EA006149B1 - Устройство для формирования проводящего канала в животном и способы формирования такого канала - Google Patents

Abstract

Предложены способ и устройство для безопасного и более эффективного трансцервикального внутриматочного искусственного оплодотворения. Такой глубокий катетер (300) для искусственного оплодотворения причиняет минимальный дискомфорт и обусловливает минимальный риск нанесения травмы, а также не требует привлечения высококвалифицированного профессионала по искусственному оплодотворению. Вначале катетер (300) вводят в цервикальный канал животного. Затем мембрану, изначально размещенную внутри трубчатой секции (420) катетера (300), продвигают под действием давления через отверстие (440) трубки (420) внутрь тракта. Мембрана (410) продвигается в тракт при отсутствии трения, что уменьшает дискомфорт и снижает риск нанесения животному травмы или увечья. Когда мембрана (410) полностью продвинута в тракт, под действием давления кончик (418) мембраны (410) открывается, освобождая таким образом жидкость для искусственного оплодотворения и доставляя генетический материал, суспендированный в жидкости, в репродуктивный тракт. Продвижение мембраны (410) облегчается за счет уменьшения толщины ее стенок в направлении кончика (418). Помимо искусственного оплодотворения и трансплантации эмбрионов другие применения с формированием каналов включают терапевтические, диагностические и другие процедуры, например доставку рентгеноскопических камер, инструментов и лекарственных средств.

Description

Настоящее изобретение относится к формированию проводящего канала в животном. Более конкретно, настоящее изобретение относится к более эффективным способам и устройствам для безопасного создания проводящих каналов в млекопитающих для применения, например, при искусственном оплодотворении.

Для того чтобы прокормить население Земли, которое год от года продолжает быстро расти, имеется острая потребность в более безопасном и более эффективном искусственном оплодотворении свиней и других сельскохозяйственных животных, при котором для передачи материала с высокой генетической ценностью можно использовать свежую или замороженную сперму и/или технологию трансплантации эмбрионов, таким образом повышая приплод скота. На фиг. 1А и 1В показаны обычные катетеры для искусственного оплодотворения свиней.

К сожалению, обычно требуется замораживание генетических материалов вследствие короткой жизненной активности свежих материалов и необходимости их доставки на место. Даже при усовершенствованных способах замораживания оттаивание приводит к снижению подвижности, двигательной активности и фертильности сперматозоидов, что обусловливает необходимость в трансцервикальном внутриматочном искусственном оплодотворении с целью достижения коммерчески приемлемых коэффициентов зачатия.

Как видно на фиг. 2А, 2В и 2С, было предпринято множество попыток для доставки ослабленных сперматозоидов непосредственно в матку или рог матки с помощью трансцервикального внутриматочного искусственного оплодотворения с использованием жестких трансцервикальных глубоких катетеров для оплодотворения. Эти жесткие глубокие катетеры для оплодотворения, в основном, являются катетерами уменьшенного диаметра, которые расположены внутри обычного катетера для искусственного оплодотворения и выступают из него.

Жесткие глубокие катетеры для оплодотворения приходится проталкивать и/или продвигать через цервикальные каналы, используя пуговчатые концы или закругленные наконечники для прохода изгибов цервикального канала. Одним из недостатков, присущих этим жестким глубоким катетерам для оплодотворения, являются их жесткие окончания, которые могут легко повредить или проткнуть области мягких тканей в процессе ввода и извлечения, часто повреждая или даже убивая животное. Другие недостатки этих жестких катетеров связаны с необходимостью привлечения профессионалов, например ветеринаров или высококвалифицированных техников, для таких процедур трансцервикального внутриматочного искусственного оплодотворения, что хотя и уменьшает, но, по существу, не устраняет риск нанесения серьезной травмы, приводящей к бесплодию или смерти.

Следовательно, имеется потребность в более безопасном и более эффективном глубоком трансцервикальном внутриматочном катетере для искусственного оплодотворения, который сводит к минимуму дискомфорт и опасность нанесения травмы и не требует обслуживания высококвалифицированным профессионалом по искусственному оплодотворению. Такой более безопасный и более легкий в использовании катетер для искусственного оплодотворения будет особенно полезен для мелких фермеров из стран третьего мира, поскольку такие фермеры не могут позволить себе привлечение профессионала.

Сущность изобретения

Для достижения поставленной цели и в соответствии с настоящим изобретением предложены способ и устройство для более безопасного и более эффективного глубокого трансцервикального внутриматочного искусственного оплодотворения. При использовании такого глубокого катетера для искусственного оплодотворения дискомфорт и риск нанесения травмы сведены к минимуму, причем этот катетер не требует обслуживания высококвалифицированным профессионалом по искусственному оплодотворению.

