DE3640279C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Bei solchen Geräten erfolgt das Mischen in einem Behälter,
aus dem fertig gemischter Knochenzement von einem im Mischbehälter
vorgesehenen Kolben herausgepreßt wird, damit der
Knochenzement einem Hohlraum zugeführt wird, worin eine
Prothese mittels des Knochenzements fixiert werden soll, und
der Mischbehälter ist an eine Vakuumvorrichtung anschließbar,
die beim Mischen ein Vakuum im Mischbehälter erzeugt.
Knochenzement wird dadurch hergestellt, daß zwei oder
mehrere Stoffe mit solchen Eigenschaften vermischt werden, daß das
Gemisch erhärtet. Von diesen Stoffen ist einer vorzugsweise
eine Flüssigkeit, die hauptsächlich aus Monomethylmetakrylat
besteht, und ein anderer ein Pulver, das hauptsächlich aus
Polymethylmetakrylat besteht. Diese Stoffe und gegebenenfalls
weitere Stoffe geeigneter Art werden vermischt und erhärten
als akrylatbasierter Knochenzement. Vorher hat das Gemisch
jedoch den Charakter einer weichen Masse, die in dem Knochen,
wo eine Prothese einzusetzen ist, angebracht wird.
Nach Anbringung der Masse an ihrem Platz im Knochen wird die
Prothese in den Knochen hineingeführt und durch Erhärten des
Knochenzements in ihrer Lage fixiert.
Beim Mischen der Stoffe werden beträchtliche Mengen Luft in
das Gemisch eingerührt. Es hat sich gezeigt, daß, je mehr
Luft im Gemisch enthalten ist, um so mehr die Festigkeit des
fertigen Produkts beeinträchtigt wird. Zur Erhöhung der
Festigkeit des fertigen Produkts findet demnach das Mischen
der verschiedenen Stoffe im Vakuum statt, wodurch die Luftzufuhr
zum Gemisch auf ein Mindestmaß herabgesetzt wird.
In der EP 01 78 658 A2 wurde bereits ein Gerät der eingangs
genannten Art beschrieben, wobei zum Herstellen eines Vakuums
in dem Raum auf der Knochenzement enthaltenden Seite
des Mischbehälter-Kolbens der Mischbehälter mit einem Deckel
versehen ist, über welchen der genannte Raum an eine Vakuumvorrichtung
angeschlossen ist. Damit eine unabsichtliche
Verschiebung des Kolbens und eine dadurch bedingte Zusammenpressung
der im Mischbehälter enthaltenen Komponenten unter
der Wirkung des auf der einen Seite des Kolbens vorherrschenden
Vakuums vermieden wird, war es notwendig, einen
besonderen Sockel für den Mischbehälter vorzusehen. Dieser
Sockel hat eine Kupplung für den Anschluß der Vakuumvorrichtung
an den Mischbehälterraum auf der entgegengesetzten
Seite des Kolbens, damit der gleiche Unterdruck auf dieser
Seite geschaffen wird wie in dem die Komponenten aufnehmenden
Raum im Mischbehälter. Dies bedeutet, daß man den Mischbehälter
an zwei Stellen an die Vakuumvorrichtung anschließen
muß, und ferner ist es schwierig, den Mischbehälter in
einer abdichtenden Stellung auf dem Sockel festzuhalten.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das
vorbeschriebene Gerät so zu verbessern, daß nur ein Vakuumanschluß
erforderlich ist und der Mischbehälter beim Mischen
wirksam festgehalten wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Hierdurch wird das Vakuum auf beiden Seiten des Kolbens mit
Hilfe eines einzigen Vakuumanschlusses hergestellt und der
Mischbehälter wird beim Mischvorgang unverrückbar festgehalten.
Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung.
Anhand der Figuren wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Seitenansicht, überwiegend im Schnitt, des
Vakuumbehälters mit dem darin angebrachten Mischbehälter
und dem zugehörigen Rührer gemäß der Erfindung,
Fig. 2 einen Grundriß einer Ausführungsform eines Mischgliedes
für den Rührer des Vakuumbehälters gemäß
Fig. 1, und
Fig. 3 eine schematische Ansicht des Anschlusses des
Vakuumbehälters an eine Vakuumquelle.
