(57)【要約】  骨セメント混合システムおよび関連方法を開示する。骨セメント混合システムは、第１のチャンバー、第２のチャンバー、ならびに第１チャンバーと第２チャンバーを流体接続している通路を含み得る。第１のピストンは第１チャンバー内に配置され得、第２のピストンは第２チャンバー内に配置され得る。
2010502379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨セメント混合システムであって、
第１のチャンバー、第２のチャンバー、ならびに該第１チャンバーと該第２チャンバーを流体接続している通路を規定しているハウジングと；
該第１チャンバー内部にスライド可能なように配置された第１のピストンと；
該第２チャンバー内部にスライド可能なように配置された第２のピストンと；
該第２チャンバー内部に配置された、第３のチャンバーを規定し、該第１チャンバーと流体連通して該第３チャンバーを設置するように適合させ得る骨セメント送出装置と：
を含んでなる、骨セメント混合システム。
【請求項２】
前記骨セメント送出装置が前記第２ピストン中の穴内部に配置される、請求項１に記載の骨セメント混合システム。
【請求項３】
前記骨セメント送出装置が軸方向に変位可能なピンを含んでなり、該ピンが前記第２ピストンのシール中の穴内部に配置されたときに前記ハウジングの前記第１チャンバーと前記骨セメント送出装置の前記第３チャンバーとの間に流体連通が実質的にないように、該ピンが前記第２ピストンのシール中の開口内部に合うように配列されている、請求項１または請求項２に記載の骨セメント混合システム。
【請求項４】
前記ピンが前記第２ピストンのシール中の開口から引っ込めることができ、前記ピンが前記第２ピストンのシール中の開口から引っ込められたときに前記ハウジングの前記第１チャンバーが前記骨セメント送出装置の前記第３チャンバーと流体連通している、請求項３に記載の骨セメント混合システム。
【請求項５】
前記骨セメント送出装置が前記第２チャンバー内部にスライド可能なように配置される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項６】
前記骨セメント送出装置がシリンジを含んでなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項７】
前記シリンジが前記シリンジを前記第２ピストンに固定するように構成されたフィッティングを含んでなる、請求項６に記載の骨セメント混合システム。
【請求項８】
前記フィッティングがルアーロックフィッティングを含んでなる、請求項７に記載の骨セメント混合システム。
【請求項９】
前記骨セメント送出装置がチューブおよび該チューブから伸びている円周方向隔置リブを含んでなり、該円周方向隔置リブが、チャネルを形成するように前記第２ピストンと連携するように配列され、該チャネルが、ガスが該チャネルを通って移動することが可能となるように構成される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１０】
前記第１チャンバーと前記第２チャンバーを流体接続する前記通路が前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーと比べて減少した断面積を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１１】
前記第３チャンバーが前記第１チャンバーと流体連通して設置されたときに前記第１チャンバーと前記第３チャンバーを流体接続する通路が前記第１チャンバーおよび前記第３チャンバーと比べて減少した断面積を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１２】
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つの内部に配置された骨セメント粉末をさらに含んでなる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１３】
前記骨セメント粉末が骨誘導性粉末を含んでなる、請求項１２に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１４】
前記骨セメント粉末がリン酸カルシウム／重炭酸ナトリウムブレンド粉末を含んでなる、請求項１３に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１５】
前記骨セメント粉末に液体が加えられたときに前記骨セメント粉末が骨セメントペーストとなる、請求項１２に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１６】
前記骨セメントペーストが前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバー内部で、それぞれ、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンを軸方向に変位させることにより混合することができる、請求項１５に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１７】
前記液体が組換えヒト骨形成タンパク質の溶液を含んでなる、請求項１５に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１８】
前記第１チャンバーと前記第２チャンバーを流体接続する前記通路が、前記ハウジングの内表面から伸びている混合ポストおよび混合アンビルによって部分的に規定される、請求項１〜１７のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項１９】
前記ハウジングが、液体注入装置が前記ハウジングに固定されるように構成されたインレットフィッティングを含んでなる、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項２０】
前記液体注入装置が前記インレットフィッティングに固定されたときに前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーと流体連通している、請求項１９に記載の骨セメント混合システム。
【請求項２１】
前記骨セメント混合システムが使い捨ての骨セメント混合システムである、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の骨セメント混合システム。
【請求項２２】
第１のチャンバー、第２のチャンバー、ならびに該第１チャンバーと該第２チャンバーを流体接続している通路を規定しているハウジングであって、該ハウジングが、液体注入装置が該ハウジングに固定され得るように構成されており、該液体注入装置が、該ハウジングに固定されたときに該第１チャンバーおよび該第２チャンバーの少なくとも１つと流体連通している、ハウジングと；
該第１チャンバー内部にスライド可能なように配置された第１のピストンと；
該第２チャンバー内部にスライド可能なように配置された第２のピストンと；
該第２チャンバー内に配置された骨セメント送出装置と：
を含んでなる、システム。
【請求項２３】
前記骨セメント送出装置が前記第２ピストン中の穴内部に配置される、請求項２２に記載のシステム。
【請求項２４】
前記ハウジングに固定された液体注入装置をさらに含んでなる、請求項２２または請求項２３に記載のシステム。
【請求項２５】
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つの内部に配置された骨セメント粉末をさらに含んでなり、液体が前記液体注入装置から前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つに移行されたときに該骨セメント粉末が骨セメントペーストとなる、請求項２２〜２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
前記第１ピストンおよび前記第２ピストンが前記第１ピストンおよび前記第２ピストンが交互に押圧されるときに骨セメントペーストを前記第１チャンバーと前記第２チャンバーの間で往復通過させることができる、請求項２２〜２５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２７】
前記骨セメント送出装置が第３のチャンバーを規定し、前記骨セメント送出装置が前記第１チャンバーと流体連通して前記第３チャンバーを設置するように適合させ得る、請求項２２〜２６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２８】
前記骨セメント送出装置の前記第１ピストンおよびプランジャーが、前記第１ピストンおよび前記プランジャーが交互に押圧されるときに骨セメントペーストを前記第１チャンバーと前記第３のチャンバーの間で往復通過させることができ、前記骨セメント送出装置の前記第３チャンバーが前記第１チャンバーと流体連通している、請求項２２〜２７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２９】
前記システムが使い捨てのシステムである、請求項２２〜２８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３０】
骨セメントペーストを、第１のチャンバーと第２のチャンバーを流体接続する第１の通路に通す工程であって、該骨セメントペーストが該第１通路に通されるときに該第１通路が該骨セメントペースト内に第１のレベルの剪断力を引き起こすように構成される、工程と；
該骨セメントペーストを、該第１チャンバーを第３のチャンバーに流体接続する第２の通路に通す工程であって、該骨セメントペーストが該第２通路に通されるときに該第２通路が該骨セメントペースト内に第２のレベルの剪断力を引き起こすように構成され、該第２レベルの剪断力が該第１レベルの剪断力と異なっている、工程と：
