用于混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂的具有操作件和压力真空泵的真空混合装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及由单体液体和粘合剂粉(9)混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂的真空混合装置，真空混合装置具有：至少一个筒(6)；混合部件(10)；容座(2)；打开机构(5)；真空泵(3)；压力泵(3)；连接管路(26)；和流体连通机构(70)。该真空混合装置具有可从外操作的操作件(4)，并且其中利用操作件(4)，能够手动地使在该真空泵(3)内的真空活塞(30)运动，能够手动地使在该压力泵(3)内的泵活塞(31)运动，能够使该打开机构(5)相对于该容座(2)或该集成式容器运动，并且能使在所述筒(6)的内腔中的该混合部件(10)运动。本发明专利技术还涉及PMMA骨粘合剂混合方法。

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.

【技术实现步骤摘要】
用于混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂的具有操作件和压力真空泵的真空混合装置
本专利技术涉及一种真空混合装置，其用于由两种初始成分混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂(PMMA骨粘合剂)、尤其是用于混合医用骨粘合剂并存放初始成分。本专利技术还涉及用于混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂的方法。因此，本专利技术的主题是用于存放、混合以及或许还有排出聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂的真空混合装置。本专利技术还涉及将单体液体输送入真空混合装置的方法和在真空或负压下混合聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂的成分的方法。
技术介绍
聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂(PMMA骨粘合剂)可以追溯到Charnley爵士的基础工作。PMMA骨粘合剂由液态单体成分和粉末成分构成。单体成分通常含有单体甲基丙烯酸甲酯和溶于其中的催化剂(N,N-二甲基-p-甲苯胺)。也被称为骨粘合剂粉的粉末成分包含一种或多种聚合物，该聚合物利用聚合化尤其是悬浮聚合基于甲基丙烯酸甲酯和共聚用单体如苯乙烯、甲基丙烯酸酯或类似单体来制造。另外，骨粘合剂粉具有X光遮光剂和引发剂过氧化二苯酰。当粉末成分与单体成分混合时，因粉末成分的聚合物在甲基丙烯酸酯中的溶胀而形成可塑性变形的膏团，即真正的骨粘合剂。当粉末成分与单体成分混合时，催化剂N,N-二甲基-p-甲苯胺与过氧化二苯酰反应，同时生成自由基。所形成的自由基引发甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。随着甲基丙烯酸甲酯连续不断聚合，粘合剂膏的黏度增大，直到它硬化。最常用在聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂中的单体是甲基丙烯酸甲酯。氧化还原引发剂体系主要由过氧化物、加速剂以及或许合适的还原剂构成。自由基形成只在氧化还原引发剂体系的全部组成互相协作时才实现。因此，氧化还原引发剂体系的组成如此按照单独初始成分布置，即它们不会引发自由基聚合。初始成分在组成适当情况下是长期稳定的。只有在两种初始成分混合成粘合剂膏时，原先分开以两种膏、液体或粉末形式存放的氧化还原引发剂体系组成才彼此反应，在这里形成自由基，其引发至少一种单体的自由基聚合。自由基聚合于是在消耗单体情况下导致聚合物的形成，在此，粘合剂膏凝固。PMMA骨粘合剂可以在合适的混合杯中借助刮勺通过混合粘合剂粉与单体液体来混合形成。这种做法的缺点是：在形成粘合剂膏中可能有空气夹杂，其随后会引起骨粘合剂失去机械稳定性。出于此缘故，骨粘合剂粉与单体液体的混合优选应该在包括真空源的混合装置中，因为通过真空混合尽量从粘合剂膏中除去空气夹杂，进而获得最佳的粘合剂质量。在真空中或在负压下混合好的骨粘合剂具有减小许多的多孔性并因此显示出更好的机械性能。已经公开了许多真空胶接系统，其中例举如下：US6033105A、US5624184A、US4671263A、US4973168A、US5100241A、WO99/67015A1、EP1020167A2、US5586821A、EP1016452A2、DE3640279A1、WO94/26403A1、WO00/35506A1、EP1005901A2、US5344232A。在所述真空胶接系统中，需要连接上外界真空泵以产生负压。所述真空泵一般在采用文丘里原理情况下以压缩空气运行。真空泵运行所需要的压缩空气或是来自固定不动的压缩空气站，或是来自电动压缩机。此外还可以针对真空产生采用电动真空泵。胶接技术中的一个改进方案是下述胶接系统，即，粘合剂粉和单体液体都已被包装在混合系统的单独隔腔内，并且它们只在施加粘合剂之前不久才在胶接系统内相互混合。这种封闭的全预装混合系统由EP0692229A1、DE102009031178B3、US5997544A、US6709149B1、DE69812726T2和US5588745A提出。在这些混合系统中也需要外界真空源。专利DE102009031178B3在此公开了一种具有由两部分构成的排出活塞的真空混合装置，该排出活塞也可被用于本专利技术的真空混合装置。