[发明专利]用于储存和混合骨水泥的设备和方法

说明书

本发明涉及一种用于混合由两种起始组分构成的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥和用于储存骨水泥的起始组分的设备，所述设备包括具有柱形内腔的管形的料筒，在料筒的内腔的前部中含有作为第一起始组分的粉末，在料筒的内腔的后部中布置含有作为第二起始组分的单体液体的容器，在容器和粉末之间布置排出活塞，在容器与排出活塞相对的一侧上布置输送活塞，排出活塞和输送活塞在纵向上可运动地布置在料筒的内腔中，设置有导通装置，该导通装置使料筒的内腔的前部与后部以单体液体和气体可透过并且粉末不可透过的方式相互连通。本发明还涉及一种用于混合起始组分的方法和用于制造预装的PMMA水泥料筒系统的方法，预装的PMMA水泥料筒系统适合用于混合和施加PMMA骨水泥料团。

技术领域

本发明涉及一种用于混合由两个起始组分构成的聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥和用于储存骨水泥的起始组分的设备，其包括具有柱形内腔的管形料筒。

本发明还涉及一种用于通过这种设备混合和施加骨水泥的方法和一种用于制造预装的PMMA水泥料筒系统的方法，该预装的PMMA水泥料筒系统适用于混合和施加PMMA骨水泥料团并且在该预装的PMMA水泥料筒系统中储存有作为骨水泥的一种起始组分的粉末。

背景技术

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)骨水泥源出于Charnley爵士的开创性工作(Charnley，J.:Anchorage of the femoral head prohesis of the shaft of the femur.J.BoneJoint Surg.42(1960)28–30.(股骨干的股骨头假体的固定，骨与关节外科学杂志第42(1960)期第28～30页))。PMMA骨水泥由液态的单体组分和粉末组分组成。单体组分一般含有单体甲基丙烯酸甲酯和溶于其中的活化剂(N,N二甲基对甲苯胺)。粉末组分，其也称为骨水泥粉末，包含一种或多种在甲基丙烯酸甲酯和共聚单体，如苯乙烯、丙烯酸甲酯或类似单体的基础上通过聚合，优选悬浮聚合制成的聚合物、不透射线物质和引发剂过氧化苯甲酰。在将粉末组分与单体组分混合时，通过在甲基丙烯酸甲酯中粉末组分的聚合物的溶胀，形成可塑性变形的料团，即实际的骨水泥，它通常被称为骨水泥料团。在将粉末组分与单体组分混合时，活化剂N,N二甲基对甲苯胺与过氧化苯甲酰发生反应，由此形成自由基。形成的自由基引发甲基丙烯酸甲酯的自由基聚合。随着甲基丙烯酸甲酯的继续聚合，骨水泥料团的粘度增大，直到骨水泥料团凝固。

在聚甲基丙烯酸甲酯骨水泥中最常使用的单体是甲基丙烯酸甲酯。氧化还原引发剂体系通常由过氧化物、促进剂以及必要时合适的还原剂组成。仅当氧化还原引发剂体系的所有组分共同作用时才形成自由基。因此，氧化还原引发剂体系的组分在分开的起始组分下被如此地设置，即这些起始组分不能够引发自由基聚合。此时在合适的组成下的起始组分的储存是稳定的。只有当两个起始组分被混合成骨水泥料团时，先前分开地被作为单体液体和粉末储存的氧化还原引发剂体系的组分才进行反应，此时形成自由基，该自由基引发至少一种单体的自由基聚合。然后该自由基聚合在消耗单体下导致聚合物的形成，此时水泥料团固化。

PMMA骨水泥可以在合适的混合杯中借助于刮铲通过将水泥粉末与单体液体混合进行混合。在此情况下可能出现在骨水泥料团中夹带空气泡，这些空气泡会不利地影响被固化的骨水泥的机械特性。

为了避免在骨水泥料团中的空气夹杂物，已经描述了大量的真空水泥灌注系统，其中示范性地列举以下的文献:US6033105A、US5624184A、US4671263A、US4973168A、US5100241A、WO99/67015A1、EP1020167A2、US5586821A、EP1016452A2、DE3640279A1、WO94/26403A1、EP1005901A2、EP1886647A1、US5344232A。