を含む、方法。
【請求項３１】
前記第３チャンバーが前記第２チャンバー内に配置された骨セメント送出装置によって形成される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記骨セメントペーストを前記第３チャンバー内に移動した後に前記第２チャンバーから前記骨セメント送出装置を取り出すことをさらに含んでなる、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記骨セメントペーストを前記第１通路に通す工程が、第１のレベルの剪断力を前記骨セメントペーストに与え、前記骨セメントペーストを前記第２通路に通す工程が、第２のレベルの剪断力を前記骨セメントペーストに与え、前記第１レベルの剪断力が前記第２レベルの剪断力より低い、請求項３０〜３２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３４】
前記方法が前記骨セメントペーストを前記第２通路に通す工程の前に前記骨セメントペーストを前記第１通路に通す工程を含んでなる、請求項３０〜３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つに液体を導入する工程をさらに含んでなる、請求項３０〜３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３６】
前記液体が組換えヒト骨形成タンパク質の溶液を含んでなる、請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、骨セメント混合システムおよび関連方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
骨セメント（リン酸カルシウム系骨セメントなど）は、骨（例えば、骨折骨）の修復および／または再建を助けるために、ある特定の医学的処置の間に使用することができる。ある特定の骨セメントの骨を修復および／または再建する能力は、骨の増殖を促進する組換えヒト骨形成タンパク質（ｒｈＢＭＰ−２）を含めることによって高めることができる。ｒｈＢＭＰ−２／ＣＰＭは、このようにして高められたリン酸カルシウム系骨セメントの一例である。
【０００３】
骨セメント（リン酸カルシウム系骨セメントなど）を調製するために、粉末状の物質は一般に液体と組み合わせられ、その得られた組合せを一緒に混合して、骨セメントペーストを作製する。その後、この骨セメントペーストは、骨の修復および／または再建を助けるために処置部位（例えば、骨折部位）に供給される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一態様では、骨セメント混合システムは、第１のチャンバー、第２のチャンバー、ならびに該第１チャンバーと該第２チャンバーを流体接続している通路を規定しているハウジングを含む。第１のピストンは前記第１チャンバー内部にスライド可能なように配置され、第２のピストンは前記第２チャンバー内部にスライド可能なように配置される。骨セメント送出装置は、前記第２チャンバー内部に配置される。前記骨セメント送出装置は、第３のチャンバーを規定し、前記第１チャンバーと流体連通して該第３チャンバーを設置するように適合させ得る。
【０００５】
本発明の別の態様では、システムは、第１のチャンバー、第２のチャンバー、ならびに該第１チャンバーと該第２チャンバーを流体接続している通路を規定しているハウジングを含む。前記ハウジングは、液体注入装置が前記ハウジングに固定され得るように構成される。前記液体注入装置は、前記ハウジングに固定されたときに前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つと流体連通している。また、前記システムは、前記第１チャンバー内部にスライド可能なように配置された第１のピストンおよび前記第２チャンバー内部にスライド可能なように配置された第２のピストンも含む。骨セメント送出装置は前記第２チャンバー内に配置される。
【０００６】
本発明の追加の態様では、方法は、骨セメントペーストを第１のチャンバーと第２のチャンバーを流体接続する第１の通路に通す工程を含む。前記第１通路は、前記骨セメントペーストが前記第１通路に通されるときに前記骨セメントペースト内に第１のレベルの剪断力を引き起こすように構成される。前記方法は、前記骨セメントペーストを、前記第１チャンバーを第３のチャンバーに流体接続する第２の通路に通す工程をさらに含む。前記第２通路は、前記骨セメントペーストが前記第２通路に通されるときに第２のレベルの剪断力を引き起こすように構成される。前記第２レベルの剪断力は前記第１レベルの剪断力と異なる。
【０００７】
実施形態は、次の特徴の１以上を含み得る。
【０００８】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント送出装置は、前記第２ピストン中の穴内部に配置される。
【０００９】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント送出装置は軸方向に変位可能なピンを含み、該ピンが前記第２ピストンのシール中の穴内部に配置されたときに前記ハウジングの前記第１チャンバーと前記骨セメント送出装置の前記第３チャンバーとの間に流体連通が実質的にないように、該ピンは前記第２ピストンのシール中の開口内部に合うように配列されている。
【００１０】
いくつかの実施形態では、前記ピンは前記第２ピストンのシール中の開口から引っ込めることができ、前記ピンが前記第２ピストンのシール中の開口から引っ込められたときに前記ハウジングの前記第１チャンバーは前記骨セメント送出装置の前記第３チャンバーと流体連通している。
【００１１】
ある特定の実施形態では、前記第１チャンバーと前記第２チャンバーを流体接続する前記通路は、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーと比べて減少した断面積を有する。
【００１２】
いくつかの実施形態では、前記第３チャンバーが前記第１チャンバーと流体連通して設置されたときに前記第１チャンバーと前記第３チャンバーを流体接続する通路は、前記第１チャンバーおよび前記第３チャンバーと比べて減少した断面積を有する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント混合システムは、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つの内部に配置された骨セメント粉末を含む。
【００１４】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント粉末は骨誘導性粉末（例えば、リン酸カルシウム系骨セメント粉末（リン酸カルシウム／重炭酸ナトリウムブレンド粉末など））である。
【００１５】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント粉末に液体が加えられたときに前記骨セメント粉末は骨セメントペーストとなる。
【００１６】
ある特定の実施形態では、前記骨セメントペーストは、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバー内部で、それぞれ、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンを軸方向に変位させることにより混合することができる。
【００１７】
いくつかの実施形態では、前記液体は骨形成タンパク質（例えば、組換えヒト骨形成タンパク質（ｒｈＢＭＰ−２など））を含む。
【００１８】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント送出装置は前記第２チャンバー内部にスライド可能なように配置される。
【００１９】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント送出装置はシリンジを含む。
【００２０】
ある特定の実施形態では、前記シリンジは、前記シリンジを前記第２ピストンに固定するように構成されたフィッティング（例えば、ルアーロックフィッティング）を含む。
【００２１】
いくつかの実施形態では、前記通路は、前記ハウジングの内表面から伸びている混合ポストおよび混合アンビルによって部分的に形成される。
【００２２】
ある特定の実施形態では、前記ハウジングは、液体注入装置が前記ハウジングに固定されるように構成されたフィッティングを含む。
【００２３】
いくつかの実施形態では、前記液体注入装置は、前記インレットフィッティングに固定されたときに前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーと流体連通している。
【００２４】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント送出装置はチューブおよび該チューブから伸びている円周方向隔置リブを含む。前記円周方向隔置リブは、チャネルを形成するように前記第２ピストンと連携するように配列され、該チャネルは、ガスが該チャネルを通って移動することが可能となるように構成される。
【００２５】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント混合システムは、少なくとも１つの開口を規定する前記骨セメント送出装置の領域にわたって配置された多孔質膜をさらに含む。
【００２６】
ある特定の実施形態では、前記システム（例えば、前記骨セメント混合システム）は使い捨てのシステム（例えば、使い捨ての骨セメント混合システム）である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、液体注入装置は前記ハウジングに固定される。
