ES2235686T3 - Aparato y procedimiento para mezclar y distribuir cemento oseo. - Google Patents

Abstract

Un aparato (20) mezclador de cemento óseo, que comprende: primer (44) y segundo (46) cilindros conectados de manera telescópica para mezclar y distribuir cemento óseo, incluyendo dichos primer y segundo cilindros paredes cilíndricas internas respectivas en los que una de dichas paredes internas tiene un diámetro interno mayor que un diámetro interno de la otra pared interna; y un agitador (34) de cemento óseo, una parte del cual se puede insertar dentro de dichos cilindros y es axialmente amovible en los mismos, comprendiendo dicho agitador: un mango (70); y una pluralidad de paletas (74) conectada a una parte extrema de dicho mango caracterizado porque dichas paletas están dispuestas para extenderse en general radialmente desde la parte extrema de dicho mango, siendo dichas paletas radialmente amovibles y estando radialmente desviadas resilientemente hacia fuera en conexión de limpieza con dichas paredes internas primera y segunda, por lo que dichas paletas pueden doblarse hacia fuera paralimpiar dichas paredes internas cuando dicho agitador se mueve alternativamente dentro de dichos cilindros conectados de manera telescópica.

Description

Aparato y procedimiento para mezclar y distribuir cemento óseo.

Antecedentes de la invención

Esta invención trata en general de aparatos para mezclar y distribuir cemento óseo. En particular, esta invención trata de mejoras en un kit premontado desechable que incluye un conjunto de aparatos de preparación usados para mezclar y distribuir cemento óseo. Las mejoras está dirigidas a eliminar el aire retenido en el cemento mezclado y mejorar las características de mezcla y distribución.

En muchos procedimientos quirúrgicos ortopédicos se usan cementos óseos para fijar implantes al hueso. Los cementos óseos convencionales son generalmente materiales poliméricos que se preparan mediante copolimerización de los componentes según se necesite. El cemento óseo se prepara mediante copolimerización de un monómero líquido y un copolímero en polvo, como metacrilato de metilo y metacrilato de polimetilo o metacrilato de metilo-estireno. Durante la mezcla de los componentes constituyentes del cemento, pueden formarse burbujas de aire dentro del cemento. Se piensa que para mejorar la resistencia resultante del cemento, las burbujas de aire deben ser evacuadas de la mezcla para garantizar un producto de reacción uniforme. Por consiguiente, la mezcla de los componentes constituyentes se realiza idealmente en vacío.

Mezclar componentes constituyentes separados dentro de un cartucho mezclador es bien conocido en la técnica. Por ejemplo, las patentes de EE. UU. N^{os} 5.624.184 y 5.586.821, que están concedidas al cesionario de la presente invención, describen un cartucho mezclador según el preámbulo de la reivindicación 1, que comprende dos cilindros tubulares telescópicos. Los cilindros telescópicos se pueden colocar en una posición totalmente extendida en la que los componentes del cemento óseo se mezclan al vacío, en una posición de liberación de vacío en la que el cilindro interno está retraído parcialmente dentro del cilindro externo, y en una posición totalmente retraída en la que el cartucho está adaptado para instalación dentro de una pistola mezcladora de cemento óseo. En el extremo proximal del cilindro externo está instalada una tapa e incluye una abertura a través de la misma que recibe el mango de un agitador. La tapa también incluye un orificio para conexión a la misma de una bomba de vacío que se usa para hacer un vacío en el cartucho cuando está en la posición totalmente extendida. La parte del mango del agitador que se extiende por dentro del cartucho incluye paletas del agitador que se extienden desde el mismo para mezclar el cemento óseo. El otro extremo del mango del agitador que se extiende desde la abertura de la tapa incluye una empuñadura sobre el mismo para el movimiento alternativo del agitador dentro del cartucho. El mango incluye un manguito externo tubular y una varilla interna dispuesta axialmente dentro de la misma que termina en un tapón extremo integral con forma de mancuerna. El manguito del mango es frágil y tiene un extremo distal desmontable para que, después de completar la mezcla, pueda desprenderse el mango de la tapa junto con la varilla interna. Esto tiene como resultado la abertura en la tapa que retiene el extremo distal del mango que tiene las paletas del agitador conectadas integralmente al mismo. Puede ponerse una boquilla aplicadora de cemento apropiada en la abertura (orificio de salida), y puede insertarse el cartucho en una pistola aplicadora. El cilindro interno incluye un tapón del pistón que es axialmente amovible hacia el extremo de la tapa del cartucho accionando la pistola aplicadora de cemento.

