专利名称：一种子宫内的装置及其使用方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种子宫内的装置，包括子宫镜和相关器件，用于如胚胎移植领域的微型手术。
背景技术：
提高试管卵子受精(IVF)的成功率取决于许多因素，其中一个是运送或传递胚胎到子宫的子宫内膜并成功地将胚胎移植到子宫内膜。从现有技术中已经知道应帮助胚胎附着到或移植到子宫壁的子宫内膜的预定区域，而不是简单地将胚胎释放到子宫中，将增加试管卵子受精的成功率。
一种帮助胚胎移植的方法可见Thompson的美国专利US PatentNo.6,010,448。其中利用内窥镜装置通过柔性的导液管进行胚胎传送，到达子宫内膜并通过粘接剂固定到适当位置。
另一种传送胚胎的方法可参考Chenette的美国专利US Patent No.5,360,389，其中使用带压力的CO2气体扩张宫壁后，用内窥镜来选择移植的位置。然后使用导液管迫使胚胎注入到子宫内膜。
尽管这些现有技术的胚胎传送方法对所预期的目的一般是令人满意的，通过注入或“附着”使精致的胚胎受到损伤可导致不是最佳结果和使试管卵子受精的成功率下降等移植问题。因此，非常希望改进用于子宫内的如试管卵子受精程序的装置，还希望改进胚胎传送的方法。

发明内容
本发明提出了一种导液管、内窥镜(子宫镜)、和将至少一个胚胎引入人体子宫的方法。推出所述装置和/或所述方法的目的是提出一种简单的方法，可用于子宫内进行的程序，如胚胎传送和移植。为了实现简单的传送，提出了一种改进的带有倾斜尖端的微型导液管。该微型导液管可用作微型手术器具，和用于所介绍的方法中成为受体子宫的子宫内膜内的胚胎接受体，和用作运送工具将胚胎传送到接受体中。已经观察到通过平稳地将胚胎固定到子宫内膜的接受体内，可减少试管卵子受精的风险，如输卵管妊娠，胚胎放错位，和胚胎失落。例如，根据这个方法可明显减少输卵管妊娠。
有效的移植胚胎到子宫内膜(“宫内法”)的其他好处是可以使用不新鲜的胚胎(如受精后2到7天)，因此可进行较长时间的观察，使得可选择最可能存活的胚胎。较高精度地选择最可能存活胚胎将导致另外的好处，即只需较少的胚胎进行移植以保证可靠的受孕，因此减少了普通IVF方法所具有的很高的多生的风险。普通IVF方法将大量未成熟的胚胎放置到子宫中。有关信息可参见Doug Brunk刊登在“Ob.Gyn.News”(卷35，23期，1-3页)的文章“减少多生风险的胚泡传递(Blastocyst Transfer Cuts Multiples Risk)”。
宫内法最好通过内窥镜直接目视观察移植区或位置。为了增强内窥镜的视界和增加内窥镜在子宫内的操作性，可通过吹入惰性无害的气体，如氮气，对子宫加压使子宫壁扩张。其他气体也可以采用，但是使用纯CO2气体则受到限制，因为存在毒性。可参考刊登在1997年的“Gynecologic & Obstetric Investigation”卷43(2)73-75页的文章“Assisted implantationdirect intraendometrial embryotransfer”。这篇文章说明了引入CO2气体到子宫可扩张子宫壁并改善内窥镜视界(如美国专利No.5,360,389的权利要求所述)，但提高了子宫内膜酸化的风险，因此减少了移植胚胎的存活性。此外，CO2和空气的混合物一般也不安全，因为担心出现致命的空气栓塞。
为了提高微型导液管在移植位置的定位，可使用一种用作子宫内使用的内窥镜的子宫镜。子宫镜可提供对子宫内的直接观察，和引导支撑微型导液管。