【００２８】
ある特定の実施形態では、骨セメント粉末は前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つの内部に配置され、液体が前記液体注入装置から前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つに移行されたときに該骨セメント粉末は骨セメントペーストとなる。
【００２９】
いくつかの実施形態では、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンは、前記第１ピストンおよび前記第２ピストンが交互に押圧されるときに骨セメントペーストを前記第１チャンバーと前記第２チャンバーの間で往復通過させることができる。
【００３０】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント送出装置は第３のチャンバーを規定し、前記骨セメント送出装置は、前記第１チャンバーと流体連通して該第３チャンバーを設置するように適合させ得る。
【００３１】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント送出装置の前記第１ピストンおよびプランジャーは、前記第１ピストンおよび該プランジャーが交互に押圧されるときに骨セメントペーストを前記第１チャンバーと前記第３のチャンバーの間で往復通過させることができ、前記骨セメント送出装置の前記第３チャンバーは前記第１チャンバーと流体連通している。
【００３２】
いくつかの実施形態では、前記第３チャンバーは、前記第２チャンバー内に配置された骨セメント送出装置によって形成される。
【００３３】
ある特定の実施形態では、前記方法は、前記骨セメントペーストを前記第３チャンバー内に移動した後に前記第２チャンバーから前記骨セメント送出装置を取り出すことをさらに含む。
【００３４】
いくつかの実施形態では、前記骨セメントペーストを前記第１通路に通す工程は、第１のレベルの剪断力を前記骨セメントペーストに与え、前記骨セメントペーストを前記第２通路に通す工程は、第２のレベルの剪断力を前記骨セメントペーストに与え、前記第１レベルの剪断力は前記第２レベルの剪断力より低い。
【００３５】
ある特定の実施形態では、前記方法は、前記骨セメントペーストを前記第２通路に通す工程の前に前記骨セメントペーストを前記第１通路に通す工程を含む。
【００３６】
いくつかの実施形態では、前記方法は、前記第１チャンバーおよび前記第２チャンバーの少なくとも１つに液体を導入する工程をさらに含む。
【００３７】
実施形態は、次の利点の１以上を含み得る。
【００３８】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント混合システムは、骨セメントペーストを完全混合することを可能にする。前記骨セメント混合システムを用いて、例えば、前記混合を２段階で実施することができる。第１段階において、前記ペーストを（例えば、繰り返し障害を越えて押し出すことにより）比較的低いレベルの剪断力に付し、第２段階において、前記ペーストを（例えば、繰り返しより小さなオリフィスを通して押し出すことにより）比較的高いレベルの剪断力に付す。前記骨セメントペーストの完全混合は前記骨セメントペーストの注入性を改善するのに役立ち得る。前記骨セメントペーストの完全混合は、例えば、注入中に前記骨セメントペーストの液体成分が前記骨セメントペーストの固体成分を通過するときに起こり、注入できない固体塊を残すフィルタープレスの可能性を低める（例えば、最小限に抑える）ことができる。
【００３９】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント混合システムにおける骨セメントペーストの混合効率は高められる。混合を２段階に分けることによって、例えば、前記セメントペーストの完全混合を短時間でかつ少ない量の身体的努力で達成することができる。第１の混合段階中、例えば、前記骨セメントペーストは、比較的大きな断面積を有する通路を介して混合チャンバーの間で往復通過させることができる。これは、比較的乾燥しており、混合初期段階は混合しにくいことがある前記骨セメントペーストを最初に混合するのに必要な身体的努力量を少なくするのに役立ち得る。第２混合段階中、前記骨セメントペーストは、より小さな断面積を有する通路を介して混合チャンバーの間で往復通過させることができる。これは、前記骨セメントペースト内で剪断力レベルを増加させて、より完全な混合を提供することができる。第２段階の混合中に前記骨セメントペーストの水分が増加するため、前記骨セメントペーストは過剰な量の身体的努力をすることなく減少した断面積の通路に通すことができる。
【００４０】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント混合システムの前記混合チャンバーは液密性（例えば、気密性）である。結果として、前記骨セメントペーストの混合中に、ある量のガスが前記骨セメントペースト内に取り込まれて、前記骨セメントペーストの混合、続いての注入に必要な努力をかなり削減し得る。
【００４１】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント混合システムは、前記混合プロセスの最後に前記骨セメント混合システム中に残留する骨セメントペーストの量を減らすのに役立つ。これは、前記混合・送出プロセス中に過剰な薬物含量の損失を減らすのに役立ち得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、前記骨セメント混合システムは、前記システムの混合チャンバーから骨セメント送出装置への前記骨セメントペーストの比較的容易な移行を可能にする。前記骨セメント送出装置は、例えば、ほとんど努力せずに前記骨セメントペーストが前記骨セメント混合システムの一部分から（例えば、前記骨セメント混合システムの混合チャンバーから）前記骨セメント送出装置に移行されることを可能にする前記骨セメント混合システムの構成要素であり得る。前記骨セメントペーストの混合後、実質的に全ての前記骨セメントペーストを前記骨セメント送出装置内部に配置することができ、この骨セメント送出装置は後に前記骨セメント混合システムの残りの部分から取り出すことができる。
【００４３】
いくつかの実施形態では、前記骨セメントペーストおよび前記骨セメントペーストの成分の汚染の危険性は減らすことができる。前記骨セメントペーストおよびその成分は、例えば、前記混合手順を通じて前記骨セメント混合システムまたは液体注入装置（例えば、シリンジ）内部に保持し、それによって前記骨セメントペーストの汚染の危険性を減らすことができる。
【００４４】
ある特定の実施形態では、前記骨セメント混合システムは使い捨て用に構築されかつ／または使い捨てできる。前記骨セメント混合システムは、比較的安価で使い勝手の良いシステムであり得る。
【００４５】
他の態様、特徴、および利点は、本記載および図面から、さらに特許請求の範囲から明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】骨セメント混合システムの斜視図である。
【図２】図１の骨セメント混合システムの断面図である。
【図３】図１の骨セメント混合システムの部分切り取り斜視図である。
【図４】図４Ａ−４Ｈは図１の骨セメント混合送出装置を用いた方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
図１〜図３に関しては、骨セメント混合システム１００は、第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４を有するハウジング１０１を含む。第１のピストン１０６は第１の混合チャンバー１０２内部に配置され、第２のピストン１０８は第２の混合チャンバー１０４内部に配置される。骨セメント送出装置（例えば、シリンジ）１１０は、第２のピストン１０８中に形成された軸穴１１２内部に配置される。骨セメント送出装置１１０は、その長さに沿って軸方向に伸びている混合／送出チャンバー１１４および混合／送出チャンバー１１４内部に配置されたプランジャー１１５を含む。第１のピストン１０６は、第１の混合チャンバー１０２内部で軸方向にスライドするように配列され、第２のピストン１０８と骨セメント送出装置１１０の組立部品は、第２の混合チャンバー１０４内部で軸方向にスライドするように配列される。同様に、プランジャー１１５は、骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４内部で軸方向にスライドするように配列される。
【００４８】
使用中、以下に述べるように、骨セメントペーストは第１の混合チャンバー１０２および／または第２の混合チャンバー１０４内に含まれる。骨セメント混合システム１００は、前記骨セメントペーストを２段階混合プロセスで混合するのに用いることができる。第１段階では、前記骨セメントペーストは、第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４内部で、それぞれ、第１のピストン１０６および第２のピストン１０８を交互にスライドさせることによって、第１の混合チャンバー１０２と第２の混合チャンバー１０４の間で往復移行させる。第２段階では、前記骨セメントペーストは、第１の混合チャンバー１０２および混合／送出チャンバー１１４内部で、それぞれ、第１のピストン１０６およびプランジャー１１５を往復スライドさせることによって、第１の混合チャンバー１０２と骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４の間で往復移行させる。骨セメント混合システム１００は、第２段階の混合が、第１段階の混合よりも高いレベルの剪断力を前記骨セメントペーストに与えるように構成することができる。これは、前記混合プロセス中に前記骨セメントペーストが完全混合されることを確実にするのに役立ち得、使用者が前記骨セメントペーストを混合することができる容易さを高めるのに役立ち得る。前記骨セメントペーストの完全混合後、実質的に全ての前記骨セメントペーストを骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４に移行することができ、骨セメント送出装置１１０は第２のピストン１０８の軸穴１１２から取り出すことができる。骨セメント送出装置１１０は、その後、医学的処置を実施するために用いることができる。例えば、骨セメント送出装置１１０は、前記骨セメントペーストを患者の処置部位（例えば、骨折部位）に注入するために用いることができる。
