устройство и способ введения и отбора жидкости, содержащей гаметы, эмбрионы или раствор иного типа, в яйцевод свиньи

Формула изобретения

1. Устройство для введения жидкостей в яйцевод свиньи, позволяющее вводить жидкость, содержащую сперматозоиды, эмбрионы или терапевтический раствор любого типа, и отбора жидкости, содержащей или не содержащей клетки, гаметы - сперматозоиды и/или овоциты - и/или эмбрионы, из яйцевода, содержащее жесткий трубчатый корпус (1), вводимый с помощью лапароскопического троакара и позволяющий вводить гибкую трубку (3) сквозь него, отличающееся тем, что:

- жесткий трубчатый корпус (1) и внутренняя гибкая трубка (3) коаксиальны друг другу;

- внутренняя гибкая трубка (3) присоединена проксимальным концом к игле со скошенным концом (4), размещенной под углом 45 градусов к яйцеводу;

- дистальный конец гибкой трубки (3) подсоединен к одному или нескольким цилиндрам (7) ((15), (16)), закрытым одним или несколькими поршнями (8), которые скользят внутри цилиндра(ов) (7) ((15), (16)) и обеспечивают точный ввод небольших объемов жидкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что трубчатый корпус (1) дополнительно покрыт стерильным кожухом (2).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что стерильный кожух предназначен для одноразового использования.

4. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что дистальный конец гибкой трубки (3) подсоединен к двум цилиндрам (15), (16), каждый из которых закрыт поршнем (8), который скользит внутри цилиндров (15), (16), причем два цилиндра присоединены к гибкой трубке (3) с помощью сдвоенного крана (14), обеспечивающего попеременный проход жидкостей, содержащихся в каждом из цилиндров (15), (16).

5. Устройство по любому из пп.1-3, отличающееся тем, что извлечение устройства производится путем разгерметизации цилиндра(ов) (7) (15), (16) и вытягивания иглы со скошенным концом (4) в полость жесткого трубчатого корпуса (1).

6. Устройство по п.4, отличающееся тем, что извлечение устройства производится путем разгерметизации цилиндра(ов) (7) (15), (16) и вытягивания иглы со скошенным концом (4) в полость жесткого трубчатого корпуса (1).

7. Способ введения жидкостей, содержащих или не содержащих клетки, в яйцевод свиньи, позволяющий вводить сперматозоиды, эмбрионы или раствор иного типа в яйцевод свиньи, и отбора гамет, сперматозоидов и/или овоцит, эмбрионов или растворов из яйцевода свиньи с помощью устройства по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что устройство вводят в яйцевод (12) в проксимальной области ампулы маточной трубы (5), из которой гаметы, эмбрионы и/или растворы осторожно извлекают без особых затруднений, при этом игла со скошенным концом вводится в яйцевод под углом 45 градусов.

8. Способ по п.7, осуществляемый с помощью устройства по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что инъекционную иглу со скошенным концом (4) направляют от ампулы маточной трубы (5) в сторону перешейка яйцевода (12).

9. Способ переноса эмбрионов на стадии развития от зиготы до 4-бластомерного состояния в яйцевод свиньи, осуществляемый с помощью устройства по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что используют двухцилиндровую систему (15), (16), позволяющую вводить порознь жидкости, содержащиеся в каждом из цилиндров (15), (16), при этом игла со скошенным концом вводится в яйцевод под углом 45 градусов.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для введения и/или отбора лапароскопическим путем жидкостей, которые могут содержать или не содержать клетки, в яйцевод свиньи. Настоящее изобретение обеспечивает успешное введение небольшого количества сперматозоидов, эмбрионов или терапевтических растворов внутри яйцевода за короткий промежуток времени. Изобретение может быть использовано и для любых других видов животных.

Уровень техники

В свиноводстве отсутствует другой способ успешного осеменения очень небольшим количеством сперматозоидов или переноса эмбрионов в яйцевод, кроме оперативного доступа с использованием лапаротомии. Но и этот метод непригоден для использования в животноводстве. Лапароскопический доступ в половые органы использовался с 1970-х годов для людей с нарушением проходимости сперматозоидов через матку или для животных, когда возникали технические проблемы с вводом катетеров через шейку. Среди одомашненных животных он лучше всего был разработан для овец. Оказалось, что введение сперматозоидов, разбавленных до таких малых доз, как 1 миллион и 10 миллионов, при осеменении в матке позволяет достичь хороших результатов по фертильности. Помимо репродуктивной эффективности лапароскопическое осеменение благодаря малому количеству сперматозоидов, используемых при осеменении, обеспечивает и другие преимущества. В частности, оно позволяет одновременно с осеменением проводить обследование половых органов, визуально наблюдать за функциональными изменениями, в том числе за изменениями яичников, и таким образом выявлять такие патологии, которые невозможно обнаружить нехирургическим путем. Оно позволяет также добиться гомогенизации результатов по фертильности на протяжении года, которой не всегда удавалось достичь при использовании других методов осеменения.