在此采用由透气的消毒活塞和不透气的密封活塞组成的组合体。在采用真空混合装置来胶粘接合时，必须提供外界真空泵。该真空泵是高成本的且必须在使用后被清理。另外需要真空软管，用于将真空泵与真空混合装置连接起来。真空软管须被补充给真空混合装置。因此在用真空混合装置混合之前，真空泵首先必须安装在手术室(OP室)中且被连接至能量源例如压缩空气或者电压源。接着，通过真空软管将真空泵与真空混合装置相连。这些安装步骤耗费宝贵的手术时间并且潜在可能出错。真空泵和至真空混合装置和外界能量源的连接管路以及供应管路需要场地，并且体现为可能干扰在手术中有时忙碌的走动的潜在绊脚套和障碍。另一种有意思的构想由EP1886647A1提出。在此，粘合剂粉存放在被抽空的筒内并且单体液体位于单独容器中。当打开处于负压下的筒时，单体液体被吸入筒中，而没有空气流入。形成一种不含空气夹杂的骨粘合剂膏。此构想要求该筒在其使用之前的存放过程中保持真空密封封闭，不会有未消毒的空气进入。该筒为此须被稳定气密密封。就是说其缺点是，所述结构复杂且筒的内装物在单体液体吸入后无法被有待从外界操作的混合系统混匀，因为用于搅棒或搅拌管的贯通孔无法被顺利地长期真空密封。
技术实现思路
就是说，本专利技术的任务在于克服现有技术的缺陷。尤其是要克服呈包括外界真空源的全预装系统形式的已知真空混合装置的缺点，而不必长时间保持负压。本专利技术任务尤其为研发出一种真空混合装置，其中，只在粘合剂成分混合之前不久才产生负压。该装置应被最大程度地简化并且允许至少一次性在粘合剂筒内相对于周围大气产生负压。还可能有利的是，真空混合装置能够实现单体液体从单体容器转移入填充有粘合剂粉的筒中。因此还应该提供一种方法，它允许在全预装混合装置中的单体转移和混合。另外，待研发的真空混合装置应该可以主要由廉价塑料制造。另外，本专利技术具有以下任务，研发一种简单封闭的预装混合装置，其中，聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂分和单体液体可以存放在单独隔腔内并随后混合。在成分混合之前不久，无需使用外界真空源、外界电动装置和外界压缩空气驱动装置，能够将单体液体转移入粘合剂粉中。利用该预装混合装置，应该与附加的外界装置无关地仅凭手动操作就可以制成聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂。此时，手动操作应被尽可能简化。这个或这些单体安瓿的打开、单体转移、产生真空或负压以及粘合剂成分混合最好应该尽量只通过简单运动来实现，所述简单运动尤其优选只需重复几次例如三到五次。由此一来，该真空混合装置的使用对于使用者来说应被最大程度简化，结果可以限制或节省高成本的培训。另外，应该通过最大程度简化的真空混合装置操作将可能有的操作错误减至最少，由此提高患者安全性。聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂粉应该可由医学使用者在真空混合装置内与单体液体汇集在一起并混合，而这两种粘合剂成分不接触医学使用者。必须排除医学使用者接触聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂粉和单体液体。待研发的真空混合装置是全预装式真空混合装置。应如此提供真空混合装置，即，单体液体转移入聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂粉通过真空而无需使用外界真空泵来进行。另外，真空混合装置应该无需外界能量源如压缩空气、真空或电流地在最简单的外部条件下也能发挥功能并且可靠保证骨粘合剂膏的制造。该真空混合装置尤其最好应该尽量基本无需内部能量源例如电池或者机械蓄能器就行了。真空混合装置应该无需附本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空混合装置，用于混合由单体液体和粘合剂粉(9)构成的聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂，该真空混合装置具有：至少一个筒(6)，其包括用于混合骨粘合剂(96)的可被抽真空的内腔；混合部件(10)，其用于混合该至少一个筒(6)的内腔的内装物，并且该混合部件可活动地安置在该内腔中，容座(2)，其用于容放装有该单体液体的单独容器(54)或者包括装有该单体液体的集成式容器，打开机构(5)，其在该容座(2)区域按照能相对于该容座(2)运动的方式设置，从而通过该打开机构(5)的运动，能够利用该打开机构(5)来打开安置在该容座(2)内的单独容器(54)，或者该打开机构(5)在该集成式容器的区域内按照能相对于该集成式容器运动的方式设置，从而通过该打开机构(5)的运动，能够利用该打开机构(5)来打开该集成式容器；真空泵(3)，在该真空泵内设有用于产生负压的可活动的真空活塞(30)并且该真空活塞界定出该真空泵(3)的真空泵腔(94)，压力泵(3)，在该压力泵内设有用于输送液体的可活动的泵活塞(31)并且该泵活塞界定出该压力泵(3)的压力泵腔(36)，连接管路(26)，其将所述至少一个筒(6)的内腔与该真空泵(3)的真空泵腔(94)相连，以及流体连通机构(70)，其将所述至少一个筒(6)的内腔与该压力泵(3)的压力泵腔(36)连通，其中，该真空混合装置具有能从外面操作的操作件(4)，其中利用该操作件(4)能够手动地使在该真空泵(3)内的真空活塞(30)运动，利用同一所述操作件(4)能够手动地使在该压力泵(3)内的泵活塞(31)运动，利用同一所述操作件(4)能够使该打开机构(5)相对于该容座(2)或该集成式容器运动，并且利用同一所述操作件(4)能使在所述筒(6)的内腔中的该混合部件(10)运动，以混合所述筒(6)的内腔中的内装物。...

