(57)【要約】より安全でより効果的な子宮頚部経由子宮内深部人工授精の方法および装置を提供する。この深部人工授精カテーテル(３００)は、不快感および外傷の危険を最小限にし、高度の訓練を受けた専門家の助けを借りる必要がない。まず、カテーテル（３００）を動物の子宮頚部に挿入する。次に、当初からカテーテル（３００）のチューブ部（４２０）内部に設置してある膜（４１０）をチューブ（４２０）の開口（４４０）から管状部内へ圧力の下に突入させる。膜（４１９）は、摩擦なしに管状部内に伸長してゆくことによって、不快感および動物への外傷や傷害の危険を減らす。膜（４１０）が管状部内に充分に伸長したとき、圧力が膜（４１０）のリップ部（４１８’）を広げ、人工授精流体を放出させ、この流体内に浮遊している遺伝物質を生殖管状部内へ沈着させる。膜（４１０）の展開は、その先端（４１８）に向かってその壁厚にテーパを付ければ更に容易になる。人工授精および胚移植に加えて、経路についての他の用途としては、Ｘ線透視カメラや器具を導入したり、薬剤を給送したりするというような治療や診断などの処置がある。
2005521521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
チューブを有し、実質的に該チューブ内に当初から設置されている膜に連結されているカテーテルと共同して使用する、動物の管状部に経路を創出する方法であって、前記方法が、
チューブを動物の管状部に挿入する工程と、
チューブにある開口から管状部内へ膜を突入伸長させ、それによって、管状部に経路を創出する工程と、を含み、
前記膜が管状部との間で摺動作用なしに管状部内に伸長されるようになることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記膜の突入伸長は圧力によって生じることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記管状部は動物の子宮頚道であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記チューブはその開口のところに設置したテーパ付きのノズルを有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記膜はテーパ付きであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記方法は、更に、動物内に遺伝物質を設置する工程を含むことを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項８】
動物の管状部に経路を創出するのに有用なカテーテルであって、
前記カテーテルが。
動物の管状部に挿入されるように構成されたチューブと、
チューブ内部に当初から設置された膜と、を含み、
前記膜はチューブの開口から管状部内に伸長するように構成されており、また、該膜は管状部との間で摺動作用なしに伸長していくように構成されていることを特徴とするカテーテル。
【請求項９】
前記膜の突入伸長が圧力によって生じることを特徴とする請求項８記載のカテーテル。
【請求項１０】
前記管状部は動物の子宮頚道であることを特徴とする請求項８記載のカテーテル。
【請求項１１】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項１０記載のカテーテル。
【請求項１２】
前記チューブはその開口のところに設置したテーパ付きのノズルを有することを特徴とする請求項８記載のカテーテル。
【請求項１３】
前記膜はテーパ付きであることを特徴とする請求項８記載のカテーテル。
【請求項１４】
前記膜は動物内に遺伝物質を設置するように構成されていることを特徴とする請求項１０記載のカテーテル。
【請求項１５】
当初から実質的にその内部に設置された膜を有するカテーテルと共同して使用する、動物の管状部に経路を創出する方法であって、
カテーテルの開口から管状部内へ膜を突入させて管状部に経路を創出する工程を含み、
前記膜が管状部との間で摺動作用なしに管状部内に突入伸長することを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記膜の突入は圧力によって生じることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記管状部は動物の子宮頚部であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１８】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記カテーテルはその開口のところに設置したノズルを含むことを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２０】
前記膜はテーパ付きであることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項２１】
前記方法は、更に、動物内に遺伝物質を設置する工程を含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