В одном из вариантов выполнения настоящего изобретения катетер вставляют в цервикальный канал животного, начиная формировать проводящий канал в репродуктивном тракте животного. Мембрана, изначально размещенная внутри трубчатой секции катетера, продвигается под давлением и выходит через отверстие в трубке в тракт. Мембрана продвигается в тракте без трения, т.е. при отсутствии скольжения между мембраной и трактом, таким образом уменьшая дискомфорт и риск нанесения травмы или повреждения животному. Когда мембрана полностью продвинута в тракт, под действием давления кончик мембраны приоткрывается, высвобождая таким образом жидкость для искусственного оплодотворения и доставляя суспендированный в жидкости генетический материал в репродуктивный тракт.

Согласно одному из аспектов настоящего изобретения продвижение мембраны облегчается за счет ее конусообразной формы. Следовательно, в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения конусообразность может быть достигнута за счет уменьшения толщины стенки и/или диаметра мембраны в направлении к ее кончику.

В дополнение к искусственному оплодотворению и трансплантации эмбрионов такой проводящий канал может быть использован в терапии, диагностике или при проведении процедур, например при вводе рентгеноскопических камер, инструментов, а также для доставки лекарственных средств. Следует отметить, что различные признаки настоящего изобретения, включая продвигающуюся мембрану и наконечник, могут использоваться по отдельности или в комбинации. Эти и другие признаки настоящего изобретения более подробно описаны ниже со ссылками на следующие фигуры.

- 1 006149

Краткое описание фигур

Иллюстрации настоящего изобретения приведены только для примера и не ограничивают объем изобретения, причем на фигурах одинаковыми позициями обозначены одноименные элементы на фиг. 1А и 1В показаны примеры известных катетеров для искусственного оплодотворения, на фиг. 2А-2С показаны глубокие жесткие катетеры для оплодотворения, выступающие из известных катетеров для искусственного оплодотворения, на фиг. ЗА и 3В схематично представлен один из вариантов выполнения катетера согласно настоящему изобретению перед продвижением и после продвижения соответственно, на фиг. 4А-4Е показан узел в соответствии с вариантом выполнения катетера, изображенного на фиг. 3А и 3В, на фиг. 5А-5С показан один из вариантов выполнения катетера, соединенного с двумя типовыми дозаторами для искусственного оплодотворения, на фиг. 5Ό и 5Е показан катетер в процессе продвижения и после продвижения, на фиг. 6 в увеличенном масштабе показан один из вариантов выполнения конического наконечника для катетера, на фиг. 7А-7Е показано введение и продвижение катетера в самке свиньи, на фиг. 8А-8С показаны сечения мембраны для катетера в соответствии с альтернативными вариантами реализации изобретения, на фиг. 9А-9Э показан узел и процесс продвижения для другого варианта выполнения катетера, изображенного на фиг. 3А и 3В, на фиг. 10 и 11 показаны альтернативные варианты выполнения катетерной трубки, изображенной на фиг. 9А, на фиг. 12А-12С показан другой вариант выполнения наконечника катетера согласно настоящему изобретению, на фиг. 12Ό и 12Е показан еще один вариант выполнения наконечника катетера, на фиг. 13А-13О иллюстрируется управляемое раздвигание стенок в процессе продвижения мембраны согласно настоящему изобретению, на фиг. 14А-14Е показан другой вариант выполнения мембраны согласно настоящему изобретению с раздвиганием стенок, на фиг. 15 А и 15В показан еще один вариант выполнения настоящего изобретения изобретения, в котором мембрана имеет закрытый конец, на фиг. 16А и 16В показывают еще один вариант выполнения настоящего изобретения, в котором к наконечнику присоединен контейнер.

Подробное описание предпочтительных вариантов выполнения настоящего изобретения

Ниже настоящее изобретение описано подробно со ссылками на несколько предпочтительных вариантов его выполнения, иллюстрируемых сопроводительными чертежами. В последующем описании многочисленные специфические детали перечислены в таком порядке, который обеспечивает всестороннее понимание настоящего изобретения. Однако специалистам в данной области техники понятно, что настоящее изобретение можно использовать и без знания некоторых или даже всех этих специфических деталей. С дугой стороны, известные технологические операции и/или конструкции не описаны подробно, чтобы не усложнять понимание настоящего изобретения.

В соответствии с настоящим изобретением на фиг. ЗА и ЗВ представлены виды одного из вариантов выполнения катетера 300 до и после продвижения мембраны. На фиг. 4А-4Е изображен узел катетера 300, изображенного на фиг. 3А и 3В.

