用于使用用于单体转移的中空空间混合骨水泥的设备的制作方法

文档序号:21102151发布日期:2020-06-16 20:55阅读:217来源:国知局
用于使用用于单体转移的中空空间混合骨水泥的设备的制作方法

本发明涉及一种由作为骨水泥(骨胶泥)膏团的起始组分的单体液体和水泥粉末制造骨水泥膏团并且用于分配所混合的骨水泥膏团的设备。

本发明还涉及一种用于使用所述设备制造骨水泥膏团、特别是膏状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥膏团的方法。

本发明的主题具体而言为一种设备,该设备用于分开地(单独地)储存聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的水泥粉末和单体液体,以用于随后将水泥粉末与单体液体混合从而制造骨水泥膏团并且用于分配所混合的骨水泥膏团。优选地,根据本发明的设备是完全预装的混合系统。特别优选地,该设备被适当地设计成使得可以在不使用单独的挤出设备的情况下分配混合的骨水泥膏团。



背景技术:

聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)骨水泥基于查恩利先生的开创性工作(charnley,j.:anchorageofthefemoralheadprosthesisoftheshaftofthefemur(股骨的骨体的股骨头假体的锚固)j.bonejointsurg.42(1960)28-30)。常规的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥(pmma骨水泥)由粉末组分和液体单体组分制成(k.-d.kühn:knochenzementefürdieendoprothetik:einaktuellervergleichderphysikalischenundchemischeneigenschaftenhandelsüblicherpmma-zemente.springer-verlagberlinheidelbergnewyork,2001)。单体组分通常包含单体、甲基丙烯酸甲酯和溶解在其中的活化剂(n,n-二甲基对甲苯胺)。粉末组分也被称为水泥粉末或骨水泥粉末,它包括一种或多种聚合物、不透射线物和引发剂过氧化二苯甲酰,所述聚合物基于甲基丙烯酸甲酯和共聚单体如苯乙烯、丙烯酸甲酯或类似的单体通过聚合反应、优选悬浮聚合反应制成。在粉末组分和单体组分的混合期间,粉末组分中的聚合物在甲基丙烯酸甲酯中的膨胀生成膏团,该膏团能被塑性成形并且是实际的骨水泥或骨水泥膏团。在粉末组分和单体组分的混合期间,活化剂(n,n-二甲基-p-甲苯胺)与过氧化二苯甲酰反应同时形成自由基。由此形成的自由基引发甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合反应。在进行甲基丙烯酸甲酯的聚合反应时,骨水泥膏团的粘度增大直到骨水泥膏团凝固为止。

pmma骨水泥能通过借助刮板在适当的混合烧杯中混合水泥粉末和单体液体而被混合。这会导致气泡被封闭在骨水泥膏团中,这可能对固化的骨水泥的机械性能产生负面影响。

已经提出了用于防止骨水泥膏团中出现空气夹杂物的大量的真空注水泥系统,其中,在此出于示例性目的将列举如下一些:us6,033,105a、us5,624,184a、us4,671,263a、us4,973,168a、us5,100,241a、wo99/67015a1、ep1020167a2、us5,586,821a、ep1016452a2、de3640279a1、wo94/26403a1、ep1005901a2、ep1886647a1、us5,344,232a。

其中水泥粉末和单体液体两者都已经被包装在混合设备的分开的隔室中且仅就在应用水泥之前才在注水泥系统中彼此混合的注水泥系统是注水泥技术的发展。所述封闭的完全预装的混合系统已在ep0692229a1、de102009031178b3、us5,997,544a、us6,709,149b1、de69812726t2、ep0796653a2、us5,588,745a、us2018/333176a1、us2018/310974a1、us2018/289406a1、us2018/132919a1、us2018/132917a1和us2018/256233a1中提出。

专利de102009031178b3公开了一种作为完全预装混合系统的储存和混合设备,其中制造骨水泥膏团所需的起始组分已经被储存在该储存和混合设备中并且可以在储存和混合设备中被组合和混合。储存和混合设备包括用于封闭水泥料筒的两部分式分配柱塞。可透气的消毒柱塞和不可透气的密封柱塞的组合在该背景下被使用。

在将水泥粉末与液体单体组分混合后,聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥以骨水泥膏团的形式在它们的未固化膏体状态下被施加。如果混合设备以粉末-液体水泥被使用,则骨水泥膏团位于料筒中。在施加所述常规的pmma骨水泥期间,借助于手动操作的挤出设备挤出在将两种起始组分混合之后制造的骨水泥膏团。骨水泥膏团通过移动分配柱塞而从所述料筒被挤出。

这些简易的机械挤出设备特别是利用由用于挤出的手动致动的倾斜杠杆驱动的夹杆。手动驱动的挤出设备在全球经受了数十年的考验并且因此是当前现有技术。所述挤出设备的有利之处在于医疗用户对骨水泥膏团借助要花费的手力向骨结构(松质骨)中的透过阻力有感觉。

迄今为止已知的许多完全预装混合系统的使用都要求医疗用户以预定次序对设备执行多个作业步骤,直到骨水泥膏团已经预备混合并且能被施加。作业步骤的任何混淆都会引起混合设备的失效并因此导致外科手术中的干扰。因此需要医疗用户的高成本训练以便防止发生用户误差。

wo00/35506a1提出一种设备,其中,聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥粉末被存储在料筒中,因此水泥粉末占据料筒的整个容积,并且在水泥粉末的颗粒之间的空隙的体积等于在使用存储在料筒中的水泥粉末制造骨水泥膏团时所要求的单体液体的体积。所述设备的设计是适当的,使得真空的作用引起单体液体从上方被传导到料筒中,因此为此目的,真空被应用到在料筒的底侧上的真空连接器。因此,单体液体通过水泥粉末吸入,因此存在于水泥颗粒的空隙中的空气被单体液体替代。这不涉及借助于混合器对这样形成的水泥膏团进行机械混合。

该系统的缺点是由于单体液体而迅速膨胀的水泥粉末不能利用所述设备混合,因为在单体液体进入水泥粉末之后,迅速膨胀的水泥粉末颗粒形成大约1到2厘米的凝胶状屏障,且妨碍单体液体迁移通过整个水泥粉末。而且,常规水泥粉末呈现一种现象,即水泥粉末颗粒由于表面能量的差别而仅被甲基丙烯酸甲酯不良地润湿。结果,甲基丙烯酸甲酯仅缓慢地透过到水泥粉末中。而且,不能排除暴露于真空作用的单体液体在其完全透过水泥粉末之后通过真空连接器被吸出。在这种情况下,不再有足够量的用于借助于自由基聚合反应固化的单体液体可用,和/或骨水泥的混合比率并且因此其稠度被不经意地改变。而且,问题是,陷于水泥粉末颗粒之间的空气将要通过从顶部行进到底部的单体液体被置换,因为具有比单体液体更低的比重的空气倾向于在水泥粉末中向上迁移,而不是沿着真空连接器的方向在重力的作用下向下迁移。

在粘合剂和密封剂行业中,电动挤出设备也是公知的。所述设备能够利用一个或多个可充电电池或借助固定的电源驱动。所述设备能挤出特别厚的膏体,因为在一些情况下它们的挤出力很大。然而,电动马达的使用的一个优点在于这些马达包含非铁金属并且是昂贵的商品。由于or(手术室)区域需要保持无菌,所述设备需要进行繁琐的消毒或甚至可能需要更换。电气配线的存在可能妨碍用户在or中的移动能力。

而且,也提出了气动设备。所述设备需要固定的或活动的压缩空气连接(us2,446,501a,de202005010206u1)。这使得需要可能妨碍用户的移动能力的压缩空气软管。