動物の管状部に経路を創出するのに有用なカテーテルであって、前記カテーテルが、
当初から実質的にカテーテル内部に設置した膜を含み、前記膜はカテーテルの開口から管状部内に突入するように構成されており、該膜は管状部との間で摺動作用なしに伸長することを特徴とするカテーテル。
【請求項２３】
前記膜の突入伸長は圧力によって生じる請求項２２記載のカテーテル。
【請求項２４】
前記管状部は動物の子宮頚部であることを特徴とする請求項２２記載のカテーテル。
【請求項２５】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項２４記載のカテーテル。
【請求項２６】
前記カテーテルは、更に、カテーテルの開口に設置したノズルを含むことを特徴とする請求項２２記載のカテーテル。
【請求項２７】
前記膜はテーパ付きであることを特徴とする請求項２２記載のカテーテル。
【請求項２８】
前記膜は動物内に遺伝物質を設置するように構成されていることを特徴とする請求項２４記載のカテーテル。
【請求項２９】
動物の管状部に経路を創出するように構成されたカテーテルと共同して使用する膜であって、
前記膜は実質的にカテーテル内部に当初から設置されていて、カテーテルの開口から管状部内に突入伸長するように構成されており、そして、管状部との間で摺動作用なしに伸長するように構成されていることを特徴とする膜。
【請求項３０】
前記膜の突入は圧力によって生じることを特徴とする請求項２９記載の膜。
【請求項３１】
前記管状部は動物の子宮頚部であることを特徴とする請求項２９記載の膜。
【請求項３２】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項３１記載の膜。
【請求項３３】
前記膜はテーパ付きであることを特徴とする請求項２９記載の膜。
【請求項３４】
前記膜は動物内に遺伝物質を設置するように構成されていることを特徴とする請求項３１記載の膜。
【請求項３５】
動物の管状部に経路を創出するように構成されたカテーテルと共同して使用する膜であって、
膜は実質的にカテーテル内部に当初から設置されるように構成されていて、カテーテルの開口から管状部内に伸長するように構成されており、中から外へ展開することによって伸長するように構成されていることを特徴とする膜。
【請求項３６】
前記突入伸長が膜と管状部との間に摺動作用なしに生じることを特徴とする請求項３５記載の膜。
【請求項３７】
前記膜の突入は圧力によって生じることを特徴とする請求項３５記載の膜。
【請求項３８】
前記管状部は動物の子宮頚部であることを特徴とする請求項３５記載の膜。
【請求項３９】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項３８記載の膜。
【請求項４０】
前記膜がテーパ付きであることを特徴とする請求項３５記載の膜。
【請求項４１】
前記膜が動物内に遺伝物質を設置するように構成されていることを特徴とする請求項３８記載の膜。
【請求項４２】
チューブを有し、実質的に該チューブ内に当初から設置されている膜に連結されているカテーテルと共同して使用する、動物の管状部に経路を創出する方法であって、前記方法が、
チューブを動物の管状部に挿入する工程と、
該チューブにある開口から管状部内へ膜を突入伸長させて管状部に経路を創出する工程と、を含み、
該膜は管状部との間で摺動作用なしに管状部内に伸長させられて、管状部の閉塞部に遭遇したときに、脱漏（ヘルニア）を形成するように構成されており、これによって、閉塞部を通過して、膜が伸長し続けることを可能にしたことを特徴とする方法。
【請求項４３】
前記膜の突入伸長が圧力によって生じることを特徴とする請求項４２記載の方法。
【請求項４４】
前記管状部は動物の子宮頚部であることを特徴とする請求項４２記載の方法。
【請求項４５】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項４４記載の方法。
【請求項４６】
前記チューブはその開口のところに設置したノズルを有することを特徴とする請求項４２記載の方法。
【請求項４７】
前記膜壁厚はテーパ付きであることを特徴とする請求項４２記載の方法。
【請求項４８】
前記方法が、更に、動物に遺伝物質を設置する工程を含む請求項４４記載の方法。
【請求項４９】
動物の管状部に経路を創出するのに有用なカテーテルであって、前記カテーテルが、
動物の管状部に挿入されるように構成されたチューブと、
前記チューブ内に当初から設置された膜と、を含み、
前記膜はチューブの開口から管状部内に突入伸長するように構成されていて、管状部との間で摺動作用なしに伸長させられ、該膜の壁厚がチューブ開口から離れる方向にテーパ付きとなっていることを特徴とするカテーテル。
【請求項５０】
前記膜は開いた先端を有することを特徴とする請求項４９の記載カテーテル。
【請求項５１】
前記膜は閉じた先端を有することを特徴とする請求項４９の記載カテーテル。
【請求項５２】
前記膜の突入伸長は圧力によって生じることを特徴とする請求項４９記載のカテーテル。
【請求項５３】
前記管状部が動物の子宮頚部であることを特徴とする請求項４９記載のカテーテル。
