用于混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑的具有操作件和壓力真空泵的真空混合裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及由單體液體和粘合劑粉(9)混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑的真空混合裝置，真空混合裝置具有：至少一個筒(6)；混合部件(10)；容座(2)；打開機構(5)；真空泵(3)；壓力泵(3)；連接管路(26)；和流體連通機構(70)。該真空混合裝置具有可從外操作的操作件(4)，并且其中利用操作件(4)，能夠手動地使在該真空泵(3)內的真空活塞(30)運動，能夠手動地使在該壓力泵(3)內的泵活塞(31)運動，能夠使該打開機構(5)相對于該容座(2)或該集成式容器運動，并且能使在所述筒(6)的內腔中的該混合部件(10)運動。本發明專利技術還涉及PMMA骨粘合劑混合方法。

Vacuum mixing device having an operating member and a pressure vacuum pump for mixing a polymethylmethacrylate bone binder

The present invention relates to a liquid monomer and adhesive powder (9) vacuum mixing device of mixed PMMA bone adhesives, vacuum mixing device has at least one cylinder (6); a hybrid component (10); a receptacle (2); opening mechanism (5); vacuum pump (3); the pressure pump (3); connecting pipe (26); and in fluid communication mechanism (70). The vacuum mixing device has from outside the operating member (4), and the operating member (4), can be manually in the vacuum pump (3) vacuum in the piston (30) motion, can be manually in the pressure pump (3) within the pump piston (31) movement that can make the opening mechanism (5) relative to the receptacle (2) or the integrated container movement, and can make in the barrel (6) of the mixed components in the cavity (10) movement. The invention also relates to a PMMA bone binder mixing method.

【技術實現步驟摘要】
用于混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑的具有操作件和壓力真空泵的真空混合裝置
本專利技術涉及一種真空混合裝置，其用于由兩種初始成分混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑(PMMA骨粘合劑)、尤其是用于混合醫用骨粘合劑并存放初始成分。本專利技術還涉及用于混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑的方法。因此，本專利技術的主題是用于存放、混合以及或許還有排出聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑的真空混合裝置。本專利技術還涉及將單體液體輸送入真空混合裝置的方法和在真空或負壓下混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑的成分的方法。
技術介紹
聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑(PMMA骨粘合劑)可以追溯到Charnley爵士的基礎工作。PMMA骨粘合劑由液態單體成分和粉末成分構成。單體成分通常含有單體甲基丙烯酸甲酯和溶于其中的催化劑(N,N-二甲基-p-甲苯胺)。也被稱為骨粘合劑粉的粉末成分包含一種或多種聚合物，該聚合物利用聚合化尤其是懸浮聚合基于甲基丙烯酸甲酯和共聚用單體如苯乙烯、甲基丙烯酸酯或類似單體來制造。另外，骨粘合劑粉具有X光遮光劑和引發劑過氧化二苯酰。當粉末成分與單體成分混合時，因粉末成分的聚合物在甲基丙烯酸酯中的溶脹而形成可塑性變形的膏團，即真正的骨粘合劑。當粉末成分與單體成分混合時，催化劑N,N-二甲基-p-甲苯胺與過氧化二苯酰反應，同時生成自由基。所形成的自由基引發甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。隨著甲基丙烯酸甲酯連續不斷聚合，粘合劑膏的黏度增大，直到它硬化。最常用在聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑中的單體是甲基丙烯酸甲酯。氧化還原引發劑體系主要由過氧化物、加速劑以及或許合適的還原劑構成。自由基形成只在氧化還原引發劑體系的全部組成互相協作時才實現。因此，氧化還原引發劑體系的組成如此按照單獨初始成分布置，即它們不會引發自由基聚合。初始成分在組成適當情況下是長期穩定的。只有在兩種初始成分混合成粘合劑膏時，原先分開以兩種膏、液體或粉末形式存放的氧化還原引發劑體系組成才彼此反應，在這里形成自由基，其引發至少一種單體的自由基聚合。自由基聚合于是在消耗單體情況下導致聚合物的形成，在此，粘合劑膏凝固。PMMA骨粘合劑可以在合適的混合杯中借助刮勺通過混合粘合劑粉與單體液體來混合形成。這種做法的缺點是：在形成粘合劑膏中可能有空氣夾雜，其隨后會引起骨粘合劑失去機械穩定性。出于此緣故，骨粘合劑粉與單體液體的混合優選應該在包括真空源的混合裝置中，因為通過真空混合盡量從粘合劑膏中除去空氣夾雜，進而獲得最佳的粘合劑質量。在真空中或在負壓下混合好的骨粘合劑具有減小許多的多孔性并因此顯示出更好的機械性能。已經公開了許多真空膠接系統，其中例舉如下：US6033105A、US5624184A、US4671263A、US4973168A、US5100241A、WO99/67015A1、EP1020167A2、US5586821A、EP1016452A2、DE3640279A1、WO94/26403A1、WO00/35506A1、EP1005901A2、US5344232A。在所述真空膠接系統中，需要連接上外界真空泵以產生負壓。所述真空泵一般在采用文丘里原理情況下以壓縮空氣運行。真空泵運行所需要的壓縮空氣或是來自固定不動的壓縮空氣站，或是來自電動壓縮機。此外還可以針對真空產生采用電動真空泵。膠接技術中的一個改進方案是下述膠接系統，即，粘合劑粉和單體液體都已被包裝在混合系統的單獨隔腔內，并且它們只在施加粘合劑之前不久才在膠接系統內相互混合。這種封閉的全預裝混合系統由EP0692229A1、DE102009031178B3、US5997544A、US6709149B1、DE69812726T2和US5588745A提出。在這些混合系統中也需要外界真空源。專利DE102009031178B3在此公開了一種具有由兩部分構成的排出活塞的真空混合裝置，該排出活塞也可被用于本專利技術的真空混合裝置。在此采用由透氣的消毒活塞和不透氣的密封活塞組成的組合體。在采用真空混合裝置來膠粘接合時，必須提供外界真空泵。該真空泵是高成本的且必須在使用后被清理。另外需要真空軟管，用于將真空泵與真空混合裝置連接起來。真空軟管須被補充給真空混合裝置。因此在用真空混合裝置混合之前，真空泵首先必須安裝在手術室(OP室)中且被連接至能量源例如壓縮空氣或者電壓源。接著，通過真空軟管將真空泵與真空混合裝置相連。這些安裝步驟耗費寶貴的手術時間并且潛在可能出錯。真空泵和至真空混合裝置和外界能量源的連接管路以及供應管路需要場地，并且體現為可能干擾在手術中有時忙碌的走動的潛在絆腳套和障礙。另一種有意思的構想由EP1886647A1提出。在此，粘合劑粉存放在被抽空的筒內并且單體液體位于單獨容器中。當打開處于負壓下的筒時，單體液體被吸入筒中，而沒有空氣流入。形成一種不含空氣夾雜的骨粘合劑膏。此構想要求該筒在其使用之前的存放過程中保持真空密封封閉，不會有未消毒的空氣進入。該筒為此須被穩定氣密密封。就是說其缺點是，所述結構復雜且筒的內裝物在單體液體吸入后無法被有待從外界操作的混合系統混勻，因為用于攪棒或攪拌管的貫通孔無法被順利地長期真空密封。
技術實現思路