На фиг. 4А, 4В и 4С показана мембрана 410, катетерная трубка 420, и блок 430, включающий мембрану 410 и трубку 420. Мембрана 410 может быть присоединена к катетерной трубке 420 путем введения наконечника 418 мембраны 410 в отверстие 421 трубки 420 до тех пор, пока продвигаемые секции 414 и 416 мембраны 410 не окажутся полностью внутри полости 424 трубки 420. Затем выступающую кромку 412 мембраны 410 защелкивают в установочное кольцо 422, расположенное на внешней поверхности катетерной трубки 420, как показано на фиг. 4С. Установочное кольцо 422 может быть изготовлено механически или литьем в зависимости от способа изготовления устройства. Кроме того, для крепления мембраны 410 к трубке 420 можно использовать другие химические и/или физические средства, например клей, термическое соединение, ультразвуковую сварку, химическое соединение или термическую посадку.

Как показано на фиг. 4Ό, 4Е и 4Е, блок 430 может быть плотно вставлен в наконечник 440 катетера путем ввода в зацепление кромки 412 мембраны блока 430 с внутренним установочным кольцом 442 наконечника 440. Хотя блок 430 может быть достаточно хорошо присоединен к наконечнику 440 механическими средствами, различные компоненты собранного катетера 300 могут быть дополнительно скреплены друг с другом ультразвуковой сваркой или термической посадкой, чтобы предотвратить разделение компонентов, например, в процессе продвижения внутри репродуктивного тракта во время искусственного оплодотворения.

- 2 006149

Альтернативно, блок 430 может быть заменен единым блоком мембрана-трубка, который может быть изготовлен, например, выдувной формовкой. Другой способ создания блока 430 состоит в установке катетерной трубки 420 на мундштук мембраны, аналогичный мундштукам, используемым при изготовлении воздушных шаров, и опускании мундштука и прикрепленной к нему катетерной трубки 420 в подходящую для изготовления мембраны жидкую среду до тех пор, пока весь мундштук и приблизительно полдюйма (12,7 мм) на конце катетерной трубки 420 не покроется средой для изготовления мембраны. После того как жидкая среда для изготовления мембраны затвердеет, кончик 418 мембраны отрезают. При перемещении катетерной трубки 420 вниз трубка 420 отделяется от мундштука, а мембрана 410 автоматически выворачивается в катетерную трубку 420, таким образом формируя блок 430.

Кончик 418 мембраны может иметь отверстие, например прорезь или отверстие круглой или овальной формы. Альтернативно, вместо отверстия кончик 418 может содержать растворимую заглушку или предварительно ослабленное уплотнение, которое должно разрушаться или отпадать под действием давления в нужное время.

В зависимости от конкретного применения наконечник 440 может иметь разные формы и/или размеры, например (но не ограничиваясь этим) спирали, шарообразные окончания, включая наконечники, показанные на фиг. 1А, 1В, 2А, 2В и 2С. Хотя выбор спирали не является обязательным, при применении катетера 300 на самке свиньи оптимальным вариантом является использование примерно от одной до трех спиралей. Возможно также использование более коротких наконечников, поскольку мембрана 410 является самоуплотняющейся, более длинной и автонаправляемой. В некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения наконечник 440 имеет конусообразную форму, облегчающую введение его в тракт.

Выбор различных материалов для мембраны и их толщины зависят от конкретного применения и используемого животного. Для нерожавших свиней наконечник 440 может иметь меньший диаметр и меньшую длину. Наоборот, для свиней, приносивших от 2 до 7 поросят и имеющих широкие родовые пути, наконечник 440 может иметь больший диаметр и большую длину, чтобы облегчить доставку генетических материалов и/или диагностических инструментов. Например, у свиней полная длина мембраны 410 может составлять приблизительно 4-8 дюймов (101,6-203,2 мм), а сама мембрана плавно сужается, начиная от 1/8 дюйма (3,2 мм).

В зависимости от типа и размера устройства в конкретном случае можно использовать различные материалы, размеры и толщину. Подходящие материалы для наконечника 440 и мембраны 410 катетера 300 включают силикон, различные силиконовые гели, пенопласты, латекс, С1еагТех™ (производимый компанией Целлер-интернейшенл (7еПег 1п1егпа11опа1). Нью-Йорк), полимеры, пластмассы, металлы или комбинации перечисленных материалов. Другими возможными материалами являются полиолефины, полиэтилен и полипропилен, полиацетали, сополимеры полибутадиенстирола, полимеры на основе фтора и полимеры на основе фтора и хлора, такие как Тефлон™ и другие полимеры и сополимеры.

Как показано на сечениях, изображенных на фиг. 8А и 8В, другие варианты выполнения настоящего изобретения включают мембрану 810, которая похожа на детскую игрушку тещин язык, и сворачивающуюся внутрь мембрану 820, сильно напоминающую презерватив. Для продвижения в двойные рога матки свиньи возможно также использование разветвляющейся мембраны 830, как показано на фиг. 8С.