【請求項５４】
前記動物は雌ブタであることを特徴とする請求項５３記載のカテーテル。
【請求項５５】
前記チューブはその開口のところに設置したノズルを有することを特徴とする請求項４９記載のカテーテル。
【請求項５６】
前記ノズルはチューブ上の対応する位置決めリングと係合するように構成された位置決めリングを有することを特徴とする請求項４９記載のカテーテル。
【請求項５７】
前記膜は動物内に遺伝物質を設置するように構成されていることを特徴とする請求項５３記載のカテーテル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動物に経路（pathway）を創出する分野に関する。更に具体的に説明すると、本発明は、人工授精のような用途に対する経路を哺乳類に安全に創出するためのより効果的な方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
年々急速に増加している世界人口を養うために、ブタその他の家畜のより安全でより効率的な人工授精について緊急の要望がある。新鮮な精液または冷凍精液および／または胚移植技術を用いて遺伝子的に高い値の物質を移植し、同腹の家畜の仔を質、量共に改善しなければならない。図１Ａおよび図１Ｂは、ブタ用の従来型の人工授精カテーテルを示している。
残念なことには、新鮮な遺伝物質は、寿命が短いこと及びその流通機構が原因で、通常、凍結が必要である。高度な凍結技術によっても、解凍の際に、精子の移動性、運動性、および繁殖可能性が低下するので、営利的に見て許容できる受胎率を得るには子宮頚部経由子宮内人工授精の必要がある。
【０００３】
図２Ａ，２Ｂ，２Ｃに関して述べると、剛性の子宮頚部経由深部授精カテーテルを使用して、衰弱してしまった精子を子宮頚部経由子宮内人工授精によって、子宮または子宮角に直接置くという試みが数多くなされてきた。これら剛性深部受精カテーテルは、従来型の人工授精カテーテル内に配置されてそこから伸張しているという、基本的に縮径のカテーテルである。
【０００４】
子宮頚管の湾曲部や転回部を通そうとする際に球根状端部またはその先端にある浅い傾斜面を使用して剛性深部受精カテーテルが子宮頚管に押し込まれるおよび／または差し込まれる。これらの剛性深部受精カテーテルに固有の１つの欠陥は、先端が硬くて、挿入、引抜き作業時に軟組織領域に損傷を与えたり、穴をあけたりしやすく、しばしば動物を傷つけたり、殺したりすることさえある、ということである。これら剛性カテーテルの他の欠点としては、子宮頚部経由子宮内人工授精処置を実施するためには、獣医師のような専門家または高度の訓練を受けた技術者が必要であり、それでも、深刻な外傷、そして、その結果の不妊症、或いは死亡という危険性を、減らすことはできたとしても、実質的になくすことができないということである。
【０００５】
それ故、不快感や外傷を最小限に抑え、高度の訓練を受けた人工授精専門家の助けを借りることのないより安全でより効果的な頚部経由子宮内深人工授精カテーテルの要望がある。このようなより安全でより使いやすい人工授精カテーテルは、特に、専門家の助けを借りることができない第３世界の小農家には有利となろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記要望に応えるべく、本発明によれば、より安全でより効果的な頚部経由子宮内深部人工授精の方法および装置が提供される。この深部人工授精カテーテルによって、不快感や外傷の危険が最小に抑えられ、高度の訓練を受けた人工授精専門家の助けを借りる必要がなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施例において、カテーテルは、動物の子宮頚管に挿入され、動物の生殖器官での経路の創出を開始する。カテーテルのチューブ部内部に当初位置していた膜が圧力の下にチューブの開口から生殖器官内へ突入する。膜は、摩擦なしに、すなわち、膜と生殖器官との摺動作用なしに、生殖器官内へ突入する。それによって、不快感および動物への外傷または傷害の危険を減らす。膜が生殖器官内へ充分に突入したとき、圧力によって膜の先端が開き、人工授精流体を放出し、流体内に浮遊していた遺伝物質を生殖器官内へ置く。
【０００８】
本発明の一態様によれば、膜の展開はそのテーパによって容易になる。それ故、いくつかの実施例においては、膜の壁厚および／または直径をその先端に向かって減らすことによってテーパ付けを達成できる。
【０００９】
更に、人工授精および胚移植に加えて、経路に対する別の用途としては、Ｘ線透視カメラや医療機器の挿入、或いは医薬の投入、といったような別の治療や診断処置に対するものがある。ここで、伸張する膜およびノズルを含む本発明の種々の特徴は、単独でも組み合わせでも実施できることに留意されたい。本発明のこれらおよび他の特徴は、発明の詳細な説明および添付図面に関連して以下により詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面に示すような幾つかの好ましい実施例を述べて本発明を詳しく説明する。以下の説明では、本発明を理解し易いように具体的な詳細を説明するが、当業者であれば、これらの具体的な詳細が全てそのままでなくても本発明を実施し得ることは明らかであろう。主たる実施例以外の他の実施例においては、本発明を不必要に不明瞭にしないように、周知のプロセス工程や構造についての詳細は割愛する。
