DE4030832A1 - Verfahren und vorrichtung zum mischen und abgeben eines knochenzements - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mischung und un­ mittelbaren Abgabe in loco eines Knochenzements, der aus zwei Komponenten, einer flüssigen und einer pulverförmigen, besteht, die bis zum Augenblick der Verwendung des Zements voneinander getrennt gehalten werden, wobei jede Komponente aus einem Bestandteil oder einer Mischung miteinander kom­ patibler Bestandteile besteht, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens.

Die heute bekannten Methoden Knochenzementherstellung weisen mindestens eine Phase auf, während der die überwiegend auf Monomerbasis beruhende flüssige Komponente ihre hochgradig toxischen Dämpfe in den Raum abgeben kann. Diese Dämpfe können so vom Bedienungspersonal bzw. vom Operateur, der während dieser Phase mit dem Zement zu tun hat, eingeatmet werden, was eine schwere Gesundheitsschädigung zur Folge hat, falls diese Arbeitsvorgänge häufig ausgeführt werden.

In den meisten Fällen werden die beiden Komponenten des Knochenzements vor der Verwendung in zwei verschiedenen Behältern gelagert, beispielsweise in Kunststofftüten für die pulverförmige Komponente und Glasampullen für die flüssige Komponente. Angesichts der sehr hohen Reaktivität der flüssigen Komponente und ihrer Toxizität muß ihr Be­ hälter sowohl besondere mechanische Festigkeitsmerkmale als auch besondere Merkmale der Beständigkeit gegen die chemi­ sche Einwirkung der in ihm enthaltenen Flüssigkeit auf­ weisen.

Zum Zeitpunkt der Zubereitung des Zementgemisches öffnet der Operateur die Ampulle und füllt die Flüssigkeit in einen Behälter, in den zuvor die pulverförmige Komponente gegeben wurde, oder umgekehrt. Der Operateur vermischt dann die beiden Komponenten mittels einer Spachtel, oder er setzt auf den Be­ hälter einen Deckel, der mit einer von außen betätigbaren drehbaren Spachtel versehen ist.

In beiden Fällen kann die flüssige Komponente ungehindert ihre Dämpfe verbreiten, die möglicherweise von den Personen in der unmittelbaren Umgebung eingeatmet werden.

Die bekannten Mischungsmethoden weisen außerdem einen zweiten Nachteil auf, der ebenfalls mit dem Umstand zusammenhängt, daß bei einigen Operationen die Komponenten des Zementge­ misches mit der Umgebungsluft in Berührung kommen, so daß die in der Luft vorhandenen Keime die genannten Komponenten kontaminieren können, und dies kann später, wenn der Zement in loco eingebracht worden ist, den Knochen des operierten Patienten infizieren.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung und Abgabe in loco eines aus einer festen und einer flüssigen Komponente bestehenden Knochenzements, das besonders einfach und praktisch ist, keine festen Geräte benötigt wie etwa Abzugshauben oder Zentrifugieranlagen, die Gewinnung eines vollkommen aseptischen, nicht in Schichten aufgebauten und mit einer minimalen Porosität behafteten Knochenzements ermöglicht und vermeidet, daß in die Umgebung toxische Dämpfe der flüssigen Komponente freigesetzt werden.

Die Aufgabe ist gelöst worden gemäß den Ausführungen im Kenn­ zeichnungsteil der Ansprüche 1 und 2.

Ein erster Vorteil der Erfindung beruht darauf, daß das Ver­ fahren die Mischung der beiden Komponenten des Knochenzements, der flüssigen und der pulverförmigen, ermöglicht und dabei das gefährliche Einatmen der toxischen Dämpfe der flüssigen Komponente durch die Anwesenden vermeidet.

Ein zweiter Vorteil liegt darin, daß nach dem erfindungs­ gemäßen Verfahren das Gemisch niemals unmittelbar vom Operateur gehandhabt wird, sondern vor und nach der unmittelbaren Abgabe in loco stets in einem aseptisch isolierten Raum verbleibt. Die Masse kann daher nicht von den in der Umgebungsluft und im Operationsfeld vorhandenen Keimen kontaminiert werden.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Verringerung der Porosität des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Zements. Diese Verringerung der Porosität hat nicht nur eine bessere Homogenität des Gemisches zur Folge, sondern auch eine Ver­ besserung der mechanischen Festigkeitseigenschaften des Zements selbst.