或者,同样可以使用压缩空气料筒来提供压缩气体。为此提出了这样的设备,其中通过阀来控制压缩气体的供给,并且此外,通过第二阀来控制粘性体的流量(us2004/0074927a1,us6,935,541b1)。这些设备具有集成在设备中的气体料筒。与压缩空气连接或包含压缩气体料筒的这些系统始终需要存在压缩气源,在没有压缩气源的情况下这些系统不能使用。

us2018/132917a1和us2018/132919a1提出了具有容纳骨水泥粉末的料筒的完全预装的混合系统。在料筒中设置有分配柱塞,并且在料筒的下游布置有包含单体液体容器的托座。输送柱塞位于托座的后侧,并且可用于压碎单体液体容器并将单体液体从托座挤出到料筒中。在该混合系统中,单体液体被压入密实的水泥粉末中,由此水泥粉被单体液体润湿,并且存在于水泥粉末颗粒之间的空气被单体液体压出。这意味着无需机械混合装置的作用即可产生无气泡的水泥膏团。为使混合系统正常工作,必须将单独的机械挤出设备连接到料筒系统。通过手动致动挤出设备,首先打开单体液体容器,然后将单体液体压入水泥粉末中,由此产生水泥膏团。随后,挤出设备的进一步致动将由此形成的水泥膏团从料筒中排出。当前通常使用可以重新消毒并且在使用之后需要清洁和消毒的挤出设备。



技术实现要素:

本发明的目的是克服现有技术的缺点。具体而言,本发明的目的是开发一种旨在并且非常适合于由起始组分混合骨水泥膏团的设备,以及开发一种用于制造骨水泥膏团、特别是糊状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥膏团的方法,其中骨水泥膏团用这种类型的设备由水泥粉末和单体液体制成,借此克服了现有技术设备和方法的缺点。本发明的目的是改进设备,如根据us2018/132917a1和us2018/132919a1所述的设备,使得可以将预定量的单体液体压入水泥粉末中,如果可能的话不会截留气体或空气。因此,根据本发明的设备和根据本发明的方法所要实现的是,即使该设备在设计上非常简单和廉价并且该设备的使用也非常容易和简单,也可以在整个挤出过程中产生并施加均匀的骨水泥膏团。

在没有挤出设备的情况下驱动该设备应是可行的,并且该设备应尽可能易于操作。设计应廉价,以允许由于卫生原因而只能一次性使用该设备。设备中发生的尽可能多的过程或所有过程—例如起始成分的混合、骨水泥膏团的分配以及(如果适用)单体液体容器的打开和(如果适用)料筒的打开—应在数量尽可能少的工作步骤中进行,并且应尽可能地自动化,并且优选地仅由单个线性驱动器驱动。

因此,研发一种用于混合水泥粉末和单体液体的设备也是本发明的目的。应最大限度地简化该设备的操作,以便基本上防止由于安装步骤不正确而导致的操作错误。对于医疗用户来说,从包装中取出设备后直接致动设备应该是可行的。由于设备的设计,组装和工作步骤将被省略。应当将水泥粉末和单体液体彼此分开储存在设备中。该设备优选是完全预装的混合系统。应当可以在密闭的设备中在几秒钟之内将两种水泥成分混合而不需要使用混合轮和/或混合叶片进行任何手动混合。在这种情况下,混合是适当的,以使医疗用户不接触水泥粉末和单体液体。此外,混合系统应当是合适的,使得单体转移不需要组装步骤和外部真空。要研发的混合系统应当允许将两种水泥成分混合后产生的水泥膏团挤出,而无需连接外部挤出设备,优选地通过手动操作设备本身。该设备应当允许制备和施加聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥膏团,而无需任何另外的设备,例如真空源、真空软管和挤出设备。此外,单体液体应被适当转移,以使仅不含气体夹杂物和/或气泡的单体液体而不是空气和单体液体的混合物转移到水泥粉末中。这将防止在骨水泥膏团中形成空气夹杂物。

优选地,该设备还应确保将水泥粉末和单体液体安全地储存在单独的隔室中,从而排除在设备储存期间水泥成分的任何意外混合。该设备应允许使用环氧乙烷气体进行灭菌。为此,储存在设备中的水泥粉末必须可与环氧乙烷接触。

本发明的目的通过一种用于由作为骨水泥膏团的起始组分的单体液体和水泥粉末制造骨水泥膏团以及用于分配骨水泥膏团的设备来实现,该设备包括:

a)具有柱形内部空间的料筒;

b)具有用于分配骨水泥膏团的分配开口的料筒头,其中,该料筒头在料筒的前侧(正面)上除了分配开口之外封闭料筒;

c)输送柱塞,该输送柱塞布置在料筒的内部空间中并且被储存在料筒的内部空间中,使得该输送柱塞可在(朝向)分配开口的方向上被推动;

d)分配柱塞,该分配柱塞在分配开口与输送柱塞之间布置在料筒的内部空间中,并且被支承在料筒的内部空间中,使得该分配柱塞可在分配开口的方向上被推动,其中分配柱塞的与输送柱塞相面对的后侧(背面)包括凹陷,该凹陷在料筒头的方向上渐缩(锥形化,逐渐变细,逐渐收窄);

e)第一中空空间,该第一中空空间由料筒头、料筒的内壁和分配柱塞界定,其中,水泥粉末布置在该第一中空空间中;

f)第二中空空间,该第二中空空间是料筒的柱形内部空间的一部分,其中,该第二中空空间由分配柱塞和输送柱塞界定;

g)料筒的内部空间的后侧部分,该后侧部分的前侧由输送柱塞的背向分配柱塞的后侧界定;

h)传导装置,该传导装置将第二中空空间连接到料筒的内部空间的后侧部分,绕过(绕开)输送柱塞,以便可透过单体液体,其中,该传导装置可以由输送柱塞通过输送柱塞在分配柱塞的方向上的移位相对于第二中空空间封闭;以及

i)贯通部,其中,该贯通部始于渐缩的凹陷的末端(尖端)处,延伸穿过分配柱塞,并且以可透过单体液体但不可透过水泥粉末的方式将第一中空空间和第二中空空间连接。

本发明可以优选地将传导装置设置为至少一个沟槽或至少一条旁通管线。所述至少一个沟槽可以优选地布置在料筒的内壁中。还优选地,所述至少一个沟槽可以沿着内部空间的一部分在内部空间的轴向方向上延伸。所述至少一个沟槽或所述至少一条旁通管线可以允许单体液体在绕过输送柱塞的同时被传导到第二中空空间中。

根据本发明,由于更容易制造,所以与至少一条旁通管线或其它传导装置相比,优选所述至少一个沟槽作为传导装置。

本发明可以设想将传导装置、特别是所述至少一个沟槽或所述至少一条旁通管线布置在在料筒的后侧的方向上的区域中。

本发明可以设想传导装置、特别是所述至少一个沟槽沿着内部空间的一部分在内部空间的轴向方向上延伸。

传导装置、特别是所述至少一个沟槽沿着内部空间的一部分在内部空间的轴向方向上延伸不一定意味着传导装置、特别是至少一个沟槽平行于轴向方向延伸,相反,除非相应的沟槽足够宽以允许单体液体绕过输送柱塞转移到第二中空空间中,否则它不垂直于内部空间的轴向方向延伸。在这种情况下,传导装置、特别是所述至少一个沟槽可以是线性的或弯曲的。然而,根据本发明,传导装置、特别是所述至少一个沟槽特别优选地平行于内部空间的轴向方向延伸,因为具有料筒、特别是所述至少一个沟槽的传导装置的设计和制造在一定程度上更容易。

单个的环形但足够宽的沟槽是不利的,因为在该沟槽上行进的输送柱塞没有任何抓握,除非存在导杆搭接该沟槽并在输送柱塞在该沟槽上行进时在其径向圆周上引导输送柱塞。

优选地,本发明同样可以设想将多个沟槽或大量沟槽用作所述至少一个沟槽。为此目的的设计工作量不是很大,并且通过较大的总横截面面积改善了单体液体的转移。

特别地,通过输送柱塞在分配柱塞的方向上从输送柱塞相对于第二中空空间的移位,传导装置能被以液密方式封闭。

传导装置通过绕过输送柱塞而将第二中空空间连接到料筒的内部空间的后部部分意味着从传导装置的起点到端点的轴向伸展(延伸尺寸,尺度)的距离大于输送柱塞的接触料筒的内部空间的部分的轴向伸展,特别是大于输送柱塞的用于封闭传导装置的部分的轴向伸展。