图1是本发明的微型导液管实施例的侧视图；图2是图1的微型导液管的尖端的透视正视图；图3是图1的微型导液管的尖端的部分剖开侧视图；图4是子宫镜的一个实施例的示意性截面侧视图；图5是图4的子宫镜的混合插入臂的一部分的截面侧视图；图6是图4子宫镜沿图5的线A-A`的截面图；图7是子宫镜的另一实施例的示意性截面侧视图；图8是图7的子宫镜沿线A-A`的部分截面图；图9是图7的子宫镜的混合插入臂的一部分的截面侧视图；图10是图7的子宫镜沿图9的线B-B`的截面图；图11是图1的含有进行移植的胚胎的微型导液管的端部的剖开侧视图；图12是进行胚胎移植的方法的一个实施例的第一连续动作图；显示了对子宫内膜进行观察以选定移植位置；图13是进行胚胎移植的方法的第二连续动作图，显示了在选择的移植位置的胚胎接受体的形成；图14是进行胚胎移植的方法的第三连续动作图，显示了在图13的胚胎接受体内进行胚胎移植；图15是进行胚胎移植的方法的第四连续动作图，显示了胚胎接受体对胚胎的封闭。
具体实施例方式
现在参考附图，图1到3显示的是微型导液管的一个实施例，这个实施例中，微型导液管10包括可移动的带活塞21的注射器20，其连接到柔性中空轴25的近端22，中空轴的远端形成成型端30，在一个实施例中，近端22可连接到一种平滑的锁定安装件。
轴25形成从中穿过的管腔，典型的用途是引入一个或多个胚胎到人体的子宫中。在一个实施例中，轴25是由挤出聚合物塑料制成。适当的用于轴25的聚合物最好是聚碳酸酯(如透明的聚碳酸酯)。四氟乙烯(如TEFLONTM)材料也非常适合。轴25的近端部分的外径在1毫米的量级或更低，轴25包括具有成型端部30的远端部分。
微型导液管10的成型端部30包括基区31，其直径与柔性中空轴25的直径类似(如1毫米或小于1毫米)，通过1到3毫米长的锥体32，连接到较窄的远端33，其长度最好是在10到15毫米之间，其典型的外径是0.8毫米或更小。在一个实施例中，远端33的内径为大约400到500微米。远端33包括倾斜5到45度之间的角度α的弯曲部分39，相对轴25近端限定的轴线最好为10到15度(在此情况下如图所示向上倾斜)。微型导液管还包括倾斜10到45度(角度γ)的倾斜尖端(倾斜的开口)34，在所示实施例中其相对于上述倾斜角度α。倾斜尖端34是运送工具，可将胚胎运送到移植位置，还可以是微型手术器具，用于在子宫内膜内形成移植接受体，如图12到15和本文其他部分所示。斜面的和锥体的边35可以设置到倾斜尖端34产生更精密的切割口。
现在参考附图，图4-6所示的是子宫镜的一个实施例。子宫镜100由两部分构成，一端的操作部分111和另一端的混合插入臂112。在进行子宫内的程序期间操作部分111由操作者把握，混合插入臂的部分112插入人体的子宫内。目镜113支撑在操作部分111，用于观测子宫的内部，控制钮114用于控制控制结构(如一个或多个延伸到混合插入臂112的绞合钢丝，以促动混合插入臂112(促动结果用虚线表示))；和一系列端口115-117，端口从操作部分111开始穿过形成混合插入臂112的近端部分118和远端部分119内一个或多个管腔延伸。混合插入臂112在这个实施例中是管状的，并包括刚性材料制成的近端部分118和相对柔性材料制成的远端部分119(如聚合物材料)。
由端口115到117限定的一个或多个管腔穿过近端部分118和远端部分119延伸，通过引导面终止于远端部分119的远端130。操作通道或管腔120位于一个或多个管腔之间。操作通道120一般在远端130和端口116之间延伸。操作通道120的直径适合插入微型导液管，以进行微型手术程序。
在一个实施例中，混合插入臂112的远端130具有倒角半径132(即圆角)，有助于逐渐和平滑地插入人体的子宫中。具有倒角半径相比于钝端部的器具可产生较少的损伤，并通常比钝面的器具更容易进入较小的开口。为了进一步帮助操作者实施插入，可设置一系列定位标记到混合插入臂112的外部，以帮助操作者定位人体子宫内的混合插入臂112的位置。