Ein weiterer Vorteil liegt in der besonderen Einfachheit und in der praktischen Handhabung der Vorrichtung, durch die das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, sowie in der Möglichkeit, die Vorrichtung mit Werkstoffen herzu­ stellen, die den Einweg-Gebrauch gestatten. Diese Vorrich­ tung ist daher auch zum Einsatz in nicht sehr bequemen Räum­ lichkeiten, wie beispielsweise Feldlazaretten oder in irgend einem anderen, nicht mit aseptischer Luft ausgestatteten Raum geeignet.

Weitere Vorteile gehen aus der nachfolgenden genauen Be­ schreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens und einiger Aus­ führungsbeispiele der Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens sowie aus der fünf Seiten umfassenden Zeichnung her­ vor, die lediglich als Beispiel der Erfindung wiedergegeben werden. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische auseinandergezogene Darstellung, teilweise im Schnitt, einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung;

Fig. 2 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung der zusammengesetzten Vorrichtung von Fig. 1 in ge­ brauchsfertigem Zustand;

Fig. 3 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung der Vorrichtung von Fig. 1 in der Phase unmittelbar nach dem Zerbrechen der Ampulle;

Fig. 4 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung der Vorrichtung von Fig. 1 während der Phase der Erzeugung eines Unterdrucks in ihrem Inneren;

Fig. 5 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung der Vorrichtung von Fig. 1, die zur Abgabe des in ihr enthaltenen Zements bereitsteht;

Fig. 6 eine teilweise im Schnitt wiedergegebene Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in zusammengesetztem Zustand;

Fig. 7 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer vierten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 eine der Fig. 6 entsprechende Darstellung einer fünften Ausführungsform der Erfindung.

Das Verfahren zur Mischung und Abgabe unmittelbar in loco von Knochenzement aus zwei Komponenten, einer flüssigen und einer pulverförmigen, die bis zum Zeitpunkt der Verwendung des Zements getrennt gehalten werden, umfaßt die folgenden Schritte:

• - getrennte Lagerung der Komponenten in einem einzigen Behäl­ ter, der aus mehreren Kammern besteht, die miteinander in Verbindung gesetzt werden können, aber von der Außenluft aseptisch abgeschlossen sind;
• - Öffnung des Behältnisses mit der flüssigen Komponente im Inneren einer der besagten Kammern, die nicht unmittelbar mit der Außenluft in Verbindung steht;
• - Erzeugung eines Unterdrucks innerhalb der die pulverförmige Komponente enthaltenden Kammer;
• - Ansaugen durch den auf den erwähnten Unterdruck zurückzu­ führenden Sog der flüssigen Komponente in die die pulver­ förmige Komponente enthaltende Kammer, wobei die beiden Kammern von der äußeren Umgebung isoliert gehalten werden;
• - Vermischung der beiden Komponenten durch Schütteln des Behälters;
• - Verdichtung der so erhaltenen Zementmasse durch Druckaus­ übung auf dieselbe mit eventueller weiterer Luftansaugung durch eine Vakuum-Anlage;
• - eventuelles Aufstecken eines Schlauches, um eine bessere Orientierung der austretenden Masse zu ermöglichen;
• - Auspressen der Masse durch manuelle oder mechanische oder pneumatische Einwirkung auf einen Kolben und Einbringung des Zements unmittelbar in loco.

Davon ausgehend, daß in den Figuren gleiche Bezugszahlen gleiche oder gleichwertige Teile entsprechen, ergibt sich aus den Fig. 1 und 2, daß die Vorrichtung, durch die das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, aus einem im wesentlichen zylindrischen und hohlen Rumpfteil 11, einem Deckel 12 und einem in der Kammer 14 axial beweglichen Kol­ ben 13 besteht, wobei die Kammer 14 von dem zylindrischen Hohlraum, der im Rumpfteil 11 vorgesehen ist, und dem Deckel 12 gebildet wird.

Die Längsachse des vorerwähnten zylindrischen Hohlraums fällt mit der Längsachse 19 der gesamten Vorrichtung zu­ sammen. Der Rumpfteil 11 trägt an dem Boden des erwähnten Hohlraums eine nach außen vorstehende, mit einem dicht ab­ schließenden Stopfen 17 versehene hohlzylindrische Düse 16.

Der Deckel 12 besteht aus einem unteren Teil 12′, der in den Rumpfteil 11 einschraubbar ist, und einem zylindrischen oberen Teil 12′′, der an seiner Außenseite gerändelt ist und einen Außendurchmesser aufweist, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Rumpfteils 11.