Das Mischen erfolgt in einem Misch-Behälter 1 aus Kunststoff
oder Metall mit einem verschiebbaren Kolben 2, welcher
das Innere des Mischbehälters in einen Raum 3 für Kno
chenzement 4 auf der einen Seite des Kolbens 2, zweckmä
ßigerweise der Oberseite 5, und in einen anderen Raum
6 auf der entgegengesetzten Seite des Kolbens 2, d. h. in
der dargestellten Ausführungsform der Unterseite 7, un
terteilt. Der Mischbehälter 1 ist hier zylinderförmig und
weist einen Gewindeendteil 8 auf, an dem ein Deckel 11 mit
Austrittsrohr (nicht gezeigt) festgeschraubt werden
kann. Nach dem Mischen wird nämlich der Mischbehälter 1
in einer Ausgabevorrichtung (nicht gezeigt) von bekann
ter Bauart angebracht, welche zur Ausgabe des fertigen
Knochenzements durch das Austrittsrohr dient, indem sie
den Kolben 2 auf das Austrittsrohr zu drückt. Das Aus
trittsrohr ist dabei in einen Hohlraum im Knochen ge
führt, worin eine Prothese mittels des Knochenzements
fixiert werden soll.
Der Mischbehälter 1 ist an eine Vakuumvorrichtung an
schließbar, die beim Mischvorgang ein Vakuum im Misch
behälter herstellen soll. Zu diesem Zweck
ist der Mischbehälter 1 von einem Vakuumbehälter 9 derart umgeben, daß die im Mischbehälter 1
auf den jeweiligen Seiten 5 und 7 des Kolbens 2
liegenden Räume 3 und 6 in einer solchen Weise mit dem
Innenraum 10 des Vakuumbehälters 9 in Verbindung stehen,
daß auf beiden Seiten des Kolbens das gleiche Vakuum
erhalten wird. Hierdurch wird eine Verschiebung des
Kolbens 2 in der einen oder anderen Richtung verhin
dert, solange Vakuum im Vakuumbehälter 9 aufrechter
halten wird, d.h. so lange das Mischen stattfindet, und
gesonderte Anschlüsse für Vakuum auf den beiden Seiten
des Kolbens sind nicht erforderlich.
Der Vakuumbehälter 9, der ebenfalls aus Kunststoff
oder Metall besteht, wird mit Hilfe eines Deckels 11
verschlossen, welcher vom Vakuum gegen den Mischbehäl
ter 1 gedrückt wird, um den letzteren beim Mischen des
Knochenzements 4 im Vakuumbehälter 9 zu fixieren. Bei
der dargestellten Ausführungsform umgibt der Deckel 11
einen oberen Teil 12 des Vakuumbehälters 9 und wirkt
mit diesem Teil über ein Dichtungsglied, zweckmäßiger
weise einen O-Ring 13, zusammen. Zur Fixierung des
Mischbehälters 1 liegt der Deckel 11 dabei gegen eine obe
re Stirnfläche 14 des Misch-Behälters 1 an. Um die Fixierung
des Mischbehälters 1 in einer Mischlage im Vakuumbehäl
ter 9 zu erleichtern, ragt der Mischbehälter 1 in der dar
gestellten Ausführung auch ein Stück über die Oberkante
15 des Vakuumbehälters 9 hinaus, wodurch der Deckel 11
gegen die Stirnfläche 14 des überstehenden Teils, d. h.
des Gewindeendteils 8, anliegt. Damit das Vakuum im
Raum 3 für den Knochenzement 4 im Mischbehälter 1
leichter zustandekommt, kann der Deckel 11 an der Innen
seite 16 zweckmäßigerweise eine oder mehrere Nuten 17
aufweisen, die den Raum 3 mit dem Innenraum 10 des Vakuum
behälters 9 verbinden.
Zur Herstellung einer Verbindung zwischen dem Raum 3
des Mischbehälters 1 für den Knochenzement 4 auf der
einen, oberen Seite 5 des Kolbens 2 über den den Misch
behälter 1 umgebenden Innen-Raum 10 im Vakuumbehälter 9 und dem
Raum 6 des Mischbehälters auf der anderen, unteren Sei
te 7 des Kolbens 2 sowie der Vakuumquelle 18 der Vakuum
vorrichtung (siehe Fig. 3) weist der Vakuumbehälter 9 an
seinem Boden 19 hochragende Rippen 20 auf, gegen welche
eine Bodenfläche 21 des Mischbehälters 1 anliegen soll.
In den Boden 19 des Vakuumbehälters 9 mündet nämlich
das eine Ende einer im Sockelteil 22 des Vakuumbehälters 9
ausgebildeten Leitung 23, deren anderes Ende in die
Seitenfläche 24 des Sockelteils 22 mündet. Im Anschluß an die
hier mündende Leitung 23 ist die Seitenfläche 24 des
Sockelteils 22 ferner mit einem Kupplungsteil 25 für
einen Adapter 26 an eine Leitung 27 für den Anschluß
des Vakuumbehälters 9 an die Vakuumquelle 18 versehen
(siehe Fig. 3).