现有技术的具有全部柔性插入部分的子宫镜在进行子宫内程序时通常难于精确进行控制。在进行子宫内微型手术程序的情况下，混合插入臂12，在一个实施例中，具有刚性的管状近端部分118，其最好由平滑的材料如不锈钢来制造，无缝地连接/粘接到柔性管状聚合物(如塑料)的远端部分119，使其在子宫内可更加容易地操作。与全部柔性的子宫镜插入臂相比，可提供更稳定的平台以进行微型手术和/或胚胎移植。
带有刚性近端部分118和柔性远端部分119的混合插入臂112可连接到不同的子宫镜器具上，且不限于连接到或支撑于本文中详细介绍的操作部分111。
在执行子宫内的程序期间，通常希望对子宫吹气。参考图4，图中子宫镜100显示出具有气体端口115，其通到操作端口116和操作通道120。通过与器具和吹入气体共同利用操作通道116，插入臂112的直径可缩小，但仍能提供子宫镜所要求的功能。
人体子宫内的照明可通过在子宫镜100的管腔135内延伸的照明系列件提供。在图4-6所示的一个实施例中，管腔135在操作部分111和混合插入臂112之间延伸。可通过光端口117进入管腔135，光源最好是远距离地连接到光端口117，以便不防碍操作者操作装置。典型地，一个或多个照明光纤121可从端口117沿近端方向延伸足够距离，连接到光源145的近端，所以光源145可保持不动(如位于桌子顶面)，而子宫镜100移动。在一个实施例中，一个或多个照明光纤121可插入管腔135中，并终止于远端130。在一个实施例中，一个或多个照明光纤121包括远端的毛玻璃，毛玻璃具有如图所示的钝角的垂直横截面。一个或多个照明光纤121的远端最好与远端平齐(共同延伸)。因此，在远端130具有圆角的实施例中，这些圆角不包括远端130的整个截面。参考图5和图6，引导面131具有如图所示的钝角的垂直形状(β为90°)。在这个实施例中，操作通道120和管腔135设置在引导面131的截面内。
除了照明系列件，子宫镜100还包括成像系列件。成像系列件包括在操作部分111和混合插入臂112之间延伸的管腔136。在操作部分端，目镜113设置在或连接到管腔136。或者，摄影机也可连接到管腔136，提供子宫的摄影图像。在混合插入臂端，一个或多个镜头37设置在或连接到管腔136。在图4-6所示的实施例中，包括一个或多个镜头137的管腔136设置在引导面131的截面内。设置在管腔136中的光纤可位于观察装置(如目镜113)和一个或多个镜头137之间。
图7显示了子宫镜的另一实施例的示意性截面图。在这个实施例中，子宫镜200包括一端(近端)的操作部分211和第二端(远端)的混合插入臂212。混合插入臂212一般是管状(其中形成一个或多个管腔)，包括刚性材料，比如不锈钢，的近端部分218，和相对柔性材料(如聚合物材料，聚碳酸酯)的远端部分219。代表性地，近端部分218的长度在8到19厘米的量级，外直径在大约3到4毫米。远端部分219的典型长度是3到10厘米，代表性的外径为2.5到4毫米，最好是3到3.5毫米，优选的直径(至少朝远端230)应稍小于近端部分218。
参考图7，操作部分211包括把手部分227，其最好有滚花以更好地把握和感觉。连接到把手部分227远端的是控制杆柄228。铰接杆229设置在控制杆柄228内部，铰接杆连接钢丝件(如绞合钢丝件)到其远端229。代表性地，铰接杆229绕控制杆柄228的偏转可使混合插入臂212的远端部分219偏转相同程度。在一个实施例中，铰接杆229绕单个轴线在两个方向上转动60°(即顺时针方向和逆时针方向)，全部转动范围是120°。控制杆柄228上的突出止动件213可限制铰接杆229的铰接转动。
图8显示了控制杆柄228沿图7的剖面A-A`的截面图。在这个实施例中，控制杆柄228包括铰接杆229，其连接到主管腔225中的C状钢丝固定件263。如图所示，两个钢丝件262，如绞合钢丝件，在钢丝固定件263的两相对侧与其连接(分别在如图示的12点钟和6点钟位置)。钢丝固定件263通过杆柄266连接到铰接杆229。
