[发明专利]用于预包装真空水泥灌注系统的混合装置、真空水泥灌注系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合混合物料、尤其医学上的水泥的混合装置，所述混合装置包括至少一个料筒和闭锁机构，其中所述至少一个料筒装有所述混合物料的第一组份并且包括料筒头部，在所述料筒头部中布置至少一个通气开口并且所述闭锁机构布置在料筒头部上，从而使得在所述料筒头部中的所述至少一个通气开口通过所述闭锁机构能够闭锁和开启

本发明还涉及一种具有这样的混合装置的真空水泥灌注系统以及一种用于应用这样的混合装置或者这样的真空水泥灌注系统的方法。

在此本发明提出一种用于由单体和水泥粉末混合水泥的装置。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯-骨水泥（PMMA-骨水泥）数十年来为人所知并且源自于Sir Charnley的基础著作（Charnley， J.: Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur（股骨干的股骨头假体的锚固）. J. Bone Joint Surg（《骨与关节杂志》）. 42(1960) 第28-30页.）。PMMA骨水泥的基本结构自那以来保持了原则上相同。PMMA-骨水泥一般由液态的单体组份和粉末组份组成。单体组份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）。粉末组份由一种或者多种聚合物、伦琴射线遮光剂（R?ntgenopaker）和引发剂过氧化二苯甲酰组成，其中所述聚合物基于甲基丙烯酸甲酯和共聚单体，如苯乙烯、丙烯酸甲酯或者类似的单体，通过聚合反应、优选悬浮聚合反应制造。在混合粉末组份与单体组份时，通过粉末组份的聚合物在甲基丙烯酸甲酯中的膨胀生成可塑性变形的膏状物。在混合粉末组份与单体组份时，活化剂N,N-二甲基-对甲苯胺与过氧化二苯甲酰在形成自由基的情况下发生反应。所形成的自由基激发了甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合反应。随着甲基丙烯酸甲酯的进一步聚合反应，水泥膏状物的粘性升高直至其凝固。

PMMA-骨水泥能够在适当的混合杯中借助于刮铲通过混合水泥粉末与单体液体而混合。这种做法的缺点在于，在形成的水泥膏状物中会存在空气混入，所述空气混入之后会造成骨水泥的不稳定。出于这种原因骨水泥粉末与单体液体优选在真空混合系统中混合，因为通过在真空中混合大部分地去除水泥膏状物的空气混入并且由此达到最佳的水泥质量（Breusch SJ等: Der Stand der Zementiertechnik in Deutschland（德国水泥灌注技术概况）. Z Orthop. 1999， 137: 101-07）。在真空中混合的骨水泥具有显著减少的多孔性并且因此示出改善了的机械特性。已知大量真空水泥灌注系统，其例如在下列专利文件中说明：

US 5,624,184、US 4,671,263、US 4,973,168、US 5,100,241、WO 99/67015 A1、EP 1 020 167 A2、US 5,586,821、EP 1 016 452 A2、DE 36 40 279 A1、WO 94/26403 A1、EP 0 692 229 A1、EP 1 005 901 A2、US 5,344,232。

真空水泥灌注系统用于在真空下混合PMMA-骨水泥，以从水泥膏状物去除空气混入。由此应该形成尽可能均匀的、大部分无气泡的水泥膏状物。

一种改进方案是水泥灌注系统，在所述水泥灌注系统中水泥粉末和单体液体都已经在混合系统的分离的隔间中包装好并且恰好仅在水泥施放之前在水泥灌注系统中相互混合（US 5,997,544、EP 0 692 229 A1、US 6,709,149 B1）。对这种系统而言问题在于，将单体液体运送到水泥粉末中并且将这两种组份完全混合，由此得到均匀的水泥膏状物，所述水泥膏状物尤其不能包含没有被单体液体润湿的水泥粉末团簇。在目前在欧洲市场上的完全预包装混合系统Optipac^TM（Biomet Switzerland）中，通过简单的管道，所述管道侧面地安装在料筒的下部中并且刺穿料筒壁，大约在水泥粉末的中心通过真空的作用将单体液体从铝基复合材料袋吸入到水泥粉末中。铝基复合材料袋为了开启手动地朝所述管道运动，其中所述管道刺穿袋壁。

铝基复合材料袋仅近年来以包装和存放单体液体为人所知。关于单体液体的存放性能的非常好的经验在于玻璃安瓿。玻璃安瓿多年来非常成功地用于常规的聚甲基丙烯酸甲酯-骨水泥。玻璃安瓿除了完美的密封性能还有以下优点，即能够大批量低成本地制造。因此有意义的是，将用于包装和存放单体液体的玻璃安瓿插入到预包装真空水泥灌注系统中。