Der Deckel 12 weist außerdem eine zur Längsachse 19 koaxiale Gewindebohrung 18 auf, in der der Schaft 20 des Kolbens 13 in axialer Richtung beweglich ist, und zwar durch das Ein­ schrauben des mit einem Gewinde versehenen Mittelteils oder durch die Gleitbewegung seiner glatten zylindrischen End­ bereiche. Der Schaft 20 weist außerdem einen mit einem Stopfen 26 verschließbaren Hohlraum 21 auf, der eine Kammer bildet, die über einen mit einem antibakteriellen Filter 39 versehenen, aus einer zur Längsachse des Stopfens 26 koaxialen Bohrung 28 bestehenden Lufteinlaß sowie über vier am Boden des Hohlraums 21 vorhandene Bohrungen 24 mit dem Außenbereich in Verbindung steht. Das Behältnis 22 der flüssigen Kompo­ nente des Knochenzements ist innerhalb des Hohlraums 21 ge­ lagert, der mit einer Einrichtung zum Zerbrechen des Behält­ nisses 22 in seinem Inneren versehen ist.

In der in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsform besteht das Behältnis 22 aus einer Glasampulle, während die Einrichtung zum Zerbrechen dieses Behältnisses von einem Zylin­ der 23 gebildet wird. Der Zylinder 23 weist eine zylindrische Durchgangsbohrung 34 auf, deren Längsachse gegenüber der Längsachse des Zylinders selbst leicht nach unten konver­ giert. Der Zylinder 23 wirkt mit dem Stopfen 26 zusammen, der gegenüber dem Schaft 20 in axialer Richtung beweglich ist. Um die Glasampulle zu zerbrechen, genügt es, den Stopfen 26 nach unten zu schieben, so daß er seinerseits den Boden der Ampulle nach unten schiebt und dadurch das untere spindelförmige Ende der Ampulle zwingt, längs der Innenwand der genannten Bohrung 34 zu gleiten.

Da die Bohrung 34 nicht koaxial zur Ampullenlängsachse ver­ läuft, wird das spindelförmige Ende der Ampulle zu einer Bewegung in seitlicher Richtung gezwungen. Auf diese Weise verwandelt sich der auf den Stopfen 26 in axialer Richtung ausgeübte Druck in ein Biegemoment, das an der Basis des Ampullenhalses in einem zuvor geschwächten ringförmigen Bereich 33 angreift.

Der Zylinder 23 ist an jeder Basis mit vier strahlenförmig angeordneten, jeweils um 90° versetzten Nuten 36 versehen, die jeweils paarweise über vier Nuten 36′ miteinander in Verbindung stehen, die an der Seitenfläche des Zylinders gelegen sind und parallel zur Längsachse desselben ver­ laufen. Diese Nuten haben die Aufgabe, beim Zerbrechen der Ampulle den Durchtritt der Flüssigkeit von dem Bereich oberhalb des Zylinders 23 zu dem darunterliegenden Bereich zu erleichtern.

Die Kammer 14, die das aseptische Behältnis der pulverför­ migen Komponente des Knochenzementes bildet, und die im Inneren des Schaftes des Kolbens 13 gelegene Kammer 21 stehen miteinander durch vier am Kopf 25 des Kolbens ge­ legene Bohrungen 24 miteinander in Verbindung. Diese Bohrun­ gen sind durch einen auf dem Boden des Hohlraums des Kolbens 13 gelagerten Filter 27 geschützt, so daß der Durchtritt von Glassplittern von der im Inneren des Kolbenschafts gelegenen Kammer 21 zu der darunterliegenden, die pulverförmige Kompo­ nente des Zements enthaltenden Kammer verhindert wird.

Nachfolgend erläutern wir die Verfahrensschritte, die zur Gewinnung der Zementmasse erforderlich sind, die unmittel­ bar mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in loco einbring­ bar ist.

Die für die Bereitstellung des Zements zuständige Person oder der Chirurg entnimmt zu Beginn einem aseptischen Futteral eine in allen ihren Teilen sterile Vorrichtung, die bereits wie beispielsweise in Fig. 2 dargestellt vorbereitet ist. Bei dieser Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vor­ richtung besteht das Behältnis 22 für die flüssige Zement­ komponente aus einer im wesentlichen zylindrischen Glas­ ampulle mit einem leicht konkaven Kopfteil 22′, während der andere Kopfteil nach außen verlängert ist und eine Spitze 22′′ bildet. In der Nähe der Basis der Spitze 22′′ ist eine ring­ förmige Schwächungszone 33 vorgesehen, die als Sollbruch­ stelle der Ampulle zu wirken vermag.