En uso, el cartucho descrito anteriormente está inicialmente totalmente extendido y los constituyentes del cemento óseo están colocados en el mismo. Acto seguido, se instala la tapa en el cilindro externo y se acopla una bomba de vacío al orificio de salida contenido en la tapa. Se hace un vacío en el cartucho moviendo alternativamente la empuñadura en la bomba de vacío. Los componentes del cemento óseo se mezclan entonces bajo un vacío parcial moviendo alternativamente la empuñadura del agitador. Después de que se termina la mezcla, se retrae parcialmente el cilindro interno dentro del cilindro externo, lo que libera el cierre hermético entre los mismos y, de ese modo, hace que se libere el vacío. Después se coloca el cartucho en su posición totalmente retraída y se instala dentro de una pistola aplicadora para inyectar cemento óseo en un paciente.

Es deseable impedir que quede aire retenido dentro del cemento óseo. También es deseable mejorar más las características de mezclado del kit descrito anteriormente.

Resumen de la invención

La presente invención proporciona un agitador mejorado que proporciona mezcla mejorada, especialmente en un área próxima a las paredes cilíndricas de los cilindros interno y externo.

En una forma de la misma, la presente invención proporciona un aparato mezclador de cemento óseo, que comprende primer y segundo cilindros conectados de manera telescópica para mezclar y distribuir cemento óseo. Los cilindros incluyen paredes de cilindros internos respectivos en los que una de las paredes internas tiene un diámetro interno mayor que un diámetro interno de la otra pared interna. También se proporciona un agitador de cemento óseo que tiene una parte que se puede insertar dentro de los cilindros y es axialmente amovible dentro de los mismos. El agitador comprende un mango y a una parte extrema del mango está conectada una pluralidad de paletas y se extienden en general radialmente desde el mismo. Las paletas son radialmente amovibles y están radialmente desviadas resilientemente hacia fuera en conexión de limpieza con las paredes del cilindro interno. En esta disposición, las paletas se doblan hacia fuera para limpiar las paredes internas de los cilindros tanto interno como externo cuando el agitador se mueve alternativamente dentro de los cilindros conectados de manera telescópica.

Una ventaja del agitador mejorado de la presente invención es que mejora la mezcla alrededor de las paredes de los cilindros tanto interno como externo. Esto es importante porque el componente en polvo seco del cemento óseo sin mezclar tiende a pegarse a las paredes del cilindro y no se mezcla. La conexión de limpieza proporcionada por el agitador de la presente invención reduce este problema.

Otra ventaja del agitador de la presente invención es que proporciona una conexión de limpieza de los cilindros telescópicos tanto interna como externa, cada una de los cuales tiene un diámetro diferente. Además, las paletas desviadas resilientemente no se "pegan" cuando se mueven de un cilindro al otro. En cambio, las paletas resilientes limpian la pared cilíndrica interna del cilindro superior (externo), después las paletas se doblan hacia dentro y limpian la pared cilíndrica interna del cilindro inferior (interno). En comparación, una paleta no resiliente dimensionada para ajustarse al cilindro de menor diámetro no puede proporcionar la conexión de limpieza del cilindro mayor en una disposición de cilindros telescópicos.

Breve descripción de los dibujos

Las anteriormente mencionadas y otras características y ventajas de esta invención, y la manera de alcanzarlas, se harán más evidentes y la propia invención se entenderá mejor en relación con la siguiente descripción de una realización de la invención tomada junto con los dibujos adjuntos, en los que:

La Fig. 1 es una vista en perspectiva de un kit que incluye componentes de mezcla e inyección de cemento óseo según la realización ejemplar de la presente invención;

Las Figs. 2 y 2A son vistas laterales del cartucho mezclador y la tapa conectada con una parte en corte transversal para ilustrar la mezcla de los componentes constituyentes;