就是說，本專利技術的任務在于克服現有技術的缺陷。尤其是要克服呈包括外界真空源的全預裝系統形式的已知真空混合裝置的缺點，而不必長時間保持負壓。本專利技術任務尤其為研發出一種真空混合裝置，其中，只在粘合劑成分混合之前不久才產生負壓。該裝置應被最大程度地簡化并且允許至少一次性在粘合劑筒內相對于周圍大氣產生負壓。還可能有利的是，真空混合裝置能夠實現單體液體從單體容器轉移入填充有粘合劑粉的筒中。因此還應該提供一種方法，它允許在全預裝混合裝置中的單體轉移和混合。另外，待研發的真空混合裝置應該可以主要由廉價塑料制造。另外，本專利技術具有以下任務，研發一種簡單封閉的預裝混合裝置，其中，聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑分和單體液體可以存放在單獨隔腔內并隨后混合。在成分混合之前不久，無需使用外界真空源、外界電動裝置和外界壓縮空氣驅動裝置，能夠將單體液體轉移入粘合劑粉中。利用該預裝混合裝置，應該與附加的外界裝置無關地僅憑手動操作就可以制成聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑。此時，手動操作應被盡可能簡化。這個或這些單體安瓿的打開、單體轉移、產生真空或負壓以及粘合劑成分混合最好應該盡量只通過簡單運動來實現，所述簡單運動尤其優選只需重復幾次例如三到五次。由此一來，該真空混合裝置的使用對于使用者來說應被最大程度簡化，結果可以限制或節省高成本的培訓。另外，應該通過最大程度簡化的真空混合裝置操作將可能有的操作錯誤減至最少，由此提高患者安全性。聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑粉應該可由醫學使用者在真空混合裝置內與單體液體匯集在一起并混合，而這兩種粘合劑成分不接觸醫學使用者。必須排除醫學使用者接觸聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑粉和單體液體。待研發的真空混合裝置是全預裝式真空混合裝置。應如此提供真空混合裝置，即，單體液體轉移入聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑粉通過真空而無需使用外界真空泵來進行。另外，真空混合裝置應該無需外界能量源如壓縮空氣、真空或電流地在最簡單的外部條件下也能發揮功能并且可靠保證骨粘合劑膏的制造。該真空混合裝置尤其最好應該盡量基本無需內部能量源例如電池或者機械蓄能器就行了。真空混合裝置應該無需附本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種真空混合裝置，用于混合由單體液體和粘合劑粉(9)構成的聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑，該真空混合裝置具有：至少一個筒(6)，其包括用于混合骨粘合劑(96)的可被抽真空的內腔；混合部件(10)，其用于混合該至少一個筒(6)的內腔的內裝物，并且該混合部件可活動地安置在該內腔中，容座(2)，其用于容放裝有該單體液體的單獨容器(54)或者包括裝有該單體液體的集成式容器，打開機構(5)，其在該容座(2)區域按照能相對于該容座(2)運動的方式設置，從而通過該打開機構(5)的運動，能夠利用該打開機構(5)來打開安置在該容座(2)內的單獨容器(54)，或者該打開機構(5)在該集成式容器的區域內按照能相對于該集成式容器運動的方式設置，從而通過該打開機構(5)的運動，能夠利用該打開機構(5)來打開該集成式容器；真空泵(3)，在該真空泵內設有用于產生負壓的可活動的真空活塞(30)并且該真空活塞界定出該真空泵(3)的真空泵腔(94)，壓力泵(3)，在該壓力泵內設有用于輸送液體的可活動的泵活塞(31)并且該泵活塞界定出該壓力泵(3)的壓力泵腔(36)，連接管路(26)，其將所述至少一個筒(6)的內腔與該真空泵(3)的真空泵腔(94)相連，以及流體連通機構(70)，其將所述至少一個筒(6)的內腔與該壓力泵(3)的壓力泵腔(36)連通，其中，該真空混合裝置具有能從外面操作的操作件(4)，其中利用該操作件(4)能夠手動地使在該真空泵(3)內的真空活塞(30)運動，利用同一所述操作件(4)能夠手動地使在該壓力泵(3)內的泵活塞(31)運動，利用同一所述操作件(4)能夠使該打開機構(5)相對于該容座(2)或該集成式容器運動，并且利用同一所述操作件(4)能使在所述筒(6)的內腔中的該混合部件(10)運動，以混合所述筒(6)的內腔中的內裝物。...