【００４９】
ハウジング１０１は、図１〜図３で示されるように、第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４を含む一般にチューブ状の部材である。ハウジング１０１の第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４は、直径が約６ｍｍ〜約２０ｍｍ（例えば、約１０ｍｍ〜約１２ｍｍ、約１１ｍｍ）であり得、長さが約３０ｍｍ〜約７０ｍｍ（例えば、約４０ｍｍ〜約６０ｍｍ、約５０ｍｍ）であり得る。いくつかの実施形態では、第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４は、それぞれ、容積が約１ｍｌ〜約１０ｍｌ（例えば、約３ｍｌ〜約７ｍｌ）である。ハウジング１０１は、１以上の材料（プラスチック、金属（例えば、耐食性金属）、セラミック、またはガラスなど）で作ることができる。ハウジング１０１は、１以上の技術（射出成形技術、押出成形技術、機械加工技術など）を用いて作ることができる。
【００５０】
図２および図３に関しては、混合ポスト１１６および混合アンビル１１８は、第１の混合チャンバー１０２と第２の混合チャンバー１０４の間で、ハウジング１０１の内表面から内側に伸びる。いくつかの実施形態では、混合ポスト１１６は、ハウジング１０１の内表面から内側に伸びる実質的に円筒状または切頭円錐状の(frustro-conical)部材である。あるいはまたは加えて、混合ポスト１１６は他の形状で作ることができる。ある特定の実施形態では、例えば、混合ポスト１１６は円形、楕円形、ひし形、および／または三角形の断面を有する。混合ポスト１１６は、一般に、混合チャンバー１０２および１０４の直径の半分弱の長さを有する。いくつかの実施形態では、混合ポスト１１６は、直径が（例えば、ベース直径）約３ｍｍ〜約６ｍｍである。混合ポスト１１６は、混合ポスト１１６を通って伸びている、ハウジング１０１の内部に至る穴を含む。いくつかの実施形態では、混合ポスト１１６はハウジング１０１と一体成形される。あるいは、混合ポスト１１６は、ハウジング１０１の内表面に固定される（例えば、結合される、接着固定される、など）個別部材であり得る。
【００５１】
一方向弁１２０は混合ポスト１１６中の穴内部に取り付けられる。一方向弁１２０は、液体および／またはガスが骨セメント混合システム１００内へ（例えば、骨セメント混合システム１００の第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４内へ）移動することを可能にし、液体および／またはガスが骨セメント混合システム１００から排出されることを防ぐ。インレットフィッティング１２２により、混合ポスト１１６中の穴内部に一方向弁１２０が保持される。インレットフィッティング１２２は、ハウジング１０１に固定され、液体を注入するための装置（例えば、シリンジ）がハウジング１０１に固定されるように構成される。インレットフィッティング１２２は、例えば、従来のシリンジへの結合を可能にするルアーロックテーパーを含み得る。シリンジがインレットフィッティング１２２に固定されないときには、インレットフィッティング１２２にはキャップが固定され得る。このキャップは、一方向弁１２０と同様に、液体および／またはガスがハウジング１０１の第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４から出ることを防ぐのに役立ち得る。
【００５２】
いくつかの実施形態では、混合アンビル１１８は、混合ポスト１１６と類似した形態を有する。混合アンビル１１８は、例えば、ハウジング１０１の内表面から内側に伸びる実質的に円筒状または切頭円錐状の部材であり得る。しかしながら、混合アンビル１１８は、また、他の形状でも作ることができる。いくつかの実施形態では、例えば、混合アンビル１１８は円形、楕円形、ひし形、および／または三角形の断面を有する。ある特定の実施形態では、混合アンビル１１８は実質的に充実した部材である。あるいは、混合アンビル１１８は中空部材であり得る。混合アンビル１１８は、一般に、混合チャンバー１０２および１０４の直径の半分弱の長さを有する。結果として、混合ポスト１１６と混合アンビル１１８の対向表面の間にギャップが一般に存在する。ある特定の実施形態では、混合アンビルは、直径が（例えば、ベース直径）約３ｍｍ〜約６ｍｍである。いくつかの実施形態では、混合アンビル１１８はハウジング１０１と一体成形される。あるいは、混合アンビル１１８は、ハウジング１０１の内表面に固定される（例えば、結合される、接着固定される、など）個別部材であり得る。
【００５３】
さらに図２および図３に関しては、通路１２４は第１の混合チャンバー１０２と第２の混合チャンバー１０４の間を伸び、第１の混合チャンバー１０２を第２の混合チャンバー１０４に流体接続する。通路１２４は混合ポスト１１６、混合アンビル１１８、およびハウジング１０１の内表面によって形成される。混合ポスト１１６および混合アンビル１１８によってもたらされる障害のために、通路１２４は混合チャンバー１０２および１０４と比べて減少した断面積を有する。例えば、通路１２４は、混合チャンバー１０２および１０４の断面積よりも少なくとも約４０％減少した（例えば、少なくとも約５０％減少した、少なくとも約６０％減少した、少なくとも約７０％減少した）断面積および／または混合チャンバー１０２および１０４の断面積よりも最大限でも約８０％減少した（例えば、最大限でも約７０％減少した、最大限でも約６０％減少した、最大限でも約５０％減少した）断面積を有し得る。
【００５４】
ここで図１〜図３に関しては、第１のピストン１０６は第１の混合チャンバー１０２内に配置される。第１のピストン１０６は、十字形断面を有する細長い部材である。第１のピストン１０６は第１のチャンバー１０２の長さ以上の長さを有し得る。いくつかの実施形態では、第１のピストン１０６は、１以上のポリマー材料（ポリカーボネート、ポリスルホン、アセタール、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ＡＢＳ、ＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、液晶高分子またはＰＴＦＥなど）を含む（例えば、で作られる）。あるいはまたは加えて、第１のピストン１０６は、１以上の他の材料（金属（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、または真鍮）、セラミック、および／またはゴムなど）を含み得る（例えば、で作ることができる）。
【００５５】
拡大直径のヘッド１２６は第１のピストン１０６の末端領域に固定される。ヘッド１２６は、使用中に第１のピストン１０６を内側へ押し進めることおよび／または第１のピストン１０６を外側へ引き寄せることを容易にすることができる。ヘッド１２６は、様々な技術のいずれを用いても第１のピストン１０６に固定することができる。例えば、ヘッド１２６は、干渉摩擦フィット、スナップフィット、接着剤、および／またはねじ山によって第１のピストン１０６に固定することができる。あるいはまたは加えて、ヘッド１２６は第１のピストン１０６と一体形成することができる。
【００５６】
弾性シール１２８は第１のピストン１０６の終端にヘッド１２６の反対側に提供される。図２および図３で示されるように、シール１２８は実質的に円筒状の部材であり、この部材前面には２つの凹部１２９および１３１が形成されている。第１のピストン１０６が第１の混合チャンバー１０２に完全に挿入されたときにシール１２８が混合ポスト１１６および混合アンビル１１８に適合する（例えば、ぴったりと合う）ように、凹部１２９および１３１は混合ポスト１１６および混合アンビル１１８それぞれを受けるように形作られる。ウェブまたはリブ１３０は凹部１２９と１３１の間を伸びる。シール１２８の形状から、第１のピストン１０６が第１のチャンバー１０２の一番奥まで押し進められたときに、凹部１２９および１３１は混合ポスト１１６および混合アンビル１１８それぞれとかみ合い、リブ１３０は混合ポスト１１６と混合アンビル１１８との間に配置される。シール１２８は、シール前面周囲に伸び、ハウジング１０１の内表面に接触するフレキシブルリップ１３３も含む。
【００５７】
シール１２８は、シール１２８と、第１の混合チャンバー１０２を形成するハウジング１０１の部分の内表面との間で実質的に液密的に遮断されるような大きさ、形に作ることができる。シール１２８は、例えば、第１の混合チャンバー１０２を形成するハウジング１０１の部分の内径よりも約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ大きい外径を有し得る。ハウジング１０１の内表面と接触して維持されるフレキシブルリップ１３３によって液密的な遮断を強化することができる。第１の混合チャンバー１０２内部での流圧の上昇は、リップ１３３を押し進めてハウジング１０１の内表面と安定接触させ、それによって遮断の完全性を高める。この液密的な遮断によって、セメント混合プロセス中に骨セメントペーストおよび／またはガスがシール１２８周囲を流れることを防ぐことができる。
【００５８】
