能な側壁６６の変形が受容部６４のガラスアンプル６５を壊して開口するのに十分なものになる。変形可能な側壁６６は変形し、受容部６４の内部のガラスアンプル６５は壊れて開口する。しかし、第２のバックル１０８は依然としてポンププランジャ６２が中空シリンダ６１にさらに押し込まれることを防止する。この状況を図１０に示す。
【０１５０】
中空シリンダ６１は、その底面１１０またはそのベース１１０では漏斗のような形状であり、連結ライン６９につながるマウス部が前記漏斗の最も低い点に位置する。その結果、中空シリンダ６１のベース１１０は内部に収容されるモノマー液を連結ライン６９に送る。ポンププランジャ６２は、その下面１１２で、中空シリンダ６１のベース１１０に対応する形状になっている。その結果、ポンププランジャ６２の下側面１１２を使用して、中空シリンダ６１に位置する事実上全てのモノマー液を連結ライン６９中に押し込むことができる。さらに、図１０に示す状況では中空シリンダ６１の最も高い点がマウス部１０４によって形成され、そうすることで、空気はマウス部１０４を通って中空シリンダ６１から逃げ出すことができる。したがって、壊れたガラスアンプル６５からのモノマー液は、フィルタ１０２および／またはスクリーン１０２を通りマウス部１０４を通って中空シリンダ６１に流入する。しかし、モノマー液は、ループ７０によって形成される頂点を越えるようにポンププランジャ６２を用いて押圧されなければ、その点は通らない。このことは、カートリッジ６８の内部でモノマー液がＰＭＭＡ骨セメント粉末と早まって反応することを防止するように働く。
【０１５１】
ここで第２のバックル１０８をポンププランジャ６２から引き出すことができる。次いで、ポンププランジャ６２は圧縮ばね７５によって中空シリンダ６１により深く押し込まれ、そうすることで、モノマー液が連結ライン６９を通してカートリッジ６８の内部に押し込まれる。第２のバックル１０８を引き出すのに必要な時間は、モノマー液が受容部６４から中空シリンダ６１に流入できるのに十分である。ポンププランジャ６２は、モノマー液がポンププランジャ６２と中空シリンダ６１との間で外に進むことを防止ためように、２つの円周シール１１４によって中空シリンダ６１の内壁に対してシールされる。ポンププランジャ６２を中空シリンダ６１に完全に挿入することによって、モノマー液は、中空シリンダ６１から押し出されてカートリッジ６８の内部に至り、そこで、混合装置８０を用いて骨セメントと混合することができる。この状況を図１１に示す。第２のバックル１０８は引き出された。混合する間は、真空ポート９６によってカートリッジ６８の内部に真空または減圧を生み出すことができる。
【０１５２】
カートリッジ６８の内部で混合されるＰＭＭＡ骨セメントは、残りの装置からカートリッジ６８を外し、送出パイプを雌ねじ７６に螺合し、ディスペンサガンの形態の送出装置にカートリッジ６８を挿入することによって使用することができる。送出プランジャ８６、８８は、ディスペンサガンによって前方に前方開口部の方向に押しやられ、そうすることで、レディミクスト骨セメントがカートリッジ６８の内部から押し出される。したがって、第１の実施形態とは異なり、ポンププランジャ６２は、図７から図１２による第２の実施形態では手動ではなく、緊張状態の圧縮ばね７５によって作動し、すなわち、圧縮ばね７５によって中空シリンダ６１に押し込まれる。
【０１５３】
上記の説明、請求項、図、および例示的実施形態で開示した本発明の特徴は、本発明の様々な実施形態を実装するために単独でも組み合わせても関連性のある可能性がある。
【符号の説明】
【０１５４】
１、６１  中空シリンダ
２、６２  ポンププランジャ
３、６３  開口装置／レバー
４、６４  受容部
５、６５  ガラスアンプル
６、６６  変形可能な側壁
７、６７  くさび／縁部
８、６８  カートリッジ
９、６９  連結ライン
１０、７０  ループ
１２、７２  継ぎ手
１４、７４  雄ねじ
１６、７６  雌ねじ
１８、７８  粉末は透過せず液体は透過するフィルタ
２０、８０  混合羽根
２２、８２  混合ロッド
２４、８４  ハンドル
２６、８６  殺菌プランジャ
２８、８８  シーリングプランジャ
３０、９０  シール
３２、９２  ワイパリップ
３４、９４  シール
３６、９６  真空ポート
３８、９８  スタンド
４０、１００  ハウジング
４２、１０２  スクリーン／フィルタ
４４、１０４  中空シリンダにつながるマウス部／流体連結部
４６、１０６  蓋
４７、１０７  パイプ
４８  ハンドルを有する固定ピン／係止装置
５０、１１０  中空シリンダのベース
５２、１１２  ポンププランジャの下側面
５４、１１４  シール
５６、１１６  ウェブ／レバーの横断部片
５８、１１８  気体は透過し粉末は透過しないフィルタ
５９  ダクト
７１  バックル／係止手段
７３  ねじキャップ
７５  圧縮ばね
１０８  バックル／係止装置
【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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