【技術特征摘要】
2015.12.07 DE 102015121277.31.一種真空混合裝置，用于混合由單體液體和粘合劑粉(9)構成的聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合劑，該真空混合裝置具有：至少一個筒(6)，其包括用于混合骨粘合劑(96)的可被抽真空的內腔；混合部件(10)，其用于混合該至少一個筒(6)的內腔的內裝物，并且該混合部件可活動地安置在該內腔中，容座(2)，其用于容放裝有該單體液體的單獨容器(54)或者包括裝有該單體液體的集成式容器，打開機構(5)，其在該容座(2)區域按照能相對于該容座(2)運動的方式設置，從而通過該打開機構(5)的運動，能夠利用該打開機構(5)來打開安置在該容座(2)內的單獨容器(54)，或者該打開機構(5)在該集成式容器的區域內按照能相對于該集成式容器運動的方式設置，從而通過該打開機構(5)的運動，能夠利用該打開機構(5)來打開該集成式容器；真空泵(3)，在該真空泵內設有用于產生負壓的可活動的真空活塞(30)并且該真空活塞界定出該真空泵(3)的真空泵腔(94)，壓力泵(3)，在該壓力泵內設有用于輸送液體的可活動的泵活塞(31)并且該泵活塞界定出該壓力泵(3)的壓力泵腔(36)，連接管路(26)，其將所述至少一個筒(6)的內腔與該真空泵(3)的真空泵腔(94)相連，以及流體連通機構(70)，其將所述至少一個筒(6)的內腔與該壓力泵(3)的壓力泵腔(36)連通，其中，該真空混合裝置具有能從外面操作的操作件(4)，其中利用該操作件(4)能夠手動地使在該真空泵(3)內的真空活塞(30)運動，利用同一所述操作件(4)能夠手動地使在該壓力泵(3)內的泵活塞(31)運動，利用同一所述操作件(4)能夠使該打開機構(5)相對于該容座(2)或該集成式容器運動，并且利用同一所述操作件(4)能使在所述筒(6)的內腔中的該混合部件(10)運動，以混合所述筒(6)的內腔中的內裝物。2.根據權利要求1的真空混合裝置，其特征是，所述操作件(4)按照下述方式與該真空活塞(30)以及與該泵活塞(31)相連接或能夠相連接，即，通過該操作件(4)的操作能手動地使在該真空泵(3)內的真空活塞(30)和在該壓力泵(3)內的泵活塞(31)運動。3.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該容座(2)至少在一些區域內具有用于容放作為單獨容器(54)的玻璃安瓿(54)的側壁(50,52)，其中，該容座(2)具有至少一個可變形的封閉的側壁(50)并且與該可變形的側壁(50)相對地設有支撐件，其中，該打開機構(5)能夠通過該操作件(4)被壓到該容座(2)的可變形的側壁(50)上，從而該可變形的側壁(50)變形，使得安置在該容座(2)內的配合的玻璃安瓿(54)能夠利用該打開機構(5)被打破。4.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該打開機構(5)具有第一桿(46)，該第一桿能繞第一軸線(47)相對于該容座(2)或該集成式容器以可旋轉的方式安裝，其中，該第一桿(46)的自由端(48)能被壓到該容座(2)的可變形側壁(50)或該集成式容器上，其中，該操作件(4)通過第二桿(4)構成，該第二桿能繞第二軸線(40)相對于該容座(2)或該集成式容器以可旋轉的方式安裝，其中，該第二軸線(40)將第二桿(4)分為短桿臂(42)和長桿臂(41)，其中，該短桿臂(42)的一端能夠通過該長桿臂(41)的手動操作而被壓向所述第一桿(46)，從而該第一桿(46)的自由端被壓到該可變形側壁(50)上并使該可變形側壁變形，使得位于該容座(2)內的單獨容器(54)能夠被打開，或者該第一桿(46)的自由端被壓到該集成式容器上，從而該集成式容器朝向流體連通機構(70)打開。5.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該操作件(4)能手動運動，最好是能繞軸線(40)擺動的桿(4)，其中，該操作件(4)處于或能夠被置于與所述打開機構(5)、所述真空泵(3)、所述壓力泵(3)和所述混合部件(10)的有效連接，使得當初次操作該操作件(4)時，在該容座(2)內的單獨容器(54)或者該集成式容器能夠被打開，并且當進一步操作該操作件(4)時，在該真空泵(3)內的真空活塞(30)能夠被驅動，在該壓力泵(3)內的泵活塞(31)能夠被驅動并且在該內腔中的混合部件(10)能夠被驅動。