JP3098038B2 - 骨用セメントを調製し移送する方法と装置 - Google Patents

骨用セメントを調製し移送する方法と装置

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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、一般に、粉末状ポリマー成分を液体モノマ
ー成分と混合して高分子反応生成物として生成される自
己硬化型骨用セメント（接合剤）を調製し移送する方法
と装置に関する。
より詳しくは、本発明は、単一の即座に使用可能な器
具を用いて、真空排気した混合チャンバー内に上述の粉
末と液体成分（前もって殺菌し別々の成分チャンバーに
収容したもの）を同時に注入し、その内部で成分を均一
混合し（て粉末を完全に湿らせ）、重合プロセスで生成
したセメントを、手術の過程で必要となったときに移送
して、骨用セメントを調製し移送する方法と装置に関す
る。
均一混合は、両成分チャンバーの内容物を個々の一方
向ノズルを経由して混合チャンバーの減圧効果を同時に
受けさせ、両成分チャンバーを混合チャンバーに連通さ
せ、もって混合チャンバー内に粉末を飛散させるととも
に液体を噴霧することによって、達成される。ノズル
は、（混合される骨用セメント構成成分の種類と量に応
じて）予め定められた仕様で設計され配向されており、
成分が混合チャンバー内で予め決めた距離を保って相互
に作用し、均一反応生成物を生じる均一な粉末飽和と完
全混合が確保される。
従来技術の簡単な説明 多くの整形外科手術において、ピンや人工関節のよう
な移植体（移植片、埋没物）を骨に取り付けるために接
合材料を用いることが必要である。セメントを必要とし
ない移植技術が進歩しているにも拘らず、このような用
途の骨用セメントに対する需要は増加している。その理
由は、骨用セメントが顕著な適応性を有しており、外科
医はその引っ張り強度と作業性のためにセメントを特定
するのが通常であるからである。
外科用に用いられるセメントは、一般に、両成分の共
重合によって必要に応じて調製される高分子材料であ
る。かなり迅速な硬化材料が必要となるため、手術室の
無菌区域での手術の過程で外科医のアシスタントによっ
てほとんどの場合が調製される。セメントの調製は、適
当な容器内で上記の両成分を混合するものである。
セメントは、通常、モノマーとポリマーの反応生成
物、例えばメチルメタクリラートモノマーとポリメチル
メタクリラートもしくはメチルメタクリラート−スチレ
ンコポリマーである。所望の特性を備え、移植体の所望
の固定をなすセメントを得るには、均一な反応生成物が
製造されるように化合物を一様にかつ完全に混合する必
要がある。
粉末状ポリマー成分と液体モノマー成分から形成され
るポリメチルメタクリラート骨用セメントを調製し移送
するための多くの方法がある。しかし、公知のものは以
下に述べる様々な欠点を有しており、品質（強度、耐性
等）の良い結合剤を調製することは困難であった。
湿潤状態にある粉末の量を最大にして混合物からでき
るだけ多くの空気を遮断（および／または除去）するた
めには、注意深い混合が必要とされる。これらの二つの
目的を達成できないと、重合していない粉末となった
り、最終反応生成物のセメント混合物中に気泡が混入す
ることになる。これらの混入物により、セメント並びに
関与する移植体の長期的な性能が損なわれる恐れがあ
る。
さらに、ポリメチルメタクリラートセメントを混合す
る公知の方法は、上記の成分を混合するときに生成され
る有害な煙霧（ガス）を処理する必要があること、また
セメントの利用できる作業時間（セメントが硬化するま
での時間）が短いことから、しばしば複雑なものとなっ
ている。
上述の問題点があるが、製造者は念入りな努力を行っ
て、例えば、真空ポンプ（減圧ポンプ）に連結された成
分混合チャンバーを用いて煙霧をフィルターに通し、よ
り均一なセメント混合物をつくらんとすべく混合パドル
を用い、圧縮技術を用いて混合物から空気を「絞り」出
し、分配ガンを用いてガンに入れられた予め混合した材
料を放出する等によって、骨用セメントを調製し移送す
るシステムを改良した。
これらの公知の方法にはいくつかの理由で固有の問題
があった。真空チューブを接続しなければならず、また
混合パドルを係合させなけばならないが、粉末成分の均
一な飽和を確保できず、混合域から有害な煙霧を除去し
なければならず、どのようなものでも予め混合したセメ
ントを分配装置に実際に入れなければならない。
さらに、２つの成分はそのものが分離した包装（収容
体）から取り出されて混合チャンバー内に入れられなけ
ればならない。モノマーとセメント粉末は同じ方法では
殺菌できないので、別個の包装が必要となる。液体成分
は無菌包装を必要とする一方、粉末成分はガンマ殺菌を
行わなければならない。
２つの殺菌包装は、典型的には異なった構造体からな
るものである（通常は液体にはガラス瓶で粉末にはプラ
スチック包）。さらに、二つの成分は異なった粘凋性、
密度および混合特性を有している。上述の因子は全て重
要な混合工程を難しいものにしている。
技術の現状を例証する数件の発行特許を参照しながら
以下に説明するように、先行技術では、例えば、圧縮力
を用いて、セメントの形成中にセメント混合物から空気
を除去したり、真空パック固体成分チャンバーを用いて
固体粒子間の空隙に液体成分を引き込んで更に均一な成
分混合を達成したり、反応工程中に生じる煙霧をフィル
ターに通したりすることによって、上記の多くの課題を
解決することを試みている。
特に、米国特許第4,758,096号のGunnarsson、米国特
許第4,966,601号のDraenert、米国特許第5,051,482号の
Tepic、米国特許第4,974,168号と第5,100,241号のCha
n、米国特許第5,114,240号のKindt−Larsenら（および
対応のデンマーク特許第2355/89号）を、骨用セメント
調製・移送技術の現在の状況を例証するために以下に言
及する。
これらの特許は、広くは２種類のシステムを対象とし
ている。混合プロセスに真空を用いるシステムと、圧縮
力を用いて骨用セメント成分を混合するシステムであ
る。
特に、1988年７月19日発行の米国特許第4,758,096号
のGunnarssonは真空中で骨用セメント成分を混合する装
置を教示する背景技術を示す文献である。該文献では、
減圧容器内でセメントを混合する主たる利点として、反
応生成物中に残存する空気量を最小化することができる
ことを挙げている。
Gunnarssonの技術では、骨用セメントを混合容器中に
入れた後に、混合容器を外部の真空源に連結するること
が必要である。真空にした後は、成分を手作業で攪拌し
て混合物を作る。
このようなシステムは、真空中で混合工程を実施する
ことによって混合物中の空気の量を低減させるけれど
も、反応工程が始まる前に全ての粉末を湿らせることは
確実にはできない。上記したように、この課題を解決し
ないと、重合していない粉末が混合物中に含まれ、最終
のセメント製品中にそれが残ることになる。
さらに、Gunnarssonの教唆は、（両成分を入れた後
に）混合チャンバーを減圧するために別個の真空ポンプ
を用いることを必要とし、該真空ポンプは手作業での接
続を必要とするとともに混合工程の開始前に始動遅れが
生じる。反応成分は共に混合チャンバー内に既に入れた
状態（相互に反応している状態）であるので、この遅れ
は完全混合を達成できる貴重な時間を無駄にする。
真空中で骨用セメント成分を混合する技術の他の例
は、英国特許第5,051,482号のTepicと、米国特許第4,97
3,168号と第5,100,241号のChanによって開示されてい
る。
1991年９月24日発行の米国特許第5,051,482号のtepic
は、モノマーが入れられている真空パック粉末チャンバ
ーを用いて自己硬化２成分粉末液体骨用セメントを調製
する方法と装置を開示している。Tepicシステムは、真
空下でさえ最終の硬化したセメント物質を弱める空気を
含有してしまう結果となる（Gunnarssonによって必要と
されるような）機械的攪拌の必要性を解消するように設
計された。
しかし、Tepicも、Gunnarssonのように、反応工程が
始まる前に全ての粉末を液体骨用セメント成分で完全に
飽和させることを確実に行うという課題を解決していな
いばかりか、着目すらしていない。
Chanは、1992年３月31日発行の米国特許第5100,241号
と米国特許第4,973,168号において、第１の所定量の自
由に流れる粉末状固体骨用セメント成分を真空下で含む
内部空間を有するカートリッジミキサーと、第２の所定
量の液体骨用セメント成分を含むアンプルと、相互に流
体が流れるようにカートリッジミキサーとアンプルを連
結する流体移送機構とを具備する２成分骨用セメント混
合システムを教唆している。
Chanによって開示された２成分骨用セメント混合シス
テムによれば、混合物中に空気を混入させることなく、
液体モノマーと固体ポリマー骨用セメント成分を真空混
合することが可能となり、モノマー移送の間および／ま
たは移送後にカートリッジミキサー中への空気の流入を
防止する。混合プロセス自体はカートリッジミキサー内
で混合部材を往復動させることにより行われる。
しかし、Chanは、上記において引用した他の文献と同
様に、反応プロセスが始まる前に粉末の全てを液体骨用
セメント成分で完全に飽和させるような方法と装置を教
唆するものでも、請求するものでもなく、示唆すらする
ものでもない。
さらに、真空下で骨用セメント成分を混合するChanの
システムは、所定の度合の冷凍を用いてセメントの硬化
速度を制御し、ついで混合物を加圧してセメント混合物
中にガス状材料が取り込まれるのを防止しようとするも
のである。
従って、Chanによって考えられたシステムは、粉末を
完全に湿潤させるという課題を解決していないばかり
か、操作が過度に複雑なものである。
Draenertは、1990年10月30日に発行された米国特許第
4,966,601号において、排気可能な骨用セメント注射器
を用いて骨用セメントを混合し施与する装置を開示して
いる。開示された注射器システムは、その施与前に骨用
セメントを収容する容器と、容器内の骨用セメントを予
圧縮する圧力発生装置と、真空チューブを備え、容器上
に配設（およびフランジにより保持）され、減圧工程中
に逃げる煙霧を吸引して、施与される骨用セメントの空
隙率を低減するようなベルとを具備している。
Draenertのシステムにおいて用いられている真空は、
排気のためのものであり（上記で引用した他の文献に開
示されたような骨用セメント成分の混合のためのもので
はない）、またDraenertは圧縮力を用いてセメント混合
物から空気を絞り出すものであることに留意すべきであ
る。さらに、Draenertは、上述した均一混合（粉末の完
全飽和）の課題を解決する方法を教唆も、請求もするも
のではなく、示唆すらするものでもない。
最後に、1992年５月19日に発行された米国特許第5,11
4,240号において、Kindt−Larsenらによって開示された
（また対応のデンマーク特許第2355/89号に開示され
た）、真空を用いて骨用セメントを混合する他のアプロ
ーチ法を参照すると、現在の技術の状況をさらに充分に
理解できる。
Kindt−Larsenらによれば、ペースト状材料は粉末状
成分を含有する第１シリンダーと液体成分を含有する第
２シリンダーを具備する混合装置によって得られる。第
１シリンダーは、閉塞した第１端部と排出手段を備えた
反対側の第２端部を有している。第２シリンダーは、閉
塞した第１端部と第１シリンダーの閉塞した第１端部を
ピストン状に液密的に収容する反対側の第２端部を有し
ている。
また、上記装置は、第１シリンダーの閉塞した第１端
部を介して第１と第２シリンダーの内部空間を連通させ
る手段を有しており、かかる構成によって、第１シリン
ダーが第２シリンダー内に押し込まれたときに、第１シ
リンダーからの液体が、第１シリンダーに含まれる粉末
状成分の空隙中に注入されてペースト状のセメント性材
料を作り出すようになっている。
Kindt−Larsenらの装置は、閉塞（コーキング）ガン
によって作り出される圧力を用いて分離した粉末と液体
成分を強制的に混合するように作用する。特に、液体モ
ノマーは、収容されている粉末中を強制的に通過させら
れ、粉末室から空気を除去する。重合過程で発生した空
気と煙霧は活性炭素フィルターを通じて排気される。２
成分を圧縮することで、空気と煙霧の双方が排気され
る。
このように、Kindt−Larsenらの文献において開示さ
れているようなシステムは、かけられる圧縮力によって
除去されない取り込み気泡を含有し、非重合粉末によっ
て生じる混入物を含有したセメントを作り出してしまう
ものである。さらに、Kindt−Larsenらによって開示さ
れた形式のシステムは、混合プロセスが起こっている間
に煙霧が排気されフィルターを通されることが必要で、
煙霧を吸収する木炭フィルターを必要とするとともに、
モノマーと粉末を混合して煙霧を絞り出すために、比較
的信頼できない力（手動操作でかけられる圧縮力）の使
用を必要とする。
上記の文献に示されるような技術の状況に鑑みると、
上記の粉末状および液体骨用セメント成分の反応生成物
として生成されるセメント混合物への非重合粉末の混入
の恐れを低減する方法と装置を提供することが望まし
い。
このためには、重合が始まる前にモノマーができるか
ぎり粉末を湿らせた均一の粉末／モノマー混合物を調製
してセメントの耐性を改善する方法と装置を提供するこ
とが望ましい。
さらに、粉末を液体モノマー成分で完全に湿らせるの
みならず、生成される反応生成セメント混合物からでき
るかぎり多くの空気を遮断並びに除去し、反応生成物へ
の気泡の混入の恐れを最小にして、セメントの耐性をさ
らに改善する方法と装置を提供することが望ましい。
またさらに、上記の両成分が混合されるときに生じる
有害な煙霧や他のガスの排気処理において、真空ポン
プ、真空ホース、別個の排気システム、フィルター等を
用いる必要のない方法と装置を提供することが望まし
い。
しかも、骨用セメント成分の添加、真空系の接続等を
必要とせず、セメント調製作業を通じて無菌骨用セメン
ト成分の完全性を維持し、セメント移送ユニットと協働
するように設計されてセメント調製と移送プロセスを完
結させる、単一の即座に使用可能な装置を用いて、骨用
セメントを調製することを可能にする方法と装置を提供
することが望ましい。
また、上記の無菌骨用セメント成分を収容する何れか
のもしくは双方の手段（収容体、薬瓶、成分収容室等）
からの排気を必要とせず、混合操作自体を行う前に上記
の反応性成分を一緒にする必要のない骨用セメント調製
方法と装置を提供することが望ましい。
発明の概要 従って、上記の粉末状および液体骨用セメント成分の
反応生成物として生成されるセメント混合物中への非重
合粉末の混入の恐れを低減する方法と装置を提供するこ
とが発明の目的である。
この目的を達成するに、重合が始まる前に粉末ができ
る限り液体モノマーで湿らされた粉末／モノマー均一混
合物を調製する方法と装置を提供することが発明の他の
目的である。
発明の更なる目的は、粉末を液体モノマー成分で完全
に湿らせるのみならず、得られる反応生成物であるセメ
ント混合物からできるかぎり多くの空気を遮断並びに除
去する方法と装置を提供することである。
またさらに、上記の成分が混合されるときに生じる有
害な煙霧や他のガスの排気処理において、真空ポンプ、
真空ホース、別個の排気システム、フィルター等を用い
る必要のない方法と装置を提供することが発明の目的で
ある。
さらにまた、骨用セメント成分の添加、真空系の接続
等を必要とせず、セメント調製作業を通じて無菌骨用セ
メント成分の完全性を維持する、単一の即座に使用可能
な装置を用いて骨用セメントを調製することを可能にす
る方法と装置を提供することが発明の目的である。
発明のさらに他の目的は、上記の単一の即座に使用可
能な装置と組み合わせて、標準的で商業的に入手可能な
コーキングガンを用いて、セメントの調製と移送プロセ
スを完結させるセメント移送能を提供することである。
発明のまたさらに他の目的は、上記の無菌骨用セメン
ト成分を収容する何れの容器からも排気を必要とせず、
混合操作自体を行う前に上記の反応性成分を一緒にする
必要のない骨用セメント調製移送方法と装置を提供する
ことである。
発明の一側面では、混合プロセスの一部として粉末を
完全に飽和させるようにして、双方の成分を分離した混
合チャンバーに吸い込むために真空が用いられる。
発明の第１の側面に係る粉末状および液体成分を混合
する混合装置は、（ａ）第１排気容器、（ｂ）粉末状成
分を含有する第２容器、（ｃ）液体成分を含有する第３
容器、および（ｄ）上記第１容器に上記第２およぶ第３
容器を同時に連結する手段であって、粉末状および液体
成分が第１容器内にその内部の真空によって同時に吸い
込まれるようにする手段を具備する。
発明の他の側面においては、粉末状成分と液体成分を
混合する方法は、（ａ）第１容器を排気し、（ｂ）液体
成分を含有する第２容器と粉末状成分を含有する第３容
器を設け、（ｃ）第１容器の排気後に該第１容器に第２
および第３容器を同時に連結して、粉末状成分と液体成
分を第１容器内に同時に吸い込まれるようにする工程を
具備する。
発明によって考慮される更なるプロセスは、粉末状ポ
リマー成分を液体モノマー成分と混合したときに高分子
反応生成物として生成される自己硬化骨用セメントを調
製し移送する方法（および対応する装置）において、
（ａ）粉末状ポリマー成分と液体モノマー成分を別個の
成分チャンバーに収容する工程と、（ｂ）粉末状ポリマ
ー成分と液体モノマー成分を減圧混合チャンバーに同時
に注入する工程と、（ｃ）混合チャンバー内の成分を均
一に混合して、粉末状ポリマー成分に液体モノマー成分
を飽和させる工程とを、具備するものである。
発明のこの側面では、同時注入工程は、各成分チャン
バーと排気混合チャンバーの間の分離流路を同時に開放
する手段を用いて、別個の成分チャンバーの内容物を同
時に混合チャンバーの減圧効果を受けさせる工程をさら
に具備する。
発明によって考慮される更に他の方法は、成分混合プ
ロセスの一部として、所定量の粉末状成分を所定容積の
液体成分と飽和させる方法において、（ａ）チャンバー
内に粉末状成分を放散し、液体成分を噴霧する拡散手段
を具備する真空注入システムを用いて、粉末状成分と液
体成分を混合チャンバー内に同時に注入する工程と、
（ｂ）粉末状成分と液体成分がチャンバー内において所
定の距離を保って相互作用するように拡散手段を配置す
る工程とを具備する方法である。
発明の更に他の側面は、先端が延入する減圧混合チャ
ンバー内で、根端に付設された第１チャンバーに収容さ
れた粉末状成分を、根端に付設された第２チャンバーに
収容された液体成分と混合するシステムの一部として用
いられるプランジャーヘッドにおいて、（ａ）混合チャ
ンバーの真空内に第１および第２成分チャンバーの内容
物を同時に注入する手段と、（ｂ）混合チャンバー内に
おいて粉末状成分と液体成分を均一混合して粉末状成分
を液体成分で飽和させる手段とを具備するプランジャー
ヘッドに関する。
発明のこの側面では、同時注入手段は、第１および第
２の成分チャンバーの内容物に同時に混合チャンバーの
減圧効果を受けさせる手段をさらに具備し、該手段は、
また、タイミング手段、シール穿孔手段および成分拡散
手段の組合せを具備し、（ａ）第１成分チャンバーと減
圧混合チャンバーの間の上記プランジャーヘッドを通る
第１流路と、（ｂ）第２成分チャンバーと減圧混合チャ
ンバーの間のプランジャーヘッドを通る第２流路とを同
時に開口させる。
発明は、また、上記のプロセスの生成物にも関する。
発明は、セメントの耐性を高めるべく設計された真空
注入システムを備えた単一の即座に使用可能な装置を用
いて、骨用セメント、および、均一に混合される必要の
ある粉末と液体成分の他の混合物を調製する方法と装置
を特徴とする。真空ホースの別個の接続、もしくは空気
および／または煙霧に対する別個の排気システムを発明
の実施に必要としない。
本発明のこれらの目的および他の目的、実施態様およ
び特徴、並びにそれを得る方法は、次の詳細な説明を添
付の図面を参照しながら読むと、当業者に明らかとな
り、発明そのものを最もよく理解できるであろう。
図面の簡単な説明 図面において、複数の図を通して同様な部材には同様
な参照符号を用いる。
図１は、発明に係る骨用セメント調製・移送装置の部
分断面図である。装置は即座に使用できる状態で示され
ている。
図1Aは、図１に示されたナイフブレード組立体とタイ
ミング手段を備えたナイフブレードカラーの展開図であ
る。
図２は、セメントが調製され、装置からほぼ分配され
た後の、図１に示した装置の部分断面図である。
図３は、図１に示した装置のＡ−Ａ線に沿う断面図
で、モノマーと粉末ハンバーの相互の配置および発明に
係るナイフブレードカラーを示す。
図４は、図１に示した装置のＢ−Ｂ線に沿う断面図
で、発明に係るプランジャーヘッドに設けられたモノマ
ーと粉末拡散ノズルの配置を示すものであり、プランジ
ャーヘッドの図は装置の減圧チャンバー側から上記のナ
イフブレードカラーの基部を見たものである。
好適な実施態様の説明 本発明の好適な実施態様の教示し、上述した本発明の
種々の側面を例証するために用いる骨用セメントの調製
・移送装置を図１に示す。図１に示す装置は即座に使用
できる状態で示されている。
特に、図１は、図示の組合せ（装置100を構成）で
は、（ａ）粉末状ポリマー骨用セメント（あるいはより
一般的には２成分混合物の任意の粉末状成分）と液体モ
ノマー骨用セメント成分（あるいはより一般的には２成
分混合物の任意の液体成分）を、別個の成分チャンバー
に収容し、（ｂ）排気混合チャンバー内に粉末とモノマ
ーを時系列的かつ段階的に放出して、該混合チャンバー
内に収容粉末成分と液体成分を同時に注入し、（ｃ）混
合チャンバー内で成分を均一に混合し、粉末状ポリマー
成分を液体モノマー成分で飽和させて、セメント中に混
入する可能性のある他の混入物を最少にするために用い
られる構成部材の全体を示す。
図１に示された発明の実施例に示されている構成部材
は、主真空シール101、粉末チャンバー102、モノマーチ
ャンバー103、粉末チャンバー102用の内部膜取付ブロッ
ク（取付部材）104、モノマーチャンバー103用の内部膜
取付ブロック（取付部材）105、モノマーチャンバー103
用の内部膜シール106、粉末チャンバー102用の内部膜シ
ール107、ナイフブレードカラー（環状部材）108aとナ
イフブレード管108bを含む中空のニードル（針）ナイフ
ブレード組立体（アセンブリ）108、ナイフブレードカ
ラー（環状部材）109aとナイフブレード管109bを含む中
空のナイフブレード組立体109、モノマーチャンバー103
用のタイミング手段を備えたナイフブレードカラー11
0、ナイフブレード組立体108の管腔内に延入するタイミ
ング手段縁部110a、ナイフブレード保持縁部110b、粉末
チャンバー102に関連するタイミング手段付きナイフブ
レードカラー111、以下に挙げる排気混合チャンバー123
をシールするめのモノマー成分用の外部膜シール112、
同様に排気混合チャンバー123をシールするための粉末
状成分用の外部膜シール113、モノマー成分拡散器114、
粉末状成分拡散器115、混合チャンバーの先端に位置す
る膜シール116、ナイフブレード取付カラー117、スクレ
ーパーブレード118、Ｏリングプランジャーシール119、
可撓性袋（ブラッダー）120、粉末プランジャー121、ナ
イフブレード122、および、排気混合チャンバー123、プ
ランジャーヘッド124および圧縮ブロック125である。
上述の各部材の機能と、これら部材が上述した発明の
目的を如何にして達成するかを、図２−４と共に図１を
更に参照して、詳細に説明する。図１に示され開示され
たナイフブレード組立体とタイミング手段を備えたナイ
フブレードカラーの破断図として、図1Aを参照する。
例証のためのみであるが、粉末状ポリマー成分を液体
モノマー成分と混合したときの高分子反応物として生成
された自己硬化型骨用セメントが、手術、例えば人工関
節を取付けるような手術の間に移送するために調製され
ると想定する。
また、図１に示される構成部材が図示のように組み立
てられ、無菌粉末チャンバー102に収容された殺菌粉末
状ポリマー成分と、無菌モノマーチャンバー103内に収
容された殺菌液体モノマーを含有していると想定する。
双方のチャンバーは、例えば、ポリエチレンのような成
形材料を用いて製作することができる。
チャンバー102、103等の成分チャンバー内にこれらの
成分を入れ、成分が無菌であるようにする技術は、当業
者にはよく知られている。従って、これらの技術は、発
明自体の一部を構成するものではないので、ここではこ
れ以上議論しない。
発明の一側面において新規であるのは、粉末状ポリマ
ー成分と液体モノマー成分を別個の成分チャンバーに収
容し、収容した成分を減圧された混合チャンバー内に同
時に注入し、混合チャンバー内で成分を均一に混合し
て、粉末状ポリマー成分を液体モノマー成分で完全に飽
和させる工程である。これらの工程を、手術の過程で、
耐性のあるセメント製品が即座に調製され、移送される
ことを確保する工程とともに、図１を参照して、詳細に
（これらの工程を実施するために適当な装置とともに）
説明する。
調製および移送手順の開始に際して、図１に示される
ように好ましくは外面に接して接合された粉末チャンバ
ー102とモノマーチャンバー103を、例えば、手作業で押
圧できるブロック（押圧部材）125によって、図１に示
されるような所期位置から前方に押し出す。
双方のチャンバーは一緒になって前方に移動し、膜取
付ブロック104と105を、内部膜シール107と106ととも
に、中空のナイフブレード組立体109と108の一部をそれ
ぞれ形成するナイフブレード管109bと108bに対して押圧
することとなる。この動作は、内部膜シールを破裂さ
せ、２段階操作の第１段階を完結させて収容成分を排気
混合チャンバー123内の真空状態に同時にさらすもので
ある。
発明の好適な実施態様では、上記の取付ブロック104
と105は、例えば、ポリエチレンのような成形材料によ
って製作することができる。加えて、発明の好適な実施
態様によれば、ここに記載されている全てのシールは、
例えば、コラミネートもしくは単層フィルムを用いて製
作することができる。
発明の好適な実施態様では、ナイフブレード組立体10
8は、ナイフブレードカラー108aと中空の「注射器状」
ナイフブレード管108bを具備している。ナイフブレード
管108bの根端の第１穿孔端は、シール106を担持する取
付ブロック105が上記のようにして前方に押圧されて管1
08b内に圧入されたときに、シール106を破壊するように
機能する。
カラー108aは、例えば、ポリエチレンのような成形材
料を用いて製作することができる。ナイフブレード管10
8bは、例えば、金属製で、端部が接触するシール部分を
破壊して保持するように構成された鋭利な切り込み端部
を有している。
シール106を破壊すると、液体モノマーが排気混合チ
ャンバー123に入る流路を形成し始める。該流路は、以
下に詳細に記載されるように、ナイフブレード108bの先
端に位置する第２の穿孔端によってシール112が破壊さ
れた後に形成が完了する。
同様に、発明の好適な実施態様によれば、ナイフブレ
ード組立体109はナイフブレードカラー109aと、より大
きく（ナイフブレード管108bとの比較）、好ましくは丸
いナイフブレード109bを具備しており、該ナイフブレー
ドは、粉末チャンバー102と混合チャンバー123の間の流
路が以下に記載するようにして最終的に開放されたとき
に、排気混合チャンバー123内に所定量の粉末が吸引さ
れるように十分な内径を有している。
カラー108aと同様に、カラー109aは、ポリエチレンの
ような成形材料を用いて製作することができる。ナイフ
ブレード管109bは、ナイフブレード管108bと同様に、
（例えば）金属製で、端部が接触するシール部分を破壊
して保持するように構成された鋭利な切り込み端部を有
している。
ナイフブレード管109bの根端の第１穿孔端は、シール
107を担持する取付ブロック104が上記のようにして前方
に押圧されて管109b内に圧入されたときに、シール107
を破壊するように機能する。この動作の結果、粉末状ポ
リマーが排気混合チャンバー123に入る流路を形成し始
める。該流路は、以下に詳細に記載されるように、ナイ
フブレード管109bの先端に位置する第２の穿孔端によっ
てシール113が破壊された後に形成が完了する。
収容成分を排気混合チャンバー123内の真空状態に同
時にさらすという２段階操作の第２段階は、中空ナイフ
ブレード組立体108と109が取付ブロック104と105の先端
によって、外部膜シール112と113に向けて前方に押し出
されるときに始まる。これは、シール106と108が破壊さ
れた後に継続してブロック125に圧力がかけられるの
で、起こる。シール112と113は、シールがナイフブレー
ド組立体108と109によって同時に破壊されるときまで、
成分チャンバーの内容物を排気混合チャンバー123の真
空状態から隔離するために設けられている。
図１に示されている発明の実施態様にあっては、ナイ
フブレードは、一緒に前方に移動するように構成され、
タイミング手段を備えたナイフブレードカラー110と111
によって引き起こされる別の第２の遅延後に、ナイフブ
レード管108bと109bの第２の穿孔端が外部膜112と113を
同時に破壊するようになっている。
発明の好適な実施態様によれば、タイミング手段機能
は、タイミング手段を備えた各ナイフブレードカラーに
弾性縁部を形成することによって実現することができ、
かかる各縁部はナイフブレード組立体の管腔内（特に各
ナイフブレードカラーの経路内）に延び、上記の２段階
操作の第２段階の間にナイフブレードカラーに対して押
圧される取付ブロックに十分な圧力がかけられるまで、
ナイフブレード組立体が前方に移動するのを防止する。
ひとつのそのような縁部の一部が縁部110aとして図１に
示されている。縁部110aは、ナイフブレードカラー108a
の排気混合チャンバー123に向く側に接触するように設
計されている。
また上記に代えて、発明では、タイミング手段を備え
たナイフブレードカラーに形成された硬いタイミング手
段縁部に対して押圧されたときに収縮し、もってナイフ
ブレードカラーが適当な時に前方に移動するのを許容す
る弾性ナイフブレードカラーを使用することも考えられ
る。
縁部110a（およびタイミング手段111を備えたナイフ
ブレードカラーから延びる対応縁部）の目的は、粉末／
モノマーシール（106と107）が破壊される前にナイフブ
レードがシール112と113を貫通することを防止すること
にある。均一混合を確実なものにするには、タイミング
は極めて重要であり、排出手順は、上記のタイミング手
段もしくは等価な手順の排出機能をなす手段によって制
御されるようになっている。
発明の好適な実施態様によれば、図１に示されるナイ
フブレード組立体の保持縁部110bによって実証されるよ
うな、タイミング手段を備えた各ナイフブレードカラー
に更なる縁部（突部）が形成されている。縁部110bの目
的は、ナイフブレードカラー108aがモノマー成分拡散器
114の作動に干渉しないようにすることにある。同様の
縁部が、ナイフブレードカラー109aが粉末成分拡散器11
5の作動に干渉しないようにするために、タイミング手
段を備えたナイフブレードカラー111についても考えら
れる。
タイミング手段を備えた上記のナイフブレードカラー
は装置100を組み立てるときの固定ブロックともなる。
シール112と113が破壊された後は、排気混合チャンバ
ー123内の真空は各チャンバーから粉末とモノマーをそ
れぞれ吸引する。粉末とモノマーがチャンバー102と103
からそれぞれ排出されると、除かれた部材容積は粉末プ
ランジャー121とモノマー袋120によって置換される。こ
の置換により空気が混合物内に入るのが防止される。
各チャンバーから吸引された粉末とモノマーは貫通路
を通って中空のナイフブレード管108bと109b内に入り、
図１に示す一方向ダックビル（duckbill）バルブ／拡散
口（ここではしばしば拡散口と称する）に入る。これら
拡散口は、モノマー成分拡散器114と粉末成分拡散器115
として図１に示されている。
上記したように、発明の好適な実施態様によれば、ナ
イフブレード管は、それが破壊するシールの任意の部分
が、ナイフブレード管を通る成分の流れに干渉しないよ
うに、設計されている。
発明の好適な実施態様によれば、一方向バルブ／拡散
器口114と115が３つの主たる機能を果たすように設計さ
れている。粉末とモノマーの減圧チャンバー内への制御
放出、注入、均一分散をもたらさなければならない。ま
た、モノマーが粉末出口の回りの粉末を重合させ、出口
が粉末を閉塞し、粉末チャンバー102内への粉末の完全
な放出を妨げることがないようにしなければならない。
さらに、ダックビルバルブは、粉末とモノマーの混合物
が混合チャンバーから分配されるときに、これら混合物
が粉末／モノマーチャンバー内に戻ってしまうことを防
止するように機能しなければならない。
上記の機能を果たす一方向バルブ／拡散器口の設計は
当業者の技量の範囲内であり、発明自体の部分を構成し
ない。発明の好適な実施例に係る一方向バルブ／拡散器
口はシリコン製で、上記の拡散能と逆流阻止機能を有す
るディユロメータ（durometer）を達成する。
上記の粉末とモノマーの減圧チャンバー内への制御放
出、注入、均一分散は、粉末状成分が液体成分によって
完全に湿らされた均一混合物を作り出すように意図され
ている。これは、発明の好適な実施態様によれば、双方
の一方向バルブ／拡散器口（またここでは「拡散手段」
と称される）を、排気混合チャンバー123内で粉末状成
分と液体成分が所定距離を保って相互作用をするように
配向させることによって達成することができる。
上記の所定距離は、混合される液体と粉末の量と種
類、用いる一方向バルブ／拡散器口の構造、混合チャン
バーの形状等の因子に基づいて経験的に決定することが
できる変数である。これらの因子とは独立に、目的は同
じ、つまり、可能な最大量の粉末を液体成分と飽和させ
ることである。
発明によって考えられる方法と装置の説明を継続する
と、上述したように、粉末とモノマーは、シール112と1
13が同時に破壊された後に、排気混合チャンバー123内
に同時に注入され混合される。
発明の一実施例では、この手順が完了した後（大抵の
骨用セメントの場合は２−４秒かかる）、図１に示す全
組立体がついで攪拌され（カートリッジを手作業で上下
に振ったりして）、２つの成分の完全混合が確実になさ
れる。
大抵の骨用セメントの場合は、使用者は、以下の工程
を行って混合物を圧縮して混合プロセスを完結させ、手
術の際に必要に応じてセメントが移送される混合物分散
段階を開始するまで、60−180秒待たなければならな
い。末端の使用者は、上述の圧縮分配操作を開始する前
に若干の時間をとることによって骨用セメントの粘度を
制御することができる。
上述の待ち時間に続いて、本発明の好適な実施態様で
は、使用者は、図１に示される装置100のナイフ取付カ
ラー117を1/4回転回すことによって主真空シール101を
破壊する。発明の一実施態様によれば、主真空シール10
1は、例えば、ミクロ刻みブレードを用いる穿孔によっ
て破壊することができる。このようなブレードはナイフ
ブレード122として、図１のナイフブレードカラー117に
設けられた状態で示されている。
図１に示される発明の実施例では、主真空シール101
は、２成分チャンバーとプランジャーヘッド124との間
でプランジャーヘッド124に近接して位置させられてい
る。代わりに、主真空シール101をプランジャーヘッド
から遠い位置に位置させてもよい。
主真空シール101は、例えば、プランジャーヘッド124
の外面上に共押出しもしくはラミネートされたフィルム
によって実現することができるが、その目的は、プラン
ジャーヘッド124が排気混合チャンバー123内に吸引され
るのを防止し、排気混合チャンバー123から真空度の損
失を防止することにある。
発明の好適な実施態様では、他のシール、すなわち、
図１に示されたようなＯリングプランジャーシール119
が要求される。Ｏリングプランジャーシール119は、ゴ
ム製Ｏリングシールを用いて実現できるが、図１に示さ
れた装置が保存されている間、排気混合チャンバー123
内の真空をシールし、図１に示された装置100が使用さ
れるとき混合チャンバー123に含有される混合物を保持
するものである。
次に、発明の教示によれば、図１に示された組立体の
全体は、分配ガン（図示せず）内に配置され、内容物は
ガンによって圧縮されて、混合プロセスの完結を容易に
し、ここで考えられる分配プロセスを開始する。図１に
示された装置100と併せて用いるのに適した商業的に利
用可能な分配ガンの例は、ハウメディカ増強骨用セメン
トガン（Howmedica Enhanced Bone Cement Gun）モデル
6205−１−500である。
混合物の圧縮は、セメントが分配される前に、粉末と
モノマーの良好な均一混合を確実にする手段となる。例
えば、収容粉末の粒子間に捕捉され、ついで混合物中に
含まれるようになった空気は、ブロック125を押圧する
ガンによってプランジャーヘッド124が膜シール116に向
けて強制的に移動されたときに生じる圧縮によって減じ
られる。ここで、上記第１、第２の容器（102、103）
は、大気圧が該容器に作用するのを許容して、第１およ
び第２の容器を上記第１の排気容器に同時に接続した際
に上記粉末および液体を上記排気容器（123）内に強制
移送する手段（125）を有する。
結局、ガンによって加えられる力により、プランジャ
ーヘッド124が混合物を圧縮し、この圧縮力によって、
（混合チャンバー123の先端に位置する）膜シール116が
破壊される。図２に示されているように、このとき、調
製されたセメントが排気混合チャンバー123から流れる
際に通る流路201が開放される。
重合セメント混合物を施与するには、使用者はガンの
引金を継続して引き、使用者に望ましい速度で、混合物
を流路201を通して強制的に排出する。
上記において示したように、図２は、セメントを調製
して装置200からほぼ施与した後の（図１に示した装置1
00に対応する）装置200の部分断面図である。（図２に
破壊状態で示されている）図１のシール116の部分は、
図２では、所定の容積のセメント202が流路201を通って
分配されている状態で、シール部216aと216bとして示さ
れている。
図２は、また、先に図１の排気混合チャンバー123で
あったものの先端部に位置し、圧縮および分配過程の完
了時点の状態にある（図１のプランジャーヘッド124に
対応する）プランジャーヘッド224を示す。
更に図１を参照して、プランジャーヘッド124が図示
の装置100のほとんどの構成部材を支持する機能をなす
ことに留意すべきである。更に、混合される成分が排気
混合チャンバー123内において所定距離を保って相互に
作用するように予め選択した拡散手段を支持し配向する
ように、プランジャーヘッド124が、ここに示した教唆
に従って製作される任意の装置において用いられる構成
部材と組み合わせて、設計されていることが理解される
べきである。
図１に示される発明の実施態様によれば、プランジャ
ーヘッド124は、スクレーパーブレード118として示され
るナイフブレードをまた具備しており、これはセメント
施与過程の間において排気混合チャンバー123の壁部か
らセメント混合物を剥ぎ落とす機能をなす。また、スク
レーパブレード118は、混合および分配過程の圧縮段階
の間に高粘性混合物がプランジャーヘッドを通過して作
用することを防止するように働く。
さらにまた、図１において、プランジャーヘッド124
は、図１に示される混合チャンバーのように、円錐状先
端部を持つ排気混合チャンバー用に用いるときには、図
示の円錐形を有するように設計することが好ましいこと
に留意すべきである。この設計により、上述のようにし
て、最大量のセメントが流路201（図２に図示）を強制
的に通過させることが可能となる。プランジャーヘッド
124を製作するのに適した材料は成形ポリエチレンであ
る。
図１に示した装置100において用いられるプランジャ
ーヘッド（プランジャーヘッド124）は、それ自体で新
規であると思われ、上記において示され記載されたよう
に、第１、第２成分チャンバーの内容物を混合チャンバ
ーの真空内に同時に注入する手段を、混合チャンバー内
において粉末状成分と液体成分を均一に混合する手段と
組み合わせて、具備する。
モノマー103と粉末チャンバー102の相互のおよびナイ
フブレードカラー117に対する配向を示す、図１に示し
た装置100のＡ−Ａ線に沿う断面図である図３を参照す
る。これらの部材は、図３において、300、303、302、3
17として示されている。
図３を参照すると、先に示したように、発明の一実施
例は、チャンバー302と303をその外面に沿って接線方向
に接合されている。これは、図３において350で示さ
れ、図１の参照番号150に対応する。発明の他の実施例
では、シリンダーのこの配向を必要としないか、図示の
ものに合致するシリンダー断面すら必要としない。例え
ば、チャンバー内のスペース制限、構成部材の要求容積
等が、異なる形状（例えば腎臓形状）のシリンダーおよ
び／またはチャンバー内で相互に接触しないシリンダー
等を用いる発明の実施態様が考えられる。
また図３を参照すると、図１に示す断面Ａ−Ａに沿っ
て、双方のチャンバーはナイフブレードカラー317内に
位置しており、（それぞれ、図１のシール106と107に対
応する）シール306と307は成分チャンバーの先端位置に
見えることが分かる。
発明において考えられるプランジャーヘッド124に付
設されたモノマー成分拡散器114、粉末成分拡散器115の
配向を示す、図１に示した装置100のＢ−Ｂ線に沿う断
面図であり、プランジャーヘッド124は装置100の排気混
合チャンバー123から上述のナイフブレードカラー117の
基部に向かって見たものである図４を参照して説明す
る。これらの構成部材は、図４において、414、415、42
4、423、400、417としてそれぞれ示されている。
図４を参照すると、発明の好適な実施態様では、拡散
ノズル414と415は直角に配向していることが分かる。こ
れは、図４に示したノズル出口450と451の配向によって
示されている。
特定の場合に対して選ばれるノズル配向についての制
限を意図するものではないが、上述の配向は、発明によ
って考えられた方法と装置をここに教示したようにして
用いたときに、排気混合チャンバー424内に成分を均等
に分散させ、重合粉末がノズル出口を閉塞する可能性を
最少にし、もって、改善した骨用セメント混合物を達成
するのに役立つことが見いだされた。
最後に、改善されたセメント製品がここで記載された
プロセスによって生成されることに留意すべきで（また
当業者に容易に理解できるもので）ある。従って、上述
のプロセスの如何なる生成物も本発明の範囲内に含まれ
ることを意味する。
ここに詳細に記載したのは、上述の全ての目的に合致
する方法と装置である。先に示したように、当業者は、
これまでの記載が例示と説明のためのみのものであるこ
とを認識するであろう。発明を全て記載することを意図
したものでも、開示したものに発明を限定することを意
図するものでもなく、上記の教唆に基づいて多くの変形
と変更が可能であることは明らかである。
例えば、ここに記載した方法と装置は、粉末状ポリマ
ーと液体モノマーから骨用セメントを調製するという観
点で提供された。しかし、当業者ならば、このような方
法と装置は、骨用セメントの調製と関係しない応用にお
いて、ここに教唆した真空注入システム、プランジャー
ヘッド構造等を用いて、他の粉末状および液体成分を混
合するのに好適であることを理解するであろう。
ここに記載した実施態様と実施例は、本発明の原理と
その応用を最もよく説明し、もって当業者が種々の実施
態様の形で、また考えられる特定の用途に適したように
種々に変形して、本発明を最もよく用いることを可能に
する。
フロントページの続き (72)発明者 タナカ，カズナ アメリカ合衆国 コネティカット 06807 コス コブ フロンティア ロ ード ５ (56)参考文献 特開 昭62−96821（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−109074（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01F 1/00 - 15/00 A61F 2/28 - 2/46 A61L 25/00 B65D 81/32

Claims (42)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】別個の成分チャンバーに収容された粉末状
    成分および液体成分を混合し移送する装置において、 （ａ）液体成分を収容する第１の成分チャンバー（10
    3）と、 （ｂ）粉末状成分を収容する第２の成分チャンバー（10
    2）と、 （ｃ）減圧混合チャンバー（123）とが設けられ、 （ｄ）上記第１と第２の成分チャンバーを上記減圧混合
    チャンバーに同時に連結し、上記粉末成分および上記液
    体成分を内部の真空によって上記減圧混合チャンバー内
    に同時に引き込むようにした手段が設けられ、 （ｅ）上記減圧混合チャンバーから上記混合成分を移送
    する手段が設けられたことを特徴とする混合装置。
  2. 【請求項２】粉末状ポリマー成分を液体モノマー成分と
    混合したときに高分子反応生成物として形成される自己
    硬化骨用セメントを、請求項１記載の装置を用いて、調
    製し移送する方法において、 （ａ）上記粉末状ポリマー成分と上記液体モノマー成分
    を別個の成分チャンバー（102,103）に収容する工程
    と、 （ｂ）上記粉末状ポリマー成分と上記液体モノマー成分
    を減圧混合チャンバー（123）内に同時に注入する工程
    と、 （ｃ）上記混合チャンバー（123）内の成分を均一に混
    合して、上記粉末状ポリマー成分を上記液体モノマー成
    分と飽和させる工程と、 （ｄ）上記混合チャンバーから自己硬化骨用セメントを
    移送する工程とを具備することを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】上記同時注入工程が、上記別個の成分チャ
    ンバーの内容物を同時に混合チャンバー（123）の減圧
    状態にさらす工程をさらに具備することを特徴とする請
    求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】上記減圧状態にさらす工程が、上記成分チ
    ャンバー（102,103）の各々と上記減圧混合チャンバー
    （123）の間に分離した流路を同時に開口させる工程を
    さらに具備することを特徴とする請求項３記載の方法。
  5. 【請求項５】前記分離した流路を同時に開口させる工程
    が、上記別個の成分チャンバー（102,103）を前記流路
    に対して密封しているシール（106,107）を最初に破壊
    し、次いで上記減圧混合チャンバー（123）を前記流路
    に対して密封しているシール（112,113）を同時に破壊
    して、上記粉末状ポリマー成分と上記液体モノマー成分
    を上記成分チャンバー（102,103）から上記分離流路を
    通して上記減圧混合チャンバー（123）内に同時に引き
    込むように使用することを特徴とする請求項４記載の方
    法。
  6. 【請求項６】前記粉末を上記混合チャンバー（123）内
    に放散するように作用する第１の一方向ノズル（115）
    と、前記液体を上記混合チャンバー（123）内に噴霧す
    るように作用する第２の一方向ノズル（114）とを具備
    する成分拡散手段によって、前記粉末および前記液体
    を、該前記減圧混合チャンバー（123）内に拡散するこ
    とを特徴とする請求項５記載の方法。
  7. 【請求項７】上記均一混合工程が、上記第１および第２
    一方向ノズル（114,115）をそれぞれ経由して上記混合
    チャンバー（123）内に上記粉末を放散し、上記液体を
    噴霧し、これら成分が上記混合チャンバー中で所定の距
    離で相互作用する工程をさらに具備することを特徴とす
    る請求項６記載の方法。
  8. 【請求項８】上記均一混合工程が、成分チャンバー内の
    内容物が上記混合チャンバー（123）内に注入された後
    に上記混合チャンバーの内容物を振とうさせる工程をさ
    らに具備することを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】上記混合チャンバー中のセメント混合物を
    加圧して上記セメント混合物から空気を圧縮して放出さ
    せる工程をさらに具備することを特徴とする請求項８記
    載の方法。
  10. 【請求項１０】上記混合チャンバーから圧縮されたセメ
    ント混合物を分配する工程をさらに具備することを特徴
    とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】上記圧縮セメント混合物の上記分配工程
    が、上記混合チャンバー内の混合物を加圧して上記混合
    チャンバーと上記混合チャンバーから延出する分配ノズ
    ルとの間のシール（116）を破壊することによって行わ
    れることを特徴とする請求項10記載の方法。
  12. 【請求項１２】（ａ）粉末状ポリマー成分と液体モノマ
    ー成分を別個の成分チャンバー（102,103）に収容する
    工程と、 （ｂ）上記粉末状ポリマー成分と上記液体モノマー成分
    を減圧混合チャンバー（123）内に同時に注入する工程
    と、 （ｃ）上記混合チャンバー（123）内の成分を均一に混
    合して、上記粉末状ポリマー成分を上記液体モノマー成
    分と飽和させる工程とを特徴とする請求項１記載の装置
    を用いて骨用セメントを調製する方法。
  13. 【請求項１３】請求項１記載の装置を用いて、成分混合
    プロセスの一部として、所定量の粉末状成分を所定容積
    の液体成分と飽和させる方法において、 （ａ）拡散手段（114,115）を用いて、上記粉末状成分
    と上記液体成分を混合チャンバー（123）内に同時に注
    入し、上記チャンバー内に上記粉末状成分を放散し、上
    記液体成分を噴霧する工程と、 （ｂ）上記粉末状成分と上記液体成分が上記チャンバー
    内において所定の距離を持って相互作用するように上記
    拡散手段を配置する工程とを具備することを特徴とする
    方法。
  14. 【請求項１４】上記同時注入工程が、減圧注入システム
    を用いてなされることを特徴とする請求項13記載の方
    法。
  15. 【請求項１５】上記粉末状成分が骨用セメント混合物の
    成分として用いられるポリマーであることを特徴とする
    請求項13記載の方法。
  16. 【請求項１６】上記液体成分が骨用セメント混合物の成
    分として用いられるモノマーであることを特徴とする請
    求項13記載の方法。
  17. 【請求項１７】（ａ）拡散手段（114,115）を用いて、
    粉末状成分と液体成分を混合チャンバー（123）内に同
    時に注入して、上記チャンバー内に上記粉末状成分を放
    散し、上記液体成分を噴霧する工程と、 （ｂ）上記粉末状成分と上記液体成分が上記チャンバー
    内において所定の距離を持って相互作用するように上記
    拡散手段を配置する工程とを特徴とする請求項１記載の
    装置を用いて骨用セメントを調製する方法。
  18. 【請求項１８】先端が延入する減圧混合チャンバー（12
    3）内で、根端に付設された第１チャンバー（102）に収
    容された粉末状成分を、根端に付設された第２チャンバ
    ー（103）に収容された液体成分と混合する請求項１記
    載の装置の一部として用いられるプランジャーヘッド
    （124）において、 （ａ）上記混合チャンバーの真空内に上記第１および第
    ２成分チャンバーの内容物を同時に注入する手段と、 （ｂ）上記混合チャンバー内において上記粉末状成分と
    上記液体成分を均一に混合して上記粉末状成分を上記液
    体成分で飽和させる手段とを特徴とするプランジャーヘ
    ッド。
  19. 【請求項１９】上記同時注入手段が、上記第１および第
    ２の成分チャンバーの内容物を同時に混合チャンバーの
    減圧状態にさらす手段をさらに具備することを特徴とす
    る請求項18記載の装置。
  20. 【請求項２０】上記第１および第２の成分チャンバーの
    内容物を同時に混合チャンバーの減圧状態にさらすため
    の手段が、（ａ）上記第１成分チャンバー（102）と上
    記減圧混合チャンバー（123）の間の上記プランジャー
    ヘッドを通る第１の流路と、（ｂ）上記第２成分チャン
    バー（103）と上記減圧混合チャンバー（123）の間の上
    記プランジャーヘッド（124）を通る第２の流路とを同
    時に開口させる手段であることを特徴とする請求項19記
    載の装置。
  21. 【請求項２１】上記第１、第２の流路を同時に開口させ
    る手段が、上記第１、第２成分チャンバー（102,103）
    を前記流路に対して密封している各々のシール（106,10
    7）を最初に破壊し、次いで上記減圧混合チャンバー（1
    23）を前記流路に対して密封しているシール（112,11
    3）を同時に破壊して、上記粉末状成分と上記液体成分
    を上記第１、第２成分チャンバー（102,103）から上記
    第１、第２流路を通して上記減圧混合チャンバー（12
    3）内に同時に引き込むように作用することを特徴とす
    る請求項20記載の装置。
  22. 【請求項２２】前記粉末成分を前記混合チャンバー内に
    放散するように作用する第１の一方向ノズルと、上記液
    体を上記混合チャンバー（123）内に噴霧するように作
    用する第２の一方向ノズルとを具備する成分拡散手段に
    よって、前記粉末および前記液体を前記混合チャンバー
    （123）内に拡散し、上記混合チャンバー内において所
    定の距離を保って上記成分を相互作用させることを特徴
    とする請求項20記載の装置。
  23. 【請求項２３】上記粉末状成分が骨用セメント混合物の
    成分として用いられるポリマーであることを特徴とする
    請求項18記載の装置。
  24. 【請求項２４】上記液体成分が骨用セメント混合物の成
    分として用いられるモノマーであることを特徴とする請
    求項18記載の方法。
  25. 【請求項２５】上記混合液体と粉末成分を移送する上記
    手段が、上記減圧混合チャンバー中に摺動可能に設けら
    れていることを特徴とする請求項１記載の混合装置。
  26. 【請求項２６】上記減圧混合チャンバーが円筒形状をな
    すとともに分配ノズルを備えた第１の端部を有し、上記
    移送手段が上記円筒状容器の第２の開口端内に摺動自在
    に設けられたプランジャーヘッド（124）であることを
    特徴とする請求項25記載の混合装置。
  27. 【請求項２７】上記第１の成分チャンバーが、減圧状態
    を維持するために形成された破壊可能なシールを有する
    ことを特徴とする請求項25記載の混合装置。
  28. 【請求項２８】上記第１、第２の成分チャンバー（102,
    103）が大気圧が該成分チャンバーに作用するのを許容
    して、第１および第２の成分チャンバーを上記減圧混合
    チャンバーに同時に接続した際に上記粉末および液体を
    上記減圧混合チャンバー（123）内に強制移送する手段
    （125）を有することを特徴とする請求項25記載の混合
    装置。
  29. 【請求項２９】請求項１の装置を用いて粉末状成分と液
    体成分を混合する方法において、 （ａ）減圧混合チャンバー（123）を排気する工程と、 （ｂ）液体成分を含む第１の成分チャンバー（103）
    と、粉末状成分を含む第２の成分チャンバー（102）と
    を設ける工程と、 （ｃ）排気の後に、上記第１および上記第２の成分チャ
    ンバーを上記減圧混合チャンバーに同時に接続して、上
    記減圧混合チャンバー内に上記粉末状および液体成分を
    同時に引き込む工程と、 （ｄ）ついで上記減圧混合チャンバーから上記骨用セメ
    ントを移送する工程とを特徴とする方法。
  30. 【請求項３０】粉末状ポリマー成分を液体モノマー成分
    と混合したときに高分子反応生成物として形成される自
    己硬化骨用セメントを調製し移送する装置において、 （ａ）上記粉末状ポリマー成分を収容する第１の成分チ
    ャンバー（102）と、 （ｂ）上記液体モノマー成分を収容する第２の成分チャ
    ンバー（103）と、 （ｃ）減圧混合チャンバー（123）とが設けられ、 （ｄ）上記粉末状ポリマー成分と上記液体モノマー成分
    を上記減圧混合チャンバー内に同時に注入し、第１、第
    ２チャンバーへの逆流を防止する手段（114,115）が設
    けられ、 （ｅ）上記混合チャンバー内の成分を均一に混合して、
    上記粉末状ポリマー成分に上記液体モノマー成分を飽和
    させる手段が設けられ、 （ｆ）上記混合チャンバーから上記骨用セメントを移送
    する手段が設けられたことを特徴とする装置。
  31. 【請求項３１】上記同時注入手段が、上記第１および第
    ２成分チャンバーの内容物を同時に混合チャンバーの減
    圧状態にさらす手段をさらに具備することを特徴とする
    請求項30記載の装置。
  32. 【請求項３２】上記第１および第２の成分チャンバーの
    内容物を同時に混合チャンバーの減圧状態にさらす手段
    が、（ａ）上記第１の成分チャンバー（103）と上記減
    圧混合チャンバー（123）の間のプランジャーヘッドを
    通る第１の流路と、（ｂ）上記第２の成分チャンバー
    （102）と上記減圧混合チャンバー（123）の間のプラン
    ジャーヘッド（124）を通る第２の流路とを同時に開口
    させる手段であることを特徴とする請求項31記載の装
    置。
  33. 【請求項３３】前記第１、第２の流路を同時に開口させ
    る手段が、上記第１、第２成分チャンバーを前記流路に
    対して密封している各々のシールを最初に破壊し、次い
    で上記減圧混合チャンバーを前記流路に対して密封して
    いるシールを同時に破壊して、上記粉末状成分と上記液
    体成分を上記第１、第２成分チャンバーから上記第１、
    第２流路を通って上記減圧混合チャンバー内に同時に引
    き込まれるように作用することを特徴とする請求項32記
    載の装置。
  34. 【請求項３４】前記粉末成分を前記混合チャンバー内に
    放散するように作用する第１の一方向ノズルと、上記液
    体を上記混合チャンバー内に噴霧するように作用する第
    ２の一方向ノズルとを具備する成分拡散手段によって、
    該粉末成分と液体成分とを前記混合チャンバー内に拡散
    させ、上記混合チャンバー内において所定の距離を保っ
    て上記成分を相互作用させることを特徴とする請求項32
    記載の装置。
  35. 【請求項３５】上記成分拡散手段は、成分と混合物の逆
    流を防止するように作用する一方向バルブであることを
    特徴とする請求項34記載の装置。
  36. 【請求項３６】上記混合チャンバー中のセメント混合物
    を加圧して上記セメント混合物から空気を圧縮して放出
    させる手段をさらに具備することを特徴とする請求項35
    記載の装置。
  37. 【請求項３７】上記混合チャンバーから圧縮されたセメ
    ント混合物を分配する手段（124）をさらに具備するこ
    とを特徴とする請求項36記載の装置。
  38. 【請求項３８】上記分配手段が、プランジャーヘッドか
    らなることを特徴とする請求項37記載の装置。
  39. 【請求項３９】上記プランジャーヘッドに圧縮力を作用
    させて上記セメント混合物を加圧し分配する手段をさら
    に具備することを特徴とする請求項38記載の装置。
  40. 【請求項４０】上記圧縮力作用手段が、コーキングガン
    であることを特徴とする請求項39記載の装置。
  41. 【請求項４１】成分混合プロセスの一部として、所定量
    の粉末状成分に所定容積の液体成分を飽和させる装置に
    おいて、 （ａ）上記粉末状成分と上記液体成分を混合チャンバー
    内に同時に注入する手段を有し、該同時注入手段が上記
    チャンバー内に上記粉末状成分を拡散させ上記液体成分
    を噴霧させる拡散手段を有し、 （ｂ）上記粉末状成分と上記液体成分を上記チャンバー
    内において所定の距離で相互作用させる手段を具備する
    ことを特徴とする装置。
  42. 【請求項４２】上記同時注入手段は、粉末状成分と液体
    成分とが、真空状態にある混合チャンバー内に吸引され
    る吸引力を用いて作動する注入システムであることを特
    徴とする請求項41記載の装置。
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