Die Einrichtung zum Zerbrechen der Ampulle besteht aus einem Zylinder 23 der oben erläuterten Art, der auf dem Boden des Hohlraums 21 des Schafts des Kolbens 13 gelagert ist, der von dem Kopf 25 des Kolbens durch ein Schutzfilter 27 ge­ trennt ist.

Die Ampulle wird in den Hohlraum 21 so eingelegt, daß der Kopfteil 22′ nach oben gewandt ist und die Spitze 22′′ in das Innere der Bohrung 34 des Zylinders 23 zu liegen kommt. Der Stopfen 26 befindet sich gegenüber seiner Anschlagfläche 35, die im Inneren des Schaftes 20 ausgebildet ist, in einer an­ gehobenen Stellung, liegt jedoch leicht auf dem Kopfteil 22′ der Ampulle auf, so daß der von oben nach unten auf den Stopfen 26 ausgeübte Druck das Auftreten eines Biegemoments an der Basis der Spitze 22′′ der Ampulle bewirkt.

Der Schaft des Kolbens 13 ist in die Bohrung 18 des Deckels 12 eingefügt, wobei das untere Ende seines Gewindeteils gerade eben mit dem Gewinde der Bohrung 18 in Eingriff steht. Auf diese Weise bildet der Kolbenkopf 25 mit dem Hohlraum 14 des Rumpfteils 11 eine Kammer, die als Behältnis für die pulverförmige Komponente des Zements dient.

Am unteren Ende des Rumpfteils 11 ist ein Stopfen 17 auf die aus dem Rumpfteil vorstehende Düse 16 aufgeschraubt.

Der Stopfen 17 weist in seinem Inneren eine von seinem Boden ausgehende zylindrische Erhebung 17′ auf, deren Durchmesser dem Innendurchmesser der Düse 16 entspricht, wodurch ver­ hindert wird, daß die Düse 16 zuerst durch die pulverför­ mige Komponente und dann durch die ebenfalls im Rumpfteil 11 enthaltene Masse verstopft wird. Im Inneren des Stopfens 17 ist auf seinem Boden eine Dichtung 32 vorgesehen, die das dichte Schließen des Stopfens gewährleistet, wenn er ganz auf die Düse 16 aufgeschraubt ist.

Mit einer wie oben geschildert vorbereiteten Vorrichtung be­ ginnt der Operateur die Verfahrensschritte der Herstellung der Knochenzementmasse, indem er zunächst auf den Oberteil des Stopfens 26 einen Druck von oben nach unten ausübt. Da­ durch schiebt der Stopfen 26 die Ampulle nach unten, die ge­ zwungen wird, mit der Spitze 22′′ an der Innenwand der Bohrung 34 des Zylinders 23 zu gleiten und folglich durch Biegungs­ beanspruchung in der vorbestimmten Zone 33 zu Bruch geht. Wie in Fig. 3 gezeigt, beginnt infolge dieses Bruches die flüssige Komponente durch Schwerkraft nach unten abzufließen und gelangt zuerst über die Bohrung 34 und die Nuten 36, später über das Filter 27 und die Bohrungen 24 in Berührung mit dem in der darunterliegenden Kammer befindlichen Pulver.

Die für das Abfließen durch bloße Schwerkraft erforderliche Zeit wäre jedoch zu lang, weshalb der Operateur den Kolben 13, wie in Fig. 4 dargestellt, nach oben zieht, wodurch in der die pulverförmige Komponente enthaltenden Kammer ein Unterdruck erzeugt wird und die Flüssigkeit auf diese Weise sehr schnell in die Kammer eingesaugt wird.

Hier schüttelt nun der Operateur wiederholt die ganze Vor­ richtung, um die Reaktion zwischen den beiden Komponenten zu erleichtern und eine homogenere Masse zu erhalten.

Anschließend dreht er die Vorrichtung so, daß sich der Stop­ fen 17 oben befindet, nimmt dann den Stopfen ab und schraubt auf die Düse 16 des Rumpfteils 11 ein mit Gewinde versehenes Anschlußstück 37 für das Aufstecken eines Schlauches 38 auf, dessen Länge derart gewählt ist, daß bei der Einbringung der Masse in loco die von dem Eingriff betroffenen anatomischen Regionen erreicht werden können.

Die Vorrichtung wird so gehalten, daß der Schlauch 38 nach oben gerichtet ist, dann der Kolben nach oben bewegt wird, so daß der größte Teil der in der Vorrichtung eingeschlossenen Luft entweicht.