В случае свиней нехирургический способ глубокого внутриматочного осеменения позволяет успешно вводить сперматозоиды в матку свиньи в таких малых количествах, как 50 миллионов сперматозоидов. Делались попытки осуществить лапароскопическое осеменение в рог матки по меньшей мере 20 миллионами сперматозоидов, но были получены переменные результаты по фертильности из-за характерных особенностей стенок матки у этих животных. Помимо того таким количеством сперматозоидов не удается провести осеменение сперматозоидами, отобранными с использованием проточной цитометрии или каким-либо другим способом, если количество сперматозоидов, получаемых за единицу времени, очень мало.

Известны и другие аналогичные устройства, такие как устройство, описанное в патенте № GB 1177776 В1 университета г. Мурсия, хотя представленное здесь изобретение обладает множеством отличий и преимуществ по отношению к известному уровню техники. Устройство, описанное в патенте № GB 1177776 В1, представляет собой нехирургическое устройство, которое вводится через влагалище, шейку и матку, пока не достигнет рога матки как самого удаленного места в матке. Чтобы обеспечить успешное оплодотворение, количество сперматозоидов, используемых для осеменения, должно составлять не менее 50 миллионов сперматозоидов.

Раскрытие изобретения

Предлагается устройство для введения жидкостей, которые могут содержать или не содержать клетки, в яйцевод свиньи, причем это устройство позволяет подавать сперматозоиды, эмбрионы или другие терапевтические растворы и отбирать жидкости, содержащие или не содержащие клетки (гаметы - сперматозоиды и/или овоциты - и эмбрионы) из яйцевода. Это устройство содержит жесткий трубчатый корпус, который вводится с помощью лапароскопического троакара и позволяет вводить сквозь него гибкую трубку, причем это устройство обладает следующими отличительными признаками:

- жесткий трубчатый корпус и внутренняя гибкая трубка коаксиальны друг другу,

- внутренняя гибкая трубка присоединена проксимальным концом к игле со скошенным концом,

- гибкая трубка позволяет игле со скошенным концом проникать в яйцевод под углом 45 градусов,

- дистальный конец гибкой трубки соединен с одним или несколькими цилиндрами, закрытыми одним или несколькими поршнями, которые скользят внутри цилиндра (цилиндров) и обеспечивают точное введение небольших объемов жидкости.

Трубчатый корпус устройства для введения жидкостей в яйцевод свиньи в свою очередь покрыт стерильным кожухом. В другой альтернативной конфигурации этот стерильный кожух предназначен для одноразового использования.

В другой альтернативной конфигурации дистальный конец гибкой трубки описываемого устройства соединен с двумя цилиндрами, каждый из которых закрыт поршнем, скользящим внутри цилиндров, причем два поршня присоединены к гибкой трубке с помощью сдвоенного крана, позволяющего поочередно подавать жидкости, содержащиеся в каждом цилиндре.

Извлечение устройства производится путем разгерметизации цилиндров, вытягивания иглы со скошенным концом в полость жесткого трубчатого корпуса.

Предлагается также способ введения жидкостей, содержащих и не содержащих клетки, в яйцевод свиньи с помощью предлагаемого устройства. Этот способ позволяет вводить сперматозоиды, эмбрионы или терапевтический раствор любого типа в яйцевод свиньи или отбирать гаметы (сперматозоиды и/или овоциты), эмбрионы или любой раствор из яйцевода свиньи. По этому способу вводят предлагаемое устройство в яйцевод свиньи в проксимальной области ампулы маточной трубы, из которой гаметы, эмбрионы и/или растворы осторожно извлекают без особого труда.

По этому способу введения жидкости, содержащей сперматозоиды, эмбрионы или терапевтические растворы, в яйцевод свиньи вставляют иглу со скошенным концом в направлении от ампулы маточной трубы к перешейку яйцевода.