Las Figs. 3 y 3A son vistas en perspectiva del agitador usado con el cartucho mezclador;

Las Figs. 4 y 4A son vistas en corte del cartucho mezclador que ilustran el movimiento axial de un tapón del pistón;

La Fig. 5 es una vista en corte fragmentaria en despiece ordenado de un montaje de tapa y agitador;

La Fig. 6 es una vista en corte fragmentaria del montaje de tapa que muestra el cemento óseo a punto de ser expulsado del mismo;

La Fig. 6A es una vista en corte fragmentaria de un montaje de tapa de la técnica anterior que muestra el cemento óseo a punto de ser expulsado del mismo;

La Fig. 7 es una vista en corte fragmentaria del montaje de tapa que muestra una separación anular entre la tapa y el mango del agitador que contiene aire durante la expulsión inicial de cemento óseo.

Los caracteres de referencia correspondientes indican partes correspondientes por todas las diversas vistas. El ejemplo expuesto en este documento ilustra una realización ejemplar de la invención, en una forma, y tal ejemplo no debe interpretarse de ninguna manera como limitador del alcance de la invención.

Descripción detallada de la invención

La Fig. 1 muestra el conjunto de piezas desechables del kit 20 de una implementación ejemplar de la presente invención para uso en la preparación de cemento óseo. El kit 20 se compone de las siguientes piezas: una bandeja de almacenamiento contorneada 22, bomba de vacío 24, tubo de conexión 26 que tiene un indicador de vacío 28, un cartucho mezclador 30, una tapa de cartucho 32, agitador desprendible 34, boquilla aplicadora de cemento y obturador de la boquilla aplicadora de cemento, que se indican en general por 36, y un acoplamiento de embudo 38. Preferentemente, la bandeja 22 está construida a partir de un plástico moldeado, que tiene una pluralidad de huecos contorneados 40 dentro de los que se almacenan los diversos aparatos mezcladores y accesorios de distribución.

Típicamente, los componentes monómeros líquidos del cemento óseo se proveen en ampollas (no mostradas) y los copolímeros en polvo se proveen en paquetes sellados (no mostrados), aunque con el kit puede proveerse cualquier envase apropiado para los componentes. El monómero líquido y el copolímero en polvo son bien conocidos en la técnica y son comercializados por diversas fuentes.

La bomba de vacío 24 usa un diseño de pistón alternativo, aunque puede incluirse como parte del kit 20 cualquier bomba de vacío apropiada. La bomba de vacío 24 incluye un cuerpo cilíndrico 42 e incluye un mango de movimiento alternativo que acciona un pistón interno (no mostrado). La bomba de vacío 24 también incluye una válvula de retención (no mostrada) para permitir que circule aire a través del orificio de la bomba sólo en una dirección. El tubo 26 conecta la bomba 24 a la tapa 32 cuando la tapa 32 está conectada al cartucho mezclador 30. El tubo 26 incluye el indicador de vacío 28, que puede ser una perilla de plástico o goma que se colapsa bajo la presión negativa del vacío hecho por la bomba 20, como se muestra en la Fig. 2A.

El cartucho mezclador 30 está construido preferentemente de plástico desechable, que permite que se vea la mezcla de los componentes constituyentes. Como se muestra en las Figs. 2 y 2A, el cartucho 30 incluye dos cilindros tubulares 44 y 46 conectados de manera telescópica. Los dos cilindros, 44 y 46, tienen extremos proximales y distales abiertos. el cilindro externo 44 recibe axialmente el cilindro interno 46 en una forma telescópica. Es decir, el cilindro interno 46 puede deslizar dentro del cilindro externo 44. El diámetro externo del cilindro interno 46 está ajustado concéntricamente contra el diámetro interno del cilindro externo 44. La superficie periférica externa del cilindro interno 46 está en un ajuste apretado pero no sellado herméticamente con la superficie periférica interna del cilindro externo 44 a modo de pistón. Dentro del cilindro interno 46, próximo a su extremo distal, está dispuesto un tapón del pistón impermeable al aire 48 (Fig. 4), para cerrar el extremo distal del cilindro interno 46. El tapón 48 es axialmente deslizable dentro del cilindro interno 46 para expulsar el compuesto de cemento mezclado del cartucho 30 cuando se conecta el cartucho a una pistola aplicadora de cemento. Es decir, cuando la pistola aplicadora de cemento está siendo accionada, el tapón del pistón 48 avanza axialmente desde el extremo distal del cilindro interno 46 hacia su extremo proximal (hacia la tapa 32), como se muestra en las Figs. 4 y 4A.