Катетеры 300 могут быть весьма разнообразными. Например, катетер 300 может иметь несколько трубок с несколькими мембранами. Такой вариант выполнения настоящего изобретения может быть полезен в лапароскопии, где один канал создают для телекамеры, а второй - для инструмента, используемого при операции. Альтернативно, можно использовать катетер 300 большого диаметра, чтобы создать широкий канал, в пределах которого можно поместить один или несколько меньших катетеров.

На фиг. 5А, 5Ό, и 5Е показан катетер 300 до, в процессе и после применения соответственно. На фиг. 5В и 5 С показан один вариант выполнения катетера, соединенного с двумя типами дозаторов для искусственного оплодотворения. На фиг. 7А-7Е показаны введение и использование катетера 300 в самке свиньи 780. Действие катетера 300 осуществляют путем ввода в самку свиньи 780 генетического материала под давлением в виде суспензии в соответствующей жидкости. Как показано на фиг. 5В и 5 С, жидкость для искусственного оплодотворения может транспортироваться в соответствующем дозаторе, например бутылке 560 с эластичными стенками или предварительно упакованной трубке 570.

На фиг. 7А катетер 300 вставлен во влагалищную полость 782 самки свиньи 780. Катетер 300 постепенно проталкивают в самку свиньи 780, пока конец 556 наконечника не будет полностью введен во влагалищную полость 782, как показано на фиг. 7В.

Затем, как показано на фиг. 7С, катетер 300 плавно вводят в цервикальный канал 784 самки свиньи 780, пока конец 556 наконечника не войдет в контакт по меньшей мере с первым цервикальным кольцом цервикального канала 784. В отличие от обычных катетеров, мембрану 410 не продвигают вперед до тех пор, пока катетер 300 не окажется в цервикальном канале 784, таким образом предотвращая случайное попадание в матку 788 или рога матки свиньи 780 загрязняющих веществ, которые могут содержаться во влагалищной полости 782, или жидкости из цервикального канала 784. Следовательно, обеспечивается биологическая защита матки 788.

- 3 006149

Затем, как показано на фиг. 7Ό, жидкость для искусственного оплодотворения под давлением вводят в катетер 300. Давление может быть создано вручную посредством дозатора 560 или с помощью соответствующего насоса, например пневматического или гидравлического насоса. Под действием давления мембрана 410 начать разворачиваться, выворачиваясь наизнанку, как при снятии носка, когда его тянут за открытый конец. Хотя катетер 300 имеет отверстие в кончике 418 мембраны, жидкость для искусственного оплодотворения, находящаяся под давлением, удерживает отверстие кончика 418 закрытым до тех пор, пока мембрана 410 полностью не раскроется в цервикальный канал 784.

На фиг. 7Е мембрану 410 катетера 300 продолжают перемещать вперед при отсутствии трения в изогнутый и узкий проход цервикального канала 784, автоматически направляя выдвигающуюся переднюю часть мембраны 410 в направлении наименьшего сопротивления. Именно это выдвижение и автоматическая центровка мембраны 410 позволяют мембране 410 продвигаться через цервикальный канал 784, не повреждая или раздражая мягкие ткани. После полного продвижения мембраны 410, когда кончик 418 мембраны находится вблизи входа в матку 788 или у самого входа, под действием давления кончик 418 открывается, позволяя, таким образом, жидкости для искусственного оплодотворения попадать в дальний конец цервикального канал 786 и/или непосредственно в матку 788.

Хотя небольшое конусообразное изменение мембраны 410 облегчает продвижение в цервикальном канале 786, для удовлетворительного продвижения конусообразная форма не обязательна. В некоторых случаях также возможно частичное проникновение мембраны 410 в рога матки (не показано), что позволяет, например, вводить трансплантат эмбриона.

Следовательно, настоящее изобретение устраняет необходимость в нескольких снимаемых оболочках за счет постепенной подачи новой части мембраны 410 в процессе выворачивания. Каждая вновь продвинутая часть мембраны 410 является стерильной ввиду отсутствия предварительного контакта с другой биологической тканью, например со средой влагалищной полости или другой части тела.

Когда в самку свиньи 780 введено соответствующее количество жидкости для искусственного оплодотворения, по мере падения давления жидкости мембрана 410 оседает, что позволяет безопасно и легко достать мембрану 410, имеющую относительно ровную, гибкую, гладкую и скользкую поверхность, создавая минимальный дискомфорт и минимальный риск нанесения травмы и повреждения животномуреципиенту.

