Dispositivo para mezclar cemento óseo.

Dispositivo para la mezcla automática de cemento óseo, caracterizado por un émbolo (1) en una cámara de émbolo (2) que divide la cámara de émbolo (2) en una primera sección de cámara de émbolo (3) y una segunda sección de cámara de émbolo (4) y que presenta un órgano de cierre (5) que se conmuta en los puntos de inversión del émbolo y que en estado abierto comunica la primera sección de émbolo (3) con la segunda sección de émbolo (4);

una salida de gas (6) en la primera sección de cámara de émbolo (3);

un elemento constructivo de reposición elástica (7) que se encuentra dispuesto entre el émbolo (1) y la pared opuesta al émbolo (8, 11) de la primera sección de cámara de émbolo (3);

una entrada de gas (9) en la segunda sección de cámara de émbolo (4); y

un dispositivo mezclador que está conectado con el émbolo (1).

Dispositivo para mezclar cemento óseo El objeto de la presente invención es un dispositivo para mezclar cemento óseo, en particular cemento óseo de PMMA (cemento óseo de polimetilmetacrilato) .

Los cementos óseos de PMMA se conocen desde hace décadas y se remontan a los trabajos fundamentales de Sir Charnley (Charnley, J.: Anchorage of the femoral head prosthesis of the shaft of the femur. J. Bone Joint Surg. 42 (1960) 28-30) . Desde entonces, la estructura básica de los elementos de PMMA ha permanecido igual. Los cementos óseos de PMMA están formados por un componente de monómero líquido y un componente en polvo. El componente monomérico en general contiene el monómero metilmetacrilato y un activador dispuesto en el mismo (N, N-dimetil-t-toluidina) . El componente en polvo está formado por uno o varios polímeros fabricados mediante polimerización, preferentemente polimerización por suspensión, basados en metilmetacrilato y comonómeros tales como estireno, metilacrilato o monómeros similares, un opacador radiográfico y el iniciador dibenzoilperóxido. Durante la mezcla del componente de polvo con el componente de monómero, por el hinchamiento de los polímeros del componente de polvo en el metilmetacrilato se forma una masa plásticamente deformable. Durante la mezcla del componente de polvo con el componente de monómero, el activador N, N-dimetil-p-toluidina reacciona con el dibenzoilperóxido, el cual se descompone bajo formación de radicales. Los radicales formados inician la polimerización radical del metilmetacrilato. A medida que avanza la polimerización del metilmetacrilato se incrementa la viscosidad de la masa de cemento, hasta que la masa de cemento se solidifica y de esa manera queda endurecida.

Los cementos óseos de polimetilmetacrilato se pueden preparar en vasos de mezcla apropiados mediante el uso de espátulas mezclando el polvo de cemento con el líquido monomérico. Una desventaja en esta forma de proceder es que pueden ocurrir inclusiones de aire en la masa de cemento formada, que posteriormente pueden causar una desestabilización del cemento óseo. Por esta razón se prefiere mezclar el polvo de cemento óseo con el líquido monomérico en sistemas de mezcla al vacío, debido a que por la mezcla en vacío se eliminan en gran medida las inclusiones de aire de la masa de cemento y de esa manera se obtiene una calidad óptima del cemento (Breusch, S.J. et al.: Der Stand der Zementiertechnik in Deutschland, Z. Orthop. 1999, 137: 101-07) . Los cementos óseos mezclados al vacío tienen una porosidad claramente reducida y por lo tanto presentan propiedades mecánicas mejoradas. Se han desvelado numerosos sistemas de cementación al vacío, entre los cuales, a título de ejemplo, se mencionan los siguientes documentos: US 4.671.263, US 5.624186, US 6.033.105, EP 0 692 229 A1, EP 1 005 901 A2, EP 1 020 167 A2.

Un desarrollo adicional está representado en sistemas de cementación al vacío en los que tanto el polvo de cemento como también el líquido monomérico ya están envasados en compartimentos separados de los sistemas de mezcla y solo se mezclan entre sí en el sistema de cementación inmediatamente antes de la aplicación del cemento (documentos US 5.997.544, EP 0 692 229 A1, US 6.709.149) .

En los sistemas de cementación usados actualmente, exceptuando los sistemas de mezcla accionados por motores eléctricos, la mezcla del componente de cemento líquido con el componente en forma de polvo se realiza mediante el accionamiento manual de una vara de mezcla provista con un órgano mezclador, por ejemplo ruedas mezcladoras o aspas mezcladoras. En esta mezcla realizada manualmente, el resultado de la mezcla depende en gran medida de la ejecución del proceso de mezcla por la respectiva persona. La fuerza aplicada por la persona, el número de movimientos de mezcla verticales, el ángulo de giro de los movimientos de mezcla, la desviación radial máxima del órgano de mezcla en dirección hacia la cabeza del cartucho y el fondo del cartucho, así como el tiempo de mezcla total, tienen influencia sobre el resultado de la mezcla en cuanto a la homogeneidad de la masa de cemento. Debido a esto, la calidad del cemento en la comparación entre diferentes usuarios médicos puede variar claramente. Por consiguiente, es deseable la fabricación reproducible de una masa de cemento homogénea, en donde la calidad del cemento debe ser totalmente independiente del respectivo usuario médico, para que así sea posible obtener un resultado de cementación óptimo.

El objetivo de la invención consiste en desarrollar un dispositivo tan simple como sea posible, con el cual se pueda fabricar una masa de cemento óseo de manera confiable y en calidad reproducible mediante la mezcla homogénea de un componente de cemento óseo líquido y un componente de cemento óseo en polvo.