Como se muestra en las Figs. 4 y 4A, el cilindro externo 44 incluye un borde externo roscado 50 que encaja a rosca en un borde de tapa roscado anular 52 de la tapa 32. Aunque el cilindro externo 44 se muestra en este documento incluyendo un borde roscado externo, puede emplearse cualquier estructura de conexión apropiada para proporcionar la conexión entre la tapa 32 y el cilindro externo 44. El cilindro externo 44 también incluye un reborde extremo anular 54 que se extiende hacia fuera próximo a su extremo distal abierto. Se logra un cierre hermético ente el cilindro interno 46 y el cilindro externo 44 mediante una junta tórica 56 ajustada dentro de la ranura anular 58 del cilindro interno 46. La tapa 32 está cerrada herméticamente sobre el cilindro 44 por la junta tórica 59 ajustada dentro de la ranura anular 61.

La tapa 32 incluye un orificio de vacío 60, que se puede conectar a la bomba de vacío 24 mediante el tubo 26. Como se muestra en la Fig. 2, la tapa 32 también incluye un orificio, o abertura, centrado de salida de cemento 62. El orificio de salida 62 incluye roscas 64 para encaje a rosca de diversas boquillas 36. La tapa 32 también incluye respiraderos 66 que forma parte de un conducto de escape de aire descrito más adelante en este documento.

Como se muestra en las Figs. 2 y 2A, el sistema mezclador según la invención incluye un agitador 34 que tiene un mango 70. Una empuñadura 72 está conectada a una parte extrema del mango 70 y una pluralidad de paletas 74 está conectada a la otra parte extrema del mango 70. Las paletas 74 incluyen huecos 75 para ayudar al movimiento del agitador 34 a través del cemento óseo, como se conoce en la técnica.

Las ventajas del agitador mostrado en la realización ilustrada pueden apreciarse mejor en relación con las Figs. 3 y 3A. Las paletas 74 se extienden en general radialmente desde la parte extrema del mango 70 y son radialmente amovibles entre una primera posición que adoptan las paletas 74 cuando están colocadas dentro del cilindro interno 46, como se muestra en la Fig. 3A, y una segunda posición que adoptan las paletas cuando se sacan del cilindro, como se muestra en la Fig. 3. Comparando las Figs. 3 y 3A, puede entenderse que las paletas se extienden desde el mango a una distancia radial menor cuando están insertadas en el cilindro 46 que cuando están colocadas fuera del cilindro 46. Como se ve además en relación con las Figs. 3 y 3A, los bordes externos 76 de las paletas 74 forman una forma sustancialmente circular que tiene un radio que se reduce cuando las paletas se insertan dentro del cilindro 46. Las paletas están formadas de manera que están radialmente desviadas resilientemente hacia fuera hacia la posición mostrada en la Fig. 3, de manera que las paletas proporcionan conexión de limpieza con la pared interior 78 del cilindro 46 cuando están colocadas en si interior. Significativamente, las paletas 74 también están desviadas hacia fuera, hacia el cilindro 44, de manera que se proporciona una conexión de limpieza contra las paredes internas de los dos cilindros 44 y 46 cuando el agitador se mueve alternativamente en su interior (Fig. 2).

El agitador de la presente invención puede estar formado de polietileno de alta densidad, pero debe entenderse que alguien de experiencia normal en la materia podría sustituirlo por otros materiales apropiados. El agitador 34 está formado para que las paletas 74 ocupen de manera natural su posición extendida mostrada en la Fig. 3.Seleccionando una composición de material que tenga suficientes propiedades elásticas, las paletas pueden doblarse resilientemente para formar la posición contraída mostrada en la Fig. 3A. Sin embargo, las propiedades elásticas del material de las paletas hacen que las paletas se desvíen hacia fuera, de manera que se ejerce una fuerza contra la pared interna 78 cuando están colocadas dentro del cilindro 46. Igualmente, las paletas 74 están desviadas hacia fuera para proporcionar una conexión de limpieza de la pared interna del cilindro 44 cuando están colocadas en su interior. En la realización ilustrada, puede apreciarse que las paletas 74 sólo tiene que ser capaces de resistir un solo uso, ya que el kit 20 se desecha después de un solo uso.