Nunmehr kann der Operateur, der die Vorrichtung wie in Fig. 5 vorbereitet hat, einen vollkommen aseptischen, nicht in Schichten aufgebauten und mit einer minimalen Porosität behafteten Knochenzement unmittelbar in loco einbringen. Das Auspressen durch die Düse 16 bewirkt nämlich eine größere Kompaktheit der Masse, indem durch den ausgeübten Druck der Anteil der von der Luft und den Dämpfen der flüssigen Kom­ ponente erzeugten Bläschen verringert wird.

Es ist klar, daß in den Fällen, in denen der Bereich, in den der Zement ausgepreßt werden muß, leicht zugänglich ist, das Auspressen ohne den aufgesteckten Schlauch 38 erfolgt.

Während der Extrusionsphase greift das Gewinde des Mittei­ teils des Schaftes 20 des Kolbens 13 ein, das mit dem Gewinde der Bohrung 18 des Deckels 12 in Eingriff gelangt und es da­ durch ermöglicht, die Zementmasse trotz ihrer erheblichen Viskosität ohne übermäßige Anstrengung auszupressen.

Auch wenn dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann, um die Kraftanstrengung des Operateurs zu verringern, das Auspressen der Masse statt von Hand auf mechanischem Wege durch eine außen angebrachte Einrichtung erfolgen, beispiels­ weise mit einer Zahnstange, die den Rumpfteil 11 oder den Deckel 12 mit dem Kolben verbindet und dessen Bewegung in Längsrichtung bewirkt. Dieser Kolben kann auch durch eine pneu­ matische Einrichtung bewegt werden, die den Rumpfteil 11 oder den Deckel 12 im Außenbereich mit dem Kolben verbindet. Es ist klar, daß in diesen Fällen die Vorrichtung in der Weise abgeändert werden muß, daß der mit Gewinde versehene Mittelteil des Schaftes 20 des Kolbens 13 beseitigt wird, damit dieser frei in der nunmehr gewindefreien Bohrung 18 des Deckels 12 zu gleiten vermag.

Auch wenn dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist es möglich, am Boden des Rumpfteils 11 in der Nähe der Düse 16 ein Ansaugventil für einen eventuellen Anschluß an eine Vakuumanlage anzubringen, die in der Lage ist, eine stärkere Entlüftung und somit eine geringere Porosität des Zements zu erreichen.

Aus dem oben Beschriebenen wird klar, daß der Operateur in keinem Augenblick der verschiedenen Abschnitte der Zube­ reitung der Zementmasse die schädlichen Dämpfe der flüssigen Komponente des Zements einatmen kann, da diese während aller Phasen stets innerhalb der Kammern im Inneren der Vorrichtung selbst verbleiben.

In Fig. 6 ist eine zweite Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die von der ersten durch einige Unterschiede in der Form abweicht, durch die die Handlichkeit der Vor­ richtung verbessert wird, wie etwa die Form des Griffs 29 des Kolbens 13, die Form des Stopfens 26, der hier nur ge­ ringfügig über den Griff vorsteht, die Form des Kopfes 25 des Kolbens, der jetzt mit im unteren Bereich angesenkten Bohrungen 24′ versehen ist, um ein besseres Austreten der Flüssigkeit aus der Kammer 21 zu erzielen, die äußeren Rändelungen auf dem Deckel 12 und auf einem Teil des Rumpf­ teils 11. Überdies unterscheiden sich die beiden Ausführungs­ formen auch durch die Art, in der die verschiedenen Bestand­ teile der Vorrichtung aneinander festgelegt sind.

Bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird nämlich der Deckel 12 am Rumpfteil 11 dadurch festgelegt, daß er durch Druckausübung teilweise in den Rumpfteil eingeführt wird, während der Stopfen 17, statt auf der Düse 16 des Rumpf­ teils 11 aufgeschraubt zu sein, an dieser Düse durch einen an sich bekannten Bajonettverschluß festgelegt ist.