应当明确指出的是,骨水泥膏团可被从该设备中分配到刮刀或器皿中以备后用。因此既不需要也不要求直接施用于患者。

当输送柱塞在分配柱塞的方向上被推动并且因此越过并封闭传导装置特别是所述至少一个沟槽或所述至少一个旁通管线时,第二中空空间可以逐渐减小尺寸。

优选地,根据本发明的设备还被设计用于储存水泥粉末,并且特别优选地还用于储存单体液体。

优选地,本发明可以设想分配管可附接到料筒的前侧,特别是可附接到料筒头上,其中该分配管特别优选地与该分配开口相接。

本发明可以设想料筒的内部空间由料筒的内壁界定。

输送柱塞可以在其背离分配柱塞的一侧拱起。

优选地,本发明可以设想第二中空空间的容积(体积)至少等于在此使用的单体液体的体积,特别是等于设备的单体液体容器中的单体液体的体积。优选地,第二中空空间的体积比这里使用的单体液体的体积、特别是设备的单体液体容器中的单体液体的体积大至少三分之一。

除了由传导装置引起的不对称之外、特别是除了所述至少一个沟槽或与所述至少一条旁通管线的并入部位之外,料筒的内部空间具有柱形的几何形状。柱形形状是可借以实现料筒的内部空间的最简单的形状。柱形形状在几何上应理解为指具有任何足迹的总体上柱体的形状,即不仅仅是具有圆形足迹的柱体。因此,料筒的内部空间的内壁可以借助于任何足迹、特别是不同足迹(包括非圆形的或非圆的足迹)的柱体的柱体护套来实现。然而,根据本发明,对于内部空间,优选具有旋转对称的且特别是圆形足迹的柱形几何形状,因为这些几何形状最容易制造。

本发明可以设想输送柱塞的与分配柱塞相面对的前侧包括在分配柱塞的方向上突出并且优选在分配柱塞的方向上稳定地渐缩的表面。

结果,当设备在单体液体从料筒的内部空间的后侧部分被传导到第二中空空间中并且同时以料筒头向下的状态被保持时,气体或空气夹杂物可以容易地通过传导装置、特别是通过所述至少一个沟槽逸出。

本发明可以设想在料筒头的方向上渐缩的凹陷是形式为从料筒的内壁开始稳定地渐缩的漏斗形表面形式的凹陷,其中输送柱塞的前侧上的突出表面优选可以插入到分配柱塞的后侧上的漏斗形表面中,其中分配柱塞中的贯通部特别优选地在漏斗形表面的最低位置处并入(汇合,融入)到分配柱塞中。

通过这种方式,可以确保存在于输送柱塞与分配柱塞之间的大部分单体液体可从第二中空空间推入第一中空空间中,并且空气夹杂物或气体夹杂物可以容易地从第二中空空间转移、特别是被推入第一中空空间中。

特别优选地,分配柱塞的后侧的漏斗形凹陷是输送柱塞的前侧上的突出表面的负形式。

根据一个优选的改进方案,本发明可以设想输送柱塞的面对分配柱塞的前侧和分配柱塞的面对输送柱塞的后侧形成为具有关于彼此匹配的表面,使得当将输送柱塞推靠在分配柱塞上时,输送柱塞的前侧以匹配的表面触靠分配柱塞的后侧,其中优选地,第二中空空间的容积由此可减小至最大为起始状态下的第二中空空间的容积的1%。

结果,在输送设备已经关闭的状态下,通过在分配柱塞的方向上推动输送柱塞,可以将全部或大部分被导入第二中空空间中的单体液体压入第一中空空间中。

此外,本发明可以设想分配柱塞的面向输送柱塞的后侧包括漏斗形的表面以作为渐缩的凹陷,该凹陷具有布置在其最低位置的贯通部,并且输送柱塞的面向分配柱塞的前侧包括突出的锥形表面,该锥形表面的斜度与在分配柱塞的后侧上的漏斗形的表面相同,其中可以插入到作为分配柱塞中的贯通部的一部分的柱形凹陷中的柱形销优选布置在输送柱塞的前侧上的突出的锥形表面的末端上。

通过这种方式,不仅可以防止气体或空气夹杂物保留在第二中空空间中,而且在将单体液体充填到第二中空空间中时,气体或空气夹杂物可以容易地经贯通部逸出。从水泥粉末的粉末颗粒之间排出气体夹杂物和/或空气夹杂物允许制造不含或消除了气泡的骨水泥膏团。而且,容纳于第二中空空间中的全部或大部分单体液体可以被转移到第一中空空间中。

在这种情况下,本发明可以优选地设想在分配柱塞的后侧上的漏斗形表面在输送柱塞的前侧上的突出的锥形表面具有相同的基部直径。

在这种情况下,本发明可以设想在分配柱塞的后侧上的漏斗形表面包括至少45°、优选地至少55°、特别优选地至少60°的倾斜角度,并且在输送柱塞的前侧上的锥形表面包括至少45°、优选地至少55°、特别优选地至少60°的匹配倾斜角度。

当设备以料筒头向下的状态竖直安装时,这使得气体夹杂物能够从第二中空空间快速逸出到第一中空空间中。

本发明可以设想相对于料筒的内壁密封分配柱塞和/或输送柱塞,由此料筒的内壁是料筒的内部空间的边界。在这种情况下,本发明可以优选地设想分配柱塞和/或输送柱塞通过至少一个密封环相对于料筒的内壁密封。在这种情况下,本发明又可以特别优选地设想所述至少一个密封环布置在分配柱塞和/或输送柱塞中的至少一个周向沟槽中。

密封防止了单体液体可能被推动而绕过分配柱塞和/或输送柱塞,从而防止对所需混合比产生不利影响或引起周围环境的污染。

根据一个特别优选的实施例,本发明可以设想在输送柱塞的后侧上布置容器,其中该容器中布置有容纳单体液体的单体液体容器,特别是由玻璃或塑料制成的安瓿,其中单体液体容器可在容器内部打开,并且该容器经由至少一条单体管线以流体可透过的方式连接到料筒的内部空间的后侧部分,由此优选在所述容器的与输送柱塞相对的一侧上布置有打开装置,单体液体容器可借助于该打开装置在容器内部打开,其中特别优选的是,打开装置是附接到罩帽上的套筒,由此罩帽可以被拧到容器的螺纹上并且罩帽为此目的包括反螺纹,使得当罩帽被拧上时,单体液体容器、特别是安瓿由套筒推到容器内侧上的至少一个突出销上,因此单体液体容器、特别是安瓿是可破开的。

通过这种方式,提供了一种完全预装的混合系统,其中骨水泥膏团的所有起始组分—即单体液体和水泥粉末—可以被储存在设备中并混合。因此,单体液体的处理可以在设备内部进行,并且保护用户免受水泥粉末、特别是免受单体液体的侵害。

本发明可以优选地设想容器附接到输送柱塞。

通过这种方式,可以使输送柱塞和容器的联合运动同步。此外,可以实现输送柱塞的更稳定的运动。在这种情况下,输送柱塞可以被支承在容器上,使得其可以轴向旋转,由此旋转轴线与料筒的柱形内部空间的轴线重合。通过这种方式,当容器被旋入时,输送柱塞可以在料筒的内部空间中线性移动而不会旋转。

可以设置可拆卸的锁定元件,其防止打开装置被操作。

优选地,将单体液体容器插入到容器中的配件中,使得单体液体容器被保持在容器中。在与所述至少一条单体管线的汇合位置处可布置有用于保留单体液体容器的碎片的筛网或过滤器。

套筒可以是管状件。套筒可以推到作为单体液体容器的安瓿的肩部上,从而使安瓿在容器中在安瓿的安瓿基部上被推开。优选地,套筒和罩帽是单个部件或形成一个单元。

优选地,可以将适于储存单体液体的玻璃安瓿、塑料安瓿、塑料袋、薄膜袋、塑料复合袋和铝塑复合袋用作单体液体容器。

此外,本发明优选还可以设想在容器的壁中或打开装置中布置通气开口,该通气开口连接容器的内部空间和周围环境。

通过这种方式,可以容易地将容器的内部空间抽空并用灭菌气体进行灭菌。

根据一种优选的改进方案,本发明也可以设想所述至少一个通气开口靠近螺帽、特别是靠近作为用于打开单体液体容器的打开装置的螺帽地布置在容器中,使得所述至少一个通气开口在容纳单体液体并且布置在容器中的单体液体容器通过螺帽的运动而被打开之前通过螺帽在料筒方向的运动而关闭。