Como también se muestra en las Figs. 3 y 3A, el cilindro interno 46 incluye una parte acampanada 80 en su extremo proximal para facilitar la inserción de las paletas 74. De este modo, cuando las paletas están dentro del cilindro 44 y se aprieta hacia abajo la empuñadura 72 del agitador, las paletas 74 se encuentran con la parte acampanada 80 y se contraen gradualmente a la posición mostrada en la Fig. 3A en la que la paleta de distancia radial 74 que se extiende desde el eje longitudinal del mango 70 es sustancialmente igual al radio de la pared interna del cilindro 87. La parte acampanada proporciona una disminución gradual del radio desde la pared interna del cilindro externo hasta la pared interna de menor diámetro del cilindro interno, de manera que las paletas no se atascan cuando se baja la empuñadura del agitador.

Volviendo ahora a las Figs. 2 y 2A, la realización ilustrada incorpora un montaje agitador desprendible, esencialmente el mismo que el descrito en la patente de EE. UU. Nº 5.624.184. El mango 70 incluye un manguito externo tubular 82 y una varilla interna 84 dispuesta axialmente dentro del manguito 82. El manguito 82 es frágil y tiene un extremo distal desechable 86. El extremo distal de la varilla interna 84 termina en un tapón extremo integral en forma de mancuerna 88. El diámetro pequeño del segmento medio 90 está colocado próximo a una muesca anular 81 (Figs. 3 y 3A), o línea de referencia, dispuesta en el manguito 82 del mango. La muesca anular 81 forma un radio alrededor del manguito 82, alrededor del cual se rompe el manguito 82 cuando el mango 70 está totalmente extendido desde el cartucho 30. El extremo distal hueco 86 del manguito 82 permanece dentro del orificio de salida 62 de la tapa 32 para proporcionar un conducto para el compuesto de cemento mezclado que debe expulsarse.

En relación con la Fig. 4, el tapón de pistón 48 incluye un saliente 92 integral en el mismo que está orientado hacia la tapa 32. Generalmente, el saliente 92 tiene forma cónica diseñada para coincidir con la forma de la tapa 32 y parecerse en gran medida al perfil convexo o de "corriente tangencial" del cemento óseo, a medida que el cemento óseo avanza axialmente a través del cartucho 30 por el movimiento del tapón de pistón 48. De esta forma, aunque el saliente 92 se muestra en la figura 4 con una forma frustocónica, debe entenderse que el saliente 92 puede tener otras formas similares, como abovedada, de cápsula y similares.

Haciendo más referencia a la figura 4, la tapa 32 incluye un hueco 94 cuya forma se corresponde con el saliente 92. De este modo, el hueco 94 recibe el saliente 92 de manera coincidente cuando se hace avanzar axialmente al tapón 48 hacia la tapa 32 como se muestra en la Fig. 4A. Aunque el hueco 94 se muestra en la Fig. 4 siendo de forma troncocónica, debe entenderse que el hueco 94 podría ser de otras formas similares, como una bóveda, en forma de bala y similares. El hueco 94 está conformado de acuerdo al saliente 92. Las paletas 74 también comprenden una forma que se corresponde al saliente 92 y al hueco 94, por lo cual la tapa 32 y el tapón del pistón 48 reciben entre ellos de manera coincidente a las paletas 74 cuando se hace avanzar axialmente al tapón 48 hacia la tapa 32 como se muestra en la Fig. 4A. En la realización ilustrada en las Figs. 4 y 4A, la tapa 32 que tiene el hueco 94, el tapón del pistón 48 y las paletas del agitador 74 comprenden todos ellos formas troncocónicas concordantes, cuyas ventajas en funcionamiento se describen más adelante en este documento.