Этот способ введения жидкостей, содержащих или не содержащих клетки, в яйцевод свиньи позволяет проводить безошибочную визуализацию инокуляции по временному раздвиганию стенок яйцевода.

Предлагается также способ переноса эмбрионов на стадии развития от зиготы до 4-бластомерного состояния в яйцеводе свиньи с помощью устройства, включающего двухцилиндровую систему, которое позволяет вводить порознь жидкости, содержащиеся в каждом из этих цилиндров.

Краткое описание чертежей

Изобретение поясняется чертежами, где на:

фиг.1 приведено увеличенное изображение предлагаемого устройства, показывающее отличительные элементы, из которых оно состоит;

фиг.2 приведен увеличенный вид сбоку предлагаемого устройства, предназначенного для переноса эмбрионов;

фиг.3 приведено схематическое изображение предлагаемого устройства в рабочем состоянии внутри брюшной полости свиньи.

Осуществление изобретения

Чтобы устранить недостатки, выявленные у прототипа, были разработаны новое устройство и способ, позволяющие вводить жидкость, содержащую или не содержащую клетки, в яйцевод свиньи, находящейся в положении по Тренделенбургу, под общим наркозом в том месте, где производится оплодотворение.

Для этого по предлагаемому способу производят минимальное хирургическое вмешательство, осуществляемое под общим наркозом, делая надрез величиной 2 см в пупочной области. Через него вводят троакар прямого видения, чтобы начать проводить пневмоперитонеум. После этого подают СО₂, проводя пневмоперитонеум под давлением 2 ат через трубку диаметром 2 мм, доходящую до троакара. Введение газа производят в течение не более 10-15 с.

Предлагаемое устройство содержит жесткий трубчатый корпус (1), внутри которого проходит гибкая трубка (3), передний конец которой подсоединен к игле со скошенным концом (4). Другой ее конец подсоединен к приспособлению (6), представляющему собой цилиндр (7), закрытый поршнем (8), скользящим внутри цилиндра (7) и обеспечивающим точное введение небольших объемов жидкости. Этот корпус (1) в свою очередь покрыт стерильным кожухом (2), пригодным для использования у различных животных, причем этот стерильный кожух (2) может быть предназначен для одноразового использования. Указанные выше параметры гибкости трубки, диаметр и длина иглы обеспечивают безопасное нанесение жидкостей, содержащих и не содержащих клетки, внутри яйцевода (12). Кроме того, раздвигание стенок яйцевода во время осеменения позволяет убедиться в надлежащем нанесении жидкости.

Для осуществления ввода жидкости или ее отбора в зависимости от обстоятельств животное подвергают так называемой минимально инвазивной хирургической процедуре. Для этого, как уже упоминалось выше, делают надрез длиной около 2 см в коже брюшного отдела, у свиньи, находящейся в положении по Тренделенбургу, под общим наркозом. После ввода системы видеонаблюдения (10), такой, как показано на фиг.3, подают в брюшную полость животного достаточно большое количество СО₂, чтобы обеспечить визуализацию органов. Газ вводят непосредственно под давлением около 2 ат. После проверки состояния брюшной полости производят ввод двух вспомогательных троакаров по бокам животного. Один из них служит для ввода нетравматического зажима (11), обеспечивающего перемещение и фиксацию яйцевода (12). Другой служит для ввода специального инструмента согласно данному изобретению.

Инструмент для осеменения, переноса эмбрионов или ввода жидкостей, который необходим для осуществления этого способа, представляет собой инъекционную систему, которая содержит жесткий внешний трубчатый корпус (1), который после подгонки к имеющемуся троакару позволяет ей проникать в брюшную полость свиньи. Этот трубчатый корпус в свою очередь покрыт стерильным кожухом (2), который можно использовать для использования у различных животных. Гибкая трубка (3) проходит соосно, ее проксимальный конец присоединен к игле со скошенным концом (4), что позволяет ей входить в яйцевод (12) под углом 45 градусов, в частности, вблизи от ампулы маточной трубы (5). Дистальный конец гибкой трубки подсоединен к приспособлению, представляющему собой цилиндр (7), закрытый на другом конце поршнем (8), который скользит внутри цилиндра (7) и обеспечивает точное введение небольших объемов жидкости.