通过这种方式,当在通过螺帽的运动打开单体液体容器—例如在容器的内部空间中被压碎、碎裂、刺破或撕开—之前通过螺帽在料筒的方向上移动关闭所述至少一个通气开口时,单体液体不能从容器的内部空间退出。

容器可以包括柱形内部空间,该内部空间适于容纳作为具有柱形外周的单体液体容器的安瓿。于是,该容器可以被称为安瓿保持件,特别是在容器的内部空间的内径与要插入的安瓿的外径匹配的情况下。

容器的内部空间可具有用于将布置在其中的单体液体容器打破、刺破或切开的突起,其中该突起尤其是穿刺芯轴或穿刺用芯轴。该突起优选位于容器的内部空间相对于所述至少一条单体管线的汇合位置。

在根据本发明的具有容器的设备中,本发明还可以设想容器包括外螺纹,该外螺纹可以旋入料筒的与料筒头相对的一端上的内螺纹中,由此可以通过将容器向料筒旋拧而在分配开口的方向上推动输送柱塞,并且分配柱塞可由输送柱塞在分配开口的方向上推动,其中内螺纹优选是环形套筒的在料筒的与料筒头相对的一端上连接到料筒的部分。

通过这种方式,该设备可以通过螺旋运动从外部操作。螺旋运动的优点在于,可以强行推进输送柱塞和分配柱塞,使得甚至粘性的骨水泥膏团也可以利用该设备从料筒中挤出。

此外,本发明可以设想容器的外侧在从与料筒头相面对的前侧开始的第一区段中不具有外螺纹,并且在第二区段中具有外螺纹。

通过这种方式,在输送柱塞的外螺纹接合料筒的内螺纹之前,可以通将容器并因此将输送柱塞推进到料筒的内部空间中来首先关闭传导装置。由于所述两个步骤在时间上是分开的,所以可以容易地防止设备的操作错误。

此外,本发明可以设想传导装置在料筒的内壁上的一个部位处终止或并入,该部位相对于柱形内部空间的轴线距分配柱塞的轴向距离适当,使得当输送柱塞在所述第二柱塞的方向上被推得足够远以使得输送柱塞相对于第二中空空间封闭传导装置时,所述第二中空空间的容积至少等于通过传导装置导入其中的单体液体、特别是容纳在单体液体容器中的单体液体的体积。

通过这种方式,所有的单体液体可以被导入第二中空空间中,并且气体可以从第二中空空间中排出,使得当封闭装置封闭传导装置时,第二中空空间仅包含单体液体。

此外,本发明还可以设想在分配开口中设置止挡件,其中该止挡件封闭分配开口以便不可透过水泥粉末,特别是封闭分配开口以便可透过气体,其中止挡件优选地以可移动的方式布置在分配开口中,使得通过挤压混合好的骨水泥膏团,可将止挡件从分配开口中推出,其中特别优选的是具有从外部可见的标记装置,该标记装置附接到止挡件上,其位置可以从外部读取以指示是否在分配开口中将止挡件向外推动。

通过这种方式,可以防止骨水泥膏团的过早泄漏。当将骨水泥膏团混合好直至分配开口时,该优选实施例允许从外部识别它。这是由于骨水泥膏团是可流动的,而水泥粉末是不可流动的,使得止挡件仅在骨水泥膏团混合好或水泥粉末至少被完全润湿并且分配柱塞经由骨水泥膏团在止挡件上施加压力时才移动。

止挡件可以是封闭分配开口的封闭系统的一部分。在这种情况下,止挡件可以以可沿轴向方向移动的方式布置在封闭系统的柱形孔眼中。封闭系统可以借助于外螺纹旋入料筒头的插座上的内螺纹中。显然,封闭系统也可以替代地包括具有内螺纹的罩帽,该罩帽被拧到具有外螺纹的料筒头的插座上。在移除封闭系统后,可以将插座连接到分配管。

料筒优选呈中空柱体的形状。料筒头可以呈锥形。这允许气体更容易地从料筒头排出。此外,当分配柱塞被向上推至料筒头时,死体积保留在料筒头内部。骨水泥膏团中不能被分配的混合程度较低的部分可以保留在此位置。

贯通部优选布置在分配柱塞的后侧上的锥形凹陷的锥体包络线或末端中。

本发明同样可以设想这里使用的单体液体的体积、特别是容纳在单体液体容器中的单体液体的体积至少最多等于第二中空空间的容积。

根据一个优选实施例,本发明可以设想在第一中空空间中适当地压实水泥粉末,以使得水泥粉末颗粒不能自由移动。这确保了单体液体可以由于毛细作用力而在水泥粉末中快速均匀地散布。

本发明可以设想在输送柱塞上连接防止所述输送柱塞相对于(抵靠)料筒运动的可拆卸的锁定装置。优选地,该锁定装置布置在用于单体液体容器的容器上,并阻止容器被推入或旋入料筒中,从而阻止输送柱塞在料筒中的运动。

料筒优选特别是利用注射成型过程由热塑性材料制成。特别优选的是,设备的其它部件如分配柱塞、输送柱塞和料筒头以及如果适用的话容器和止挡件也特别是利用注射成型过程由热塑性材料制成。

此外,本发明可以设想贯通部由不可透过气体和液体的止挡件(挡塞)封闭,其中止挡件可以在贯通部中在料筒头的方向上移动,其中输送柱塞的前侧优选具有布置在其上的销,贯通部中的止挡件可借助于该销从贯通部中推出,因此贯通部可打开,其中特别优选地,销相对于柱形内部空间具有适当的轴向伸展,使得在销与止挡件接触时,止挡件的内部空间中在分配柱塞的后侧与输送柱塞的前侧之间的容积至少等于布置或将布置在设备中的单体液体容器中的单体液体的容积。

通过这种方式,单体液体不能过早地透过到第一中空空间中,从而不会随水泥粉末膨胀并形成凝胶状的屏障,所述屏障可能阻碍单体液体在水泥粉末中的进一步扩散。

本发明的基本目的还通过一种用于制造骨水泥膏团、特别是糊状聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥膏团的方法来实现,其中所述骨水泥膏团利用根据如上所述的发明的设备由水泥粉末和单体液体制造,该方法的特征在于,它包括按照给定的顺序进行以下步骤:

a)将单体液体经传导装置传导到第二中空空间中;

b)在分配柱塞的方向上推动输送柱塞,直到分配柱塞封闭传导装置与第二中空空间的所有连接部;

c)以料筒头向上的状态保持设备并且在分配柱塞的方向上进一步推动输送柱塞,由此经料筒头从第一中空空间和第二中空空间除去空气或气体,并且将单体将液体从第二中空空间推入第一中空空间的水泥粉末中;

d)使输送柱塞在分配开口的方向上推动分配柱塞,由此在第一中空空间中产生的骨水泥膏团经分配开口流出。

优选地,本发明可以设想在根据本发明的方法中不进行人体或动物体的处理,特别是不进行被排除在取得专利权之外的人体或动物体的治疗。

此外,本发明可优选地设想在步骤c)期间和/或在步骤c)之后但在步骤d)之前在第一中空空间中制造骨水泥膏团。

本发明同样可以设想在步骤a)中并且优选也在步骤b)中在料筒头向下的状态下设置或保持该设备,并且在步骤c)中,气体夹杂物从第二中空空间经贯通部、第一中空空间以及料筒头中的分配开口逸出,优选经分配开口中可透过气体但不可透过水泥粉末的过滤器逸出,由此过滤器封闭可透过气体且不可透过水泥粉末的分配开口。

通过这种方式,可以将精确预定量的单体液体引入水泥粉末中。此外,通过这种方式可以制造不含或几乎不含气泡的骨水泥膏团。

此外,本发明可以设想输送柱塞在步骤d)中以匹配表面触靠分配柱塞,并且优选在步骤c)中使第二中空空间的容积完全减小为零或者减小至最大为起始状态下的第二中空空间的容积的1%。

通过这种方式,可以将单体液体从第二中空空间完全压入第二中空空间中的水泥粉末中。

此外,本发明可以设想在步骤d)中作用在骨水泥膏团上的压力在分配开口中移动或向前推动止挡件,由此优选随后从分配开口中移除止挡件,并且特别优选地,然后将施加管附接到料筒的料筒头上。