La realización ilustrada también proporciona un conducto de escape de aire para ventilar sustancialmente al ambiente todo el aire contenido dentro de los confines de la tapa. Como se muestra en las Figs. 5 y 6, los respiraderos 66 se extienden a través de la tapa 32 y llevan al mango 70. Un filtro poroso cilíndrico 102 rodea el mango 70 y forma una membrana semipermeable que permite el paso de aire a través de la misma, pero no de cemento óseo. Se ha descubierto que el polietileno de peso molecular muy alto actúa satisfactoriamente como material para el filtro poroso 102. Colocada internamente en la tapa 32 en relación con el filtro poroso 102 está una junta tórica 104 que también rodea al mango 70. La junta tórica 104, hecha preferiblemente de silicona, cierra herméticamente el mango 70 con una superficie interna de la tapa 32, impidiendo así el paso de aire dentro del cartucho 30 durante la expulsión de cemento óseo, como se explica más adelante en este documento.

Como se muestra además en la Fig. 5, el interior de la tapa 32 está ensanchado para proporcionar espacio adicional para el filtro superior 106. El filtro 106 permite que se extraiga aire del sistema por el orificio de vacío 60 sin sacar polvo seco o cemento mezclado. El filtro superior 106 incluye una abertura con dos escalones 108 que recibe el anillo de retención 110. Como puede entenderse en relación con las Figs. 5 y 6, el filtro superior 106 incluye las superficies anulares internas 112 y 114 que concuerdan respectivamente con las superficies anulares externas 116 y 118 del anillo de retención 110. La parte interna inferior del anillo de retención 110 incluye una parte troncocónica 120 que coincide con la base 122 del montaje de paletas 74. La tapa 32 también incluye el filtro absorbente 124 que absorbe cualquier monómero que sea sacado a través del filtro superior 106 antes de que pueda moverse en dirección del tubo.

Como se muestra en la Fig. 7,después de que se parte el mango 70 del agitador, se enrosca la boquilla 36 sobre la tapa 32. Allí existe una pequeña separación angular 128 entre el mango del agitador 70 y la superficie anular interna de la tapa 32, como se muestra en la Fig. 7. El tamaño de la separación 128 mostrada en la Fig. 7 ha sido exagerado para propósitos ilustrativos. Allí también existe un pequeño espacio 130 entre la parte inferior del acoplamiento de la boquilla 36 y la parte extrema (partida) del mango del agitador 70. El espacio 130 permite el paso de cemento óseo desde la abertura de salida 62 a la separación anular 128. De este modo, en relación con la Fig. 7, puede apreciarse que la separación anular 128 está en comunicación fluida con el orificio de salida 62 debido a la existencia del espacio 130. Puede apreciarse además que la separación anular 128 está en comunicación gaseosa con los respiraderos 66 porque el filtro poroso 102 está dispuesto en medio de la separación anular 128 y los respiraderos 66. Expresado de otra manera, el filtro poroso 102 forma un conducto de comunicación gaseosa que conecta los respiraderos 66 a la separación anular 128. Aunque el filtro poroso 102 en la realización ilustrada es un elemento cilíndrico que rodea al mango 70, debe entenderse que alguien de experiencia normal en la materia reconocería fácilmente que pueden utilizarse otras formas de un filtro poroso, siempre que uno o más filtros porosos impidan que rezume cemento óseo de los respiraderos 66.

Las Figs. 1-7 demuestran el uso del kit 20 de la realización ilustrada en la preparación de cemento óseo. El kit 20 está envasado en un envase externo (no mostrado) con el acoplamiento de embudo 38 conectado al cartucho 30. el cartucho 30 está envasado en la bandeja 22 en su posición de mezcla extendida; es decir, el cilindro interno 46 está totalmente extendido respecto al cilindro externo 44, por comodidad del usuario. Los componentes constituyentes del cemento (no mostrados) se vierten en el cartucho 30 a través del acoplamiento de embudo 38. Una vez que se han vertido en el cartucho los volúmenes correctos de los diversos componentes constituyentes del cemento, se saca el acoplamiento de embudo 38 y se desecha. Después se saca la tapa 32 de la bandeja 22 y se acopla al cartucho 30. La bomba de vacío 24, el tubo 26 y el indicador de vacío 28 también se sacan de la bandeja 22 y se conectan al orificio de vacío 60 de la tapa 32. Una vez que la tapa 32 y la bomba de vacío 24 están conectadas al cartucho 30 como se muestra en las Figs. 2 y 2A, se hace un vacío dentro del cartucho 30 moviendo alternativamente de modo manual el mango de la bomba de vacío 24. El indicador de vacío 28 se colapsa para indicar que el cartucho ha alcanzado la presión de vacío deseada.