In Fig. 7 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt, bei der das Biegemoment, das den Bruch der die flüssige Komponente enthaltenden Glasampulle her­ beiführt, durch das Zusammenwirken des Zylinders 23 mit einer Drucktaste 40 erhalten wird, die in den Hohl­ raum 21 des Kolbens 13 vorsteht und von außen in einer zur Längsachse der Ampulle senkrechten Richtung bewegbar ist. Während der Zylinder 23 die Aufgabe hat, die Spitze der Ampulle in seiner Bohrung 34 festzuhalten, ermöglicht es die Drucktaste 40, die Ampulle in seitlicher Richtung zu bewegen und so das für das Zerbrechen der Ampulle erforder­ liche Biegemoment zu erzeugen. Diese an der Seitenwand des Kolbens 13 in der Nähe des Griffes 29 des Kolbens angebrachte Drucktaste trägt eine Dichtung 41, die das Eintreten der Außenluft in den Schaft 20 und das Austreten der giftigen Dämpfe der flüssigen Komponente unterbindet.

Eine vierte in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung sieht die Verwendung von Behält­ nissen 22 für die flüssige Komponente vor, die aus einer im wesentlichen zylindrischen Glasampulle bestehen, die mit zwei in Längsrichtung nach außen gezogenen Spitzen der oben beschriebenen Art versehen ist. Die Einrichtung zum Zer­ brechen der Ampulle besteht aus einem bereits erläuterten Zylinder 23, der mit dem Stopfen 26′ zusammenwirkt. Dieser Stopfen ist von außen in Längsrichtung verschiebbar und trägt an seinem unteren Teil eine zylindrische Bohrung 42, die gegenüber der Längsachse des Stopfens 26′ achsenver­ schoben ist, ähnlich wie die Bohrung 34 des Zylinders 23.

Wenn der Stopfen 26′ nach unten geschoben wird, werden beide Spitzen durch ein Biegemoment beansprucht, das die Ampulle an den beiden Sollbruchstellen zu Bruch gehen läßt.

Eine fünfte in Fig. 9 dargestellte Ausführungsform der er­ findungsgemäßen Vorrichtung sieht die Verwendung von Behält­ nissen 22 für die flüssige Komponente vor, die aus einem Metall- oder Kunststoffzylinder bestehen, der innen mit einem mit dieser Flüssigkeit nicht reagierenden Werkstoff beschichtet ist. Die Einrichtung zum Zerbrechen des Behält­ nisses besteht aus einem Zylinder 43, dessen Durchmesser dem des Hohlraums des Schafts des Kolbens 13 entspricht und der auf dem Boden des Hohlraums 21 hinter dem Filter 27 angeord­ net und mit einer nach oben gerichteten Schneidspitze 44 versehen ist, die dazu geeignet ist, die untere Basis des erwähnten Zylinders zu perforieren, und aus dem Stopfen 26′′ der Kammer 21, der auf der Seite des Hohlraums 21 eine zweite nach unten gerichtete Spitze 45 aufweist, die dazu geeignet ist, die obere Basis des Zylinders zu perforieren. Das Zer­ brechen beider Kopfteile des Behältnisses 22 erfolgt durch die vereinte Wirkung des Zylinders 43 und des Stopfens 26′′, wenn der Stopfen von außen in Längsrichtung gegen das er­ wähnte Behältnis geschoben wird.

Dank dem Zerbrechen beider Enden des Behälters für die flüssige Komponente erfolgt deren Abfluß durch Schwerkraft sehr viel rascher.

Auch wenn dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, kann das Behältnis 22 der flüssigen Komponente aus einer Kunst­ stofftüte bestehen, die innen mit einem Material beschichtet ist, das nicht mit der flüssigen Komponente reagiert. In diesem Fall wird die Tüte, die an ihren Enden mit zwei steifen zylindrischen Teilen versehen ist, in dem Hohlraum 21 des Kolbens 13 gelagert. Der erste der genannten zylin­ drischen Teile wird auf dem Boden des Hohlraums 21 unterge­ bracht, wobei geeignete Führungen dieses Teil daran hindern, gegenüber dem Kolben eine Drehbewegung auszuführen. Der zweite zylindrische Teil besteht aus dem Stopfen 26, der aus dem Griff 29 vorsteht und es dem Operateur ermöglicht, ihn gerade so weit zu verdrehen, daß die Tüte durch Torsion aufreißt.