Использование трансцервикального внутриматочного искусственного оплодотворения позволяет уменьшить объем жидкости, необходимой для успешного искусственного оплодотворения за счет доставки генетических материалов именно в то место, которое предназначено природой, т.е. в матку 788. Например, для обеспечения успешного искусственного оплодотворения при использовании трансцервикального внутриматочного искусственного оплодотворения обычную дозу в 4-6 млрд свежих сперматозоидов для самки свиньи можно снизить до менее 1 млрд.

При обычном искусственном оплодотворении имеется лишь небольшой промежуток времени состояния половой охоты для успешной доставки генетического материала, суспендированного в жидкости для искусственного оплодотворения, причем это состояние длится только 5-8 мин каждые 1-3 ч в период течки, когда самка свиньи 780 готова к спариванию с хряком. В состоянии половой охоты, когда хряк покрывает свинью 780, цервикальный канал 784 зажимает член хряка, способствуя эякуляции, а сокращения матки проталкивают сперму через цервикальный канал 784. Если обычное искусственное оплодотворение предпринять вне этого небольшого допустимого промежутка, самка свиньи 780 не будет способствовать продвижению спермы через цервикальный канал 784, и большая часть жидкости для искусственного оплодотворения пойдет назад в направлении вульвы самки свиньи и будет потрачена впустую, что, таким образом, снижает вероятность успешного получения приплода.

В отличие от обычного искусственного оплодотворения, катетер 300 эффективен в течение рефракторного возбуждения, которое в период течки длится намного дольше и при котором цервикальный канал 784 расслаблен, позволяя более легко в него проникнуть. Поскольку катетер 300 перекрывает цервикальный канал 784 и доставляет генетический материал, суспендированный в жидкости для искусственного оплодотворения, намного ближе к матке 788, сопротивление, обусловленное сжатием цервикального канала 784 в течение состояния охоты, не является необходимым и даже является, по-видимому, нежелательным. Следовательно, катетер 300 эффективен в течение намного более длительного периода рефракторного возбуждения, поскольку в этом случае сперма может быть доставлена в цервикальный канал 784 эффективно и с минимальными потерями.

Следовательно, преимущества трансцервикального внутриматочного искусственного оплодотворения можно сочетать с относительной безопасностью и эффективностью катетера 300 согласно настоящему изобретению. Теперь фермеры могут использовать искусственное оплодотворение в намного более продолжительный промежуток времени в течение рефракторного возбуждения, что повышает эффективность свиноводческих ферм, поскольку успешное искусственное оплодотворение больше не ограничено намного более коротким состоянием половой охоты.

Еще одним значительным преимуществом настоящего изобретения является способность мембраны 410, находясь под давлением, автоматически центрироваться и самонаправляться. В процессе изготовления на поверхность мембраны 410 можно нанести подходящий смазочный материал, который, входя в

- 4 006149 контакт с трактом животного, дополнительно уменьшает дискомфорт и риск нанесения травмы в процессе ввода и удаления катетера 300.

Кроме того, в отличие от обычных жестких катетеров глубокого проникновения, после ввода и удаления мембраны 410 катетера 300 из цервикального канала 784 повторная установка мембраны 410 в наконечник 440 катетера и трубку 420 затруднена, что препятствует повторному использованию теперь уже загрязненной мембраны 410.

На фиг. 9Ά-9Ό показан узел, используемый в другом варианте выполнения настоящего изобретения применительно к довольно крупным животным, таким как свинья, причем в этом случае мембрана 410 может иметь довольно большой диаметр. Это объясняется тем, что малый диаметр мембраны 410 может вызвать ее застревание в маленьких закруглениях и впадинах между выступами в стенках цервикального канала 784, 786. Сравнительно большой диаметр позволяет мембране 410 плавно раздвинуть эти выступы, что позволяет полностью продвинуть мембрану 410.

Однако в случае сравнительно большого диаметра мембраны любой генетический материал, оставшийся в катетерной трубке 420 после полного продвижения мембраны 410, оказывается потрачен впустую. Поэтому согласно одному из аспектов настоящего изобретения трубка 420 имеет расширенную полую секцию 424а и суженную полую секцию 424Ь. Расширенная секция трубки 420 может быть изготовлена с использованием способов, известных специалистам в данной области техники, включая экструзию под давлением или в вакууме, выдувное формование и опрессовку под давлением.

На фиг. 10 и 11 иллюстрируются альтернативные варианты выполнения катетерной трубки 420, причем секция 420а трубки большего диаметра соединена с секцией 420Ь трубки меньшего диаметра. Эти секции 420а и 420Ь могут быть соединены с использованием способов, известных специалистам в данной области техники, например прессовой посадкой, склеиванием, термосваркой или с помощью соединителя 420с, как показано на фиг. 11.