シール１２８は、１以上の弾性材料（射出成形用もしくは圧縮成形用プラスチックエラストマー、ゴム、またはシリコーンゴムなど）を含み得る(で作ることができる)。いくつかの実施形態では、シール１２８は、弾性コーティングに包まれた比較的弾性のないコアを含む。いくつかの実施形態では、シール１２８は、第１のピストン１０６とは別に形成された後、第１のピストン１０６に固定される。あるいは、シール１２８および第１のピストン１０６は、オーバーモールディングまたはツーショットモールディングのような方法によって互いに一体で形成することができる。
【００５９】
図１〜図３に関しては、第１のピストン１０６は、ハウジング１０１に固定されたキャップ１３４によってハウジング１０１内で回転することが実質的にできない。キャップ１３４は、スナップフィッティング技術を用いてハウジング１０１に固定することができる。キャップ１３４は、例えば、キャップ１３４をハウジング１０１上にスライドさせたときにハウジング１０１の外表面に形成された凹部に突き出る１以上のスナップを含む。この配置によってキャップ１３４はハウジング１０１の固定軸位置に固定される。キャップ１３４のハウジング１０１に対する回転は、ハウジング１０１の対向端面の対応する突起（例えば、キャステレーション(castellations)）とかみ合う、その内表面から伸びている一連の突起（例えば、キャステレーション）によって防ぐことができる。あるいはまたは加えて、キャップ１３４は、様々な他の技術のいずれを用いても（摩擦干渉、接着剤、ネジ山および／または機械的ファスナーなど）ハウジング１０１に軸方向回転固定された配置で固定することができる。キャップ１３４は、第１のピストン１０６の十字形シャフトを受け、かみ合わせる十字形スロットを含み、ピストン１０６の自由軸方向運動を可能にするクリアランスを有する。しかしながら、キャップ１３４は、第１のピストン１０６がハウジング１０１およびキャップ１３４に対して回転することを実質的に防ぐ。
【００６０】
図２および図３で示されるように、第２のピストン１０８は第２の混合チャンバー１０４内部に配置される。第２のピストン１０８は、細長い、実質的に円筒状の部材であり、この部材を通って軸穴１１２が伸びる。軸穴１１２は、軸穴１１２中で骨セメント送出装置１１０を受けるような大きさ、形に作られる。第２のピストン１０８は、１以上のポリマー材料（ポリカーボネート、ポリスルホン、アセタール、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ＡＢＳ、ＰＶＤＦ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、液晶高分子および／またはＰＴＦＥなど）を含み得る（例えば、で作ることができる）。あるいはまたは加えて、第２のピストン１０８は、１以上の他の材料（金属（例えば、ステンレス鋼、アルミニウム、または真鍮）、セラミック、および／またはゴムなど）を含み得る（例えば、で作ることができる）
【００６１】
弾性シール１３６は第２のピストン１０８の末端領域に提供される。シール１３６は実質的に円筒状の部材であり、この部材前面には２つの凹部１３７および１３９が形成されている。シール１３６が混合ポスト１１６および混合アンビル１１８に適合する（例えば、ぴったりと合う）ように、凹部１３７および１３９は混合ポスト１１６および混合アンビル１１８それぞれを受けるように形作られる。シール１３６の形状から、第２のピストン１０８が第２のチャンバー１０４の一番奥まで押し進められたときに、凹部１３７および１３９は混合ポスト１１６および混合アンビル１１８それぞれとかみ合う。シール１３６は、凹部１３７と１３９の間を伸びるリブ１４０と、シール前面周囲に伸び、ハウジング１０１の内表面に接触するフレキシブルリップ１４１も含む。
【００６２】
シール１３６は、シール１３６を通って軸方向に伸びている中央開口１３８を含む。開口１３８は直径が約１．０ｍｍ〜約２．５ｍｍ（例えば、約１．９ｍｍ）であり得る。シール１３６は、シール１３６と、第２の混合チャンバー１０４を形成するハウジング１０１の部分の内表面との間で実質的に液密的に遮断されるような大きさ、形に作られる。シール１３６は、例えば、第２の混合チャンバー１０４を形成するハウジング１０１の部分の内径よりも約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ大きい外径を有し得る。ハウジング１０１の内表面と接触して維持されるフレキシブルリップ１４１によって液密的な遮断を強化することができる。第２の混合チャンバー１０４内部での流圧の上昇は、リップ１４１を押し進めてハウジング１０１の内表面と安定接触させ、それによって遮断の完全性を高める。
【００６３】
シール１３６は、１以上の弾性材料（射出成形用もしくは圧縮成形用プラスチックエラストマー、ゴム、および／またはシリコーンゴムなど）を含み得る(例えば、で作ることができる)。いくつかの実施形態では、シール１３６は、比較的弾性のない材料のコアおよび比較的弾性のある材料のコーティングを含む。いくつかの実施形態では、シール１３６は、第２のピストン１０８とは別に形成された後、第２のピストン１０６に固定される。あるいは、シール１３６および第２のピストン１０８は、オーバーモールディングまたはツーショットモールディングのような方法によって互いに一体で形成することができる。
【００６４】
第２のピストン１０８はチューブ状の部材であり、この部材はシール１３６の反対側の末端領域においてピストンの外表面から伸びている円周方向隔置リブ１４２を含む。第２のピストン１０８のリブ１４２は、ハウジング１０１に対する第２のピストン１０８の回転を防ぐのに役立ち得、以下に述べるように、混合プロセスの最後に第２のピストン１０８から骨セメント送出装置１１０を取り出すために、骨セメント送出装置１１０を第２のピストン１０８に対して回転させ得る。ブロック１４３もシール１３６の反対側の第２のピストン１０８末端領域から放射状に外側に伸びる。ブロック１４３は、例えば、２つの隣接するリブ１４２間を放射状に外側に伸び得る。
【００６５】
図１〜図３に関しては、延長エンドキャップ１４４はハウジング１０１に適合させている。延長エンドキャップ１４４は、例えばハウジング１０１の端面においてマッチングカットアウトとかみ合う放射状突起を含み得る。結果として、ハウジング１０１に対する延長エンドキャップ１４４の回転は減少または防止され得る。あるいはまたは加えて、スナップフィッティング、結合、接着固定などのような様々な代替技術のいずれを用いても、延長エンドキャップ１４４がハウジング１０１に対して回転することを防ぐのに役立ち得る。延長エンドキャップ１４４は内側に伸びる放射状リブを有し、これらのリブは、延長エンドキャップ１４４をハウジング１０１上にスライドさせたときに第２のピストン１０８のリブ１４２を受ける縦スロットを規定する。この配列の結果として、延長エンドキャップ１４４によってハウジング１０１内部での第２のピストン１０８の回転が減少または防止される。
【００６６】
レバー１４６は、延長エンドキャップ１４４の壁に形成された開口内部に保持される。第２のピストン１０８を第２の混合チャンバー１０４に完全にスライドさせたときに、第２のピストン１０８のブロック１４３は、レバー１４６とハウジング１０１との間の位置に配置される。レバー１４６はレバーエンドキャップ１４９の一方の端に固定される。特に、図２および図３で示されるように、レバー１４６の末端領域は、レバーエンドキャップ１４９の内表面から一体的に伸びるプラットフォーム１４８によって形成されるキャビティ内部に配置される。レバーエンドキャップ１４９は機械的スナップによって延長エンドキャップ１４４上に保持される。あるいはまたは加えて、レバーエンドキャップ１４９は、接着剤、摩擦干渉、または機械的ファスナーなどの他の締結技術を用いて延長エンドキャップ１４４上に保持することができる。レバー１４６は機械的ファスナー（スナップなど）によって開口内部の位置に保持される。これらの機械的ファスナーは、レバー１４６への指圧（およそ１５Ｎ〜２０Ｎ）によってそれらの保持力を越えることができるように配列される。
【００６７】
さらに図２および図３に関しては、第２のピストン１０８を第２の混合チャンバー１０４に完全にスライドさせたときに、ブロック１４３は、レバー１４６とハウジング１０１との間に配置される。この位置において、レバー１４６は放射状に内側に押し進めることができる。一度放射状に内側に押し進めたら、外側へ向かう大きな放射状の力がレバー１４６に加えられない限り、レバー１４６の機械的ファスナー（例えば、スナップ）はそのレバーが放射状に外側に運動することを防ぐ。内側に押圧されるこの位置においてレバー１４６は、レバー１４６の端面とブロック１４３との接触により第２のピストン１０８が第２の混合チャンバー１０４内部で軸方向にスライドすることを防ぐ。使用者はレバー１４６を放射状に内側に押し進めるよう試みた後、第２のピストン１０８を第２の混合チャンバー１０４に完全に挿入するべきであり、そうすればブロック１４３はレバー１４６の下面でランプ１５１と接触するであろう。
それに続く、第２のピストン１０８、そしてブロック１４３の第２の混合チャンバー１０４への内側への運動によりレバー１４６に放射状に外側へ向かう力が加わり、レバー１４６は延長エンドキャップ１４４内のその元の位置に戻される。
【００６８】
第２のピストン１０８を第２の混合チャンバー１０４に完全にスライドさせたときに、シール１３６は混合ポスト１１６とアンビル１１８の間に形成される通路１２４に隣接する。上述のとおり、第１のピストン１０６を第１の混合チャンバー１０２に完全にスライドさせたときに、シール１２８の凹部１２９および１３１は、それぞれ、その中で混合ポスト１１６および混合アンビル１１８を受け、シール１２８のリブ１３０は混合ポスト１１６と混合アンビル１１８の対向面間に配置される。同様に、第２のピストン１０８を第２の混合チャンバー１０４に完全にスライドさせたときに、凹部１３７および１３９は、それぞれ、混合ポスト１１６および混合アンビル１１８を受け、リブ１４０は混合ポスト１１６と混合アンビル１１８の間に配置される。結果として、第１のピストン１０６および第２のピストン１０８をハウジング１０１の中央部分に向けて十分に変位させたときに、シール１２８および１３６の前面は互いに接触し得る。