【実施例】
【００１１】
本発明によれば、図３Ａ，図３Ｂは、膜の展開前，展開後のカテーテル３００の一実施例を示す図である。図４Ａ〜図４Ｆは、図３Ａ，図３Ｂのカテーテル３００の組立工程を示している。
【００１２】
図４Ａ，図４Ｂ，図４Ｃは、膜４１０，カテーテル・チューブ４２０と、膜４１０およびチューブ４２０からなる半組立体４３０とを、示している。膜４１０は、その展開部分４１４，４１６がチューブ４２０の中空部４２４内に入るまでチューブ４２０の開口４２１内へ膜４１０の先端４１８を挿入していくと、カテーテル・チューブ４２０に取り付けられるようになる。次に、膜４１０の前縁４１２を、図４Ｃに示すように、カテーテル・チューブ４２０の外面に設けた位置決めリング４２２にスナップ嵌合させる。位置決めリング４２２は、製法次第で機械加工してもよいし、成形することもできる。チューブ４２０に膜４１０を取り付ける方法は、他に、接着剤、熱接着、超音波溶接、化学結合、熱かしめをなどの、化学的手段、物理的手段も使用できる。
【００１３】
図４Ｄ，図４Ｅ，図４Ｆに示すように、半組立体４３０は、その膜縁４１２をノズル４４０の内部位置決めリング４４２内へ嵌合させることによって、カテーテル・ノズル４４０にプレス嵌めすることができる。半組立体４３０はこの状態でもノズル４４０に充分に機械的に連結されているが、更に、組み立て済みカテーテル３００の様々な構成要素を超音波溶接または熱かしめによって互いに固着し、人工授精中といった展開時に生殖器官内で分離するのを防ぐとよい。
【００１４】
また、半組立体４３０の代わりに、たとえば、吹き込み成形によって製造できる一体形になる膜・チューブ組合せを用いてもよい。半組立体４３０を構築する他の方法としては、バルーン製造で使用されるダイス（die）に類似した膜ダイス上にカテーテル・チューブ４２０を嵌合させ、ダイスおよび取り付けたカテーテル・チューブ４２０を適切な液状膜材料内に浸漬し、ダイス全体およびカテーテル・チューブ４２０の端の約半インチを膜材料で被覆する方法がある。液状膜材料が硬化した後、膜先端４１８を切断する。カテーテル・チューブ４２０を下方へ移動させると、ダイスからチューブ４２０が外れると同時に、カテーテル・チューブ４２０内へ膜４１０が自動的に反転し、半組立体４３０を形成する。
【００１５】
膜先端４１８には、スリットや円形或いは楕円形の孔のような開口を含めることもできるし、このような開口の代わりに、適切な時点で圧力を掛けると溶けたり壊れたりするように設計された、可溶性の栓や予め弱化させてある封印部があってもよい。
【００１６】
ノズル４４０は、具体的な適用状況に応じて異なった形状や寸法をしていてもよいし、或いは、限定するつもりはないが、たとえば、螺旋体や球状ノブも含めてこのようなものを組み合せたものでもよいし、更には、図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂ，図２Ｃに示すノズルも含めることができる。螺旋体は任意のものであってもよいが、カテーテル３００をブタで使用するときには、ほぼ１〜３本の螺旋体であると最適であるかもしれない。膜４１０が自己密封式で、長くなっており、自己案内式であるから、もっと短いノズルも可能である。いくつかの実施例においては、ノズル４４０にテーパが付けてあり、生殖器官への挿入を助けるようになっている。
【００１７】
用途および目標動物によって、膜材料や膜厚は異なってくる。若雌ブタともよばれる処女の雌ブタの場合、ノズル４４０の直径がもっと小さく、長さも小さい方がよいかもしれない。逆に、２〜７回の出産経験があって、産道が広くなっている成熟した雌ブタの場合には、ノズル４４０の直径が大きく、長さも長い方が、遺伝物質および／または診断器具の設置が容易になるかもしれない。たとえば、雌ブタでは、膜４１０の全長は、約４〜８インチであり、１／８インチのところから緩やかにテーパが付いているとよい。
【００１８】
目標用途の固有のタイプや寸法に応じて、種々に異なる材料で種々に異なる寸法や厚みのものが利用できるようになっている。ノズル４４０およびカテーテル３００の膜４１０に適当な材料としては、シリコーン、シリコーン・ゲル・パック、発泡材、ラテックス、ClearTeXTM（登録商標：Zeller International, New Yorkより入手可能）、ポリマー、プラスチック、金属、或いはこれらを組み合わせたものがある。他の候補材料としては、ポリオレフィン、ポリエチレンおよびポリプロピレン、ポリアセタール、ポリブタジエンスチレン・コポリマー、ポリフルオロ、ポリフルオロクロロのポリマー（たとえば、TeflonTM：登録商標）や、或いは別のポリマーでもコポリマーでもよい。
【００１９】
図８Ａ，図８Ｂの断面図に示すような別の実施例では、子供のパーティなどでピーピーと鳴らすオモチャの渦巻き笛に類似した膜実施例８１０や、コンドームに似た内向きに丸めた膜実施例８２０がある。雌ブタの２つの子宮角に展開させるために、図８Ｃに示すような二股に分かれた膜８３０も可能である。