Claims (9)

1. Verfahren zur Mischung und Abgabe unmittelbar in loco von Knochenzement bestehend aus zwei Komponenten, einer flüssigen und einer pulverförmigen, die bis zum Augen­ blick der Verwendung des Zements getrennt gehalten werden, wobei jede Komponente aus einem Bestandteil oder einer Mischung mehrerer miteinander kompatibler Bestandteile besteht, dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Verfahrensschritte umfaßt:

• - Getrennte Lagerung der beiden zu vermischenden Komponenten in einem einzigen, aus einer Vielzahl von aseptisch von der Außenluft isolierten Kammern bestehenden Behälter;
• - Öffnung des die flüssige Komponente enthaltenden Behält­ nisses im Inneren einer der vorgenannten, nicht mit der Außenluft in Verbindung stehenden Kammern;
• - Erzeugung eines Unterdrucks in der die pulverförmige Kom­ ponente enthaltenden Kammer;
• - Ansaugen der flüssigen Komponente durch den auf den er­ wähnten Unterdruck zurückzuführenden Sog in die die pulverförmige Komponente enthaltene Kammer, wobei die beiden Kammern von der äußeren Umgebung isoliert gehalten werden;
• - Vermischung der beiden Komponenten durch Schütteln des Be­ hälters;
• - Verdichtung der erhaltenen Zementmasse durch Druckausübung auf dieselbe mit eventueller weiterer Luftansaugung durch eine Vakuumanlage;
• - Eventuelles Aufstecken eines Schlauches in der Nähe des unteren Endes der Vorrichtung, durch den der Austritt der Masse in die gewünschte Richtung gelenkt werden kann;
• - Auspressen der Masse durch manuelle oder mechanische oder pneumatische Betätigung eines Kolbens und Einbringung des Zements unmittelbar in loco.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein im wesentlichen hohlzylin­ drischer Rumpfteil (11), ein an diesem Rumpfteil festleg­ barer, mit einer koaxial zur Längsachse (19) des Rumpfteils verlaufenden Bohrung (18) versehener Deckel (12) und ein Kolben (13), der aus einem in der Bohrung (18) in axialer Richtung beweglichen Schaft (20) und einem Kopfteil (25) besteht, der zusammen mit dem Rumpfteil (11) die Kammer (14) für die aseptische Lagerung der pulverförmigen Kom­ ponente des Zements bildet, vorgesehen sind, daß der Rumpfteil (11) an seinem Boden eine nach außen vor­ stehende, durch einen dicht schließenden Stopfen (17) verschließbare Düse (16) enthält, daß der in axialer Richtung im Inneren des zylindrischen Hohlraums des Rumpfteils (11) bewegliche Kolben (13) einen Hohlraum aufweist, der die Kammer (21) für die Aufnahme des Be­ hältnisses (22) für die flüssige Komponente des Zements bildet und mit einer Einrichtung für das Zer­ brechen des Behältnisses (22) versehen ist, die von außer­ halb der Kammer zu betätigen ist, und daß außerdem die Kammer (14) für die Aufnahme der pulverförmigen Komponente und die Kammer (21) für die Aufnahme des Behältnisses (22) für die flüssige Komponente durch eine durch ein Filter (27) geschützte und in dem Kopf (25) angeordnete Vielzahl von Bohrungen (24) miteinander in Verbindung gesetzt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (13) aus einem im wesentlichen hohlzylindrischen Schaft (20), dessen oberes Ende sich erweitert und einen Griff (29) ausbildet, aus einem Kopf (25), der an einem Ende des Schafts durch bekannte Einrichtungen (35) fest­ gelegt ist und mit mindestens einer Dichtung (31) ver­ sehen ist, die in einer kreisförmigen, an der seitlichen zylindrischen Oberfläche des Kopfes angebrachten Nut an­ geordnet ist, sowie aus einem Stopfen (26) besteht, der mindestens teilweise in das andere Ende des zylindrischen Hohlraums des Schafts (20) einführbar ist und die Kammer (21) bildet, die mit dem Außenbereich über eine mit einem antibakteriellen Filter (39) versehene Luftansaugöffnung in Verbindung steht, die aus einer zur Längsachse des Stopfens (26) koaxialen Bohrung (28) besteht, sowie da­ durch, daß der Schaft (20), dessen äußere Oberfläche einen zwischen zwei glatten zylindrischen Abschnitten gelegenen, mit einem Gewinde ausgestatteten Mittelabschnitt aufweist, in der Gewindebohrung (18) des Deckels (12) in axialer Richtung durch Einschrauben seines Gewindeteils oder durch Gleitbewegung der glatten Abschnitte beweglich ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte äußere seitliche Oberfläche des Schafts (20) des Kolbens (13) zylindrisch und glatt