【００６９】
骨セメント送出装置１１０は、第２のピストン１０８の軸穴１１２内部に配置し、第２のピストン１０８のルアーロックテーパー１５０を介して第２のピストン１０８に固定することができる。骨セメント送出装置１１０は、チューブ状本体部１１１と、チューブ状本体部１１１の遠位端から伸びている減少した直径のテーパー先端部１１３を含む。テーパー先端部１１３の反対側の本体部１１１末端領域において本体部１１１の内表面に一連の細かい軸方向溝１５２が形成される。以下に述べるように、使用中に軸方向溝１５２を介して骨セメント送出装置１１０からガスを除去することができる。
【００７０】
図１〜図３で示されるように、骨セメント送出装置１１０はチューブ状本体部１１１に固定された延長キャップ１５４を含む。延長キャップ１５４は、例えば、スナップを含み得、このスナップは延長キャップ１５４をチューブ状本体部１１１に固定するためにチューブ状本体部１１１の外表面に形成されたボイドに突き出る。あるいはまたは加えて、結合、接着剤などのような他の固定技術を用いて、延長キャップ１５４をチューブ状本体部１１１に固定することができる。あるいは、延長キャップ１５４は、チューブ状本体部１１１と一体形成することができる。
延長キャップ１５４は、第２の混合チャンバー１０４内部で第２のピストン１０８と骨セメント送出装置１１０の組立部品を押し進め、引き寄せるときに握る部材を使用者に提供する。
【００７１】
図２および図３に関しては、プランジャー１１５は骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４内部に配置される。弾性シール１６２はプランジャー１１５の末端領域に固定される。シール１６２は中央開口１６４を含み、この中央開口１６４はシール１６２を通って軸方向に伸びている。開口１６４は直径が約１．９ｍｍ〜約２．１ｍｍ（例えば、約２．０ｍｍ）であり得る。シール１６２は、シール１６２と、混合／送出チャンバー１１４を形成する骨セメント送出装置１１０の部分の内表面との間で実質的に液密的に遮断されるような大きさ、形に作ることができる。シール１６２は、例えば、混合／送出チャンバー１１４を形成する骨セメント送出装置１１０の部分の内径よりも約０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ大きい外径を有し得る。シール１６２は、１以上の弾性材料（射出成形用もしくは圧縮成形用プラスチックエラストマー、ゴム、および／またはシリコーンゴムなど）を含み得る（で作ることができる）。いくつかの実施形態では、シール１６２は、比較的弾性のない材料のコアおよび比較的弾性のある材料のコーティングを含む。いくつかの実施形態では、シール１６２は、プランジャー１１５とは別に形成された後、プランジャー１１５に固定される。あるいは、シール１６２およびプランジャー１１５は、オーバーモールディングまたはツーショットモールディングのような方法によって互いに一体で形成することができる。
【００７２】
プランジャー１１５は中央穴１６８を含み、この中央穴１６８はプランジャー１１５を通って伸びている。プランジャーシャフト１７０は中央穴１６８内部に配置され、中央穴１６８内部で軸方向にスライドするように構成される。ピン１７２はプランジャーシャフト１７０の末端領域に固定される。ピン１７２は、例えば、接着剤、干渉フィット、またはインサート成形によってプランジャーシャフト１７０に固定することができる。あるいは、ピン１７２は、プランジャーシャフト１７０の一体部分であり得る。ピン１７２は、シール１３６および１６２それぞれの開口１３８および１６４を通過するような大きさ、形に作られる。ピン１７２は、例えば、開口１３８および１６４内に配置されたときにシール１３６および１６２とともに液密的に遮断（例えば、気密的に遮断）するような大きさ、形に作ることができる。ある特定の実施形態では、ピン１７２は、開口１３８および１６４の直径と実質的に等しい外径を有する。あるいは、ピン１７２の直径は、開口１３８および１６４の直径より少し大きくてよい。いくつかの実施形態では、ピン１７２は外径が約１．９ｍｍ〜約２．１ｍｍである。
【００７３】
ラグ１７３はプランジャーシャフト１７０の近位端から放射状に伸びる。ラグ１７３はロータリーキャップ１７６のネジ山１７５にかみ合う。ロータリーキャップ１７６の一部は、延長キャップ１５４の穴内部に回転自在に配置される。プランジャー１１５は、その近位端に、ロータリーキャップ１７６の近位面とかみ合うリッジ１７８を有する。従って、ロータリーキャップ１７６はプランジャー１１５の周りを自由に回転することができるが、リッジ１７８およびリテーナーキャップ１７９によってプランジャー１１５に対する軸方向運動が制限される。リテーナーキャップ１７９は中央ボス１８０を有し、この中央ボス１８０は、リッジ１７８を放射状に外側に向けておくためにプランジャー１１５の穴１６８内部に合わせられる。ロータリーキャップ１７８を延長キャップ１５４およびプランジャー１１５に対して回転させたときに、ラグ１７３は、ネジ山１７５の作用によってプランジャー１１５中のスロット１７４を通って引っ張られる。これにより、プランジャーシャフト１７０およびピン１７２がプランジャー１１５に対して近位方向に引っ張られる。プランジャーシャフト１７０を十分に外側へ引き寄せた（例えば、ラグ１７３がネジ山１７５の端部と接触するまで外側へ引き寄せた）ときに、ピン１７２はシール１３６中の開口１３８から変位し、第１の混合チャンバー１０２は骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４と流体連通となる。
【００７４】
ロータリーキャップ１７６を外側へ引き寄せた場合には、リッジ１７８によってプランジャー１１５も外側へ引っ張られる。従って、シール１６２も混合／送出チャンバー１１４に沿って引っ張られる。プランジャー１１５を十分に外側へ引き寄せたときに、シール１６２は本体部１１１中の溝１５２と放射状接触する。溝１５２は、シール１６２の外径とともに、一連の細かい軸方向チャネルを形成し、これらのチャネルは混合／送出チャンバー１１４からの（液体またはペーストではなく）ガスの通過を可能にする。
【００７５】
使用前に、骨セメント混合システム１００に乾燥リン酸カルシウム／重炭酸ナトリウムブレンド粉末（ＣＰＭ）を供給し、この粉末は第１のピストン１０６および第２のピストン１０８それぞれのシール１２８およびシール１３６の間の混合チャンバー１０２および１０４に緊密に詰め込まれる。前記粉末は、例えば、骨セメント混合システム１００の組立中に第１の混合チャンバー１０２および／または第２の混合チャンバー１０４内部に配置することができる。前記粉末は、粉末体積中に自由空間が実質的にない（例えば、空気またはガスポケットが実質的にない）ように緊密に詰め込むことができる。前記粉末の緊密な詰め込みは、以下に記載するように、骨セメントペーストにするために前記粉末に注入される液体が、前記粉体全体に実質的に均一に運ばれることを確実にするのに役立ち得る。いくつかの実施形態では、前記粉末は混合ポスト１１６および混合アンビル１１８の両側に等しく分配される。例えば、実質的に等しい量の粉末を第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４内に配置することができる。記載装置出力約３ｍｌの場合、シール１２８とシール１３６の距離は約４０ｍｍ以下であり得る。
【００７６】
骨セメント混合システム１００は、制限トレー（示していない）に入れて提供することができ、この制限トレーで、上方に伸びているインレットフィッティング１２２と実質的に水平な位置で骨セメント混合システム１００を与える。この制限トレーは、第１のピストン１０６および第２のピストン１０８の、骨セメント混合システム１００の中心から離れる外側への運動を制限するように構築することができる。
【００７７】
図４Ａ〜図４Ｈは、骨セメント混合システム１００の使用方法を説明している。図４Ａで示されるように、初期構成では、骨セメント送出装置１１０は第２のピストン１０８の軸穴１１２内部に配置され、ピン１７２はその最前位置にあり、シール１３６中の開口１３８を塞いでいる。ＣＰＭ粉末２０１は混合ポスト１１６および混合アンビル１１８の両側に実質的に等しく分配される。
【００７８】
図４Ｂに関しては、溶液（例えば、ｒｈＢＭＰ−２溶液）２０３を充填した液体注入装置（例えば、シリンジ）２０２はインレットフィッティング１２２に取り付けられ、溶液２０３はインレットフィッティング１２２を介して第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４に注入される。溶液２０３は一方向弁１２０を通ってＣＰＭ粉末２０１に入る。溶液２０３は特定用途に望ましい濃度のものであり得る。いくつかの実施形態では、インレットフィッティング１２２および一方向弁１２０から実質的に全ての液体を確実に送り出すために、溶液２０３の後に、少量の空気（例えば、およそ約０．５ｍｌの空気）を液体注入装置２０２に送り、骨セメント混合システム１００に注入する。溶液２０３とＣＰＭ粉末２０１が合わさり骨セメントペーストとなる。溶液２０３をＣＰＭ粉末２０１に注入した後、インレットフィッティング１２２から液体注入装置２０２を取り外すことができる。その後、第１の混合チャンバー１０２および第２の混合チャンバー１０４から前記骨セメントペーストおよび生じたガスが逃げるのを防ぐ手助けをするために、インレットフィッティング１２２にキャップを固定することができる。
【００７９】