【００２０】
カテーテル３００では、多くの変形態が可能である。たとえば、カテーテル３００は、複数の膜のついた複数のチューブを有するものであり得る。このような実施例は腹腔鏡手術などに有用であり、腹腔鏡手術中では、カメラ用に１つの経路を創出し、器具用に第２の経路を創出するようにする。あるいはまた、大直径のカテーテル３００を使用して大きな経路を創出し、その中にもっと小さなカテーテルを２つ以上配置するようにもできる。
【００２１】
図５Ａ，図５Ｄ，図５Ｅは、それぞれ、展開前、展開中、展開後のカテーテル３００を示している。そして、図５Ｂ，図５Ｃでは、２種類の人工授精ディスペンサに取り付けられているカテーテルの一実施例を示している。図７Ａ〜図７Ｅは、雌ブタ７８０内でのカテーテル３００の挿入および展開を示している。カテーテル３００は、適切な流体内に浮遊する遺伝物質を圧力を掛けて雌ブタ７８０内に注入することによって展開される。人工授精流体は、図５Ｂ，図５Ｃに示す搾り出し式プラスティック容器５６０や予め一まとめに包装済みのチューブ５７０のような適切なディスペンサで運ばれていく。
【００２２】
図７Ａを参照して説明すると、カテーテル３００は雌ブタ７８０の膣腔７８２内へ挿入されてから、図７Ｂに示すように、ノズル先端５５６が膣腔７８２内へ充分に挿入されるまで、徐々に雌ブタ７８０内のさらに奥へと押し込まれる。
【００２３】
次に、図７Ｃに示すように、ノズル先端５５６が少なくとも子宮頚部７８４の第１頚部リングに係合するまで、カテーテル３００を雌ブタ７８０の子宮頚部７８４内へゆっくりと慎重に移動させる。従来のカテーテルとは異なって、本発明では、カテーテル３００が子宮頚部７８４内に位置けられない限り、膜４１０が前へ進められることはないので、これにより、膣腔７８２内に含まれ得る汚染物質や生殖器官７８４からの流体が、雌ブタ７８０の子宮７８８や子宮角の中に偶発的に移されるのを防止することができる。それ故、子宮７８８の生体安全性が保たれる。
【００２４】
次に、図７Ｄに示すように、ディスペンサ５６０を介して手動で、あるいは、空気ポンプまたは液圧ポンプのような適切なポンプによって人工授精流体に圧力を掛けて、人工授精流体をカテーテル３００内へ送る。圧力を掛けることで、靴下を脱ぐように開放端部から引っ張られて膜４１０が裏返って展開し始める。カテーテル３００には膜先端４１８に開口があるが、膜４１０が子宮頚部７８４内へ充分に延びるまで、人工授精流体が加圧されていることで、先端４１８の開口が閉鎖したままの状態になっている。
【００２５】
次に図７Ｅを参照すると、カテーテル３００の膜４１０は、前方へ膨張している最先端部分を最も抵抗の少ない方向に自動的に中心位置合わせしながら、子宮頚部７８４の湾曲した狭い通路内へ摩擦することなく前進し続ける。膜４１０のこの膨張及び自己中心位置合わせ作用こそが、傷つきやすい組織を損傷させたり刺激したりすることなく膜４１０を子宮頚部７８４を通ってくねくねと都合よく這い進ませることができるのである。そして、最終的に膜４１０が完全に伸長して、膜先端４１８が子宮７８８の入口付近に達したとき、圧力によって先端４１８が開き、これによって、人工授精流体が頚管７８６の一層奥の端部に或いは子宮７８８内へ直接に配置されるようになるのである。
【００２６】
膜４１０にわずかなテーパがあると頚管７８６内での展開がし易くなるが、特有の展開には、テーパは不要であるかもしれない。なかには、膜４１０を子宮角（図示せず）内へ部分的に侵入するように適用するのも可能なものがあり、たとえば、胚移植の注入などが可能である。
それ故、本発明は、展開プロセスにおいて膜４１０の新しい部分を漸進的に進めることによって、取り外し可能な多数の鞘の必要性をなくしている。膜４１０のそのたび毎に新しく伸長していく部分は、膣腔であるとか他の体液といった他の生物組織と事前に接触することがないので、無菌状態である。
【００２７】
適切な量の人工授精流体が雌ブタ７８０内に配置されたならば、流体圧力が消滅した後で膜４１０がしぼみ、相対的に平らになって可撓性があり滑らかになった面が膜４１０を安全で容易に引き抜けられるようにするので、不快感を最小限にすると共に、被移植動物に外傷や損傷を与える危険を最小限にする。
【００２８】
子宮頚部経由子宮内人工授精を使用すれば、遺伝物質を、意図した場所、すなわち子宮７８８内へ送り込むことによって、授精を成功させるのに必要とされる人工授精流体の量を首尾よく減らせることができる。人工授精に対し子宮頚部経由子宮内人工授精を使用すると、たとえば、人工授精を成功させるために、通常では新鮮なブタ精液で４０億匹から６０億匹の精子の投与量を、１０億匹以下の精子を含む精液量まで減らすことができる。
【００２９】
従来の人工授精においては、人工授精流体に浮遊する遺伝物質が沈着する少ない好機は交尾期にあり、発情期のときに雌ブタ７８０が雄ブタの交尾を受け入れたときに１〜３時間ごとに５〜８分持続するだけである。発情中に雄ブタが雌ブタ７８０と交尾したとき、子宮頚部７８４が雄ブタ陰茎上へ締まって射精を助け、子宮収縮が子宮頚部７８４を通して精液を吸い込む。従来の人工授精をこの少ないタイミングのいい機会以外の時機に試みたとしても、子宮頚部７８４を通った精液を雌ブタ７８０が引き込んで移動させることはない。よって、かなり量の人工授精流体が雌ブタの外陰部から逆流して無駄になり、同腹仔を得るのに成功する可能性が減ることとなる。