El objetivo de la invención se consigue de acuerdo con la reivindicación 1. De acuerdo con la invención, se provee un dispositivo para la mezcla automática de cemento óseo con un émbolo en una cámara de émbolo que divide a la cámara de émbolo en una primera sección de cámara de émbolo y en una segunda sección de cámara de émbolo y que presenta un órgano de cierre, que se conmuta en los puntos de inversión del émbolo. El dispositivo presenta adicionalmente una salida de gas en la primera sección de la cámara de émbolo, un elemento constructivo elásticamente reposicionable, por ejemplo un elemento de resorte, que se encuentra dispuesto entre el émbolo y la pared opuesta al émbolo de la primera sección de la cámara de émbolo, así como una entrada de gas en la segunda sección de la cámara del émbolo y un dispositivo mezclador que está unido con el émbolo.

La invención se basa en la idea de mover un émbolo en una cámara de émbolo mediante un vacío por presión negativa o por sobrepresión mediante gas comprimido, en donde la cámara de émbolo está unida a un cierre de cartucho. El émbolo está conectado a una vara axialmente móvil a través de una articulación rotatoria en arrastre de forma o en arrastre de fuerza, de tal manera que es posible un movimiento de la vara alrededor de un eje de forma independiente de una rotación del émbolo. El émbolo comprende un órgano de cierre con un pasaje que permite el paso de gas y que comunica el espacio ubicado por encima del émbolo con el espacio ubicado por debajo del émbolo. En estado cerrado, el órgano de cierre obtura dicho pasaje de manera hermética al gas. El órgano de cierre se conmuta del estado cerrado al estado abierto en un punto de inversión del émbolo, mientras que en el otro punto de inversión se conmuta del estado abierto al estado cerrado. El émbolo se pone en movimiento mediante un vacío o por gas comprimido, de tal manera que se mueve de un lado a otro en la cámara de émbolo y con ello pone a la vara en un movimiento de rotación. El cemento óseo se mezcla por medio de un órgano de mezcla fijado a la vara.

La cámara de émbolo preferentemente es un cilindro hueco, cuyos extremos están cerrados de forma hermética al gas. En la cámara de émbolo se encuentra dispuesto un émbolo que puede moverse a lo largo del eje del cilindro y que se conecta a las paredes laterales de la cámara de émbolo de forma hermética al gas.

El órgano de cierre dispuesto en el émbolo presenta por lo menos un pasaje que en posición abierta comunica la primera sección de la cámara de émbolo en un lado del émbolo con la segunda sección de la cámara de émbolo en el otro lado del émbolo de forma permeable al gas, y que en posición cerrada separa las dos secciones de la cámara de émbolo de forma hermética al gas.

Preferentemente, la sección transversal del pasaje en el órgano de cierre es mayor que la sección transversal de la salida de gas. También se prefiere que la sección transversal del pasaje en el órgano de cierre sea mayor que la sección transversal de la entrada de gas. De esta manera se asegura que ocurra una compensación total de la presión con la atmósfera circundante, hasta que se conmute el órgano de cierre en los puntos de inversión del émbolo.

Preferentemente, el órgano de cierre es una válvula rotatoria. De manera particularmente preferida, la válvula rotatoria se controla mediante dos espigas que se encuentran fijadas en la circunferencia exterior de la válvula rotatoria y que partiendo del eje de rotación de la válvula rotatoria están dispuestas mutuamente en un ángulo de <180º . La válvula rotatoria se conmuta de la posición abierta a la posición cerrada y viceversa cuando la espiga choca contra una pared de la cámara de émbolo por el movimiento del émbolo. Debido a esto, la espiga es presionada contra el émbolo y la válvula rotatoria se mueve alrededor de su eje y cambia... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para la mezcla automática de cemento óseo, caracterizado por un émbolo (1) en una cámara de émbolo (2) que divide la cámara de émbolo (2) en una primera sección de cámara de émbolo (3) y una segunda sección de cámara de émbolo (4) y que presenta un órgano de cierre (5) que se conmuta en los puntos de inversión del émbolo y que en estado abierto comunica la primera sección de émbolo (3) con la segunda sección de émbolo (4) ; una salida de gas (6) en la primera sección de cámara de émbolo (3) ; un elemento constructivo de reposición elástica (7) que se encuentra dispuesto entre el émbolo (1) y la pared opuesta al émbolo (8, 11) de la primera sección de cámara de émbolo (3) ; una entrada de gas (9) en la segunda sección de cámara de émbolo (4) ; y un dispositivo mezclador que está conectado con el émbolo (1) .

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que en la salida de gas (6) hay conectado un vacío.

3. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que a través de la entrada de gas (9) se puede suministrar gas comprimido.

4. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por una válvula rotatoria como elemento de cierre (5) .

5. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que en la circunferencia exterior de la válvula rotatoria se encuentran fijadas dos espigas (10) que a partir de un eje de rotación de la válvula rotatoria están dispuestas en un ángulo de < 180º entre sí.

6. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que entre el émbolo (1) y el dispositivo mezclador se hace pasar un elemento de conexión (13) a través de la segunda sección de cámara de émbolo (4) .

7. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que entre el émbolo (1) y el dispositivo mezclador se hace pasar un elemento de conexión (13) a través de la primera sección de cámara de émbolo (3) .

8. Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado por que el elemento de conexión

(13) es una vara con una rosca (15) que a través de una articulación rotatoria (14) está unida con el émbolo (1) , engranando la rosca (15) con muñones fijos (16) .

9. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la sección transversal del pasaje en el órgano de cierre (5) es mayor que la sección transversal de la salida de gas (6) .

10. Dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la sección transversal del pasaje en el órgano de cierre (5) es mayor que la sección transversal de la entrada de gas (9) .