Simultáneo a la realización del vacío dentro del cartucho 30, se extrae el cilindro interno 46 del cilindro externo 44. Esto es así porque, aunque el cilindro interno 46 se ajusta perfectamente dentro del cilindro externo 44, el cartucho 30 no proporciona mecanismo de bloqueo que mantenga el cilindro interno 46 en su posición totalmente extendida. De este modo, cuando se hace el vacío dentro del cartucho 30, el cilindro interno 46 "busca su propio nivel" dentro del cilindro externo 44. Es decir, no existe posición predeterminada que el cilindro 46 deba ocupar dentro del cilindro 44 cuando el indicador de vacío 28 indica que se ha alcanzado el nivel deseado de vacío dentro del cartucho. Se ha descubierto que tal disposición proporciona un entorno de mezcla excelente para el cemento óseo. Cuando el indicador de vacío 28 se colapsa para indicar la presión de vacío correcta dentro el cartucho 30, el cilindro interno 46 se retrae parcialmente dentro del cilindro 44 hasta una posición en la que existe suficiente espacio para mezclar el cemento óseo usando el agitador 34, aún existe espacio reducido dentro del cartucho 30 para que lo ocupe el aire atrapado. La reducción de volumen proporciona menos espacio de mezcla y, por lo tanto, reduce la oportunidad de que se mezcle aire en el cemento. Por consiguiente, la realización ilustrada logra una reducción del aire retenido dentro del cemento óseo.

Después de que se logra el vacío deseado dentro del cartucho 30, los componentes constituyentes del cemento son mezclados manualmente moviendo alternativamente el agitador 34 de una manera bien conocida en la técnica. Ventajosamente, la acción de auto-desviación de las paletas 74 contra la pared interna 78 del cilindro interno 46 proporciona mezcla mejorada alrededor de la pared 78 del cilindro interno 46. Adicionalmente, las paletas proporcionan una acción de auto-desviación contra la pared interna del cilindro 44 cuando las paletas se mueven alternativamente en él. La ventaja del agitador en la realización ilustrada es que proporciona una conexión de limpieza de ambos cilindros telescópicos, 44 y 46, cada uno de los cuales tiene un diámetro diferente. Además, las paletas desviadas resilientemente no se "atascan" cuando se mueven de un cilindro al otro porque el cilindro 46 incluye un extremo acampanado que facilita la entrada de las paletas 74, como se muestra en la Fig. 3. En funcionamiento, las paletas resilientes limpian la pared cilíndrica interna del cilindro 44; entonces las paletas se doblan hacia dentro cuando se aprieta hacia abajo la empuñadura y limpia la pared cilíndrica interna del cilindro 46.

Al completar la mezcla, puede sacarse la bomba de vacío 24 y así se libera el vacío de dentro del cartucho 30. Después se comprime el cartucho 30, de manera que el cilindro interno 46 está totalmente retraído dentro del cilindro externo 44, como se muestra en la Fig. 4, para uso en una pistola para inyectar cemento (no mostrada). De allí, se parte y se desecha el extremo distal 86 del manguito 82 del agitador. Cuando se parte el agitador 34, se saca el tapón 88 de la tapa y se abre el orificio de salida 62. Entonces se pone una boquilla aplicadora de cemento 36 apropiada en el orificio de salida 62 y se inserta el cartucho 30 en una pistola aplicadora (no mostrada). Una pistola para inyectar cemento óseo apropiada para uso con la realización ilustrada se muestra y se describe en la patente de EE. UU. Nº 5.638.997, que es de propiedad del cesionario de la presente invención y se incorpora por referencia en este documento.