【００３０】
従来の人工授精とは異なり、本発明のカテーテル３００は、子宮頚部７８４が弛緩する、発情期間よりもずっと長い期間の無反応発情中に実施することができ、子宮頚部７８４への侵入を容易にする。カテーテル３００が子宮頚部７８４を超えて、人工授精流体内に浮遊する遺伝物質を子宮７８８のかなり近いところに沈着させるので、発情中に子宮頚部７８４を締め付けることによって生じる望ましくない抵抗がない。それ故、カテーテル３００は、子宮頚部７８４での制限が最小限の状態で精液が効果的に沈着できるため、発情期よりもずっと長い無反応発情期中に有効に実施できるのである。
それ故、子宮頚部経由子宮内人工授精の利点が、本発明のカテーテル３００の安全性と有効性とに組み合わせられ、こうして、農家はかなり長い無反応発情期間に人工授精を行うことができるようになり、人工授精の成功がもはや通常の短い発情期に限られなくなるため、ブタ飼育場がより能率的に稼働できる。
【００３１】
本発明のさらに別の重要な利点は、圧力の下に展開するときに、膜４１０が自己中心位置合わせ及び自己方向付けを行いながら展開できるということである。製造行程において、動物の子宮頚部と接触する可能性のある膜４１０の表面に適切な潤滑剤を塗布するならば、カテーテル３００の展開中並びに引抜き中の不快感や外傷の危険を更に減らすことができる。
【００３２】
それに加えて、従来の剛性深部挿入カテーテルとは異なり、ひとたびカテーテル３００の膜４１０が展開されて子宮頚部７８４から引き抜かれてしまった後は、膜４１０をカテーテルのノズル４４０およびチューブ４２０に戻すのが難しいので、使用済みの今や汚染してしまった膜４１０を再使用しようなどという気を削ぐことができる。
【００３３】
次に図９Ａ〜図９ＤＡを参照すると、これらの図は、ブタのようなかなり大きな動物に使用するための本発明の別の実施例の組み立ておよび展開を示しており、膜４１０の直径はかなり大きい。これは、直径が小さすぎると、膜４１０が子宮頚部７８４，７８６の壁部から突出する突起間の隙間などに引っ掛かって可能性があるからである。直径がかなり大きいことにより、膜４１０をこのような突起をわきに穏やかに押しのけることができ、膜４１０が展開を完全に行なうことができるようになる。
【００３４】
しかしながら、膜の直径がかなり大きいので、膜４１０が完全に展開してしまってもカテーテル・チューブ４２０内に遺伝物質が残ってしまい、無駄になる。それ故、本発明の一態様によれば、チューブ４２０には、広がった中空部４２４ａと縮径した中空部分４２４ｂとが形成されている。広がったチューブ４２０の実施態様は、真空または空気圧力での押出成形、吹き込み成形、射出成形などの技術を含めて、当業者に知られた技術を使用して製造できる。
【００３５】
図１０および図１１は、大きい方の直径のチューブ部４２０ａを小さい方の直径のチューブ部４２０ｂへ接続した、カテーテル・チューブ４２０の別の実施例を示している。これらのチューブ部４２０ａ，４２０ｂは、圧力嵌めや、接着剤、ヒートシールなどの当業者に知られている技術を使用して結合することもできるし、図１１に示すようなコネクタ４２０ｃで結合することもできる。
【００３６】
上述したように、カテーテル・チューブ４２０に膜４１０を取り付けて半組立体４３０を形成する方法は数多くあり、また、ノズル４４０をチューブ半組立体４３０に取り付ける方法も数多くある。図１２Ａ〜図１２Ｃは、カテーテル１２００用の自動密封式ノズル１２４０の組み立て状態を示している。ノズル１２４０の内面にはテーパが付けていて、しっかりと嵌合するようになっているので、これにより、半組立体４３０がノズル１２４０に挿入されたとき、半組立体４３０との緊密な密封係合を形成する。
【００３７】
図１２Ｄ，図１２Ｅは、図１２Ａ〜図１２Ｃのスナップオン式の自動密封式ノズル１２４０の組み立て状態を示している。半組立体４３０をノズル１２４０に挿入すると、ノズル１２４０の内側リング１２４２が、半組立体４３０の外面にある対応した位置決めリング４２２内にスナップ嵌合する。
【００３８】
また、本発明の別の態様によれば、図１３Ａに示すように、テーパを付けた形状により、子宮頚部７８４，７８６の狭窄部のような障害部を通る場合も膜４１０の展開が容易になる。膜４１０のテーパ付けは、膜４１０の先端に向かって、すなわち、ノズル４４０から離れる方向へ、膜４１０の壁厚および／または直径を減らすことによって達成できる。それ故、いくつかの実施例においては、膜の壁厚にテーパを付けたり、膜の直径には穏やかにテーパを付けたりするが、まったくテーパを付けないこともある。
【００３９】
たとえば、ブタやブタと同様のサイズの動物では、膜４１０の長さは、膜先端からノズル４４０までほぼ３〜７インチである。膜４１０の外径は、約３／１６インチから５／１６インチの範囲にできる。膜の壁厚は、ノズル４４０のところのほぼ０.０２５インチから膜先端のところの０.００３インチまで変化してもよい。