再参考图7，子宫镜200的把手部分227的近端是端口216。通过端口216可接近操作通道或管腔220。操作通道220从操作部分211穿过装置延伸到混合插入臂212，终止于远端的尖端230。在这个实施例中，端口216与操作通道220轴向对准。在一个方面，轴向对准可帮助器具，比如微型导液管，插入操作通道220。
在子宫镜200的把手部分227的近端还有包括照明固定件244的照明系列件240。多个照明光纤(如玻璃光纤)设置在照明固定件244中并连接把手部分227内的操作通道220。如下面的图10清楚地显示，在一个实施例中，操作通道220和多个照明光纤是轴向对齐的，并设置在从操作部分211延伸到混合插入臂212的主管腔中。光柱242设置在照明固定件244的远端，本身可以是连接照明光纤的光源或连接到光源。例如，光源245可位于远处，以便不防碍操作者使用器具。在照明固定件244的近端，照明光纤被管子或导液管包围，管子或导液管连接到把手部分227。
再参考图7，在把手部分227的近端是包括目镜256的成像系列件255。目镜256连接到管腔236(见图9和10)，管腔连接到把手部分227内的操作通道220，并与从操作部分211延伸到混合插入臂212的主管腔轴向对齐。
操作通道220的近端连接到阀或管塞226，在其一个位置处密封或阻挡操作通道220，在另一个位置允许充气气体或器具如微型导液管通过操作通道220。在另一个实施例中，管塞226可具有三个位置，例如，提供器具和充气气体各自的进入端口。在一个实施例中，管塞226是杀菌的，可移动的，和可更换的。在一个实施例中，微型导液管和/或充气气体可交替地通过入口端口216引入到操作通道220。如图4所示，在一个实施例中，把手127的近端具有凹进形状，带有在把手127端部的大约中心线上的入口端口216，照明系列件240和成像系列件沿径向设置相对轴线的不同方向上。
图9显示了混合插入臂212的远端的示意性截面侧视图。图10显示了图9的剖面B-B`的截面图。各图显示了穿过混合插入臂212延伸到远端230的主通道225。在一个实施例中，主通道225由聚合物材料制成，直径在1.3毫米的量级。在这个实施例中，操作通道220和照明管腔236设置在主通道225中。在一个优选实施例中，操作通道220具有大约1.5毫米或更小的内径(ID)，最好是1.3毫米。多个照明光纤280(各自具有代表性的0.12毫米直径)设置在主通道225中，形成延伸到照明固定件244、光柱242和操作部分211的照明系列件240的一部分。在这个实施例中，照明光纤280围绕操作通道和成像管腔236。设置在操作通道220中的还有成像管腔236，其可形成成像系列件255的一部分，在一个实施例中，其连接到操作部分211上的目镜256。成像光纤257，如可从美国乔治亚州Marietta市的FujikuraAmerica公司买到的10K成像光纤，可设置在成像管腔236中并连接到目镜256。在成像管腔236的远端是一个或多个镜头237，如可从美国新泽西州Somerset市的NSG America公司买到的GRIN，ILH-5-WD15镜头。
位于主通道225外面，最好还在单独的管腔内或导液管内，的同轴设置的哑铃状件275，其连接到(如通过粘结剂)混合插入臂212的远端230。钢丝件262连接到哑铃状件275，以通过铰接杆229提供混合插入臂212的远端部分219的铰接转动。
参考图9，混合插入臂12的远端230具有圆角232和钝(如垂直)的引导面231。因此，引导面231的直径比混合插入臂212的远端部分219的外径小。应当理解边232不必进行圆整，可以是线性斜面。主通道225设置在钝引导面231内，所以照明光纤280(见图7)可终止在引导面231的钝边。圆整边232有助于插入人体内。