ausgebildet ist und durch Gleiten in der Bohrung (18) des Deckels (12) in axialer Richtung beweglich ist, und daß der Kolben (13) durch eine mechanische oder pneumatische Einrichtung be­ wegbar ist, durch die der Rumpfteil (11) oder der Deckel (12) mit dem Kolben von außen verbunden ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Behältnis (22) für die flüssige Kom­ ponente aus einer im wesentlichen zylindrischen Glas­ ampulle mit einem ebenen oder leicht nach innen gewölbten Kopfteil (22′) besteht, während das andere Kopfteil nach außen in die Länge gezogen ist und eine Spitze (22′′) bil­ det, wobei in der Nähe von deren Basis eine ringförmige Schwächungszone (33) der Ampulle vorgesehen ist, daß die Einrichtung zum Zerbrechen der Ampulle aus einem Zylin­ der (23) besteht, dessen Durchmesser dem des Hohlraums im Schaft des Kolbens (13) entspricht, dessen Höhe geringer ist als die Länge der Spitze (22′′), der am Boden des Hohl­ raums (21) hinter dem Filter (27) gelagert ist und eine zylindrische Durchgangsbohrung (34) aufweist, deren Durch­ messer geringfügig größer ist als der durchschnittliche Durchmesser des Endteils der Spitze (22′′) und deren gegen­ über der Längsachse des Zylinders (23) geneigte Längsachse die Längsachse des Zylinders (23) in der Nähe der oberen Grundfläche des Zylinders schneidet, sowie dadurch, daß der Zylinder (23) mit dem Stopfen (26) der Kammer (21) zusammenwirkt, der von außen nach innen in Längsrichtung verschiebbar ist, um an der Spitze (22′′) der Ampulle ein Biegemoment angreifen zu lassen, das in der Lage ist, die Ampulle im Bereich der Sollbruchstelle (33) zu Bruch gehen zu lassen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis (22) für die flüssige Komponente aus einer im wesentlichen zylindrischen Glasampulle besteht, deren beiden Kopfteile in Längsrichtung nach außen in die Länge gezogen sind und dadurch eine Spitze (22′′) bilden, daß die Einrichtung zum Zerbrechen der beiden Kopfteile der Ampulle aus einem Zylinder (23) besteht, der auf dem Boden des Hohl­ raums (21) hinter dem Filter (27) gelagert ist und mit dem Stopfen (26′) der Kammer (21) zusammenwirkt, der in Längsrichtung von außen nach innen beweglich ist und auf der Seite des Hohlraums (21) eine zylindrische Bohrung (42) aufweist, deren gegenüber der Längsachse des Stopfens (26′) geneigte Längsachse die Längsachse des Stopfens in der Nähe seiner unteren Grundfläche schneidet.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Behältnis (22) für die flüssige Kompon­ ente aus einem Metall- oder Kunststoffzylinder besteht, der in seinem Inneren mit einem mit dieser Flüssigkeit nicht reagierenden Material beschichtet ist, und die Ein­ richtung für das Zerbrechen dieses Behältnisses aus einem Zylinder (43) besteht, dessen Durchmesser dem des Hohlraums des Schafts des Kolbens (13) entspricht und der auf dem Boden des Hohlraums (21) hinter dem Filter (27) gelagert und mit einer Spitze (44) versehen ist, mit der die untere Grundfläche des Metall- oder Kunststoffzylinders perforiert werden kann, sowie aus dem Stopfen (26′′) der Kammer (21), der auf der Seite des Hohlraums (21) eine zweite Spitze (45) aufweist, die dazu dient, die obere Grundfläche des Behältnisses (22) zu perforieren, wobei das Zerbrechen der beiden Kopfteile durch die gemeinsame Einwirkung des Zylin­ ders (43) und des Stopfens (26′′) erfolgt, wenn der Stopfen (26) von außen in Längsrichtung gegen das genannte Behält­ nis gepreßt wird.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (23) der Einrichtung zum Zerbrechen der Ampulle mit einer Drucktaste (40) zusammenwirkt, die in den Hohlraum (21) des Kolbens (13) vorsteht und von außen in einer zur Längsachse der Ampulle senkrechten Richtung verschiebbar ist, wobei diese Drucktaste an dem oberen glatten Endabschnitt der Seitenwand des Schafts des Kolbens (13) in der Nähe des Griffs (29) dieses Kolbens in einer mit einer Dichtung (41) versehenen Bohrung (47) gelagert ist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Zylinder (23) an jeder Grundfläche mit vier strahlenförmig in einem Winkelabstand von 90° ange­ ordneten Nuten (36) versehen ist, die jeweils paarweise von vier an der seitlichen Oberfläche des Zylinders und parallel zur Längsachse desselben verlaufende Nuten (36′) miteinander verbunden sind.