CN1308062C - 用于对骨水泥进行混合和输送的装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于对糊剂(例如骨水泥或类似物)进行搅拌和涂覆的装置，该装置包括：一个用于容纳糊剂的缸体(3)；一个可在缸体(3)内往复移动的活塞(1)；一个活塞杆(2)，该活塞杆可在活塞(1)内移动和转动并构成了用于对容纳在缸体(3)内的糊剂进行搅拌的混合部件(21)；和锁定部件，该锁定部件用于将活塞(1)和活塞杆(2)连接起来，以能够通过活塞杆(2)使活塞(1)在缸体(3)内移动，从而将糊剂存放在缸体(2)的外部，其特征在于：该装置还设置有一个用于通过卡紧作用将活塞杆(2)固定到活塞(1)上的部件，所述部件能够沿活塞杆(2)的整个长度将活塞杆(2)固定到活塞(1)的任何位置上。

Description

用于对骨水泥进行混合和输送的装置
发明内容
本发明涉及一种用于对在输送前需要混合的糊剂进行混合和输送的装置，具体而言，本发明涉及一种仅能够对高粘性糊剂(例如骨水泥)进行处理的一次性装置。
这种装置包括：用于对糊剂例如骨水泥或类似物进行混合和涂覆的部件，该部件包括一个容纳着糊剂的缸体、一个可在该缸体内往复移动的活塞和一个活塞杆，该活塞杆可在该活塞内移动和转动并构成了用于对容纳在缸体内的糊剂进行混合的部件；和卡锁部件，该卡锁部件用于将活塞与活塞杆连接起来，以允许活塞通过活塞杆在缸体内移动，从而将糊剂存放在缸体外部。
背景技术
骨水泥例如可用于对髋关节进行外科更换的手术中。骨水泥一般由不会引起生物排斥的丙烯酸酯塑料构成。根据用途的不同，骨水泥要具有不同的粘度特性。当将其应用到髋关节的更换手术中时，粘度通常非常高；而对于用来提高脊椎盘强度的骨水泥而言，其粘度则较低。本发明主要涉及到对粘度较高的骨水泥进行混合和涂覆，但也可用于低粘度骨水泥的涂覆操作中。
为简明起见，在本申请中通篇采用了术语“骨水泥”，但本发明还可用于对其它在涂覆前需要进行混合的糊剂进行处理。
目前，对骨水泥的各种组分进行混合主要是在一个独立的容器中进行的，然后将混合好的骨水泥放入一个骨水泥涂覆器内，该涂覆器一般由不锈钢制成。该方法具有下述严重的缺陷：
对骨水泥的混合操作最好在真空下进行，因为周围压力较低可以减少骨水泥中的气体杂质量，而气体杂质可能会导致强度的降低。真空处理通常在骨水泥的各种成分已经被混合在一起后进行的。在采用现有技术的方法时，必须将已经混合好(并经过真空处理过)的骨水泥放入涂覆器中，这样就会提高气体杂质进入到骨水泥内的可能性。
这种涂覆器通常不是一次性的装置，这样，就需要将涂覆器拆开，以在使用完毕后对其进行正确地清洗和消毒。此外，该涂覆器还会随着时间的推移而磨损。
本发明的目的在于提供一种能够在真空状态下对骨水泥进行混合并能够对高粘度骨水泥进行处理的一次性混合器/涂覆器。
US-A-5951160公开了一种将活塞杆用作骨水泥混合部件的骨水泥涂覆器。在完成混合操作后，活塞杆朝向活塞的方向缩回，这样，设置在活塞杆远端上的两个翼片就会穿过一个设置在活塞上的狭槽，从而被引入到一个空腔内。接着，该活塞杆就会略微转动，而且该活塞杆通过使翼片容纳在空腔内而被固定到活塞上。
这种现有的装置结构简单，但仍然存在一些严重缺陷：
该装置不能与高粘性的接合剂一起使用，因为高粘性的骨水泥会将活塞上的狭槽堵塞，这样就不能使设置在活塞杆上的翼片与活塞接合在一起。
混合操作不能在真空下进行，因为没有设置可防止活塞在真空力的作用下在缸体内移动的活塞限制部件。
混合质量很差，因为在活塞杆的端部上仅设置有两个翼片。
此外，根据US-A-5951160的涂覆器没有设置便于将骨水泥从缸体内挤出的部件，这就意味着必须该装置放入某种便于将骨水泥挤出的装置内。