这允许设备的用户识别骨水泥膏团何时准备好使用。

本发明还可以容纳单体液体的单体液体容器在步骤a)之前在容器中打开并且在容器中释放单体液体,其中将容器布置在—具体而言附接到—输送柱塞的背向分配柱塞的后侧上,并且单体液体在步骤a)中从容器经传导装置流入第二中空空间,其中,优选地,输送柱塞在步骤b)和c)中并且输送柱塞和分配柱塞在步骤d)中通过容器被推入或旋入料筒中而被驱动。

这允许该方法可以容易地手动实施。该设备可用作完全预装的混合系统,并且可以排除在该方法期间用户与单体液体的任何接触。

本发明基于以下出乎意料的发现:在料筒的壁上具有可以由分配柱塞封闭的传导装置允许通过输送柱塞向料筒的内部空间中的运动相对于外部或相对于料筒的内部空间的后部封闭中空空间(当前为第二中空空间),并因此提供向外部封闭但在容纳例如可透过单体液体的水泥粉末的(第一)中空空间的方向上连接的单体液体储器,其中单体液体储器可通过输送柱塞向料筒中的进一步运动而推动到水泥粉末中,其中第二中空空间的尺寸在该过程中逐渐减小,并且其中如果设备适当地定向,则单体液体储器没有或基本上没有气体和/或空气夹杂物。为了将容纳在第二中空空间中的单体液体推入水泥粉末中并且为了挤出现成的骨水泥膏团,在分配开口的方向上推动输送柱塞即可。在这种情况下,传导装置首先封闭。随后,将单体液体与水泥粉末一起转移到第一中空空间中,然后可以通过将输送柱塞与分配柱塞一起推动来将这样产生的骨水泥膏团从料筒中排出。在分配柱塞的后侧中设置渐缩的凹陷允许在以料筒头向上的状态保持设备时气体或空气集中在贯通部处,使得气体或空气可经贯通部推入第一中空空间中并由于残留的单体液体而从此处上升到分配开口,并可通过分配开口推出。通过这种方式可以制造没有或几乎没有气泡的骨水泥膏团。由于气体的密度低于单体液体的密度,因此气体会在朝向贯通部渐缩的凹陷中上升,并且由于设备的定向,渐缩的凹陷充当用于单体液体和夹杂气体的分离器。由于渐缩的形状,不会形成气穴,也不会保留气泡。具体而言参照锥形,不必在料筒头向上的状态下刚好垂直地保持设备,仅将贯通部布置在锥形和/或漏斗形的渐缩的凹陷的最高位置并且形成其中可能保留气泡的其它拱顶即可。

优选地,单体液体可以预先从容器经传导装置传导到第二中空空间中,该容器附接在输送柱塞的后侧上并且连接到流体开口。在这种情况下,通过将容器向料筒中插入和/或旋入,输送柱塞可在料筒的内部空间中在分配开口的方向上被推动。特别优选地,单体液体容器可预先在容器内打开,以便释放容器内的单体液体。根据本发明的所述特别优选的设备的主要优点在于,骨水泥膏团的两种起始组分被储存在封闭的注水泥系统中,并且起始组分的混合在封闭的设备中进行。这意味着用户无需充装设备。这样就构成了完全预装的混合系统。医疗用户根本不会暴露于骨水泥膏团的各种起始组分。结果,最大限度地减少了难闻的气味。

该设备的一个特别优点是,在传导装置保持关闭的状态下,通过单纯向前移动输送柱塞来将单体液体压入水泥粉末中。在该过程中,水泥粉末颗粒之间存在的空气被单体液体驱替。产生了均匀的骨水泥膏团,无需任何使用带有混合叶片的混合棒的手动混合。这意味着不再需要容易出错的手动混合。这需要这种水泥粉末的使用,该水泥粉末进行了适当调整,以使其被单体液体很好地润湿,并可以通过毛细管作用吸出单体液体。最大限度地简化了设备的操作。

根据本发明的设备和方法的优点基本上基于公知的线性运动被用于执行单体转移并向外部封闭第二中空空间。

该设备可以用作卫生型一次性产品,因为它主要由塑料制成,并且包括内部空间和水泥粉末在内的所有部件都可以用环氧乙烷灭菌。

根据本发明的用于储存、混合和分配聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的示例性且优选的设备可包括:

a)中空柱形的料筒;

b)料筒头,该料筒头封闭所述料筒,其中,所述料筒头包括将料筒的内部空间连接到周围环境的出口开口;

c)作为料筒封闭件的可透过气体且不可透过粉末颗粒的止挡件,该止挡件可拆卸地布置在料筒头的出口开口中;

d)分配柱塞,该分配柱塞以可轴向移动的方式布置在料筒的内部空间中,其中该分配柱塞的后侧的至少一部分以中空锥体的形式设置,该中空锥体汇合成不可透过粉末颗粒且可透过气体和液体的开口,并且以气体和液体可透过的方式将分配柱塞的前侧和后侧连接;

e)布置在料筒的第一中空空间中的水泥粉末,该第一中空空间由带有料筒封闭件的料筒头、料筒的内壁和分配柱塞界定;

f)不可透过液体和气体的输送柱塞,该输送柱塞在料筒的内部空间中布置在分配柱塞的后方,其中输送柱塞的背向分配柱塞的前侧拱起,并且输送柱塞的前侧成形为锥体,其中该锥体具有与分配柱塞的中空锥体相同的底部直径和相同的斜度;

g)第二中空空间,其由分配柱塞、料筒的内壁和输送柱塞界定;

h)至少一个在料筒内侧轴向延伸的沟槽,该沟槽的轴向伸展大于输送柱塞的轴向伸展,由此该沟槽至少部分地伸入第二中空空间中;

i)作为容器的中空柱形安瓿保持件,该安瓿保持件至少部分地布置在料筒的内部空间中,其中安瓿保持件的外侧在起始于面向料通头的前侧的第一区段中不具有外螺纹,而在第二区段中具有外螺纹,其中安瓿保持件优选地在其面向料筒头的前侧借助于筛板以及可透过液体和气体且不可透过粉末颗粒的孔盘封闭,并且其中筛板的指向安瓿保持件的内部空间的前侧具有至少一个穿刺芯轴;

j)在安瓿保持件上的打开装置,该打开装置包括具有内螺纹的罩帽,并且其中该打开装置的内螺纹与安瓿保持件的外螺纹接合;

k)可以在安瓿保持件中轴向移位的套筒,该套筒布置在安瓿保持件中的单体液体容器或打开装置之间,并且可以与打开装置相对于单体液体容器轴向移位;

l)在料筒的与料筒头相对的一端上的内螺纹;其中

m)通过使安瓿保持件沿料筒头的方向移动,输送柱塞可在至少一个轴向沟槽上适当地移动,使得第二中空空间以不可透过液体的方式在安瓿保持件的方向上封闭。

优选地,中空柱形安瓿保持件可在料筒中轴向移动,其中安瓿保持件的面对料筒头的前侧被设置为锥形的输送柱塞。

由于用户仅需要旋入安瓿保持件的封闭头并且旋转所述设备以使得料筒头朝上以在几秒后获得不含或几乎不含任何空气夹杂物的混合好的骨水泥膏团,因此用户可以有利地使用根据本发明的设备。单纯通过重复旋转安瓿保持件的封闭头(连接有安瓿保持件)并适当调整设备取向,打开单体液体容器、进行单体转移和混合的过程可以依次并自动进行。因此,这些设计特征排除了从现有注水泥技术中得知的打开单体液体容器、单体转移以及单体液体与水泥粉末混合期间的用户差错。这大大提高了用户安全性。在这种情况下,未经培训的人员可以轻松使用该设备。

根据本发明的方法例如可以在制造骨水泥膏团时使用用于将水泥粉末和单体液体混合的示例性设备来实施。根据本发明优选的示例性方法可以采用按以下给定顺序进行的步骤来实施:

以料筒头朝下的状态定位或保持料筒;

将封闭头旋转到安瓿保持件的外螺纹上;

使套筒相对于(抵靠)单体液体容器移位;

使单体液体容器相对于穿刺芯轴移动;

打开单体液体容器;

单体液体从单体液体容器经所述至少一个沟槽流入第二中空空间,并且优选地,如果适用的话,先前还经筛板和孔盘沿着输送柱塞的弧面流动;

使安瓿保持件在料筒头的方向上移动,直到安瓿保持件的外螺纹与料筒的内螺纹接合,其中同时将输送柱塞适当地在料筒头的方向上推动,使得输送柱塞在所述至少一个沟槽上被推动并且第二中空空间在安瓿保持件的方向上以不可透过液体的方式封闭。

翻转所述设备,以使料筒头朝上;

向料筒中旋拧安瓿保持件,其中安瓿保持件的外螺纹旋转到料筒的内螺纹中,并且安瓿保持件在料筒头的方向上移动;

使输送柱塞在料筒头的方向上移动;

将单体液体从第二中空空间经分配柱塞中的中空锥体挤出到压实的水泥粉末中;

用单体液体润湿水泥粉末;

通过使单体液体润湿的水泥粉末膨胀来制造骨水泥膏团;

通过将输送柱塞的锥体插入到分配柱塞的中空锥体中来从第二中空空间挤出所有单体液体;

单体液体驱替水泥粉末颗粒之间的空气;

空气经料筒封闭件逸出到周围环境中;

在制成水泥膏团之后拆下料筒封闭件;

在料筒头的方向上旋转安瓿保持件;以及

优选通过使安瓿保持件在料筒头的方向上移动来挤出骨水泥膏团。

此外,根据本发明优选第二方法。所述用于使用根据本发明的示例性设备用于混合和分配聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥的方法的特征在于以下按照给定的顺序进行的步骤:

以料筒头朝下的状态定位或保持料筒;

将封闭头旋转到安瓿保持件的外螺纹上;

使套筒相对于单体液体容器移位;

使单体液体容器相对于穿刺芯轴移动;

打开单体液体容器;

单体液体从单体液体容器经所述至少一个沟槽流入第二中空空间,并且优选地,如果适用的话,先前还经筛板和孔盘沿着输送柱塞的弧面流动;

使安瓿保持件在料筒头的方向上移动,直到安瓿保持件的外螺纹与料筒的内螺纹接合,其中同时将输送柱塞适当地在料筒头的方向上推动,使得输送柱塞在所述至少一个沟槽上被推动并且第二中空空间在安瓿保持件的方向上以不可透过液体的方式封闭。

翻转所述设备,以使料筒头朝上;

使输送柱塞在料筒头的方向上移动;

压缩单体液体上方的空气;

压缩的空气和压缩的单体液体或输送柱塞上的喷射器将封闭件从分配柱塞中的开口中推出;

空气经中空锥体逸出到分配柱塞的开口中,随后经分配柱塞的开口挤出单体液体;

将单体液体从第二中空空间经分配柱塞中的中空锥体挤出到压实的水泥粉末中;

用单体液体润湿水泥粉末;

通过使单体液体润湿的水泥粉末膨胀来制造骨水泥膏团;

通过将输送柱塞的锥体插入到分配柱塞的中空锥体中来从第二中空空间挤出所有单体液体;

单体液体驱替水泥粉末颗粒之间的空气;

空气经料筒封闭件逸出到周围环境中;

在制成水泥膏团之后拆下料筒盖;

在料筒头的方向上旋转安瓿保持件;以及

优选通过使安瓿保持件在料筒头的方向上移动来挤出骨水泥膏团。

所述两种示例性方法的一个变型的特征在于以下按照给定的顺序进行的步骤,当可动止挡件移位时,连接到作为标记装置的可动止挡件的彩色销涌现,从而向医疗用户指示水泥粉末与单体液体的混合已经发生。

附图说明

下面将基于九幅示意图示出本发明的又一些示例性实施例,但不限制本发明的范围。在附图中:

图1:示出了根据本发明的用于在设备的起始状态和/或储存状态下储存和混合单体液体和水泥粉末的示例性设备的示意性截面图;

图2:示出了其中没有单体液体和水泥粉末的根据图1的设备的示意性透视截面图;

图3:示出了根据图1和2的设备的示意性外部透视图;

图4:示出了其中有打开的单体液体容器的根据图1至3的设备的示意性截面图;

图5:示出了在封闭传导装置之后不久的根据图1至4的设备的局部放大的示意性截面图;以及

图6:在单体液体被压入水泥粉末中时根据图1至5的设备的局部放大的示意性截面图,其中使设备在料筒头向上的状态下旋转;以及

图7:示出了根据图1至6的设备的示意性截面图,其中止挡件被向前推动并且作为骨水泥膏团的指示物的标记装置准备就绪;

图8:示出了分配骨水泥膏团期间的根据图1至7的设备的示意性截面图;以及

图9:示出了分配骨水泥膏团之后的根据图1至图8的设备的示意性截面图;

图1至图9示出了根据本发明的设备的图示。图1至4和7至9示出了根据本发明的示例性设备的各种示意性总视图。图5和6示出了作为穿过根据本发明的设备的一个区域的局部放大形式的详细视图的示意性截面图。在这种情况下,图1至3示出了处于起始状态或储存状态的根据本发明的第一设备,而图4至9示出了在使用该设备期间的根据本发明的第一设备的截面图,以便示出了根据本发明的示例性方法。

具体实施方式

根据本发明的一个示例性实施例,该设备具有由塑料材料制成的管状料筒1,该料筒具有柱形的内部空间。料筒1可通过由塑料制成的漏斗形料筒头2在其前侧封闭。料筒1的前侧在图1至5以及图8和9的底部示出,并且在图6和7的顶部示出,以便允许空气或气体沿向上的方向从设备逸出。漏斗形的料筒头2的末端可以具有布置在其上的中央分配开口,该中央分配开口在起始状态下最初可以被封闭。根据一个替代实施例,料筒头2也可以是平坦的罩帽或具有不同的形状。然而,为了防止空气或气体夹杂在料筒头的区域中,根据本发明优选漏斗形的料筒头2。将料筒头2和料筒1设置为单个部件也是基本可行的。然而,为了简化设备的组装,优选料筒头2以单独的部件的形式连接到料筒1,例如被旋入或插在其上。

根据一个优选实施例,料筒1的与该料筒1的前侧相对的后侧(背面)可以具有布置在料筒1的内部空间中的输送柱塞3,该输送柱塞3以可在料筒1的前侧的方向上轴向移动的方式被支承在料筒1的内部空间中。在输送柱塞3与料筒1的前侧之间可以布置有分配柱塞4。输送柱塞3和分配柱塞4可以至少部分由塑料制成。在该设备的内部(见图2)在分配柱塞4与料筒1的前侧和/或料筒头2之间形成有第一中空空间60。该第一中空空间60可容纳水泥粉末5以作为待制造的骨水泥膏团62(见图7至9)的起始组分之一。优选地,水泥粉末5被压入或至少以密实形式被储存在分配柱塞4与料筒头2之间的料筒头2中以及第一中空空间60中的料筒1的内部空间中,以便利用水泥粉末颗粒之间的毛细作用力简化单体液体6向水泥粉末5中的引入和分配。

分配柱塞4和输送柱塞3以及料筒1的内壁可以在料筒1的内部空间中界定第二中空空间7。料筒1的内壁可以在其上布置有多个沟槽以作为传导装置8,该传导装置8可透过单体液体6,并且单体液体6可以经该传导装置8传导到第二中空空间7中。沟槽和/或传导装置8可以沿料筒1的内部空间的轴向方向延伸。优选沟槽不延伸到第一中空空间60中。沟槽可以在径向方向上以各种角度彼此间隔开地设置。分配柱塞4可具有设置在其中的贯通部9,该贯通部9始于漏斗状凹陷的末端,并且单体液体6可经该贯通部9从第二中空空间7流动或被传导到第一中空空间60中的水泥粉末5(见图6)。

分配柱塞4可以在其后侧上包括漏斗形表面44,该漏斗形表面44与输送柱塞3的前侧上的锥形表面46相对应地呈负形。在这种情况下,本发明优选地可以设想,当输送柱塞3被推靠在分配柱塞4上时(见图7至9),分配柱塞4能以其漏斗形表面44靠着输送柱塞3的锥形表面46通过使表面匹配而接触。在这种情况下,第二中空空间7的容积可以减小到零,使得第二中空空间7在这种状态下消失。

根据一个优选实施例,本发明可以设想在分配柱塞3的后侧上在锥形表面46的末端布置呈柱形销形式的销10。在这种情况下,销10的外周可以略小于贯通部9,使得贯通部9不会被该销10以液密方式封闭。为此目的,销10的外周可以略小于贯通部9的内周。