【００４０】
当然ながら、詳細な膜寸法は、弾力および強度といったような膜材料の特性にも依るし、目標動物種の子宮頚部のサイズにも依る。適切な膜材料としては、マサチューセッツ州フォール・リヴァーの（Fall River）のHeveatex Corporation社から入手できるラテックス化合物（製品コード1175YL、バッチX2471）がある。適切な凝固薬としては、硝酸カルシウム・テトラ水和結晶剤、Ca(N03)24H2Oがある。
【００４１】
図１３Ｂ〜図１３Ｅは、テーパ付きの膜４１０で可能となる、子宮の閉塞部での脱漏（herniation: ヘルニア）の形成を制御する本発明の態様を示している。図１３Ｂにおいて、膜は子宮頚部７８４の閉塞部に遭遇して、膜４１０の壁厚にはテーパ付きが付いているために、子宮頚部７８４の最も遠い展開点、すなわち、ノズル４４０から最も遠い点である最も抵抗の少ない点に脱漏が生じる。図１３Ｃに示すように、膜４１０に流体圧を掛け続けると、脱漏が消えて子宮頚部７８４の部閉塞を通過し、膜４１０が子宮頚部７８６に向かって展開するのが可能になる。この実施例においては、膜４１０は子宮頚部７８６で別のところでも閉塞に遭遇して、現在の最も遠い展開点、すなわち、子宮頚部７８６のところに脱漏ができているが、上述のように制御して閉塞を通過し、膜４１０を子宮７８８内へ完全に展開させることが可能になる。
【００４２】
テーパ付きの壁厚を有する膜４１０を製造する方法はいくつかある。１つの方法は、ノズル端を有する膜ツールをまず液体ラテックスのタンク（図示せず）に浸漬することである。タンク内での停止時間および浸漬サイクルを制御することによって、壁厚を漸次変化させながら膜４１０が膜ツール上に形成することができる。重力と、膜ツールのノズル端が最初にタンクに入り、タンクを出る最後の部分ともなるという理由との組み合わせにより、膜４１０の壁厚は、確実に、ノズル端付近で最も厚くなる。
【００４３】
上述の最も遠い展開点で起きた脱漏を制御するのに代えて、図１４Ａ〜図１４Ｅに示すような別の実施例においては、膜１４１０は、その展開中、子宮頚部に沿ってほぼ連続的にかつ均一に脱漏している。この実施例は、雌ヒツジのような、膜１４１０にとっては潜在的な捕捉となり得るトラップを数多く含んでいる比較的複雑な生殖器官を有する動物において有用である。直径を制御して連続的に脱漏を起こしたり膨張させたりすることによって、膜１４１０が子宮頚部にぴたりと嵌って、これらのトラップを穏やかにわきに押しやり、入って来る遺伝物質に対しかなり滑らかな経路を提供することになる。
【００４４】
また更に、図１５Ａ，図１５Ｂには、膜１５１０が閉じた先端部１５１２を有する本発明の別の実施例を示す。この閉じた先端部１５１２により、最低量の流体又はゲル内に浮遊する胚を、かなりに精密に膜ポケット１５１４に設置するのが可能になる。この実施例は、また、ほんの少量の、予め凍結しておいた精液のような遺伝物質を沈着させるのにも有用であるい。
【００４５】
次に、図１６Ａ，図１６Ｂを参照すると、ウシのような大型の動物では、遺伝物質を収容した瓶または可撓性の精液用チューブ（５７０）ような容器１６１０を、動物の膣に挿入できる。それ故、膜４１０に取り付けたノズル４４０を容器１６１０へ直接螺合させると、完成した組立体１６００の展開準備が整う。
【００４６】
カテーテル３００が、受容動物の器官の管、たとえば、生殖管であるとか、呼吸管や、循環管や、あるいは消化管などへ完全に挿入された場合には、カテーテル３００は、内視鏡や、気管チューブや、その他の診断及び治療器具・装置などを挿入するときに、防御体の機能をもたらす。つまり、なんの保護もされていない管を、膜４１０は、硬くてやや鋭い器具とかプローブの接触や摩擦によって生じる掻爬や、恐怖感や、不快感などから防御するのである。その結果、治癒時間も感染の危険性も著しく減り、これにより、回復時間が短くなり、費用も安くなる。
【００４７】
カテーテル３００の上記実施例は、展開中に中から外へ裏返しになる反転式膜４１０を使用しているが、受容動物へ与える不快感や外傷を最小限に抑えて展開される自己案内式無摩擦膜４１０の概念は多くの用途を有する。人工授精および胚移植に加えて、カテーテル３００については多くの他の用途が可能である。たとえば、受容動物または患者の、生殖管、呼吸管、循環管、消化管などに経路を創出するという診断／治療的用途に対しても、カテーテル３００を使用できる。これらの経路により、胚移植や投薬などの処置を実施することが可能になる。たとえば、カメラおよび器具を導入するような腹腔鏡検査処置も可能である。用途に応じて、カテーテル３００のサイズや形状を変えることもできる。
【００４８】
本発明をいくつかの好ましい実施例に関して説明してきたが、本発明の範囲内での変更や、修正、置き換え、代替の均等物が多々他にもある。また、本発明の方法および装置を実施するには多くの別のやり方があることにも承知されたい。したがって、添付の特許請求の範囲は、本発明の真の趣旨および範囲内に入るような変更、修正、置換および代替均等物を含むものと解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１Ａ】典型的な在来型の人工授精カテーテルを示している。