Как обсуждалось выше, имеется много способов присоединения мембраны 410 к катетерной трубке 420 с образованием блока 430, а также много способов присоединения наконечника 440 к трубчатому блоку 430. На фиг. 12А-12С показан узел самоуплотняющегося наконечника 1240 катетера 1200, причем внутренний диаметр наконечника 1240 изменяется, а сам наконечник выполнен так, чтобы обеспечить плотную посадку, таким образом формируя герметичное соединение с блоком 430 при установке блока 430 в наконечник 1240.

На фиг. 12Ό и 12Е показан узел самоуплотняющегося наконечника 1240 с фиксацией, изображенного на фиг. 12А-12С. Когда блок 430 вставлен в наконечник 1240, внутреннее кольцо 1242 наконечника 1240 фиксируется на соответствующем установочном кольце 422, расположенном на внешней поверхности блока 430.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения, как показано на фиг. 13 А, продвижение мембраны 410 через область с какими-либо препятствиями, например сужениями цервикального канала 784, 786, облегчается ее конической формой. Коническая форма мембраны 410 может быть достигнута путем уменьшения толщины стенки и/или диаметра мембраны 410 в направлении ее кончика, т.е. в сторону от наконечника 440. Следовательно, в некоторых вариантах выполнения настоящего изобретения толщина стенки мембраны меняется, в то время как диаметр мембраны меняется незначительно или не меняется вовсе.

Например, в отношении свиньи и животных аналогичного размера, длина мембраны 410 от наконечника 440 до кончика мембраны составляет приблизительно 3-7 дюймов (38,1-88,9 мм). Наружный диаметр мембраны 410 может лежать в диапазоне приблизительно от 3/16 до 5/16 дюйма (2,4-4,0 мм). Толщина стенки мембраны может меняться приблизительно от 0,025 дюйма (0,32 мм) в наконечнике 440 до 0,003 дюйма (0,04 мм) в кончике мембраны.

Естественно, конкретные размеры мембраны будут зависеть от свойств материала для мембраны, таких как эластичность и прочность, а также от размеров цервикального канала у отдельных видов животных. Подходящие материалы для мембраны включают латексные компоненты (код продукта 1175УЪ, серия Х2471), предлагаемые корпорацией НсмсаЮх Сотротайоп по адресу Еа11 Ριυογ. Маккаейикейк. Подходящие коагулянты включают кристаллический реактив тетрагидрата азотнокислого кальция, Са(ЫО3)2-4Н2О.

На фиг. 13В-13Е поясняется аспект управляемого раздвигания стенок согласно настоящему изобретению, который стал возможным благодаря конической мембране 410. На фиг. 13В мембрана сталкивается с препятствием в цервикальном канале 784. Поскольку толщина стенок мембраны 410 постепенно уменьшается, раздвигание стенок происходит в точке наименьшего сопротивления, которая находится в наиболее удаленной точке продвижения в цервикальном канале 784, т.е. в самой дальней от наконечника 440 точке. Как показано на фиг. 13С, при продолжении нагнетания жидкости в мембрану 410 раздвигание стенок устраняет препятствие в тракте 784, позволяя мембране 410 продвинуться в цервикальном канале 786. В этом примере мембрана 410 встречается с другим препятствием в цервикальном канале 786 и раздвигает стенки в новой наиболее удаленной точке расширения в цервикальном канале 786, таким образом устраняя препятствие и позволяя мембране 410 завершить продвижение в матку 788.

- 5 006149

Имеется несколько способов изготовления мембраны 410 с переменной толщиной стенки. Один способ заключается в опускании приспособления для изготовления мембраны наконечником вперед в резервуар с жидким латексом (не показан). Управляя временем погружения и циклом погружения в резервуар можно на приспособлении для изготовления мембраны сформировать мембрану 410 с переменной толщиной стенок. В совокупности сила тяжести и тот факт, что конец мембраны, ближайший к наконечнику, первым опускают в резервуар и последним извлекают из него, обеспечивают ситуацию, при которой толщина стенки мембраны 410 наиболее велика около конца со стороны наконечника.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения, как показано на фиг. 14А-14Е, вместо управляемого раздвигания стенок в самой дальней точке продвижения, мембрана 410 раздвигает стенки, по существу, непрерывно и равномерно вдоль тракта. Этот вариант выполнения настоящего изобретения может быть полезен на животных с относительно сложными репродуктивными трактами, например на овцах, у которых цервикальный канал включает много потенциальных ловушек для мембраны 1410. Путем раздвигания стенок и непрерывного расширения до желаемого диаметра мембрана 1410 заполняет цервикальный канал, и эти ловушки можно плавно отжать в сторону, образуя относительно гладкий канал для поступающего генетического материала.