图11到15显示使用微型导液管10和子宫镜200进行胚胎移植程序的连续操作。胚胎选择和使进行移植的人体最佳化所涉及到的生物，时机选择和生物化学不是本发明的主题。所属领域的技术人员都很清楚如何收获和使鸡蛋受精，及如何选择有活性的胚胎。当选择进行胚胎移植的适当时机时，还应当综合，检阅和考虑大量的有关激素，药物，和其他化学因素的科学技术文献。从而，省略这些信息。
在进行任何子宫内操作之前，必须先将胚胎放置在微型导液管10内。微型导液管10将用于准备移植的位置和传送胚胎E到该位置。如图11所示，胚胎E沉浸在靠近微型导液管10远端33的培养基CM中。培养基CM在程序期间保持胚胎E的健康和活性方面具有重要的作用。在这个实施例中，所用的培养基CM是由美国加利福尼亚州Irvine市的Irvine Scientific公司制造的“改性人类输卵管液体”。考虑到试管卵子受精的快速成长空间，新的和不同的培养基毫无疑问将开发出来或已成为现实。因此，所介绍的方法不应当限定在所介绍的培养基，而是可采用任何具有在移植程序期间可保持胚胎活性功能的适当的培养基。
在放置胚胎E到导液管10之前，将第一份量的培养基CM放置到微型导液管10中，然后放置后适量大气空气A2。接下来，将浸在培养基CM中的胚胎E抽到导液管10的远端33，然后放置前适量大气空气A，将胚胎E夹在大气空气的第一和第二适量A和A2之间。一旦E放置好胚胎，微型导液管10就已准备好用于移植程序。各个大气空气的适量体积，例如，大约是3到20微升。
开始优选的移植程序，引导子宫镜200的远端212进入子宫U(见图12)。在子宫镜200插入期间，氮气体101送入子宫U中，加压或扩张子宫U，因此使子宫壁W膨胀。取决于操作者的需求和人体子宫，气体101可自动保持稳定的压力或由操作者改变压力。子宫壁W的膨胀有助于利用子宫镜200对子宫U内部进行观察。
一旦选定胚胎移植的位置I，微型导液管10的远端30插入子宫内膜L(见图13)，倾斜尖端34通常沿箭头300的方向移动，在子宫内膜L形成数毫米深的小切口2，形成很小的皮片F。然后释放微型导液管30中前适量的大气空气A，翻开子宫内膜L的小皮片F。
图14显示了在小皮片F下形成的胚胎接受体P。实际将胚胎E移植到胚胎接受体P中是通过形成胚胎接受体P的同一微型导液管30进行，并通过下压注射器20的活塞21(见图1)来实现，可平稳地使胚胎E和后适量的大气空气A2脱离微型导液管30和进入胚胎接受体P。
后适量大气空气A2形成围绕胚胎E的气垫，可在微型导液管移动时(图15)保护胚，使小皮片F沿箭头201的方向回到覆盖胚胎E的位置。为完成此程序，子宫镜200平稳地从人体移出，并进行试管卵子受精的后期措施和方案。在子宫内膜L中成功移植胚胎E的另一个可能优点是可减少试管卵子受精后期措施所需时间。
取决于受体、得到的活性胚胎的数量和小孔，在单个接受体P中最多可移植两个胚胎。在胚胎移植到多个接受体的情况下，浸在培养基中的另外胚胎位于微型导液管中的适度大气空气之间，分别移植到单独形成的接受体P中。
实施本发明的装置和方法的一些优选实施例已在本文中加以详细介绍，并提出了一些可能的改进和增设件。在本文中未介绍的其他改进、修改和增设，在不脱离本发明的原理的情况下，可以实施。例如，微型导液管(如微型导液管10)和子宫镜(如子宫镜200)已经参考试管卵子受精程序进行了介绍。应当理解不必将器具限定于这种方式，还可以用于试管卵子受精程序之外的用途。代表性地，子宫镜可与其他器具一起使用，比如活组织检查镊子，或用于其他程序如冲洗/抽吸。
权利要求
1.一种用于内窥镜下胚胎移植的微型导液管，包括柔性中空轴，带有后端和开口前端；在所述开口前端延伸的倾斜尖端；和围绕至少部分倾斜尖端的周边形成的切口。
2.根据权利要求1所述的微型导液管，其特征在于，所述倾斜尖端以相对所述开口前端5到45度的角度形成。
3.根据权利要求2所述的微型导液管，其特征在于，所述倾斜尖端以相对所述开口前端10到15度的角度形成。