Damit die Herstellung des Knochenzements unter haupt
sächlich sterilen Verhältnissen erfolgt, wird der Va
kuumbehälter 9 z. B. auf einem Tisch 28 angebracht und
steht über die Leitung 27, die ähnlich wie der Vakuum
behälter 9 steril ist, in Verbindung mit einer zu der
Vakuumquelle 18 gehörigen druckluftgetriebenen Vakuum
pumpe 29, die einen Fußhebel 30 zum Ein- und Ausschal
ten der Vakuumvorrichtung besitzt (siehe Fig. 3). Die
Leitung 27 wird mittels eines Adapters 31 von dem glei
chen Typ wie der Adapter 26 an die Vakuumpumpe 29 an
geschlossen und weist an dem Adapter 31 zweckmäßiger
weise einen Filter (nicht gezeigt) von herkömmlicher
Art auf, um das sterile Innere des Vakuumbehälters 9
von der Vakuumquelle 18 zu trennen. Die Vakuumpumpe 29
ist auf dem Fuß-Boden im Abstand von dem Vakuumbehälter 9
angebracht und ist über eine Leitung 32 an einen Kom
pressor 33 angeschlossen, welcher einen Ejektor (nicht
gezeigt) in der Vakuumpumpe 29 mit Druckluft versorgt. Der
Ejektor erzeugt in bekannter Weise Vakuum im Vakuumbe
hälter 9, indem Luft durch die Leitung 27 aus dem Vakuum
behälter und durch den Ejektor aus der Vakuumpumpe 29
heraus und in eine Leitung 34 hinein gesaugt wird, die
einen Filter 35 aufweist und/oder an ein
Lüftungssystem angeschlossen ist, um die beim Mischen
des Knochenzements entstehenden gesundheitsschädlichen
Gase zu beseitigen.
Wenn ein Unterdruck von 0,05-0,5 bar absoluten
Druckes, vorzugsweise 0,15 bar absoluten Druckes
(85% Vakuum), erzeugt worden ist, erfolgt ein Mischen
der den Knochenzement bildenden Stoffe mit Hilfe eines
im Deckel 11 des Vakuumbehälters 9 angeordneten Rührers
36 (Fig. 1), welcher einen außerhalb des Deckels 11 lie
genden Griff 37 zur manuellen Betätigung des Rührers
sowie ein im Raum 3 des Mischbehälters 1 anbringbares
Mischglied 38 aufweist, das mittels des Griffes über
eine Bedienungsstange 39, an der das Mischglied 38 fest
geschweißt oder festgelötet ist, gesteuert wird. Zum
Aufrechterhalten des Vakuums im Vakuumbehälter 9 und
im Mischbehälter 1 ist die Bedienungsstange 39 an der
Durchführung durch den Deckel 11 von einem im Deckel 11
angeordneten Dichtungsglied, z. B. einem O-Ring 40, um
geben. Der Rührer 36 ist im Deckel 11 sowohl verschieb
bar als auch drehbar gelagert, um ein Rühren des Kno
chenzements 4 oder der den Knochenzement bildenden Stof
fe zu gestatten, indem er im Mischbehälter 1 in Höhen
richtung bewegt und/oder gedreht wird. Das Mischglied
38 des Rührers 36 ist dabei zwischen einer Stellung
dicht am Kolben 2 (wie in Fig. 1) und einer Stellung
dicht am Deckel 11 verschiebbar. Um eine Verschiebung
des Mischglieds 38 zwischen den genannten Stellungen
beim Mischverfahren sowie ein effektives Mischen des
Knochenzements 4 zu gestatten, ist das Mischglied 38
eben ausgebildet und verläuft quer zur Längs
richtung des Mischbehälters 1 und weist Durchtrittsöff
nungen 41 auf (siehe Fig. 2), um den Knochenzement durch
zulassen. Außerdem ist das Mischglied 38 derart ausgebildet,
daß es gegen die Innenseite 42 des Mischbehälters 1 an
liegt oder in unmittelbarer Nähe dieser Innenseite 42
liegt, damit es bei Längsverschiebung im Mischbehälter
den an der Innenseite des Mischbehälters 1 haftenden Kno
chenzement 4 mit sich nimmt.
Zusammenfassend geht das Herstellen von Vakuum und
das Mischen von Knochenzement mit Hilfe des erfindungs
gemäßen Geräts in folgender Weise vor sich:
Die Stoffe oder Komponenten des Knochenzements 4 wer
den dem Raum 3 im Mischbehälter 1 zugeführt, wonach
der Mischbehälter 1 im Vakuumbehälter 9 angebracht wird.