На фиг. 15 А и 15В показан еще один вариант выполнения настоящего изобретения, в котором мембрана 1510 имеет закрытый кончик 1512. Этот закрытый кончик 1512 позволяет осуществить, по существу, точную доставку эмбрионов, суспендированных в небольшом количестве жидкости или геля, имеющегося в мешочке 1514 мембраны. Этот вариант выполнения настоящего изобретения может быть также полезен для доставки небольшого объема генетического материала, например предварительно замороженной спермы. Как показано на фиг. 16А и 16В, для более крупных животных, таких как коровы, можно вставить во влагалище животного сам контейнер 1610, т.е. бутылку или гибкую трубку (570) со спермой, в которой содержится генетический материал. Следовательно, наконечник 440, прикрепленный к мембране 410, можно ввинтить непосредственно в контейнер 1610, и собранный узел 1600 становится готовым к использованию.

После того как он полностью введен в тракт животного-реципиента, например в репродуктивный тракт, дыхательные пути, циркуляторный тракт или пищеварительный тракт, катетер 300 представляет собой защитную оболочку для введения таких устройств, как эндоскоп, трахеальная трубка или других диагностических и терапевтических инструментов. Мембрана 410 защищает тракт от соскабливания, образования рубцов и дискомфорта, вызванного контактом и трением жестких, полуострых инструментов и зондов в незащищенном в противном случае тракте. В результате, время процедуры и риск занесения инфекции значительно снижаются, таким образом сокращая время на восстановление и стоимость операции.

Хотя в описанном варианте выполнения катетера 300 использована выворачиваемая мембрана 410, которая выворачивается на изнанку в процессе использования, идея автоматически направляемой, свободной от трения мембраны 410, действующей с минимальным дискомфортом и минимальным нанесением травм животным-реципиентам, имеет множество применений. В дополнение к искусственному оплодотворению и трансплантации эмбрионов, возможно множество других применений катетера 300. Например, катетер 300 можно использовать также для диагностических и/или терапевтических целей в случаях, когда проводящие каналы формируются в репродуктивном тракте, дыхательных путях, циркуляторном тракте или пищеварительном тракте животного-реципиента или пациента. Эти проводящие каналы позволяют осуществить такие процедуры, как трансплантат эмбриона и доставку лекарственных средств. Возможны также лапароскопические процедуры, такие как введение телекамеры и инструментов. В зависимости от конкретного применения размер и форма катетера 300 могут меняться.

Хотя изобретение было описано на примере нескольких предпочтительных вариантов его выполнения, возможны варианты, изменения, перестановки и эквивалентные замены, которые лежат в пределах объема настоящего изобретения. Следует также отметить, что имеется множество путей для осуществления способов и устройств согласно настоящему изобретению. Поэтому формулу изобретения следует интерпретировать как включающую все такие варианты, изменения, перестановки и эквивалентные замены, поскольку они соответствуют духу настоящего изобретения и находятся в его объеме.

Claims (57)

1. Способ создания проводящего канала в тракте животного с использованием катетера, имеющего трубку, которая соединена с мембраной, изначально размещенной в этой трубке, включающий введение трубки в тракт животного; и продвижение мембраны через отверстие в трубке внутрь тракта с формированием проводящего канала в тракте, причем мембрана продвигается в тракт при отсутствии скольжения относительно тракта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что животное является самкой свиньи.

- 6 006149

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что трубка содержит конический наконечник, установленный на отверстии трубки.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что мембрана имеет коническую форму.

7. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно включает доставку генетического материала в животное.

8. Катетер, предназначенный для формирования проводящего канала в тракте животного, содержащий трубку, выполненную с возможностью введения в тракт животного; и мембрану, изначально размещенную в этой трубке и и выполненную с возможностью продвижения через отверстие в трубке внутрь тракта, причем мембрана продвигается при отсутствии скольжения относительно тракта.

9. Катетер по п.8, отличающийся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

10. Катетер по п.8, отличающийся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

11. Катетер по п.10, отличающийся тем, что животное является самкой свиньи.

12. Катетер по п.8, отличающийся тем, что трубка содержит конический наконечник, установленный на отверстии трубки.

13. Катетер по п.8, отличающийся тем, что мембрана имеет коническую форму.

14. Катетер по п.10, отличающийся тем, что мембрана выполнена с возможностью доставки генетического материала в животное.

15. Способ формирования проводящего канала в тракте животного с использованием катетера, имеющего мембрану, которая изначально размещена в этом катетере, включающий продвижение мембраны через отверстие катетера внутрь тракта с формированием в тракте проводящего канала, причем мембрана продвигается в тракт при отсутствии скольжения относительно тракта.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

17. Способ по п.15, отличающийся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

18. Способ по п.17, отличающийся тем, что животное является самкой свиньи.