При использовании этого устройства в режиме осеменения очень небольшим количеством сперматозоидов производят наполнение цилиндропоршневого приспособления (6), которое состоит из цилиндра (7), закрытого на другом конце поршнем (8), который скользит внутри цилиндра (7) и обеспечивает точное введение небольших объемов жидкости. После наполнения цилиндропоршневого приспособления (6) его подсоединяют к заднему концу гибкой трубки (3) соосно с жестким трубчатым корпусом (1), производя ее заполнение. После подсоединения их вставляют в троакар, предназначенный для этой цели, и просовывают до тех пор, пока передний конец жесткого трубчатого корпуса (1) не окажется возле ампулы маточной трубы (5), а затем просовывают коаксиальную гибкую трубку (3) до тех пор, пока цилиндр (7), расположенный на заднем конце (9) гибкой трубки, совсем не закроет жесткий трубчатый корпус (1). Такое устройство позволяет легко вводить иглу со скошенным концом (4) в полость яйцевода под углом 45 градусов.

Точка доступа в яйцевод должна находиться в ампуле маточной трубы (5), причем конец иглы должен быть направлен в сторону перешейка яйцевода (12), как показано на фиг. 3. Конструктивные особенности этого устройства снижают риск травмирования в результате протыкания противоположной стенки яйцевода. Как только гибкая трубка (3) будет связана через иглу (4) с ампулой маточной трубы (5), проводят перемещение поршня (8) вдоль цилиндра (7), вытесняя заранее определенный объем жидкости. Надлежащее вытеснение жидкости контролируют, наблюдая за временным раздвиганием стенок яйцевода (12) вообще и стенок ампулы маточной трубы (5) в частности.

Извлечение системы производят путем разгерметизации цилиндра (7), позволяющей втягивать иглу со скошенным концом (4) внутрь жесткого трубчатого корпуса (1), чтобы избежать возможных повреждений в прилегающих областях. Свинья восстанавливается через несколько минут. Использование этой процедуры позволяет повторять осеменение той же самой матки в последующие циклы.

При использовании этого устройства в режиме переноса эмбрионов система содержит два цилиндра, первый цилиндр (15) и второй цилиндр (16), каждый из которых закрыт своим собственным поршнем и подсоединен к гибкой трубке (3) с помощью двухкрановой системы (14), как показано на фиг.2, где стерильный кожух (2) не показан. Производят наполнение гибкой трубки (3) через отверстие, связывающее ее с цилиндром, в котором содержится одна лишь среда для переноса эмбрионов, например, с первым цилиндром (15). Как показано на фиг. 3, это устройство вводят в троакар, предназначенный для этой цели, и просовывают до тех пор, пока передний конец жесткого трубчатого корпуса (1) не окажется возле ампулы маточной трубы (5), а затем просовывают коаксиальную гибкую трубку (3) до тех пор, пока не будет полностью закрыта двухцилиндровая система и она не окажется прижатой к заднему концу гибкой трубки (3) в жестком трубчатом корпусе (1).

Затем закрывают цилиндр, содержащий среду для переноса эмбрионов, например первый цилиндр (15), и открывают цилиндр, например второй цилиндр (16), содержащий эмбрионы, которые предстоит перенести в общем объеме 100-200 мкл. Переносу подлежат эмбрионы на стадии развития от зиготы до 4-бластомерного состояния. Точка доступа в яйцевод должна находиться в ампуле маточной трубы (5), причем конец иглы (4) должен быть направлен в сторону перешейка яйцевода (12). Конструктивные особенности этого устройства снижают риск травмирования в результате протыкания противоположной стенки яйцевода.

Как только гибкая трубка (3) будет связана через иглу (4) с полостью яйцевода, проводят перемещение поршня (8) вдоль цилиндра, содержащего эмбрионы, например второго цилиндра (16), вытесняя содержащийся в нем объем жидкости. Надлежащее вытеснение жидкости контролируют, наблюдая за временным раздвиганием стенок ампулы маточной трубы (5). После этого закрывают цилиндр, содержащий эмбрионы, например второй цилиндр (16), и открывают цилиндр, содержащий среду для переноса эмбрионов, например первый цилиндр (15), чтобы вытеснить дополнительный объем до 100 мл и тем самым обеспечить перенос эмбрионов из полости гибкой трубки (3) внутрь яйцевода (12). Извлечение системы производят путем разгерметизации двухцилиндровой системы, позволяющей втягивать иглу со скошенным концом (4) внутрь жесткого трубчатого корпуса (1), чтобы избежать возможных повреждений в прилегающих областях. Свинья восстанавливается через несколько минут. Этот способ позволяет повторять перенос у той же самой матки в последующие циклы.