【技术特征摘要】
2015.12.07 DE 102015121277.31.一种真空混合装置，用于混合由单体液体和粘合剂粉(9)构成的聚甲基丙烯酸甲酯骨粘合剂，该真空混合装置具有：至少一个筒(6)，其包括用于混合骨粘合剂(96)的可被抽真空的内腔；混合部件(10)，其用于混合该至少一个筒(6)的内腔的内装物，并且该混合部件可活动地安置在该内腔中，容座(2)，其用于容放装有该单体液体的单独容器(54)或者包括装有该单体液体的集成式容器，打开机构(5)，其在该容座(2)区域按照能相对于该容座(2)运动的方式设置，从而通过该打开机构(5)的运动，能够利用该打开机构(5)来打开安置在该容座(2)内的单独容器(54)，或者该打开机构(5)在该集成式容器的区域内按照能相对于该集成式容器运动的方式设置，从而通过该打开机构(5)的运动，能够利用该打开机构(5)来打开该集成式容器；真空泵(3)，在该真空泵内设有用于产生负压的可活动的真空活塞(30)并且该真空活塞界定出该真空泵(3)的真空泵腔(94)，压力泵(3)，在该压力泵内设有用于输送液体的可活动的泵活塞(31)并且该泵活塞界定出该压力泵(3)的压力泵腔(36)，连接管路(26)，其将所述至少一个筒(6)的内腔与该真空泵(3)的真空泵腔(94)相连，以及流体连通机构(70)，其将所述至少一个筒(6)的内腔与该压力泵(3)的压力泵腔(36)连通，其中，该真空混合装置具有能从外面操作的操作件(4)，其中利用该操作件(4)能够手动地使在该真空泵(3)内的真空活塞(30)运动，利用同一所述操作件(4)能够手动地使在该压力泵(3)内的泵活塞(31)运动，利用同一所述操作件(4)能够使该打开机构(5)相对于该容座(2)或该集成式容器运动，并且利用同一所述操作件(4)能使在所述筒(6)的内腔中的该混合部件(10)运动，以混合所述筒(6)的内腔中的内装物。2.根据权利要求1的真空混合装置，其特征是，所述操作件(4)按照下述方式与该真空活塞(30)以及与该泵活塞(31)相连接或能够相连接，即，通过该操作件(4)的操作能手动地使在该真空泵(3)内的真空活塞(30)和在该压力泵(3)内的泵活塞(31)运动。3.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该容座(2)至少在一些区域内具有用于容放作为单独容器(54)的玻璃安瓿(54)的侧壁(50,52)，其中，该容座(2)具有至少一个可变形的封闭的侧壁(50)并且与该可变形的侧壁(50)相对地设有支撑件，其中，该打开机构(5)能够通过该操作件(4)被压到该容座(2)的可变形的侧壁(50)上，从而该可变形的侧壁(50)变形，使得安置在该容座(2)内的配合的玻璃安瓿(54)能够利用该打开机构(5)被打破。4.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该打开机构(5)具有第一杆(46)，该第一杆能绕第一轴线(47)相对于该容座(2)或该集成式容器以可旋转的方式安装，其中，该第一杆(46)的自由端(48)能被压到该容座(2)的可变形侧壁(50)或该集成式容器上，其中，该操作件(4)通过第二杆(4)构成，该第二杆能绕第二轴线(40)相对于该容座(2)或该集成式容器以可旋转的方式安装，其中，该第二轴线(40)将第二杆(4)分为短杆臂(42)和长杆臂(41)，其中，该短杆臂(42)的一端能够通过该长杆臂(41)的手动操作而被压向所述第一杆(46)，从而该第一杆(46)的自由端被压到该可变形侧壁(50)上并使该可变形侧壁变形，使得位于该容座(2)内的单独容器(54)能够被打开，或者该第一杆(46)的自由端被压到该集成式容器上，从而该集成式容器朝向流体连通机构(70)打开。5.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该操作件(4)能手动运动，最好是能绕轴线(40)摆动的杆(4)，其中，该操作件(4)处于或能够被置于与所述打开机构(5)、所述真空泵(3)、所述压力泵(3)和所述混合部件(10)的有效连接，使得当初次操作该操作件(4)时，在该容座(2)内的单独容器(54)或者该集成式容器能够被打开，并且当进一步操作该操作件(4)时，在该真空泵(3)内的真空活塞(30)能够被驱动，在该压力泵(3)内的泵活塞(31)能够被驱动并且在该内腔中的混合部件(10)能够被驱动。