6.根據權利要求5的真空混合裝置，其特征是，該真空泵(3)的真空活塞(30)、該壓力泵(3)的泵活塞(31)和/或該混合部件(10)通過軟繩索(34,86,90)和/或桿被驅動，其中，在該軟繩索(34,86,90)和/或桿上設有卡鎖件(37)，在該操作件(4)的初次操作之后，該卡鎖件(37)與該操作件(4)上的配合卡鎖件(38)接合或者與連接在操作件(4)上的配合卡鎖件(38)接合，從而在鎖定之后操作該操作件(4)時，該真空泵(3)的真空活塞(30)、該壓力泵(3)的泵活塞(31)和/或該混合部件(10)能夠借助該操作件(4)通過該繩索(34,86,90)和/或該桿被驅動。7.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該混合部件(10)通過該操作件(4)的操作能在該內腔中沿縱向軸向運動。8.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該混合部件(10)通過該操作件(4)的操作能繞該內腔的縱軸線旋轉，其中，與該混合部件(10)相連的帶有外螺紋(78)的柱件(76)為此最好在帶有配合的內螺紋(82)的固定套筒(80)中運動，從而在該柱件(76)沿縱向在該套筒(80)中運動時迫使該柱件(76)旋轉，其中，該柱件(76)的轉動傳遞至在該筒(6)的內腔中的混合部件(10)。9.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該真空泵(3)的真空泵腔(94)是氣體密封的并且安置在該真空泵(3)之內，其中，該真空活塞(30)能通過該操作件(4)在至少一個方向上被手動驅動，從而通過該真空活塞(30)的運動能夠擴大該真空泵腔(94)，并且利用由此在該真空泵腔(94)內產生的負壓通過所述連接管路(26)能夠將所述至少一個筒(6)的內腔抽真空。10.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該壓力泵(3)的壓力泵腔(36)是液體密封的并且安置在該壓力泵(3)之內，其中，該泵活塞(31)能通過該操作件(4)在至少一個方向上被手動驅動，從而通過該泵活塞(31)的運動能夠縮小該壓力泵腔(36)，并且利用由此在該壓力泵腔(36)內產生的壓力能夠將該單體液體從該壓力泵腔(36)經該流體連通機構(70)壓入所述至少一個筒(6)的內腔中。11.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，在從該真空泵腔(94)至該連接管路(26)的連接中或者在該連接管路(26)中設置第一單向閥(27)，在該真空泵腔(94)內所存在的壓力低于該筒(6)的內腔中壓力時，該第一單向閥是打開的或被主動打開，并且在該真空泵腔(94)內存在的壓力與該筒(6)的內腔中的壓力相同或更高時，該第一單向閥處于關閉狀態或被主動關閉，第二單向閥(28)優選使該真空泵腔(94)與該真空泵(3)的周圍環境連通，在該真空泵腔(94)內所存在的壓力高于該真空泵(3)周圍環境中的壓力時，該第二單向閥是打開的或被主動打開，并且在該真空泵腔(94)內存在的壓力與該真空泵(3)周圍環境中的壓力相同或更低時，該第二單向閥處于關閉狀態或被主動關閉。12.根據前述權利要求之一的真空混合裝置，其特征是，該真空活塞(30)和該泵活塞(31)以可軸向運動的方式安裝在空心柱體(29)內，其中，該空心柱體(29)在第一側是封閉的，或者除了用于桿(34)或繩索(34)的穿通孔之外是封閉的，尤其是通過封蓋被封閉，所述桿(34)或繩索(34)是與所述操作件(4)、所述真空活塞(30)和所述泵活塞(31)相連的，其中，優選在該空心柱體(29)內在該真空活塞(30)和封閉的第一側之間形成真空泵腔(94)，并且在該空心柱體(29)內在該泵活塞(31)與封蓋(33)之間形成壓力泵腔(36)，其中，該空心柱體(29)的封蓋(33)安置在該空心柱體(29)的與所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：塞巴斯蒂安·福格特，托馬斯·克盧格，
申請(專利權)人：賀利氏醫療有限公司，
類型：發明
國別省市：德國,DE