Se ha descubierto que cuando el tapón del pistón 48 (Fig. 4) avanza axialmente por el cilindro interno 46 empujando con él el cemento óseo, se desarrolla un perfil convexo, o "flujo de cizalla" en la parte de avance del cemento óseo, como se muestra en la Fig. 6. El cemento óseo tiene una consistencia pastosa que se pega a la pared cilíndrica interna del cartucho de manera que existe mayor resistencia al movimiento axial alrededor de la pared cilíndrica que en medio del cartucho. El perfil convexo producido haciendo avanzar axialmente el cemento óseo puede ser problemático en un cartucho de la técnica anterior como el mostrado en la Fig. 6A. Como se muestra en la Fig. 6A, cuando el vértice del cemento óseo 96 alcanza el orificio de salida 62A, se forma un hueco 98A que contiene aire entre el cemento óseo 96 y la tapa 32A. El aire dentro del hueco 98A puede "incorporarse" al cemento óseo 96 cuando se expulsa el cemento óseo a través del orificio de salida 62A, produciendo así porosidad no deseada en el cemento óseo. Este fenómeno ocurre sólo durante la expulsión inicial de cemento óseo 96 y la cantidad de aire implicada es limitada. No obstante es deseable reducir el tamaño del hueco. Como se muestra en la Fig. 6, la realización ilustrada reduce el tamaño del hueco 98 por el uso de la tapa de forma especial 32, el tapón del pistón 48 y las paletas 74.

Cuando se acopla la boquilla aplicadora de cemento 36 a la tapa 32 y el cemento óseo avanza por la boquilla 36, como se muestra en la Fig. 7, debe ventilarse al ambiente el aire contenido en la separación anular 128. A medida que el cemento óseo sigue avanzando a través del cartucho y la boquilla 36, también rezuma del orificio de salida 62 a través del espacio 130 y dentro de la separación 128, moviendo así el aire contenido dentro de la separación anular 128 a través del filtro poroso 102 y fuera de la tapa a través de los respiraderos 66. Ventajosamente, el filtro poroso 102 permite que pase aire a través del mismo, pero no cemento óseo. Después de la expulsión inicial de cemento óseo del cartucho 30, la separación anular 128 se rellena completamente de cemento óseo, habiendo escapado al ambiente todo el aire contenido antes en la misma, como se describió anteriormente. Si no se proporcionara un conducto de escape de aire, el aire de la separación 128 quedaría atrapado y podría ser introducido en el cemento óseo que es expulsado del cartucho. La junta tórica 104 proporciona un cierre por medio de fluido entre la tapa 32 y el mango 70, de manera que el aire no puede entrar en el cartucho 30.

Aunque esta invención ha sido descrita teniendo un diseño ejemplar, la presente invención puede modificarse más dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Además, se pretende que esta solicitud abarque las desviaciones respecto a la presente descripción tales que entren dentro de la práctica conocida o habitual en la técnica a la que pertenece esta invención.

Claims (3)

1. Un aparato (20) mezclador de cemento óseo, que comprende:

primer (44) y segundo (46) cilindros conectados de manera telescópica para mezclar y distribuir cemento óseo, incluyendo dichos primer y segundo cilindros paredes cilíndricas internas respectivas en los que una de dichas paredes internas tiene un diámetro interno mayor que un diámetro interno de la otra pared interna; y

un agitador (34) de cemento óseo, una parte del cual se puede insertar dentro de dichos cilindros y es axialmente amovible en los mismos, comprendiendo dicho agitador:

un mango (70); y

una pluralidad de paletas (74) conectada a una
parte extrema de dicho mango

caracterizado porque dichas paletas están dispuestas para extenderse en general radialmente desde la parte extrema de dicho mango, siendo dichas paletas radialmente amovibles y estando radialmente desviadas resilientemente hacia fuera en conexión de limpieza con dichas paredes internas primera y segunda, por lo que dichas paletas pueden doblarse hacia fuera para limpiar dichas paredes internas cuando dicho agitador se mueve alternativamente dentro de dichos cilindros conectados de manera telescópica.

2. El aparato de la reivindicación 1, en el que dichas paletas forman una forma troncocónica.

3. El aparato de la reivindicación 1, en el que dichas paletas incluyen cada una un hueco (75) en su interior para el paso de cemento óseo a través de las mismas mientras se mezcla.