根据本示例性实施例的一个细化方案,可以在贯通部9中布置止挡件(未示出),该止挡件最初在储存状态和/或起始状态下以气密和液密方式封闭贯通部9。贯通部9中的所述止挡件可被销10从贯通部9中推出,以便朝向第一中空空间60打开贯通部9。在这种情况下,销10可具有适当的纵向延伸(尺度),使得一旦分配柱塞4与输送柱塞3之间的距离小于最小距离,销10便遇到贯通部9中的止挡件,其中在该输送柱塞的所述位置中,传导装置8已经由输送柱塞3相对于第二中空空间7封闭。通过这种方式,在第二中空空间7的贯通部9被相对于第一中空空间60打开之前,第二中空空间7被相对于料筒1的内部空间的后侧部分11向外封闭。销10优选可以当沿输送柱塞4的方向推动输送柱塞3时被推动通过贯通部9。

根据一个优选的实施例,贯通部9和销10可以沿着或平行于料筒1的柱形内部空间的柱体轴线布置或彼此对准。

对于本领域技术人员来说,在此情况下很清楚,在分配柱塞4中具有中央贯通部的该实施例也可以容易地应用于非中央流体开口。同样,可以实现未布置在料筒1的内部空间的柱体轴线上的销。同样,多个销可以容易地布置在输送柱塞4的前侧上。

此外,除了许多沟槽之外,可以仅设置单个沟槽以作为用于将单体液体6从料筒1的内部空间的后侧部分11引导到第二中空空间7中的传导装置8。同样,传导装置8也可以通过至少一条可透过液体的管线来实现,该管线在料筒1的内部空间的后侧部分11的区域中开始,并在起始状态(图1)下在输送柱塞3的上游并入第二中空空间7中,其中在第二中空空间7中的并入位置可以使输送柱塞3在该管线上行进,从而以液密的方式相对于第二中空空间7将该管线封闭。然后可以通过料筒1的壁中的软管或孔眼来实现传导装置8。对于本发明的实施而言,一个重要的和中心的方面是传导装置8与第二中空空间7的所有连接都是通过在料筒头2的方向上推动输送柱塞3而由该输送柱塞3封闭的,随后输送柱塞3和分配柱塞4被朝向彼此驱动,然后优选地彼此触靠,并且当输送柱塞3被在分配柱塞4的方向上进一步驱动时,第二中空空间7的容积减小到零。基于该方面,本领域技术人员可以容易地找到效果相似或相等的传导装置8,它们都应被认为包括在本发明的范围内。

料筒头2中的分配开口最初可以由止挡件12(见图1至4和图7)封闭。止挡件12可以具有布置在其中的通路,气体可以经该通路从第一中空空间60排出以及被传导到第一中空空间60中。为了防止水泥粉末5泄漏,本发明可以设想在该通路中布置不可透过水泥粉末5但可透过气体的孔隙过滤器14。带有色彩的标记装置16可以以带有色彩的管的形式设置在止挡件12上,它允许止挡件12靠着分配开口运动以在视觉上进行识别。为此目的,所述带有色彩的标记装置16例如可以是红色或任何其它信号色。然而,可以设想其它的(包括非视觉的)方法,以用于向用户指示止挡件12的抵靠分配开口的运动。

料筒头2可具有布置在其上的翼形螺钉20,止挡件20借助于该翼形螺钉以可拆卸的方式附接在分配开口中。翼形螺钉20可具有设置在其中的孔眼,止挡件12可在该孔眼中相对于翼形螺钉20移动。一旦标记装置16(即,管)被从翼形螺钉20中向前推出,设备的用户就可以识别出骨水泥膏团62已经准备好使用,因为只要水泥粉末5没有被单体液体润湿并且表现得像流体一样,该水泥粉末5就不能将从分配柱塞4传递的压力传递到孔隙过滤器14和止挡件12。

为防止单体液体6和骨水泥膏团62泄漏和/或使第一中空空间60与第二中空空间7或其它区域彼此密封,可以设置密封件。因此,两个密封环22可以布置在止挡件12的外周上的两个周向沟槽中,以相对于翼形螺钉20密封。可以设想在料筒1的外侧的周向沟槽中布置密封环24并相对于料筒1密封料筒头2。两个密封环26可以布置在分配柱塞4的外周上的两个周向沟槽中,以相对于料筒1的内壁密封分配柱塞4。两个密封环28可以布置在输送柱塞3的外周上的两个周向沟槽中,以相对于料筒1的内壁密封输送柱塞3和容器34。在容器34的外周上的两个周向沟槽中可布置有两个密封环29,所述两个周向沟槽可以布置在输送柱塞3的后侧上,其中密封环29相对于料筒1的内壁密封容器34。

可以在料筒头2的末端上设置围绕分配开口的插座30。插座30可以具有设置在其中的内螺纹,具有匹配的外螺纹的分配管64(见图8和9)可被旋入该内螺纹中。翼形螺钉20可以借助于匹配的外螺纹或不同的匹配的配对附接装置在相同的内螺纹中或在插座30的不同附接装置上可拆卸地附接到插座30上。

为了获得完整的完全预装的混合系统,可以在容器34中布置单体液体容器32,该单体液体容器例如呈现由可破裂的玻璃或塑料制成的安瓿的形式,该容器34可以为此目的布置在或附接到输送柱塞3的后侧上。例如,如图1、2和图4至9所示,容器34可以利用螺钉、铆钉或螺栓附接到输送柱塞3上。单体液体容器32可以容纳单体液体6。容器34的内部空间可以借助于至少一条单体管线35以可透过液体的方式连接到料筒1的内部空间的后侧部分11。在容器34的内部空间与所述至少一条单体管线35的汇合部位处可布置有筛网和/或孔隙过滤器,借助于该筛网和/或孔隙过滤器可以保留单体液体容器32的碎片。进而,料筒1的内部空间的后侧部分11可以借助于传导装置8(料筒的内壁中的沟槽)以可透过液体的方式连接到第二中空空间7。当设备被保持或设置成料筒头2向下时,在容器34中释放的单体液体6可从容器34流入第二中空空间7中。

可以将具有内螺纹的环形套筒36附接到料筒1的与料筒头2相反的后侧端部上。这简化了设备的组装,只要该设备作为与料筒1分开的部件存在即可。为此目的,环形套筒36可以借助于匹配的外螺纹旋入料筒1的后侧端部上的内螺纹中。

根据一个优选的细化方案,本发明可以设想容器34在其外周上包括外螺纹。特别优选地,所述外螺纹与环形套筒36的内螺纹或料筒1的后侧端部上的内螺纹匹配。通过这种方式,容器34可以被旋入料筒1中。这可以实现输送柱塞3在料筒1的内部空间中的推进。从理论上讲,作为容器34的替代方案,可以将具有匹配外螺纹的柱体(未显示)附接到或松散地布置在输送柱塞的后侧上,使得输送柱塞3以及分配柱塞4借助于输送柱塞3可通过柱体被旋入而在料筒1的内部空间内沿料筒头2的方向推动。容器34的面向料筒头2的前部部分优选没有外螺纹,并且因此可以插入到环形套筒36中,从而插入到料筒1的内部空间中,直到容器34的外螺纹遇到环形套筒36上的内螺纹。容器34的没有外螺纹的区段的长度和传导装置8的长度优选地可以被适当匹配,使得在容器34的外螺纹与环形套筒36和/或料筒1的内螺纹接合之前,输送柱塞3相对于第二中空空间7密封所述至少一个传导装置8。

为了防止容器34和/或环形套筒36过早或意外地相对于料筒1运动,可以设置可拆卸的锁定装置(未示出)。可以在容器34的背对料筒头2的后侧上布置用于打开单体液体容器32的打开装置50。为了防止单体液体容器32被意外打开,可以设置可被拉脱的锁定装置38。为此目的,锁定装置38的形状可以像支架,其接合在容器34的外周上或输送柱塞3的不同后侧延伸部上并且搁置在打开装置50的前侧端部上。