Der Deckel 11 wird auf den offenen Oberteil 12 des
Vakuumbehälters 9 gesteckt. Der Schlauch oder die Lei
tung 27 wird an den Vakuumbehälter 9 angeschlossen und
die Vakuumquelle 18 gestartet, so daß Vakuum sowohl im
Raum 3 auf der einen Seite des Kolbens 2 als auch im
Raum 6 unter dem Kolben hergestellt wird. Es wird hier
durch verhütet, daß der Kolben 2 von dem Vakuum im Raum
3 nach oben gesaugt wird, da ein gleich großes Vakuum
auf der anderen Seite 6 des Kolbens herrscht. Durch die
ses Vakuum wird ferner der Deckel 11 in Anlage gegen
den Mischbehälter 1 zur Fixierung desselben gezogen.
Mischen kann nun mittels des Rührers 36 erfolgen, des
sen Mischglied 38 im Raum 3 auf und nieder bewegt und
gleichzeitig gedreht wird.
Nach beendigtem Mischen wird Luft in den Vakuumbehäl
ter 9 geleitet, der Deckel 11 mit dem Rührer 36 ent
fernt, der Mischbehälter 1 aus dem Vakuumbehälter 1
herausgenommen und mit einem Austrittsrohr gemäß Obigem
versehen. Danach ist der Mischbehälter 1 bereit, mit
einer Ausgabevorrichtung bekannter Art verwendet zu wer
den. Das Knochenzementgemisch 4 braucht somit nicht aus
einem Behälter in einen anderen gegeben werden, bevor
es in einen Hohlraum eines Knochens eingebracht wird.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, leuchtet es ohne weiteres
ein, daß die Vakuumquelle 18 der Vakuumvorrichtung, die
keinen Teil der vorliegenden Erfindung darstellt, an
Mischbehälter von anderen Typen als dem oben beschriebe
nen zum Mischen von Knochenzement angeschlossen werden
kann und somit auch an Mischbehälter 43, die nicht
später zur Ausgabe des Knochenzements benützt werden.
Claims (9)
1. Gerät zum Mischen von Knochenzement im Vakuum, mit einem
Mischbehälter, der einen Kolben zum Auspressen des
fertig gemischten Knochenzements enthält, wobei der
Mischbehälter an eine eine Vakuumquelle aufweisende
Vakuumvorrichtung anschließbar ist, die in den auf
beiden Seiten des Kolbens liegenden Räumen das gleiche
Vakuum erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischbehälter (1)
von einen Vakuumbehälter (9) umgeben ist, in
welchem
die Vakuumquelle (18) der Vakuumvorrichtung
unmittelbar mit dem einen Raum (6) des Mischbehälters
(1) auf der einen Seite (7) des Kolbens (2) und über den
den Mischbehälter (1) umgebenden Innenraum (10) des
Vakuumbehälters (9) mit dem anderen Raum (3) des Mischbehälters
(1) auf der entgegengesetzten Seite (5) des
Kolbens (2) in Verbindung steht.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Vakuumbehälter (9) mit Hilfe eines Deckels (11) verschließbar
ist, wobei der Deckel (11) einen oberen Teil
(12) des Vakuumbehälters (9) umgibt und mit diesem
oberen Teil über ein Dichtungsglied (13) zusammenwirkt,
und daß der Deckel (11) gegen eine obere Stirnfläche (14) des
Mischbehälters (1) anliegt.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Mischbehälter (1) in einer Mischlage im Vakuumbehälter
(9) ein Stück über den oberen Rand (15) des Vakuumbehälters
(9) vorsteht und daß der Deckel (11) gegen die Stirnfläche
(14) des vorstehenden Gewindeteils (8) anliegt.
4. Gerät nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Vakuumbehälter (9) an seinem
Boden (19) hochragende Rippen (20) aufweist, gegen
welche eine Bodenfläche (21) des Mischbehälters (1) in
seiner Mischlage anliegt.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Deckel (11) einen Rührer (36) mit
einem außerhalb des Deckels liegenden Griff (37) zur
Bedienung des Rührers (36) von Hand und mit einem im anderen inneren Raum
(3) des Mischbehälters (1) anbringbaren Mischglied (38)
aufweist.
6. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rührer (36) sowohl verschiebbar als auch drehbar im
Deckel (11) gelagert ist.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rührer (36) ein ebenes und zur Längsrichtung des Mischbehälters
(1) quer verlaufendes Mischglied (38) aufweist,
in welchem Durchtrittsöffnungen (41) zum Durchtritt
von Knochenzement (4) vorgesehen sind.
8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rührer (36) im Mischbehälter (1) derart verschiebbar
ist, daß sein Mischglied (38) zwischen einer
Stellung in unmittelbarer Nähe des Kolbens (2) und einer
Stellung in unmittelbarer Nähe des Deckels (11) bewegbar
ist.
9. Gerät nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rührer (36) ein Mischglied (38) aufweist,
das gegen die Innenseite (42) des Mischbehälters
(1) anliegt oder in unmittelbarer Nähe der Innenseite
(42) liegt.
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