図４Ｃで示されるように、溶液２０３および空気を密封骨セメント混合システム１００に注入することによって、混合チャンバー１０２および１０４において内圧が生じ、ピストン１０６および１０８は外側へ（例えば、ハウジング１０１の反対端に向かって）押し進められる傾向がある。加えて、溶液２０３によって湿ると、ＣＰＭ粉末２０１の重炭酸ナトリウム分によって二酸化炭素が発生し得、混合チャンバー１０２および１０４内部の内圧がさらに上昇する。ピストン１０６および１０８は、例えば、キャップ１３４および延長エンドキャップ１４４それぞれによって抵抗を受けるまでガス圧力下で外側へ運動し得る。骨セメント混合システム１００がリテーナートレーに入れて提供される実施形態では、リテーナートレーの形態によってピストン１０６および１０８の外側への運動を防ぐことができる。溶液２０３および空気の注入後は、リテーナートレーから骨セメント混合システム１００を取り出すことができ、ピストン１０６および１０８は混合チャンバー１０２および１０４内部の内圧の結果としてさらなる外側への運動が可能になる。
【００８０】
図４Ｃに関しては、溶液２０３をＣＰＭ粉末２０１に注入した後、使用者はヘッド１２６およびリテーナーキャップ１７９を交互に押し、第１のチャンバー１０２および第２のチャンバー１０４内部で第１のピストン１０６および第２のピストン１０８を交互に運動させる。結果として、湿った粉末の本体は混合ポスト１１６および混合アンビル１１８を通り過ぎての往復を強いられ、それによって第１段階の混合を開始する。第１段階の混合当初、溶液２０３はＣＰＭ粉末２０１と完全にはブレンドされない。しかしながら、比較的大きな断面積の通路１２４によって、使用者は過剰な身体的努力をすることなく比較的乾燥した骨セメントペーストを混合チャンバー１０２および１０４の間で往復通過させることができる。最初のうちは、シール１２８、１３６と混合ポスト１１６および混合アンビル１１８の間に残った未混合ペースト塊のためにシール１２８および１３６はハウジング１０１の中心に向かって十分に運動することができないかもしれない。しかしながら、第１のピストン１０６および第２のピストン１０８のストロークを多数回行った後には、十分な移動が達成され得る。この時点において、使用者は各ピストンのフルストロークをさらなる設定回数行って、第１の段階の混合を完了することができる。例えば、第１のピストン１０６および第２のピストン１０８の全移動範囲を達成したら、使用者は各ピストンについて１０回のフルストロークを終えて、第１段階の混合を完了することができる。ピストン１０６および１０８は、１秒間に約０．５回のストローク〜１秒間に約１回のストロークの速度で作動させることができる。一般に、作動速度が上昇するにつれて、湿った粉末が受ける剪断力レベルは高まる。第１段階の混合を完了すると、図４Ｄで示されるように、第２のピストン１０８は十分に「内側の」位置に存在し、第１のピストン１０６は十分に「外側の」位置に存在する。
【００８１】
図４Ｄに関しては、第１段階の混合の完了時に、十分に「内側の」位置の第２のピストン１０８に関して、使用者はレバー１４６を押して第２のピストン１０８をハウジング１０１に対して軸方向に固定する。レバー１４６は、プラットフォーム１４８の周りに内側へ旋回し、ブロック１４３後方に内側固定位置にカチッと閉まり、それによって第２のピストン１０８は十分に「内側の」位置に保持される。次いで、使用者はロータリーキャップ１７６を回転させて、プランジャーシャフト１７０およびピン１７２を外側へ引っ張る。一般に、使用者がロータリーキャップ１７６を１〜２回フルターン回転させるとプランジャーシャフト１７０のラグ１７３がネジ山１７５の端部と接触するであろう。ラグ１７３がネジ山１７５の端部と接触すると、ロータリーキャップ１７６のさらなる回転は阻止される。記載したようにロータリーキャップ１７６を回転させることによってシール１３６の開口１３８からピン１７２が外れる。結果として、骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４は、第１の混合チャンバー１０２と流体連通して設置される。よって、ネジ山１７５の端部と接触しているラグ１７３によってもたらされる回転抵抗の増加は、第１の混合チャンバー１０２と混合／送出チャンバー１１４との間に流体連通が達成されたことの使用者への表示となり得る。
【００８２】
図４Ｅに関しては、シール１３６の開口１３８からピン１７２を引き抜いた後、使用者は再度ヘッド１２６およびリテーナーキャップ１７９を交互に押して、第２段階の混合を実施する。軸方向運動が制限された第２のピストン１０８に関して、混合プロセスのこの第２の段階中にヘッド１２６およびリテーナーキャップ１７９を交互に作動させるときには、プランジャー１１５は混合／送出チャンバー１１４内部で自由に軸方向に往復スライドすることができる。よって、ヘッド１２６およびリテーナーキャップ１７９を交互に押すことによって、第１の混合チャンバー１０２内部で第１のピストン１０６を往復スライドさせ、骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４内部でプランジャー１１５を往復スライドさせる。結果として、シール１３６中の開口１３８および骨セメント送出装置１１０の減少した直径の先端部１１３に形成された通路を介して、前記骨セメントペーストを連続して強制的に混合／送出チャンバー１１４から出入りさせる。先端部１１３の通路は、開口１３８の直径と実質的に等しい直径を有し得る。使用者は第１のピストン１０６およびプランジャー１１５のフルストロークを設定回数行って、第２段階の混合を完了することができる。例えば、使用者はピストン１０６およびプランジャー１１５について１０回のストロークを終えて、第２段階の混合を完了することができる。いくつかの実施形態では、ピストン１０６およびプランジャー１１５は１秒間に約０．５回のストローク〜１秒間に約１回のストロークの速度で作動させる。前記骨セメントペーストは、１秒間に約１ｍｌ〜１秒間に約２０ｍｌ（例えば、１秒間に約１．５ｍｌ〜１秒間に約７ｍｌ）の速度で開口１３８を通過させることができる。第２段階の混合を完了すると、図４Ｆで示されるように、実質的に全ての前記骨セメントペーストが骨セメント送出装置１１０の混合／送出チャンバー１１４内に配置されるように、プランジャー１１５は十分に「外側の」位置に配置される。
【００８３】
シール１３６中の開口１３８および先端部１１３内の通路の流量範囲は、通路１２４の流量範囲よりも実質的に小さいため、第２段階の混合中、前記骨セメントペースト内に、第１段階の混合と比べて増加したレベルの剪断力がもたらされる。開口１３８の流量範囲は、例えば、通路１２４の流量範囲よりも約９０％〜約９５％減少している場合がある。前記骨セメントペーストを比較的大きな直径の第１の混合チャンバー１０２から比較的小さな直径のシール１３６中の開口１３８および先端部１１３に形成された通路へ通過させたときに、前記骨セメントペースト内の剪断力レベルが実質的に増加する。剪断力のレベルは、ピストン１０６およびプランジャー１１５の作動速度を上げることによっても増加させることができる。
【００８４】
図４Ｆに関しては、第２段階の混合の完了後、使用者はプランジャー１１５を延長キャップ１５４へ十分に引き戻し、骨セメント送出装置１１０の本体部１１１の内表面に形成された軸方向溝１５２に隣接してシール１６２を配置させる。結果として、ガスは軸方向溝１５２を通過することができる。骨セメント送出装置１１０を第２のピストン１０８の軸穴１１２から取り出す場合には、これにより骨セメント混合システム１００内の過剰なガス圧力が抜けて、早期排出により前記骨セメントペーストの損失が減少されまたは最小限に抑えられる。
【００８５】
図４Ｇに関しては、骨セメント送出装置１１０から過剰なガスを抜いた後、使用者は骨セメント送出装置１１０を（リテーナーキャップ１７９の端部から見て）反時計方向に回転させて、骨セメント混合システム１００の残りの部分から骨セメント送出装置１１０を外す。骨セメント送出装置１１０を回転させることによって、例えば、第２のピストン１０８のルアーロックテーパー１５０によって提供されたロックから骨セメント送出装置１１０を外すことができる。骨セメント送出装置１１０と第２のピストン１０８との接続を解放すると、骨セメント送出装置１１０は第２のピストン１０８の軸穴１１２から取り出される。
【００８６】
図４Ｈで示されるように、骨セメント送出装置１１０はその遠位端に標準的なルアーロックフィッティング２０４を有する。第２のピストン１０８の軸穴１１２から骨セメント送出装置１１０を取り出した後に、ルアーロックフィッティング２０４を適当なニードル（示していない）に接続することができ、骨セメント送出装置１１０とそのニードルの組合せを用いて、患者における処置部位（例えば、骨折部位）に前記骨セメントペーストを注入することができる。前記骨セメントペーストを注入するために、使用者はリテーナーキャップ１７９を押圧して、プランジャー１１５を軸方向に変位させ、骨セメント送出装置１１０の遠位端の開口部を通って混合／送出チャンバー１１４から前記骨セメントペーストを放出させることができる。前記骨セメントペーストを患者に注入した後、取り外した骨セメント送出装置１１０を含む骨セメント混合システム１００は廃棄することができる。
【００８７】
ある特定の実施形態を記載してきたが、他の実施形態も考えられる。
【００８８】
一例として、骨セメント送出装置１１０は、ルアーロックフィッティングを用いて第２のピストン１０８に固定されると記載してきたが、他の技術を用いて、骨セメント送出装置１１０を第２のピストン１０８に固定することもできる。骨セメント送出装置１１０を第２のピストン１０８に固定するために用いることができる他の構造の例としては、ルアーテーパー、Ｏリングシールド接続、オリーブフィッティング（olive fittings）、およびネジテーパーフィッティングが挙げられる。
【００８９】