6.根据权利要求5的真空混合装置，其特征是，该真空泵(3)的真空活塞(30)、该压力泵(3)的泵活塞(31)和/或该混合部件(10)通过软绳索(34,86,90)和/或杆被驱动，其中，在该软绳索(34,86,90)和/或杆上设有卡锁件(37)，在该操作件(4)的初次操作之后，该卡锁件(37)与该操作件(4)上的配合卡锁件(38)接合或者与连接在操作件(4)上的配合卡锁件(38)接合，从而在锁定之后操作该操作件(4)时，该真空泵(3)的真空活塞(30)、该压力泵(3)的泵活塞(31)和/或该混合部件(10)能够借助该操作件(4)通过该绳索(34,86,90)和/或该杆被驱动。7.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该混合部件(10)通过该操作件(4)的操作能在该内腔中沿纵向轴向运动。8.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该混合部件(10)通过该操作件(4)的操作能绕该内腔的纵轴线旋转，其中，与该混合部件(10)相连的带有外螺纹(78)的柱件(76)为此最好在带有配合的内螺纹(82)的固定套筒(80)中运动，从而在该柱件(76)沿纵向在该套筒(80)中运动时迫使该柱件(76)旋转，其中，该柱件(76)的转动传递至在该筒(6)的内腔中的混合部件(10)。9.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该真空泵(3)的真空泵腔(94)是气体密封的并且安置在该真空泵(3)之内，其中，该真空活塞(30)能通过该操作件(4)在至少一个方向上被手动驱动，从而通过该真空活塞(30)的运动能够扩大该真空泵腔(94)，并且利用由此在该真空泵腔(94)内产生的负压通过所述连接管路(26)能够将所述至少一个筒(6)的内腔抽真空。10.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该压力泵(3)的压力泵腔(36)是液体密封的并且安置在该压力泵(3)之内，其中，该泵活塞(31)能通过该操作件(4)在至少一个方向上被手动驱动，从而通过该泵活塞(31)的运动能够缩小该压力泵腔(36)，并且利用由此在该压力泵腔(36)内产生的压力能够将该单体液体从该压力泵腔(36)经该流体连通机构(70)压入所述至少一个筒(6)的内腔中。11.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，在从该真空泵腔(94)至该连接管路(26)的连接中或者在该连接管路(26)中设置第一单向阀(27)，在该真空泵腔(94)内所存在的压力低于该筒(6)的内腔中压力时，该第一单向阀是打开的或被主动打开，并且在该真空泵腔(94)内存在的压力与该筒(6)的内腔中的压力相同或更高时，该第一单向阀处于关闭状态或被主动关闭，第二单向阀(28)优选使该真空泵腔(94)与该真空泵(3)的周围环境连通，在该真空泵腔(94)内所存在的压力高于该真空泵(3)周围环境中的压力时，该第二单向阀是打开的或被主动打开，并且在该真空泵腔(94)内存在的压力与该真空泵(3)周围环境中的压力相同或更低时，该第二单向阀处于关闭状态或被主动关闭。12.根据前述权利要求之一的真空混合装置，其特征是，该真空活塞(30)和该泵活塞(31)以可轴向运动的方式安装在空心柱体(29)内，其中，该空心柱体(29)在第一侧是封闭的，或者除了用于杆(34)或绳索(34)的穿通孔之外是封闭的，尤其是通过封盖被封闭，所述杆(34)或绳索(34)是与所述操作件(4)、所述真空活塞(30)和所述泵活塞(31)相连的，其中，优选在该空心柱体(29)内在该真空活塞(30)和封闭的第一侧之间形成真空泵腔(94)，并且在该空心柱体(29)内在该泵活塞(31)与封盖(33)之间形成压力泵腔(36)，其中，该空心柱体(29)的封盖(33)安置在该空心柱体(29)的与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安·福格特，托马斯·克卢格，
申请(专利权)人：贺利氏医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE