TWI537019B - 用於將水泥漿送到骨腔中的方法及設備 - Google Patents

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Description

用於將水泥漿送到骨腔中的方法及設備 相關申請案之相互參照
本專利申請案請求2011年4月27日申請的美國臨時專利申請案第61/479,421號的權益。
本發明關於一種同時形成多數已填充漿料孔道之技術，上述已填充漿料孔道適於被連接到外科用管子。本發明也關於一種用於將水泥漿注入骨腔的方法，其中該水泥漿將會凝固以扮作醫用植入物。
藉由最低限度的侵入程序將水泥漿(或任何其他高黏性漿)送入骨(或病患的其他組織或器官)腔的常見方法為經過皮膚***該腔的細管把該漿壓入該腔。填到骨腔中，最常用的是PMMA及以鈣為底質的水泥。該水泥漿一般藉由於適當比率下混合固體粉末成分與液體成分(凝固液)以形成一漿狀物來製備。該混合漿一般在數分鐘或數十分鐘內凝固(硬化)並且開始獲得其強度，其取決於所用的配方的凝固時間。
為了以最低限度侵入的方式穿過細管將該水泥漿輸入該腔，習慣上，使用注射筒型的裝置，其中該混合水泥漿被儲存在一容器(儲器)中並且藉由活塞或推液塞穿過連於已經經過皮膚***該骨腔的細管的小出口推送。因為該容器及該出口的截面積差異很大(舉例來說，習用10 cc注射筒容器的截面積比其出口大約60倍；而且習用20 cc注射筒容器的截面積比其出口大約100倍)，為了將該出口的水泥推出去經常得提供一大壓力。然而，大壓力需要更複雜的運送機具設計以及較高成本。此間題在運送非常黏的漿料，例如PMMA及以鈣為底質的水泥，時變得尤其嚴重。儘管以較高液體/粉末比製備的更稀漿料可以使該漿料流動並且更易於被推過該小出口，不幸的是，稀漿料幾乎經常都導致差的材料性質。這是此領域的一大窘境。理論上，使用具有類似於該細外科用管(或連接管)的直徑的細容器(儲器)可克服容器與其出口之間的大截面積差異造成的問題。然而，實際上如此進行時，需要一極長的容器。舉例來說，為了穿過具有1 mm的內徑之容器以最低限度侵入的方式運送體積5 cc的水泥漿可能需要長度超過6米的容器；及為了穿過同一容器運送10 cc水泥漿可能需要比12米長的容器。(要將該漿料完全送到該容器出口也必需相同長度的推液塞)這樣的長度對於任何種類的手術實際上均不可行。再者，即使使用的是極長的細容器，要將該混合水泥漿輸送至此細容器中實際上也可能不行。當使用的是一正規的注射筒時，將該漿料從該注射筒輸送至細容器中時仍然會有大截面積差異引起的問題。
關於習用注射筒型的水泥遞送器的另一主要問題是較大壓力並不保證更有效率的運送。在許多案例中(舉例來說，就大部分以鈣為底質的水泥而言)，相反的結果才是真的。這是因為，在粉末與液體之間的反應造成完全硬化之前，該水泥漿仍然為固-液兩相材料。在壓力作用之下，該液相傾向於與該固相分離。因為最大的壓力梯度發生在出口(細頸部)區，該液體傾向於比該固體高的速度下流出出口。由於此固-液分離效應，使得於較前段離開該容器的水泥漿具有比預期高的液體/粉末比，造成該水泥的性質劣化。另一方面，留在該容器中的水泥，尤其是於較後段，具有低於預期的液體/粉末比(因為較低密度的液體持續不斷從該容器被擠壓出來)而且變得難以從該出口流出來。
本發明之一主要目的在於提供一種用於將水泥漿注入骨腔等之內部的方法及設備，該水泥漿將會在該骨腔中凝固及扮作一植入物。更明確地說，本發明提供一種同時形成多數個已填充水泥漿的孔道之技術，該已填充水泥漿的孔道適於被連接到外科用管子，根據本發明之一具體實施例該多數個己填充水泥漿的孔道係一個接著一個連接到該外科用管子並且被排空，藉以將所欲量的水泥漿注入該骨腔。
本發明之另一目的在於提供一種用於將藥粉漿、黏稠流體或凝膠注入需要治療的部位之方法及設備。該藥粉漿可藉由不溶性藥粉分散於液態媒體例如水、油及任何醫藥上可接受的液態載劑中形成。該黏稠流體舉例來說可能是有或沒有藥物溶解或分散在其中的油或聚合物液體。該凝 膠舉例來說可能是有或沒有藥物溶解或分散在其中的膠原蛋白(collagen)、明膠(gelatin)或生物聚合物凝膠狀的材料。該藥物舉例來說可為抗癌劑、長骨因子、神經生長因子或荷爾蒙。更明確地說，本發明提供一種用於同時形成多數個已填充藥粉漿、黏稠流體或凝膠的孔道的技術，該等孔道係適於連接至外科用管子。根據本發明之一具體實施例該多數個己填充孔道係一個接著一個被連接至該外科用管子並且被排空，藉以將所欲量的藥粉漿、黏稠流體或凝膠注入需要治療的部位，舉例來說，脊椎、骨腔、器官例如腦及肝，或組織例如關節、血管及肌肉。
為了完成本發明的前述目的，根據本發明建造的填充設備包含於一縱長主體中且依上述主體的縱向形成的多數個平行孔道；一填料儲器，其具有適於與上述多數個平行孔道呈流體連通的一出口端；及任選的一驅動器，其用於將裝在上述儲器中的填料經由上述出口端打入上述多數平行通道內，其中上述出口端的截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的約5倍。
下文中，使用一般術語"填料"來表示該水泥漿及該藥粉漿、黏稠流體或凝膠。
根據本發明之一具體實施例建造的填充設備包含於一縱長主體中並且依上述主體的縱向形成的多數個平行孔道；及一填料儲器，其具有一適於與上述多數個平行孔道呈流體連通的出口端，其中上述出口端的截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的約5倍。
較佳地，上述孔道具有約1 mm至約10.0 mm的內徑，及約10.0 mm至300 mm的長度。
較佳地，上述出口端的截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的約3倍，及更佳地上述多數個平行孔道的總截面積的約1.5至約1.1倍。
較佳地，上述縱長主體具有一多管式構造而且上述多數個平行孔道係形成於該多管式構造內。
較佳地，本發明的設備另外包含多數接收管，其中上述縱長主體係一中空縱長主體及上述多數接收管係安放於上述中空縱長主體中使得上述多數個平行孔道係形成於上述多數接收管中。
較佳地，本發明的設備另外包含二管座，其中該二管座各自包含一具有多數開口的多管式構造，及該二管座係連接於或其一係連接於且另一者係適於連接至或二者均適於連接至該中空縱長主體的兩端，而且上述該二管座的多數開口相互對齊，以致於上述多數接收管分別被安裝於上述該二管座的多數開口中，及上述多數個平行孔道係形成於上述多數接收管中。
較佳地，該中空縱長主體係一中空圓柱體，及該管座係一圓柱形管座，其中該中空圓柱體的兩端各自包含一具有等於上述圓柱形管座外徑的直徑之擴大開口；及該中空圓柱體包含一介於該中空圓柱體的兩端之間的規則開口；及一於該擴大開口及該規則開口之界面處的垂直壁(步階)，該垂直壁能阻止該圓柱形管座***該中空圓柱體的規則開口，其中在該中空圓柱體各端上及在該圓柱形管座上裝設一對齊構件以便當該二圓柱形管座係連至該中空圓柱體的兩端時使上述該二圓柱形管座的多數開口能相互對齊。更佳地，該對齊構件包含一形成在該圓柱形管座周圍表面上的軸向凹溝，及一對應該軸向凹溝形成在該中空圓柱體末端的擴大開口內壁上的軸向凸部，或反之亦然。
或者，本發明的設備另外包含多數接收管，其中上述縱長主體具有一含多數開口的多管式構造，及上述多數接收管係分別安裝於上述多數開口中，以致於上述多數個平行孔道係形成於上述多數接收管中。
較佳地，上述儲器出口端具有一約等於上述縱長主體直徑之直徑的開口。更佳地，上述儲器出口端具有一等於上述縱長主體外徑之內徑的較細壁部位，以致於上述縱長主體的一端可被塞進上述儲器出口端的這個較細壁部位內。
較佳地，上述縱長主體具有一含有一依上述主體的縱向之軸向開口的圈餅狀構造而且上述多數個平行孔道係環繞於上述軸向開口的四周形成，及上述儲器出口端具有一對應上述圈餅狀構造而且與上述多數個平行孔道呈流體連通的環形開口。或者，上述縱長主體具有一圈餅狀構造及一從該圈餅狀構造的近端突出的軸向圓頂，其中上述多數個平行孔道係形成在四周而且圍繞於上述縱長主體的軸向圓頂，及上述儲器出口端係氣密連至上述圈餅狀構造的近端以形成一圍繞於上述軸向圓頂而且與上述多數個平行孔道呈流體連通的環形開口。上述儲器的環形開口具有一約等於上述圈餅狀構造的徑向厚度的徑向距離。
較佳地，本發明的設備另外包含一被裝設覆蓋於上述縱長主體的一端的透氣膜，以致於當裝在上述儲器中的填料被上述驅動裝置打入上述多數個平行孔道內時，上述多數個平行孔道中的空氣被上述填料推出去而且使上述填料保持於上述多數個平行孔道中。
較佳地，上述儲器包含一用於安放上述填料的圓柱形容器，及上述驅動器係一以可滑動方式安放於上述圓柱形容器中的分配推液塞(dispensing plunger)，以致於裝在上述圓柱形容器中的填料能經由上述出口端被該推液塞推擠至上述多數個平行孔道內。
本發明也揭示一種用於將填料同時填充於多數個平行孔道中之方法，上述方法包含經由上述儲器出口端把裝在儲器中的填料打入上述多數個平行孔道內，其中上述出口端與上述多數個平行孔道呈流體連通，及上述出口端的截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的約5倍。
較佳地，在本發明之前述方法中的上述多數個平行孔道係本發明之前述填充設備的多數個平行孔道。
較佳地，上述儲器包含一用於安放上述填料的圓柱形容器，及以可滑動方式安放於上述圓柱形容器中的分配推液塞，該分配推液塞被按壓以將裝在上述圓柱形容器中的填料經由上述出口端推入上述多數個平行孔道內。較佳地，上述填料係水泥漿。
本發明另外提供一種用於將填料注入一部位之方法，其包含以下步驟：a)提供同時被填充於多數個平行孔道中的填料；b)將上述孔道中的填料引進一端在該部位中且另一端與上述孔道呈流體連通的管子內；c)在上述孔道中的填料至少部分被引進步驟b)中的上述管子內之後，從上述管子移除上述孔道；及d)任選的藉由使用上述步驟a)的另一個已填充填料之孔道重複進行步驟b)及步驟c)直到所欲量的填料被注入該部位內為止。
較佳地，上述提供同時被填充於多數個平行孔道中的填料係藉由前述本發明的將填料同時填充於多數個平行孔道中之方法完成。
較佳地，步驟b)包含把上述孔道的一端連接至上述管子另一端，以致於上述孔道的一端與上述管子另一端呈流體連通；及從上述孔道的另一端推擠上述孔道中的填料。更佳地，上述推擠包含把一推液塞***上述孔道另一端並且按壓上述推液塞以從上述孔道另一端移動至上述孔道的一端。
較佳地，步驟b)包含藉由將上述管子另一端安放於上述孔道的一端中使上述孔道連接至上述管子；及按壓已夾帶填料的上述孔道的另一端以從上述管子另一端移往上述管子的一端，其中一透氣膜被提供覆蓋於上述多數個平行孔道的另一端，以致於上述多數個平行孔道各者所夾帶的填料從上述孔道被運送至上述管子內。
較佳地，上述多數個平行孔道係圍繞四周形成於一縱長主體中，及步驟c)包含在上述孔道中的填料至少部分被引進步驟b)中的上述管子內之後旋轉上述縱長主體，以便使毗鄰該至少部分空著的孔道之已填充上述填料的另一孔道對齊上述管子另一端。
較佳地，上述部位係一骨腔，而且上述填料係水泥漿。
本發明之一較佳具體實施例中揭示一種用於填充一腔(較佳地，但不限於，骨腔)的系統，其包含：
(a)　一粉末成分；
(b)　一液體成分；
(c)　一用於混合上述粉末及上述液體的混合構件；
(d)　一用於收集該混合水泥漿的容器(儲器)；
(e)　一包含多個分配單元(例如，孔道、管子或分配開口)的接收器，其中該容器的出口端係適於附接於該接收器，而且從該容器的入口端***的活塞能將該混合水泥漿推入該接收器內，也就是說被該活塞推擠的混合水泥漿能同時流入各自分配單元；及
(f)　任選地，一***一腔內的外科用管子。
優於習用注射筒裝置的優點：
(i)　該容器(儲器)的截面積與該出口的總截面積之間的差異戲劇性地降低，藉以大幅降低將該水泥漿推出該出口所需的壓力。
(ii)　能夠運送更黏稠的水泥漿，造成該硬化水泥漿更好的效能。
(iii)　大大消除不欲的液體-粉末分離現象，造成通過整個運送程序的液體-粉末比例及水泥漿性質更均勻的分佈。
(iv)　液體-粉末分離的消除保證較好的水泥漿運送效率(可穿過該細管均勻輸送的水泥漿百分比)。
(v)　使穿過更細(比習用)的管子運送非常黏稠的水泥漿變得可行。
(vi)　該水泥漿同時流入多重分配單元大幅縮減運送時間，從而增加該程序的可靠度(降低該程序的風險)。
在以下說明中，為了達到解釋的目的，提出具體命名以提供本發明的具體實施例的完整理解。熟悉此技藝者將顯而易見要實現本發明的具體實施例可能不需要此說明中的具體細節。
粉末成分
該粉末成分，當與液體成分(凝固液)混合時能形成一水泥漿，可由任何生物相容性材料製備，例如以鈣為底質的材料(磷酸鈣、硫酸鈣等等)、以聚合物為底質的材料(PMMA、生物可降解的聚合物等等)、生物活性玻璃或藥物/帶生長因子的微珠。
液體成分
該液體成分可為任何與該粉末成分混合時能形成水泥漿的凝固液。該液體可為水性、油性或以聚合物為底質的液體。
混合構件
該混合構件可為任何通稱的人動混合或自動混合構件。該混合可透過移動刮刀、加壓空氣攪拌、球磨機混合、研磨混合或容器震動/旋轉進行。該自動混合可以電力或藉由真空/壓力啟動來啟動。
容器(儲器)
該容器可為任何形狀，其取決於應用及裝配便利性。該容器，其較佳為，但不限於，造成圓柱形(類似於正常注射筒，具有特殊設計的出口端除外)，係用於收集該混合水泥漿。該容器的出口端係附接於一接收器。活塞可從該容器的入口(漿料接收)端***，以姆指或任何常見裝置把該水泥漿推入該接收器。為便於大部分臨床應用，通常，該容器具有約10 mm至約50 mm的內徑及約50 mm至約150 mm的長度。
接收器
以下揭示三種不同類型的接收器：(1)“孔道型”接收器；(2)“管型”接收器；及(3)“圈餅型”接收器。然而，其他類型也可以相同原則及精神設計出來。
孔道型接收器
如圖1所示，此類型的接收器10具有一圓柱形縱長主體11及多數形成於該縱長主體中的平行孔道12。該縱長主體11具有一多管式構造而且該多數個平行孔道12是那麼緊密以致於能形成儘可能多的平行孔道12。該孔道型接收器的獨特設計讓藉由該活塞從該容器推擠的混合水泥漿同時流入各自分配孔道內。被填於該等孔道的水泥漿能經由一外科用管子一次一個輕易地注入一骨腔，該外科用管子具有約等於該孔道內徑的外徑或內徑。這個設計戲劇性地縮短該水泥漿運送時間，該水泥漿受限的作業時間使其變得重要，尤其是要求極細的管子經過皮膚***一骨腔之最低限度的侵入性程序。
再者，本發明的設計戲劇性地降低該容器(儲器)的截面積與所有孔道的總截面積之間的差異，從而大幅降低將該水泥漿推離該容器的出口所需的壓力。為了獲得更令人滿意的結果，該容器(該出口端)的截面積較佳為小於所有孔道的總截面積的3倍；更佳小於所有孔道的總截面積的2倍。作為比較之用，習用10 cc注射筒容器的截面積比其出口大約60倍；而且習用20 cc注射筒容器的截面積比其出口大約100倍。介於該容器(儲器)的截面積與本發明的孔道型接收器中的所有孔道截面積之間的差異戲劇性地降低了，其接著將大幅提高該水泥漿運送效率並且，如以上提及的，降低主要阻礙該水泥漿運送的固-液分離效應。
該孔道型接收器較佳為，但不限於，造成圓柱形，而且較佳具有類似於該容器的形狀。該接收器具有約10 mm至約50 mm的直徑及約50 mm至約150 mm的長度。行經該接收器並平行於該圓柱體的縱軸之孔道具有實質相同的直徑。各自個別的孔道依據用途，具有約1 mm至約3 mm的直徑。該等孔道儘可能的“緊密堆積”，以致於使該容器的截面積與所有分配孔道的總截面積之差異可以最小化。
如圖2所示，一連接器91將該容器20的出口端21氣密地連至該孔道型接收器10的近端19，以致於該出口端21與該多數個平行孔道12呈流體連通。依據該二組件固定的情形，有以下三選項：(1)該出口端21的內徑等於該縱長主體11的外徑；(2)該出口端21的外徑等於該縱長主體11的外徑；或(3)該出口端21的外徑稍微小於該縱長主體21的外徑。一穿孔蓋92係安裝於該接收器10的遠端以將一透氣膜93固定於該穿孔蓋92與該接收器10之間，以致於當裝在上述容器20中的上述水泥漿80被該活塞70打入上述多數個平行孔道12內時上述多數個平行孔道12中的空氣被該水泥漿80推出去而且該水泥漿80被該透氣膜93留在上述多數個平行孔道12中。任意地，該孔道可於該近端19處稍微擴大(加大該孔道末端處的直徑)以便更容易讓該水泥漿流入該孔道內並且被推入一外科用管子(或連接管)內。該接收器可以由任何醫療級金屬或聚合物材料製成，舉例來說，不銹鋼、PU、PP、PE、Teflon®等等。該等孔道可以由任何一般知道的方法製備，例如，機械鑽孔、雷射鑽孔、擠製、射出成形，等等。
如圖3所示，當該外科用管子61的一端經過皮膚***一骨腔而其剩餘部分的長度不足以從該等孔道不使用一推液塞直接運送該水泥漿時，使用一連接器94氣密地連接該外科用管子61及該連接管62。該孔道12具有比該外科用管子61或該連接管62的外徑稍大的內徑，而且係連至該外科用管子61(或連接管62)的另一端。該接收器10係朝該外科用管子61或該連接管62推擠，其於該填充水泥漿的孔道12中滑動，當下使大部分的水泥漿80從該孔道 12轉移至該外科用管子61或該連接管62內，而且該推擠端藉由該蓋子92和該膜93或藉由手指封住。填於該等孔道12的水泥漿80因此能夠，一次一個，直接被推入該外科用管子61(或連接管62)內直到經由該外科用管子及任意地連接管將所欲量的水泥漿送入該骨腔內為止。
或者，填於該等孔道12的水泥漿80可藉由一推液塞71，一次一個，推入該外科用管子61(或連接管62)內，如圖4所示。
管型接收器
如圖5及6所示，該接收器10可為一中空體11'(類似於輸送管)，較佳地具有圓柱外形，類似於該孔道型接收器。該中空圓柱體11'包圍平行於該中空圓柱體11'的縱軸行進的多重接收管12'，其中該活塞70所推擠的混合水泥漿80可同時流入各自接收管12'內。該等接收管12'較佳為緊密堆積於該中空圓柱體11'中，使該容器20的截面積與所有接收管的總截面積之差異可以最小化。類似於該孔道型接收器一連接器91將該容器20的出口端21氣密地連至該管型接收器10的近端19，以致於該出口端21與該多數接收管12'呈流體連通。當該水泥漿80被該活塞70推擠而同時流入各自接收管12'內時，一穿孔蓋92係安裝於該接收器10的遠端以使一透氣膜93固定於該穿孔蓋92與該接收器10之間以免該接收管12'中的空氣累積及避免該水泥漿從該接收器10漏出來。或者，該中空圓柱體11'可以由具有類似於圖1所示的圓柱形縱長主體11之多管式構造的圓柱體來取代，而且該等接收管12'係以可滑動方式安放於該多管式構造的多數開口中以致於該水泥漿80可被該活塞70推擠而同時流入各自接收管12'中。很顯然圖1所示的孔道型接收器中的孔道12現在是圖5所示的接收管12’中的縱長孔。
該管型接收器較佳為，但不限於，造成圓柱形，而且較佳具有與該容器類似的外形。該中空圓柱體11'具有約10 mm至約50 mm的直徑及約50 mm至約150 mm的長度。依據用途，各自個別的接收管12'均具有約1 mm至約3 mm的內徑。
該管型接收器及該孔道型接收器的構造及功能類似；然而，等同時填充該水泥漿之後該管型接收器中的各自個別的接收管12'可以從該中空圓柱體11'被取出並且分開應用。因此，當使用該管型接收器時，可利用該水泥漿同時注射多於一骨腔。
已填充水泥漿的個別接收管12'可直接，或經由一連接管，或經由圖7所示的延長管63及連接管62間接連至外科用管子61，其中該接收管12'的內徑比該外科用管子61、連接管62及延長管63的內徑稍大。該接收管12'中的水泥漿接著直接或間接被轉移至該外科用管子61內而不用前述孔道型接收器案例(圖3)所述的推液塞。因此填於該接收管12'中的水泥漿80最終一次一個注入一骨腔100內，直到注射所欲量的水泥漿為止。
或者，填於該接收管12'中的水泥漿80可藉由推液塞71一次一個推入該外科用管子61(或連接管62)內，如圖8所示，其中使用一連接器95以氣密地連接該接收管12'及該外科用管子61(或連接管62)。在此案例中，該接收管12'可具有與該外科用管子61及連接管62相同的內徑及外徑。該管型接收器可由任何醫療級金屬或聚合物材料製成，舉例來說，不銹鋼、PU、PP、PE、Teflon等等。該等管子可以由任何一般知道的方法製備，例如，擠製、射出成形，等等。
圈餅型接收器
或者，該接收器可具有一圈餅狀構造。如圖9所示，該圈餅型接收器10具有一縱向圓柱體11，該縱向圓柱體11具有一軸向開口及圍繞於上述軸向開口四周形成的多數個平行孔道12。如圖10所示，該容器20的擴大擴大出口端21具有一對應上述圈餅狀構造的環形開口22。該接收器直徑通常大於該容器20的直徑。該容器20的環形開口22具有與該接收器10實質相同的內徑及外徑，以致於該容器20及該接收器10可藉由一快速連接器24輕易地連接及斷開。當其連接時，於該容器20中的混合水泥漿80可藉由該活塞70推擠以同時流入該接收器10的各自孔道12內。使用一透氣膜93從該接收器10的下端覆蓋孔道12，以致於空氣不會被封於該等孔道12中，及該等孔道12不會漏出過多的水泥漿。要將該混合水泥漿80從該容器20更有效率地輸送至該圈餅形接收器10，以可滑動方式安放於該容器20中的活塞70較佳具有實質下凹的圓頂外形。
該圈餅型接收器10具有約20 mm至約100 mm的外徑、約10 mm至約90 mm的內徑，及約10 mm至約100 mm的長度。依據用途，各自孔道12具有約1 mm至約3 mm的直徑。於該縱向圓柱體11中的孔道12儘可能的“緊密堆積”，以致於使該容器20之環形開口22的截面積與該接收器10之所有孔道12的總截面積之差異可以最小化。為了獲得更令人滿意的結果，該容器20之環形開口22的截面積較佳為小於該接收器10之所有孔道12的總截面積的3倍，及更佳地小於2倍。
或者，該圈餅型接收器10的縱長主體11具有一從該圈餅狀構造的近端突出的軸向圓頂13，其中上述多數個平行孔道12係形成在四周而且圍繞於上述縱長主體11的軸向圓頂13，及該容器20的擴大出口端21係氣密連至上述圈餅狀構造的近端以形成一圍繞於上述軸向圓頂13而且與上述多數個平行孔道12呈流體連通的環形開口22，如圖11及12所示。
該圈餅接收器設計的獨特優點是該接收器10(匣體10)可輕易及迅速附接於一“槍”型裝置50而且在該匣體各自孔道中的水泥漿可藉由圖13所示的槍型裝置自動或半自動地注射。在此槍型遞送器設計中，加入一推液塞71以將該水泥漿推出各自孔道。該推液塞具有比該孔道直徑稍小的直徑，以致於該推液塞可順利地進出該孔道。該推液塞可部分或完全***該匣體的各自孔道內。該推液塞的線性移動可藉由任何常見的機制驅動。
該槍型裝置50另外包含一驅動該匣體10以繞於該匣體的縱向軸轉動的構件，以致於在每次刺入之後，該匣體10就轉到新的位置使後來的孔道對齊該推液塞71及該外科用管子61(或連接管62)。該匣體的轉動可藉由任何常見機制來驅動。重複進行此注射/轉動並且從各自孔道射出該水泥漿，一次又一次，直到從該匣體遞送所欲量的漿料為止。
該圈餅型接收器可以由任何醫療級金屬或聚合物材料製成，舉例來說，不銹鋼、Teflon、PP、PE、PU等等。該匣體的多重孔道可以由任何一般知道的方法製備，例如，機械加工、機械鑽孔、雷射鑽孔、擠製及射出成形，等等。
根據本發明，等所有孔道(用於該孔道型接收器及圈餅型接收器)及接收管(用於該管型接收器)均填充漿料之後，從該容器斷開該接收器。當該水泥漿送入該外科用管子或連接管內時，漿料露出端(附接於該容器出口那一端)接著用作為前端(依據用途，靠近該外科用管子或該連接管的那一端)。
適用於本發明的外科用管子是能***該腔以促進該水泥漿運送的管子。有關最低限度侵入性程序，該外科用管子較佳為一小直徑的薄壁式管子，其可以最少創傷經過皮膚***一骨腔。該外科用管子具有約1 mm至約3 mm的內徑，及約50 mm至約250 mm的長度，視用途而定。該外科用管子較佳由高強度的醫療級金屬例如不銹鋼及鈦合金等等製造。該外科用管子可藉由任何常見方法製造。較佳將帶有尖頭以促進鑽孔或錘打的細桿包在該外科用管子中。等該鑽孔或錘打建立一開口之後，該細桿即收回並且將該外科用管子留在該腔中。若該外科用管子夠長的話，已填於各自孔道或管子中的水泥漿可直接被輸送至該外科用管子內。
加入本發明所用的連接管(較佳由，但不限於，可彎折的聚合物材料製造，舉例來說，PU、PP、PE及Teflon，等等)以連接已填充水泥漿的孔道或接收管與該外科用管子。在此案例中在各自孔道或接收管中的漿料被輸送至該連接管內並且其後藉由後來的水泥漿推入該外科用管子內。
再加入本發明所用的延長管(較佳由，但不限於，可彎折的聚合物材料製造，舉例來說，PU、PP、PE及Teflon，等等)以連接該連接管與該外科用管子。此延長管的應用在於使外科醫生的手保持離x-射線導引的手術部位比較遠以及讓外科醫生在手術期間更易於操縱此設備。在此案例中各自孔道(或接收管)中的漿料，一個孔道(或接收管)接著另一個地，先被輸送至該連接管內，接著該延長管，及最後該外科用管子，藉由後來的水泥漿穿過該外科用管子將該水泥漿完全運送至該腔內。
該外科用管子、連接管及延長管具有實質相同的內徑。較佳地，提供具有比該外科用管子、連接管及延長管的內徑稍小的直徑之推液塞，其能清除/推擠留在該等管子任何部分的水泥漿至該腔內。
圖14顯示一改良式孔道型接收器10，其含有一中空圓柱體11'、四水平隔板11h及四垂直隔板11v。該等水平隔板11h及該等垂直隔板11v全都有半程貫穿切口(half-way through slit)，該等隔板藉由該等切口相互啣接以形成一分割壁構造(divided wall structure) 11"。該分割壁構造11"被塞進該中空圓柱體11'以形成改良式孔道型接收器10。
圖15中顯示一改良式管型接收器10，其含有一中空圓柱體11'、二圓柱形管座14及多數接收管12'。二軸向凹溝141係形成於該圓柱形管座14的周圍表面上，而且對應該等軸向凹溝141的二軸向凸部111係形成於該中空圓柱體11'末端的擴大開口內壁上。把該二圓柱形管座14安裝於該中空圓柱體11'的兩端中，而且使該軸向凹溝141啣接該軸向凸部111，從而使該二圓柱形管座14的開口15相互對齊，而且接著將該等接收管12'分別安放於該二圓柱形管座14的開口15中。該中空圓柱體11'的兩端各自具有一擴大開口，該擴大開口具有等於上述圓柱形管座14的外徑之直徑，其中有一規則開口位於該中空圓柱體11'的兩端之間，而且一垂直壁位於該擴大開口及該規則開口之界面處，該垂直壁能阻止該圓柱形管座14***該中空圓柱體11’的規則開口。該容器20的出口端21具有一較細壁部位(擴大開口)以致於該改良式管型接收器10之一近端19可被塞進該容器20的出口端21的這個較細壁部位內，及以致於該容器20的出口端21與安裝於該二圓柱形管座14的開口15中之多數接收管12'呈流體連通。把一穿孔蓋92安裝於該接收器10的遠端以使一透氣膜93被固定於該穿孔蓋92與該接收器10之間以免該接收管12'中的空氣累積及避免該水泥漿從該接收器10漏出來，屆時藉由該活塞70推擠該容器20中的水泥漿80以同時流入各自接收管12'。
圖16顯示另一改良式管型接收器10，其中把八接收管12'安放於兩捲分成1/8扇形的圓柱形管座14的開口15中，其可接著被捲起來並且塞進中空圓柱體11'內以形成該管型接收器10。
本發明的接收器不一定是圓柱形。如圖17及18所示，該接收器10具有含圓形後端和方形前端的中空體11'、二軸向凹溝141被塞進該圓形後端的後側管座14r，及被塞進該方形前端的前方管座14f。該後側管座14r及該前方管座14f均具有八個相同而且相互對齊的開口15，以致於八接收管12'均能安放於該等開口15中以形成一管型接收器10。這個管型接收器10具有一能被連於水泥漿容器的圓形後端以便將將該水泥漿填入如上述本發明其他具體實施例的接收管12'內。把一引出配合件51蓋在該接收器10的方形前端以促進已填於該八接收管12'中的水泥漿的遞送。給該引出配合件51形成一界定八擋止件52的料道(track)，該等擋止件52對應安放於該方形前方管座14f的八開口15中的八接收管12'，而且有一水泥引出口53可以推動以一個接著一個滑入滑出該料道中的八擋止件52，藉以使填於該接收管12'中的水泥漿可經由該水泥引出口53藉由一推液塞輪流推入外科用管子或連接管。
圖19顯示一用於將該水泥漿遞送至該接收器10中之帶有棘輪的引出配合件51。該引出配合件51具有一旋轉座54，而且該接收器10係按照傳統的轉軸/圓孔構造可旋轉地安放於該旋轉座54中。該接收器10在其對應該接收器10的平行孔道12或接收管12'的表面上裝設棘輪齒55，而且該旋轉座54在其啣接該棘輪齒55的內壁上裝設二掣止件56，以致於該接收器10僅能依一方向(逆時針方向)轉動。給該旋轉座54裝設二軸向孔，當該等掣止件56觸及二棘輪齒55的垂直壁時該二軸向孔係對齊該接收器10的平行孔道12或接收管12'，而且該旋轉座54另外在該二軸向孔之一上裝設一水泥引出口53，以致於***另一軸向孔的推液塞能經由該水泥引出口53將已填於該平行孔道12或該接收管12'中的水泥漿推入一外科用管子或連接管。因此，於該接收器10的所有平行孔道12或接收管12'中的水泥漿能藉由安裝棘輪於該旋轉座54的接收器10一個接著一個運送。
圖20a、20b及20c顯示一用於運送該接收器10中的水泥漿之帶有密封及閉鎖構件的引出配合件51。該引出配合件51於其一側形成一水泥引出口53並且於其另一側可旋轉地連至該接收器10的一端。該引出配合件51另外於其另一側裝設一環繞於該水泥引出口53的開口之O形環57、多數凹部及安放於該多數凹部中的多數球58，如圖20c所示。該O形環57確保該水泥引出口53及該等接收管12'之一相互氣密地流體連通，同時該等球58氣密地擋住該接收器10剩下的接收管12'。圖20b中顯示另一類似的引出配合件51，其中圖20a的球58用彈性體栓塞58'來取代。圖20c顯示又另一類似的引出配合件51，其中圖20a中的凹部及球58用與該引出配合件一體成形的導角圓柱形栓塞58"來取代。當水泥漿輪流經由該水泥引出口53從該接收管12'被運送至一外科用管子或連接管時圖20a至20c所示的引出配合件51能避免已填於該接收管12'中的水泥漿洩漏。
一波紋狀軌道(wave-like tack) 591可圍繞設於圖21所示的接收器10的表面上。在該引出配合件51的內壁相反側上形成一對滑導592，把該等滑導592安放於該波紋狀軌道591中，以致於當該引出配合件51轉動時使該引出配合件51能上下移動。該引出配合件51係於其外側形成一水泥引出口53，而且於其相反側另外裝設對應該接收器10的接收管12之O形環57，其中該等O形環57之一圍繞於該水泥引出口53的開口。藉由該滑導592及該波紋狀軌道591的啣接，當該引出配合件51被轉動而在該接收器10上向下移動時，該O形環57將會被該接收器10的管座14加壓；以及當該引出配合件51被轉動而在該接收器10上向上移動時，該O形環57能無摩擦地移動。結果，已填於該接收管12'中的水泥漿能經由該水泥引出口53輪流輸送至一外科用管子或連接管內而不會洩漏。
儘管本發明已經引用其特定具體實施例的具體細節描述過，但是不欲使此等細節被順理成章地視為本發明的範圍之限制。按照以上的揭示內容有許多修飾及變化也都可行。
10．．．接收器
11．．．圓柱形縱長主體
11'．．．中空圓柱體
11"．．．分割壁構造
11h．．．水平隔板
11v．．．垂直隔板
12．．．平行孔道
12'．．．接收管
13．．．軸向圓頂
14．．．圓柱形管座
14r．．．圓形後端的後側管座
14f．．．方形前端的前方管座
15．．．圓柱形管座的開口
19．．．孔道型接收器的近端
20．．．容器
21．．．出口端
22．．．環形開口
24．．．快速連接器
50．．．槍型裝置
51．．．引出配合件
52．．．擋止件
53．．．水泥引出口
54．．．旋轉座
55．．．棘輪齒
56．．．掣止件
57．．．O形環
58．．．球
58'．．．彈性體栓塞
58"．．．導角圓柱形栓塞
61．．．外科用管子
62．．．連接管
63．．．延長管
70．．．活塞
71．．．推液塞
80．．．水泥漿
91．．．連接器
92．．．穿孔蓋
93．．．透氣膜
94．．．連接器
95．．．連接器
100．．．骨腔
141．．．軸向凹溝
111．．．軸向凸部
591．．．波紋狀軌道
592．．．滑導
圖1顯示一用於使水泥漿同時流入根據本發明之一具體實施例的接收器的孔道之孔道型接收器。
圖2顯示根據本發明建構之圖1所示的孔道型接收器、水泥漿容器及活塞的斷面圖，及其局部放大斷面圖，其中由該活塞推擠水泥漿以同時流入該接收器的孔道內。
圖3顯示根據本發明建構之填充水泥漿的孔道型接收器、連接管及外科用管子的斷面圖，及其局部放大斷面圖，其中把水泥漿從該孔道輸送至該連接管及外科用管子內。
圖4顯示根據本發明建構之填充水泥漿的孔道型接收器及連接管(外科用管子)的斷面圖，其中利用一推液塞把水泥漿從該孔道運送至該連接管(該外科用管子)內。
圖5顯示一用於使水泥漿同時流入根據本發明之一具體實施例的接收器的接收管之管型接收器。
圖6顯示根據本發明建構之圖5所示的管型接收器、水泥漿容器及活塞的斷面圖，及其局部放大斷面圖，其中由該活塞推擠水泥漿以同時流入該接收器的管子內。
圖7顯示根據本發明建構之填充水泥漿的接收管、連接管、延長管及外科用管子的斷面圖，其中把水泥漿從該接收管輸送至該連接管、延長管及外科用管子內。
圖8顯示根據本發明之一具體實施例建構的填充水泥漿的接收管及連接管(外科用管子)的斷面圖，其中利用一推液塞把水泥漿從該接收管運送至該連接管(該外科用管子)內。
圖9顯示一用於使水泥漿同時流入根據本發明之一具體實施例的接收器的孔道之圈餅型接收器。
圖10顯示根據本發明建構之圖9所示的圈餅型接收器、水泥漿容器及活塞的斷面圖，其中由該活塞推擠水泥漿以同時流入該接收器的孔道內。
圖11顯示一用於使水泥漿同時流入根據本發明之一具體實施例的接收器的孔道之改良式圈餅型接收器。
圖12顯示根據本發明建構之圖11所示的改良式圈餅型接收器、水泥漿容器及活塞的斷面圖，其中由該活塞推擠水泥漿以同時流入該接收器的孔道內。
圖13為顯示利用槍型裝置連至一連接管(外科用管子)之本發明的圈餅型接收器之概要側視圖，其中把填於圈餅型接收器的孔道中之水泥漿一個接著一個自動或半自動地運送至該連接管(該外科用管子)內。
圖14為顯示根據本發明之一具體實施例的水泥漿用改良式孔道型接收器的概要透視圖。
圖15顯示具有二圓柱形管座的改良式管型接收器之概要透視圖、其局部放大斷面圖及該改良式管型接收器連同根據本發明之一具體實施例的水泥漿容器和活塞的斷面圖。
圖16顯示根據本發明之一具體實施例的水泥漿用的改良式管型接收器。
圖17顯示根據本發明之一具體實施例的水泥漿用的改良式管型接收器，其具有圓形後端及方形前端。
圖18顯示圖17的改良式管型接收器，加上蓋在其方形前端上的引出配合件51。
圖19顯示根據本發明之一具體實施例的水泥漿用的接收器，該接收器係以逆時針可旋轉地安放於一帶有棘輪構件的引出配合件中。
圖20顯示根據本發明之一具體實施例的水泥漿用的接收器，該接收器係以具有密封及閉鎖構件的引出配合件以可旋轉方式蓋上，其中(a)至(c)顯示該密封及閉鎖構件的不同具體實施例。
圖21顯示以一引出配合件蓋住的水泥漿用的接收器，其中一波紋狀軌道係圍繞於該接收器表面形成及一對滑導係相對地形成於該引出配合件內壁上，藉以當該引出配合件轉動時使該引出配合件能上下移動。
10．．．孔道型接收器
11．．．縱長主體
12．．．平行孔道
19．．．孔道型接收器的近端
20．．．容器
21．．．出口端
70．．．活塞
80．．．水泥漿
91．．．連接器
92．．．穿孔蓋
93．．．透氣膜

Claims (21)

  1. 一種填充設備，其包含於一縱長主體中並且依上述主體的縱向形成的多數個平行孔道；及一填料儲器，其具有一適於與上述多數個平行孔道呈流體連通的出口端；及選擇性的一連接器，該連接器用於將該出口端氣密地連至該多數個平行孔道，其中上述出口端的截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的5倍，及當該連接器被包含於該填充設備時，該連接器具有一截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的5倍；及上述孔道具有1mm至10mm的內徑，及10mm至300mm的長度；該填充設備進一步包含多數接收管，其中上述縱長主體係一中空縱長主體及上述多數接收管係安放於上述中空縱長主體中使得上述多數個平行孔道係形成於上述多數接收管中；及二管座，其中該二管座各自包含一具有多數開口的多管式構造，及該二管座係連接於該中空縱長主體的兩端、或該二管座中的一個係連接於該中空縱長主體的一端且另一者係適於連接至該中空縱長主體的另一端、或該二管座均適於連接至該中空縱長主體的兩端，而且上述該二管座的多數開口相互對齊，以致於上述多數接收管分別被安裝於上述該二管座的多數開口中，及上述多數個平行孔道係形成於上述多數接收管中。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備，其中上述出口端的截面 積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的3倍。
  3. 如申請專利範圍第1項之設備，其中上述出口端的截面積為上述多數個平行孔道的總截面積的1.5至1.1倍。
  4. 如申請專利範圍第1項之設備，其中該中空縱長主體係一中空圓柱體，及該管座係一圓柱形管座，其中該中空圓柱體的兩端各自包含一具有等於上述圓柱形管座外徑的直徑之擴大開口；及該中空圓柱體包含一介於該中空圓柱體的兩端之間的規則開口；及一介於該擴大開口及該規則開口之界面處的垂直壁，該垂直壁能阻止該圓柱形管座***該中空圓柱體的規則開口，其中在該中空圓柱體各端上及在該圓柱形管座上裝設一對齊構件以便當該二圓柱形管座係連至該中空圓柱體的兩端時使上述該二圓柱形管座的多數開口能相互對齊。
  5. 如申請專利範圍第4項之設備，其中該對齊構件包含一形成在該圓柱形管座周圍表面上的軸向凹溝，及一對應該軸向凹溝形成在該中空圓柱體末端的擴大開口內壁上的軸向凸部，或該對齊構件包含一形成在該圓柱形管座周圍表面上的軸向凸部，及一對應該軸向凸部形成在該中空圓柱體末端的擴大開口內壁上的軸向凹溝。
  6. 如申請專利範圍第1、4或5項之設備，其中上述儲器出 口端具有一等於上述縱長主體外徑的較細壁部位，以致於上述縱長主體的一端可被塞進上述儲器出口端的這個較細壁部位內。
  7. 如申請專利範圍第1項之設備，其另外包含一驅動器，其用於將裝在上述儲器中的填料經由上述出口端打入上述多數個平行通道內。
  8. 如申請專利範圍第7項之設備，其另外包含一被裝設覆蓋於上述縱長主體的一端的透氣膜，以致於當裝在上述儲器中的填料被上述驅動器打入上述多數個平行孔道內時，上述多數個平行孔道中的空氣被上述填料推出去而且使上述填料保持於上述多數個平行孔道中。
  9. 如申請專利範圍第7項之設備，其中上述儲器包含一用於安放上述填料的圓柱形容器，及上述驅動器係一以可滑動方式安放於上述圓柱形容器中的分配推液塞，以致於裝在上述圓柱形容器中的填料能經由上述出口端被該推液塞推擠至上述多數個平行孔道內。
  10. 一種使用如申請專利範圍第1項至第9項所述之填充設備將填料同時填充於上述多數個平行孔道中之用途。
  11. 如申請專利範圍第10項之用途，其中上述填料係水泥 漿。
  12. 一種用於將填料注入動物體外的一部位之方法，其包含以下步驟：a)提供同時被填充於多數個平行孔道中的填料；b)將上述孔道中的填料引進一端在該部位中且另一端與上述孔道呈流體連通的管子內；c)在上述孔道中的填料至少部分被引進步驟b)中的上述管子內之後，從上述管子移除上述孔道；及d)任選的藉由使用上述步驟a)的另一個已填充填料之孔道重複進行步驟b)及步驟c)直到所欲量的填料被注入該部位內為止；其中步驟a)的多數個平行孔道的每一個具有1mm至10mm的內徑，及10mm至300mm的長度，其中步驟a)包含經由一儲器的出口端把裝在上述儲器中的填料打入上述多數個平行孔道內，其中上述出口端與上述多數個平行孔道呈流體連通，及上述出口端的截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的5倍。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該上述出口端的截面積係小於上述多數個平行孔道的總截面積的3倍。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中上述出口端的截面積為上述多數個平行孔道的總截面積的1.5至1.1倍。
  15. 如申請專利範圍第12項之方法，其中步驟b)包含把上述孔道的一端連接至上述管子另一端，以致於上述孔道的 一端與上述管子另一端呈流體連通；及從上述孔道的另一端推擠上述孔道中的填料。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中上述推擠包含把一推液塞***上述孔道另一端並且按壓上述推液塞以從上述孔道另一端移動至上述孔道的一端。
  17. 如申請專利範圍第12項之方法，其中步驟b)包含藉由將上述管子另一端安放於上述孔道的一端中使上述孔道連接至上述管子；及按壓已夾帶填料的上述孔道的另一端以從上述管子另一端移往上述管子的一端，其中一透氣膜被提供覆蓋於上述多數個平行孔道的另一端，以致於上述多數個平行孔道每一個所夾帶的填料從上述孔道被運送至上述管子內。
  18. 如申請專利範圍第12項之方法，其中一透氣膜被裝設覆蓋於上述多數個平行孔道的一端，以致於當裝在上述儲器中的填料被打入上述多數個平行孔道內時，上述多數個平行孔道中的空氣被上述填料推出去而且使上述填料保持於上述多數個平行孔道中。
  19. 如申請專利範圍第12項之方法，其中上述儲器包含一用於安放上述填料的圓柱形容器，及以可滑動方式安放於上述圓柱形容器中的分配推液塞，該分配推液塞被按壓以 將裝在上述圓柱形容器中的填料經由上述出口端推入上述多數個平行孔道內。
  20. 如申請專利範圍第12項之方法，其中上述多數個平行孔道係圍繞四周形成於一縱長主體中，及步驟c)包含在上述孔道中的填料至少部分被引進步驟b)中的上述管子內之後，旋轉上述縱長主體，以便使毗鄰該至少部分空著的孔道之已填充上述填料的另一孔道對齊上述管子另一端。
  21. 如申請專利範圍第12項之方法，其中上述填料係水泥漿，及上述部位係位於一動物體外的骨科植入物。
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