US-A-5398483公开了一种用于涂覆骨水泥的装置和方法，其中骨水泥的多种组分被分别容纳在一个盒体内。当需要使用骨水泥时，盒体隔室之间的密封件就会被打开，以在该盒体内对骨水泥的这些组分进行混合。在完成混合操作后，将盒体放置在一个涂覆枪内。该方法存在一个很大的缺陷：不能使用其它添加成分(例如抗生素)，因为骨水泥被推入一个预先包装好的密封盒体内。
Cem-Vac公司销售一种组合式装置，在该装置中，一个用于对骨水泥进行挤压的活塞设置在缸体的一个端部上，一个用于对骨水泥进行混合的活塞设置在该缸体的另一端上。多种骨水泥组分通过一个中空的混合用活塞杆进送到缸体内。在完成混合后，将该装置放入一个具有枪柄式手柄的涂覆器中，而且中空的活塞杆被用作涂覆器的喷嘴。
上述的现有装置采用一个具有枪柄式手柄的独立涂覆器将所需的压力作用于骨水泥上。
本发明旨在通过提供一种能够在真空下进行混合的装置来克服上述及其它问题，而且该装置还包括有便于进行涂覆的部件，而且在用完后可将其扔掉。
发明内容
本发明提供一种用于对上述那种骨水泥进行混合和输送的装置，其特征在于：其设置有用于通过卡锁将活塞杆锁定到活塞上的部件，所述部件能够沿活塞杆的整个长度在任意位置上将活塞杆锁定在活塞上。本发明的优选细节如从属权利要求所述。
工业实用性
随着世界上的工业化部分的人口不断变老，因此对人体缺陷进行不同的外科修正的需求也越来越强烈。例如，每年，仅在瑞典就要进行15000例髋关节和膝关节更换手术。对于大部分髋关节或膝关节更换手术而言，采用骨水泥来将人造髋关节或膝关节固定在股骨的髓管内。由于医生的工作速度从多个角度来看都很重要，因此提供一种能够对骨水泥进行混合并能够喷涂骨水泥的装置就显得很重要。还有一点也很重要：使用后可将该装置扔掉，这样就不需要为了在使用后对该装置进行清洗和消毒而花费人力。
附图说明
图1和2为该装置的近端部分的轴向剖视图，图中示出了活塞和活塞杆之间的相互作用关系；
图3为一个放大的轴向剖视图，图中示出了活塞和活塞杆处于联锁状态下；
图4为沿图1中的剖面线A-A的横向剖视图；
图5和6为轴向剖视图，图中示出了活塞和外环之间的相互作用关系；
图7a-e示出了该装置的五个操作步骤。
对最佳实施例的说明
图1示出了活塞1、活塞杆2、缸体3的近端部分和主壳体4的一部分。在缸体3的外部，一个外环5可转动地设置在该缸体上。该活塞被划分为一个前部部件6和一个后部部件7，这两个部件在平面状表面处相互接合。在各个活塞部件6、7内，分别设置有一个位于平面状表面内的凹槽8、9，这些凹槽8、9彼此间以一定的角度相对定位，如图4所示。一个设置有一中心孔的锁定部件10设置在凹槽9内并受到螺旋状压力弹簧11的偏压，以抵靠在活塞1之前部部件6的表面上，其中活塞杆2以可移动的方式安装在所述中心孔内，而且螺旋状压力弹簧11被安装在位于活塞1之后部部件7中的凹槽11b内。
活塞1的前部部件6设置有密封部件12、13，密封件12、13对活塞1/缸体3及活塞1/活塞杆2之间的连接部分进行密封。
环固定部件14用于防止外环5旋转。该环固定部件14受到一个螺旋状压力弹簧15的偏压，而该弹簧又抵靠在位于壳体4内的支座15b上。在活塞1的后方，设置有一个弹性体16，该弹性体支撑在由壳体构成的管状凸台16b和活塞1的后部部件7之间。活塞杆2可穿过活塞1的所有部件进行滑动。
此外，还设置有两个销17、18，这两个销可通过与活塞1的前部部件6牢固连接来防止活塞1的前部部件6转动，而且这些销在两个设置于主壳体4内的孔17b、18b中延伸。除了可被用作防止活塞1之前部部件6转动的部件之外，销17、18还用于将活塞部件6、7固定到一起。活塞1的后部部件7设置有两个狭槽23、23b(见图4)，这两个狭槽被加工成能够使部件7相对前部部件6转动的结构形式。
在活塞杆2的前端上设置有一个混合搅拌部件21。当活塞杆2往复移动和转动时，该搅拌部件21用于对容纳在缸体3内的糊剂进行搅拌，该搅拌部件可以是多个从活塞杆2之远端伸出的径向翼片。