別の例として、骨セメント送出装置１１０のチューブ状本体部１１１は、混合／送出チャンバー１１４から過剰のガスを抜くことができるようにその内表面に軸方向溝を含むと記載してきたが、あるいはまたは加えて、他の応用例を用いて、過剰のガスを抜くこともできる。いくつかの実施形態では、例えば、前記骨セメント送出装置のチューブ状本体部は、１以上の開口を含み、これらの開口は、液体は通って移動することができないが、ガスは通って移動することができるように構成された多孔質膜で覆われている。
【００９０】
追加の例として、ピン１７２は、ロータリーキャップ１７６を回転させることによってプランジャー１１５から伸びると記載してきたが、あるいはまたは加えて、他の応用例を用いて、プランジャー１１５からピン１７２を伸ばすこともできる。ある特定の実施形態では、例えば、使用者はプランジャーシャフト１７０およびピン１７２を軸方向に押し進め、引き寄せるだけで、前記プランジャーの端部からピン１７２を伸ばし、ピン１７２を前記プランジャー内に引っ込めることができる。かかる実施形態では、前記プランジャーシャフトは、前記ピンを伸ばし、引っ込めた位置にロックするために、前記プランジャーに形成された開口と解放可能なようにかみ合う突起を含み得る（逆の場合も同じ）。
【００９１】
さらなる例として、上記の実施形態は中空のプランジャーを含み、このプランジャーにはプランジャーシャフトおよびピンが配置されており、いくつかの実施形態では、前記プランジャーは充実した部材である。かかる実施形態では、例えば、前記骨セメント混合システムは、第１段階の混合中に前記第２ピストンのシールにピンを配置しないで使用することができる。
【００９２】
追加の例として、上述の実施形態はレバーを含み、このレバーはハウジング１０１に対して第２のピストン１０８を軸方向に固定させるように操作することができるが、他の応用例も考えられる。いくつかの実施形態では、例えば、その内表面から放射状に内側に伸びる突起部（project）を含むリングは、前記ハウジングの末端領域とネジにより結合される。リングがネジ戻された位置にあるときには第２のピストンはそのリングを通って軸方向にスライドすることができ、前記リングがネジ込まれた内側の位置にあるときには前記第２ピストンは前記リングおよび前記ハウジングに対して軸方向に運動することができないように前記リングを構成することができる。ネジ込まれた内側の位置において、前記リングの内表面から伸びている突起は前記第２ピストンの外表面から伸びているブロックと接触し、それによって前記第２ピストンを前記ハウジングに対して軸方向位置に固定することができる。
【００９３】
別の例として、骨セメント送出装置１１０は、第２のピストン１０８の軸穴１１２内部に配置されると記載してきたが、他の応用例も考えられる。いくつかの実施形態では、前記骨セメント送出装置は、ハウジング１０１の外表面から伸びている流体フィッティングに固定される。ある特定の実施形態では、例えば、前記骨セメント送出装置は同じ流体フィッティングに固定することができ、この流体フィッティングには、溶液２０３をＣＰＭ粉末２０１に注入するために液体注入装置２０２が固定される。あるいはまたは加えて、骨セメント送出装置１１０は、前記ハウジングから伸びている追加の流体フィッティングに固定することができる。いくつかの実施形態では、前記骨セメント混合システム（例えば、前記骨セメント送出装置の流体フィッティング）は弁を含み、この弁は前記骨セメント送出装置を第１の混合チャンバー１０２と流体連通して設置するために第１の位置へ移動させることができ、前記骨セメント送出装置と第１の混合チャンバー１０２との流体接続を断つために第２の位置へ移動させることができる。かかる実施形態では、例えば、前記弁は、第１段階の混合中に前記骨セメント送出装置と第１の混合チャンバー１０２との間の流体連通を阻止するために閉鎖することができ、前記弁は、第２段階の混合中に前記骨セメント送出装置と第１の混合チャンバー１０２との間の流体連通を可能にするために開放することができる。前記弁は、同様に、第１段階の混合中に第１の混合チャンバー１０２と第２の混合チャンバー１０４が互いに流体接続することができ、第２段階の混合中に互いの流体接続を断つことができるように、第１の混合チャンバー１０２と第２の混合チャンバー１０４との間の流体連通を選択的に開閉するように構成することができる。
【００９４】
さらなる例として、液体注入装置２０２は伝統的なシリンジとして記載してきたが、あるいはまたは加えて、他の種類の液体注入装置を用いることができる。例えば、シリンジポンプ、スクリューポンプ、蠕動ポンプ、および／または予備加圧容器を用いることができる。
【００９５】
さらなる例として、前記骨セメント粉末はＣＰＭ粉末として記載してきたが、あるいはまたは加えて、１以上の他の種類の骨セメント粉末を用いることができる。骨セメント粉末の例としては、リン酸カルシウム系粉末およびポリメチルメタクリレート系粉末が挙げられる。あるいはまたは加えて、様々な骨誘導性粉末、例えばセラミック、硫酸カルシウムまたはリン酸カルシウム化合物、ヒドロキシアパタイト、除タンパク骨、サンゴ、およびある特定のポリマー、のいずれも用いることができる。
【００９６】
追加の例として、溶液２０３はｒｈＢＭＰ−２の溶液として記載してきたが、あるいはまたは加えて、１以上の他の溶液を用いることができる。他の溶液の例としては、水性溶液、例えば生理食塩水およびリン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）が挙げられる。ある特定の実施形態では、前記液体のＰＨレベルは約４．０〜約８．０である。ある特定の実施形態において用いられる溶液の別の例はメチルメタクリレートモノマーである。
【００９７】
上述のある特定の実施形態はｒｈＢＭＰ−２の使用を含むが、あるいはまたは加えて、様々な他の活性剤のいずれも用いることができる。前記活性剤は、例えば、トランスフォーミング増殖因子−β（ＴＧＦ−ｙ）タンパク質スーパーファミリーとして知られるタンパク質ファミリーから選択することができ、このタンパク質スーパーファミリーにはアクチビン、インヒビン、および骨形成タンパク質（ＢＭＰ）が含まれる。いくつかの実施形態では、前記活性剤は、一般にＢＭＰとして知られているタンパク質のサブクラスから選択される少なくとも１つのタンパク質を含む。ＢＭＰは、広範な増殖分化活性（骨組織、結合組織、腎臓組織、心臓組織、および神経組織の増殖および分化の誘導を含む）を有することが分かっている。例えば、次の刊行物におけるＢＭＰに関する記載を参照：ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−３、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、およびＢＭＰ−７（例えば、米国特許第５，０１３，６４９号（ＢＭＰ−２およびＢＭＰ−４）；同第５，１１６，７３８号（ＢＭＰ−３）；同第５，１０６，７４８号（ＢＭＰ−５）；同第５，１８７，０７６号（ＢＭＰ−６）；および同第５，１４１，９０５号（ＢＭＰ−７）に開示されている）；ＢＭＰ−８（ＰＣＴ  ＷＯ  ９１／１８０９８に開示されている）；ＢＭＰ−９（ＰＣＴ  ＷＯ  ９３／００４３２に開示されている）；ＢＭＰ−１０（ＰＣＴ  ＷＯ  ９４／２６８９３に開示されている）；ＢＭＰ−１１（ＰＣＴ  ＷＯ  ９４／２６８９２に開示されている）；ＢＭＰ−１２およびＢＭＰ−１３（ＰＣＴ  ＷＯ  ９５／１６０３５に開示されている）；ＢＭＰ−１５（米国特許第５，６３５，３７２号に開示されている）；ＢＭＰ−１６（米国特許第６，３３１，６１２号に開示されている）；ＭＰ５２／ＧＤＦ−５（ＰＣＴ  ＷＯ  ９３／１６０９９に開示されている）；ならびにＢＭＰ−１７およびＢＭＰ−１８（米国特許第６，０２７，９１７号に開示されている）。前記骨セメントペーストの活性剤として有用である可能性がある他のＴＧＦ−ｙタンパク質には、Ｖｇｒ−２および増殖分化因子（ＧＤＦ）のいずれもが含まれる。
【００９８】
ある特定の実施形態において用いてよいＢＭＰのサブセットには、ＢＭＰ−２、ＢＭＰ−４、ＢＭＰ−５、ＢＭＰ−６、ＢＭＰ−７、ＢＭＰ−８、ＢＭＰ−９、ＢＭＰ−１０、ＢＭＰ−１１、ＢＭＰ−１２およびＢＭＰ−１３が含まれる。いくつかの実施形態では、前記組成物は２種以上の活性剤（例えば、ＢＭＰ−２およびＢＭＰ−４）を含む。他のＢＭＰおよびＴＧＦ−ｙタンパク質も用いてよい。
【００９９】
前記活性剤は、組換えによって生産するか、または別の源から精製してよい。前記活性剤が、ＢＭＰなどのＴＧＦ−ｙタンパク質、または他のニ量体タンパク質でもあるとすれば、ホモ二量体であってよく、あるいは他のＢＭＰとのヘテロ二量体（例えば、ＢＭＰ−２およびＢＭＰ−６の各１個のモノマーからなるヘテロ二量体）またはアクチビン、インヒビンおよびＴＧＦ−ｙなどのＴＧＦ−ｙスーパーファミリーの他のメンバーとのヘテロ二量体（例えば、ＢＭＰおよびＴＧＦ−ｙスーパーファミリー関連メンバーの各１個のモノマーからなるヘテロ二量体）であってよい。かかるヘテロ二量体タンパク質の例は、例えば公開されたＰＣＴ特許出願  ＷＯ  ９３／０９２２９に記載されている。他の実施形態は特許請求の範囲に示している。
【図１】
2010502379.tif 000003
【図２】
2010502379.tif 000004
【図３】
2010502379.tif 000005
【図４Ａ】
2010502379.tif 000006
【図４Ｂ】
2010502379.tif 000007
【図４Ｃ】
2010502379.tif 000008
【図４Ｄ】
2010502379.tif 000009
【図４Ｅ】
2010502379.tif 000010
【図４Ｆ】
2010502379.tif 000011
【図４Ｇ】
2010502379.tif 000012
【図４Ｈ】
2010502379.tif 000013
【国際調査報告】
2010502379.tif 000014
2010502379.tif 000015
2010502379.tif 000016