【図１Ｂ】典型的な在来型の人工授精カテーテルを示している。
【図２Ａ】従来の人工授精カテーテルから突出している剛性深部受精カテーテルを示している。
【図２Ｂ】従来の人工授精カテーテルから突出している剛性深部受精カテーテルを示している。
【図２Ｃ】従来の人工授精カテーテルから突出している剛性深部受精カテーテルを示している。
【図３Ａ】本発明によるカテーテルの一実施例の展開前の概略図である。
【図３Ｂ】本発明によるカテーテルの一実施例の展開後の概略図である。
【図４Ａ】図３Ａおよび図３Ｂに示すカテーテル実施例の組み立てを示している。
【図４Ｂ】図３Ａおよび図３Ｂに示すカテーテル実施例の組み立てを示している。
【図４Ｃ】図３Ａおよび図３Ｂに示すカテーテル実施例の組み立てを示している。
【図４Ｄ】図３Ａおよび図３Ｂに示すカテーテル実施例の組み立てを示している。
【図４Ｅ】図３Ａおよび図３Ｂに示すカテーテル実施例の組み立てを示している。
【図４Ｆ】図３Ａおよび図３Ｂに示すカテーテル実施例の組み立てを示している。
【図５Ａ】２つの典型的な人工授精ディスペンサに取り付けたカテーテルの一実施例を示している。
【図５Ｂ】２つの典型的な人工授精ディスペンサに取り付けたカテーテルの一実施例を示している。
【図５Ｃ】２つの典型的な人工授精ディスペンサに取り付けたカテーテルの一実施例を示している。
【図５Ｄ】展開中のカテーテルを示している。
【図５Ｅ】展開後のカテーテルを示している。
【図６】カテーテル用のテーパ付きノズルの一実施例の拡大図である。
【図７Ａ】雌ブタでのカテーテルの挿入、展開を示している。
【図７Ｂ】雌ブタでのカテーテルの挿入、展開を示している。
【図７Ｃ】雌ブタでのカテーテルの挿入、展開を示している。
【図７Ｄ】雌ブタでのカテーテルの挿入、展開を示している。
【図７Ｅ】雌ブタでのカテーテルの挿入、展開を示している。
【図８Ａ】カテーテル用の膜の別の実施例の断面図である。
【図８Ｂ】カテーテル用の膜の別の実施例の断面図である。
【図８Ｃ】カテーテル用の膜の別の実施例の断面図である。
【図９Ａ】図３Ａ，図３Ｂに示すカテーテルの別の実施例の組み立ておよび展開を示している。
【図９Ｂ】図３Ａ，図３Ｂに示すカテーテルの別の実施例の組み立ておよび展開を示している。
【図９Ｃ】図３Ａ，図３Ｂに示すカテーテルの別の実施例の組み立ておよび展開を示している。
【図９Ｄ】図３Ａ，図３Ｂに示すカテーテルの別の実施例の組み立ておよび展開を示している。
【図１０】図９Ａのカテーテル・チューブの別の実施例を示している。
【図１１】図９Ａのカテーテル・チューブの別の実施例を示している。
【図１２Ａ】本発明のカテーテル・ノズルの別の実施例を示している。
【図１２Ｂ】本発明のカテーテル・ノズルの別の実施例を示している。
【図１２Ｃ】本発明のカテーテル・ノズルの別の実施例を示している。
【図１２Ｄ】カテーテル・ノズルのまた別の実施例を示している。
【図１２Ｅ】カテーテル・ノズルのまた別の実施例を示している。
【図１３Ａ】本発明による膜の展開中に制御して脱漏を形成するのを示している。
【図１３Ｂ】本発明による膜の展開中に制御して脱漏を形成するのを示している。
【図１３Ｃ】本発明による膜の展開中に制御して脱漏を形成するのを示している。
【図１３Ｄ】本発明による膜の展開中に制御して脱漏を形成するのを示している。
【図１４Ａ】本発明の膜に脱漏を形成する別の実施例を示している。
【図１４Ｂ】本発明の膜に脱漏を形成する別の実施例を示している。
【図１４Ｃ】本発明の膜に脱漏を形成する別の実施例を示している。
【図１４Ｄ】本発明の膜に脱漏を形成する別の実施例を示している。
【図１４Ｅ】本発明の膜に脱漏を形成する別の実施例を示している。
【図１５Ａ】膜が閉じた先端を有する本発明のまた更に別の実施例を示している。
【図１５Ｂ】膜が閉じた先端を有する本発明のまた更に別の実施例を示している。
【図１６Ａ】容器をノズルに接続した本発明の別の実施例を示している。
【図１６Ｂ】容器をノズルに接続した本発明の別の実施例を示している。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
2005521521.tif 000009
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１３Ｄ】
2005521521.tif 000044
【図１４Ａ】
2005521521.tif 000045
【図１４Ｂ】
2005521521.tif 000046
【図１４Ｃ】
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【図１４Ｄ】
2005521521.tif 000048
【図１４Ｅ】
2005521521.tif 000049
【図１５Ａ】
2005521521.tif 000050
【図１５Ｂ】
2005521521.tif 000051
【図１６Ａ】
2005521521.tif 000052
【図１６Ｂ】
2005521521.tif 000053
【国際調査報告】
2005521521.tif 000054