在图2中，通过将力作用于活塞杆2上、从而对弹性体16进行压缩、将环固定部件14从位于外环5内的凹槽22中提升起来而已将活塞1向后拉出这样就能够回转外环5了。由于外环5通过小销24、25与活塞1的后部部件7连接在一起(如图5所示)，因此该后部部件7也将因为设置有狭槽23而随之转动(如图4所示)。当活塞1的后部部件7随着外环5的转动而转动时，由于设置有销16、17而使前部部件6不能转动，凹槽8、9将相互重叠。这样就会使锁定部件10向下落入设置在活塞1之前部部件6上的凹槽8内。向下落入凹槽8内的锁定部件10沿向前的方向将活塞1不可逆转地固定到活塞杆2上。但，也可以使活塞1沿活塞杆2朝向该装置的远端进行滑动。如下所述，就某些方面而言，这一点非常有利。
锁定部件10与活塞杆2之间的锁定作用已经在图3中示出，图中示出了锁定部件10与设置在活塞1之前部部件6上的凹槽8相互作用的情况。由于锁定部件10仅在一侧受到支撑，而且可相对活塞杆2的中心线横向移动，因此该锁定部件10就会沿向前的方向将活塞杆1卡紧。
图4示出了在落入设置于活塞1之前部部件6上的凹槽8内之前一位于后部部件7之凹槽9内的锁定部件10。图中还(用虚线)示出了设置在活塞1之前部部件6上的凹槽的轮廓。此外，图中还示出了两个销17、18的位置与这两个销相对应并设置在活塞1之后部部件7上的狭槽23的位置。两个小销24和25将外环5与活塞1的后部部件7连接在一起。
当活塞1被锁定到活塞杆2上时，通过借助于活塞杆2使活塞1开始前移，使糊剂开始从缸体3内挤出。当活塞1向前移动时，活塞1和主壳体4通过销16、17建立起来的连接就会释放，就象外环5与活塞1的后部部件7之间的连接一样。
图5示出了外环5和活塞1的后部部件7之间相互作用的一个实例。两个小销24、25容纳在两个开放式的狭槽内，其中一个设置在活塞1之后部部件7上的狭槽在附图中由标记26表示。这两个狭槽是开放式的，使活塞1能够向前移动。
两个开放式的狭槽(其中一个在图6中由标记26表示)分别设置有一个限制部分，其中一个限制部分由标记28表示。这些限制部分用于限制活塞1的前移，而且不用对活塞1施加一个很大的力。它们还用于当活塞1开始向前移动、以将容纳在缸体3内的糊剂挤出时发出清楚的咔哒声，这样就可以使用者：该设备已准备好涂覆糊剂。
上述的所有细节都安装在主壳体4内，包括挤压部件19和作用于活塞杆2上的锁定部件20。挤压部件19受到一个螺旋状压力弹簧19b的偏压，该弹簧的一端作用于管状凸台16b上，而另一端则作用于挤压部件19上。该螺旋状压力弹簧19b用于将挤压部件19压向该装置的近端。锁定部件20通过一个螺旋状压力弹簧20b进行弹簧加载，而该弹簧又会向后压锁定部件20。该锁定部件20可通过将其压向凸起20c而停止起作用。挤压部件19和锁定部件20均可通过一个杆19c而开始动作，而该杆又与某种动力手柄例如枪柄式手柄相连接。
挤压部件19和锁定部件20的功能如下所述：当动力手柄开始动作时，杆19c将向前移动(沿着图1中箭头所示的方向)，这样就可以通过将锁定部件20从凸起20c上松开而得以动作，其中凸起20c受到螺旋状压力弹簧20b的偏压。同时，杆19c作用于挤压部件19上，这样就会在挤压部件19和活塞杆2之间产生一种卡紧作用，从而在螺旋状压力弹簧19b的挤压下向前顶压活塞杆2。在活塞杆2向前移动的过程中，锁定部件沿活塞杆2滑动。
当将动力手柄松开时，挤压部件19和活塞杆2之间的卡紧作用就会中止，这样，螺旋状压力弹簧19b就会沿活塞杆2向后顶压该挤压部件19。如果将动力手柄完全松开，那么杆19c就会通过迫使(由螺旋状压力弹簧19d发出的力)锁定部件20向凸起20c移动而将锁定部件20与活塞杆2之间的卡紧作用解除。
在动力手柄完全松开的位置上，活塞杆2不是在任何方向上都受到限制，而是通过主壳体内的部件受到往复推拉作用(或转动作用)，将糊剂组份混合。
下面，将参照上述的部件及图7对该装置的功能加以说明。
在第一步骤中，首先将需要进行搅拌和涂覆的糊剂组分导入缸体3内。在糊剂组分已经容纳在缸体3内后，将缸体3与一个真空源P连接在一起，该真空源可减少糊剂内的气体含量，其中的气体包括下述两种气体：从空气中析出并混入糊剂中的气体和在糊剂硬化过程中产生的气体。
通过往复推拉活塞杆2并使其旋转，设置在活塞杆2之远端上的搅拌部件21就会将糊剂的组分混合在一起。这些操作步骤已经在图7a和b中示出。
下一步骤就是将活塞杆2固定到活塞1上。这一点可通过沿着向后的方向有力地拉动活塞杆2、同时使外环5转动的方式而得以实现，如图7c所示。
在图7d中，动力手柄开始动作，这样就会向前顶推活塞1，从而将糊剂填入缸体3内的所有空间内，因为真空源P仍然与缸体连接在一起。
在图7d中，真空源P与缸体3断开，一个喷嘴被连接到缸体3的前端上。该喷嘴可具有不同的结构，这决定于该装置要被应用到何种涂覆场合下。
如果活塞杆2产生滑动，而且没有向前带动活塞1，这样就不会将糊剂挤出，那么活塞杆2可被缩回并重新开始对糊剂进行挤压。
在该装置的功能中，一个非常重要的特征在于：无需沿朝向活塞1的方向将活塞杆2完全抽出，就能够将活塞1固定到活塞杆2上，这与US-A-5951160所述的那种现有装置的情况不相同。如果有足够大的力作用于活塞1上，那么就可以使外环5转动，从而将活塞1锁定到活塞杆2上。该特征非常重要，因为即使高粘性糊剂可能使得难于将活塞杆2拉至能够使搅拌部件21与活塞1物理接触的程度时，它仍然可以将活塞1锁定到活塞杆2上。
对于锁定部件10向下落入凹槽8内的实施例而言，另一优点在于：它可以不可逆转地将活塞1锁定到活塞杆2使，这样就可以防止该装置被多次使用。

Claims (10)

1、一种用于对糊剂进行搅拌和涂覆的装置，该装置包括：一个用于容纳糊剂的缸体(3)；一个可在缸体(3)内往复移动的活塞(1)；一个活塞杆(2)，该活塞杆可在活塞(1)内移动和转动并设置有用于对容纳在缸体(3)内的糊剂进行搅拌的混合部件(21)；和锁定部件，该锁定部件用于将活塞(1)和活塞杆(2)连接起来，以能够通过活塞杆(2)使活塞(1)在缸体(3)内移动，从而将糊剂沉积在缸体(3)的外部，其特征在于：其还设置有一个用于通过卡紧作用将活塞杆(2)固定到活塞(1)上的卡紧部件，所述卡紧部件能够使得沿活塞杆(2)的整个长度上的任何位置处将活塞杆(2)固定到活塞(1)。
2、根据权利要求1的装置，其特征在于：所述装置是一种一次性装置。
3、根据权利要求1的装置，其特征在于：所述活塞被划分为可相对彼此转动的前部部件(6)和后部部件(7)。
4、根据权利要求1的装置，其特征在于：所述缸体(3)为气密性的，这样就能够在真空状态下对糊剂进行搅拌。
5、根据权利要求1的装置，其特征在于：设置在活塞(1)内的所述卡紧部件包括一个锁定部件(10)，该锁定部件设置有一个容纳着活塞杆的中心孔，处于卡紧位置上的该部件被支撑在一个相对活塞杆(2)的中心轴线沿横向移动一定距离的位置上。
6、根据权利要求1的装置，其特征在于：一个设置在缸体上的外环(5)可以转动，以将活塞(1)锁定到活塞杆(2)上。
7、根据权利要求6的装置，其特征在于：所述外环(5)被固定部件(14)固定到位，以防止该外环(5)意外转动。
8、根据权利要求6的装置，其特征在于：所述活塞杆(2)受到设置在活塞(1)后方的弹性体(16)的作用，使该活塞杆(2)的向后拉动受到限制。
9、根据权利要求1的装置，其特征在于：所述活塞(1)设置有密封部件(12，13)，以确保缸体(3)的气密性。
10、根据权利要求1的装置，其特征在于：一次性使用可通过将活塞(1)不可逆转地锁定到活塞杆(2)上而得以保证。
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