19. Способ по п.15, отличающийся тем, что катетер содержит наконечник, установленный на отверстии катетера.

20. Способ по п.15, отличающийся тем, что мембрана имеет коническую форму.

21. Способ по п.17, отличающийся тем, что дополнительно включает доставку генетического материала в животное.

22. Катетер, предназначенный для формирования проводящего канала в тракте животного, содержащий мембрану, изначально размещенную в этом катетере и выполненную с возможностью продвигаться через отверстие в катетере внутрь тракта, причем мембрана продвигается при отсутствии скольжения относительно тракта.

23. Катетер по п.22, отличающийся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

24. Катетер по п.22, отличающийся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

25. Катетер по п.24, отличающийся тем, что животное является самкой свиньи.

26. Катетер по п.22, отличающийся тем, что дополнительно содержит наконечник, установленный на отверстии катетера.

27. Катетер по п.22, отличающийся тем, что мембрана имеет коническую форму.

28. Катетер по п.24, отличающийся тем, что мембрана выполнена с возможностью доставки генетического материала в животное.

29. Мембрана, используемая совместно с катетером и выполненная с возможностью формирования проводящего канала в тракте животного, при этом мембрана изначально размещена внутри катетера и продвигается через отверстие катетера внутрь тракта, причем мембрана продвигается при отсутствии скольжения относительно тракта.

30. Мембрана по п.29, отличающаяся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

31. Мембрана по п.29, отличающаяся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

32. Мембрана по п.31, отличающаяся тем, что животное является самкой свиньи.

33. Мембрана по п.29, отличающаяся тем, что имеет коническую форму.

34. Мембрана по п.31, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью доставки генетического материала в животное.

35. Мембрана, используемая совместно с катетером и выполненная с возможностью формирования проводящего канала в тракте животного, при этом мембрана изначально размещена внутри катетера и продвигается через отверстие катетера внутрь тракта, причем мембрана выполнена таким образом, что продвигается путем выворачивания наизнанку.

36. Мембрана по п.35, отличающаяся тем, что продвижение происходит при отсутствии скольжения между мембраной и трактом.

37. Мембрана по п.35, отличающаяся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

38. Мембрана по п.35, отличающаяся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

- 7 006149

39. Мембрана по п.38, отличающаяся тем, что животное является самкой свиньи.

40. Мембрана по п.35, отличающаяся тем, что имеет коническую форму.

41. Мембрана по п.38, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью доставки генетического материала в животное.

42. Способ формирования проводящего канала в тракте животного с использованием катетера, имеющего трубку, которая соединена с мембраной, изначально размещенной в этой трубке, включающий введение трубки в тракт животного; и продвижение мембраны через отверстие в трубке внутрь тракта с формированием проводящего канала в тракте, причем мембрана продвигается в тракт при отсутствии скольжения относительно тракта, при этом мембрана выполнена с возможностью раздвигания стенок, когда эта мембрана сталкивается с препятствиями в тракте, и, таким образом, она устраняет препятствие, что позволяет мембране продолжить продвижение.

43. Способ по п.42, отличающийся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

44. Способ по п.42, отличающийся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

45. Способ по п.44, отличающийся тем, что животное является самкой свиньи.

46. Способ по п.42, отличающийся тем, что трубка содержит наконечник, установленный на отверстии трубки.

47. Способ по п.42, отличающийся тем, что толщина стенок мембраны меняется.

48. Способ по п.44, отличающийся тем, что дополнительно включает доставку генетического материала в животное.

49. Катетер, предназначенный для создания проводящего канала в тракте животного, содержащий трубку, выполненную с возможностью введения ее в тракт животного; и мембрану, изначально размещенную, по существу, в этой трубке и выполненную с возможностью продвижения через отверстие в трубке в тракт, причем мембрана продвигается в тракте при отсутствии скольжения относительно тракта, а толщина стенок мембраны уменьшается в направлении от отверстия трубки.

50. Катетер по п.49, отличающийся тем, что мембрана имеет открытый кончик.

51. Катетер по п.49, отличающийся тем, что мембрана имеет закрытый кончик.

52. Катетер по п.49, отличающийся тем, что продвижение мембраны обусловлено давлением.

53. Катетер по п.49, отличающийся тем, что тракт представляет собой цервикальный канал животного.

54. Катетер по п.53, отличающийся тем, что животное является самкой свиньи.

55. Катетер по п.49, отличающийся тем, что трубка содержит наконечник, установленный на отверстии трубки.

56. Катетер по п.49, отличающийся тем, что наконечник содержит установочное кольцо, выполненное с возможностью сопряжения с соответствующим установочным кольцом на трубке.

57. Катетер по п.53, отличающийся тем, что мембрана выполнена с возможностью доставки генетического материала в животное.