本发明优选地可以设想在分配柱塞4中或分配柱塞4上布置孔隙过滤器40。贯通部9可以被该孔隙过滤器40覆盖。这防止来自第一中空空间60的水泥粉末5渗入贯通部9中或第二中空空间7中,在此它可能与单体液体6反应而形成凝胶状的屏障并且从而阻碍单体液体6在水泥粉末5中的分布。

孔隙过滤器40优选地可以是圆形的盘。孔隙过滤器40可以被盘42覆盖并且可以被附接在分配柱塞4中。为了能够和/或促进单体液体6被传导通过并分布在第一中空空间60中和水泥粉末5中,可以在盘42中设置大量孔眼或孔(见图2)。

在容器34的内部空间中可布置有销48或穿刺芯轴或护套。销48、穿刺芯轴或护套可抵靠单体液体容器32的料筒基部58,并且可用于使单体液体容器32在料筒基部58处破裂或者用于刺穿或切开单体液体容器32。优选地,销48可布置在与单体管线35的汇合部位的区域中。

用于打开单体液体容器32的打开装置50可以布置在容器34的背对输送柱塞3的后侧上。为此目的,打开装置50可以包括手动操作式手柄52和罩帽54。本发明可以设想罩帽54被靠着容器34以可移动的方式支承,由此罩帽54可以优选地被旋到容器34的外螺纹上。容器34可以在其后侧上开放。在容器34的内部,可以将管件形式的套筒56以作为打开装置50的一部分移动的方式支承在容器34上。单体液体容器32可通过套筒56向容器34中的运动而在容器34内打开。优选地,作为单体液体容器32的安瓿通过料筒基部58被适当地推到销48上,使得料筒基部58破裂或折断,从而打开安瓿(见图4)。通过这种方式,可以从容器34内的单体液体容器32中释放单体液体6。

下面基于图1至9以根据本发明的设备为例说明根据本发明的方法的工作流程。

该设备最初处于图1至3所示的原始状态或储存状态。在此状态下,该设备可经合适的开口进行抽空,并可以用环氧乙烷进行消毒。

接下来,可以以料筒盖2向下的状态保持该设备。然后,可以拉脱锁定装置38。然后,可以将打开装置50向容器34上旋拧,直到单体液体容器32的料筒基部58破裂。由于单体液体容器32破裂,容纳在其中的单体液体6被释放并且可从容器34流经所述至少一条单体管线35,流经料筒1的内部空间的后部部分11,并且经传导装置8流入第二中空空间7。这种状况在图4中示出。

随后,如果存在的话,可以拉脱锁定元件。现在,容器34可以更深地插入到料筒1中,直到容器34上的外螺纹遇到环形套筒36上的内螺纹并阻止容器34进一步向料筒1中移动。这种状况在图5中示出。到那时为止,全部或大部分单体液体6已经流入第二中空空间7中。在这种情况下,输送柱塞3已经在传导装置8上被推得足够远,以致输送柱塞3密封传导装置8的通入第二中空空间7中的连接部。

在这种状况下,可以倒转该设备,使得料筒头12指向上方或大约指向上方(例如以小于50°的与垂线的夹角指向上方)。然后可以在料筒头2向上的状态下保持该设备,以允许气体夹杂物和/或空气夹杂物逸出,并从第二中空空间7经贯通部9并经第一中空空间60中的水泥粉末5通过设备的止挡件12向上挤出。由于分配柱塞4的后侧上的漏斗形表面44,气体和/或空气夹杂物集中在其末端中,并且因此可以通过沿分配柱塞4的方向推动输送柱塞3而容易地经分配柱塞4中的贯通部9被压入第一中空空间中。连同容器34一起,输送柱塞3也可以在料筒1的内部空间中在分配柱塞4的方向上被推动。通过输送柱塞3的在分配柱塞4的方向上的运动,可以减小第二中空空间7的容积。

现在可以将环形套筒36远离料筒1的料筒头2向上旋拧,直至环形套筒36的内螺纹与容器34的外螺纹接合。同时,单体液体6可能已经开始流经分配柱塞4中的贯通部9,并且—如果适用的话—经孔盘40和盘42流入第二中空空间60。这种状况在图6中示出,其中设备与图5相比旋转了180°,使得料筒头2(在图5和6中未示出)向上对准,以便实现和/或促进气体或空气从第一中空空间60和第二中空空间7逸出。为了不必以料筒头2向上的状态完全垂直地保持该设备,漏斗形表面44具有足够陡峭的斜度(大于45°),使得如果料筒1的位置倾斜45°,则仍然存在通向贯通部9的向上斜度,从而漏斗形表面44中的气体夹杂物和/或气泡向上上升至贯通部9,并在此从第二中空空间7经贯通部9逸出到第一中空空间60中。尾随的单体液体6驱动其中的气体和/或空气通过水泥粉末5的粉末颗粒并通过孔隙过滤器14从设备中驱动出来。

一旦单体液体6流入第一中空空间60中,由于毛细作用力,单体液体6就变得分布在水泥粉末5的粉末颗粒之间,从而分布在水泥粉末5中。在这种情况下,水泥粉末5的聚合物颗粒之间的居间空间中的气体和/或空气可以从水泥粉末5向上移位,并且可以经可透过气体的孔隙过滤器14经分配开口逸出。然后,通过使容器34靠着环形套筒36和/或靠着料筒1旋转,可以将容器34更深地旋入料筒1中。

现在可以将容器34更深地旋入料筒1中。单体液体6从第二中空空间7被压入第一中空空间60中的水泥粉末5中,并在这种情况下分布在其中。最后,输送柱塞3可以遇到分配柱塞4,使得输送柱塞3的锥形表面46在分配柱塞4的后侧上与匹配的最终形状的表面44接触,优选地以匹配的表面与其接触。同时,暴露于单体液体6的水泥粉末5膨胀并制成无气泡或气泡很少的骨水泥膏团62。

当骨水泥62被制成直到分配开口时和/或当水泥粉末5被单体液体6一直润湿到分配开口时,容器32可以被更深地旋入料筒1中,因为只有这样,才能在第一中空空间60中获得可被推入到分配开口中的可流动材料。止挡件12可以通过骨水泥膏团62的运动而在分配开口中移动。这可以通过标记装置16从止挡件12中移出而在视觉上识别,使得用户知道骨水泥膏团62现在使用就绪。这种状况在图7中被示出。

接下来,可以将翼形螺钉20连同止挡件12一起从分配开口旋下。然后,可将分配管64旋入插座30中。一旦突出的止挡件12指示骨水泥膏团62已准备好使用,就可以再次旋转设备和/或将其保持为任何位置,因为现在空气和/或气体夹杂物已经从第一中空空间60逸出,因此可以产生无气泡的骨水泥膏团62。随后,可以通过将容器34进一步旋入并因此通过将输送柱塞3和分配柱塞4沿分配开口的方向进一步推进而从分配开口分配骨水泥膏团62。这种状况在图8中被示出,其中再次示出了该设备以料筒头2向下的方式被保持。通过将容器34进一步旋入料筒1中,可以将骨水泥膏团62排出,其中通过容器的运动来驱动输送柱塞3和分配柱塞4直至分配柱塞4遇到料筒头2。这种状况在图9中被示出。由于料筒头2中的锥形凹陷,所以在料筒头2中可能产生死体积,骨水泥膏团62的一部分被保留在该死体积中。由于设备的弹性特性,在挤出过程结束时,少量的单体液体6可被压入该区段中。具有死体积可以防止骨水泥膏团62的该部分—其稠度与其余的骨水泥膏团62略有不同—被保留在设备中。

在先前的描述中以及在权利要求、附图和示例性实施例中所公开的本发明的特征单独地或以任何组合形式对于实施本发明的各种实施例来说是重要的。

附图标记列表

1料筒

2料筒头

3输送柱塞

4分配柱塞

5水泥粉末

6单体液体

7第二中空空间

8传导装置

9贯通部

10销

11料筒的内部空间的后侧部分

12止挡件

14孔隙过滤器

16标记装置

20翼型螺钉

22密封环

24密封环

26密封环

28密封环

29密封环

30插座

32单体液体容器

33螺钉

34容器

35单体管线

36环形套筒

38锁定装置

40孔隙过滤器

42盘

44漏斗形表面

46锥形表面

48销

50打开装置

52手柄

54罩帽

56套筒

58料筒基部

60第一中空空间

61凸起

62骨水泥膏团

64分配管。

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