4.根据权利要求1所述的微型导液管，其特征在于，所述导液管还包括距所述倾斜尖端大约1.5厘米的锥度区，在所述锥度区所述中空轴的直径减少了大约20％。
5.根据权利要求1所述的微型导液管，其特征在于，所述导液管还包括距所述倾斜尖端大约1.5厘米的锥度区，所述锥度区将所述中空轴的大约1.0毫米的直径减少到大约0.8毫米的倾斜尖端直径。
6.根据权利要求1所述的微型导液管，其特征在于，所述切口包括锥度区。
7.根据权利要求1所述的微型导液管，其特征在于，所述切口包括斜面区。
8.一种装置，包括把手，第一管体，具有连接到所述把手的近端和远端，所述近端形成入口端口；第二管体，由聚合物材料制成，具有近端和远端，所述近端连接到所述第一管体的远端，所述远端形成了引导面；其中，所述第一管体和第二管体共线对准并共同形成第一管腔，其从所述入口端口延伸到所述引导面；所述第一管腔的尺寸应与所述第一管体共线对准；所述第二管腔的尺寸适合容纳仪器；至少一个照明光纤；第三管腔包括至少一个镜头，其设置在所述第二管体的远端；所述第二管体的尺寸适合插入人体的子宫中；和所述引导面的外直径小于所述第二管体的外直径。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述把手具有近端和远端，所述第一管体延伸穿过所述把手，使所述入口端口位于所述把手的近端。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括连接到所述第一管体的铰接体，可由装置的操作者进行铰接转动；和连接到铰接体的至少一钢丝，并连接到所述第一管腔内和所述第二管腔外的所述第二管体的远端。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述铰接体适合在至少两个方向上将所述第二管体的远端铰接转动60度。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述铰接体适合同轴绕所述第一管体铰接转动。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括连接到照明光纤和设置在距所述把手一段距离的光源，所述把手不必随所述光源的移动而移动。
14.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一管体采用金属材料。
15.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置包括连接到所述入口端口的阀，在所述阀的至少一个位置可进入所述入口端口。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述阀包括可移动的管塞。
17.一种方法，包括将包括近端和远端的子宫镜插入人体的子宫中，所述子宫镜具有在所述近端和远端之间形成的单个操作通道；通过操作通道吹入气体；和通过操作通道引入仪器。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述仪器是导管。
全文摘要
提出了一种用于内窥镜下胚胎移植的微型导液管(10)，包括带有后端(22)和开口前端(30)的柔性中空轴(25)，从开口前端延伸的倾斜尖端(34)，和围绕至少部分倾斜尖端的周边形成的切口。子宫镜(200)包括把手(227)，连接到把手的第一管体(211)和第二管体(212)，第二管体由聚合物材料制成，连接到第一管体的远端，远端形成了引导面(231)，其中第一管体和第二管体共线对准并共同形成从入口端(216)延伸到引导面的第一腔管(220)；其中第二管体的尺寸适合插入人体的子宫中。引导面的外直径小于第二管体的外直径。还提出了使用具有单个操作通道的子宫镜的方法。
文档编号A61B1/00GK1523971SQ02806223
公开日2004年8月25日 申请日期2002年1月14日 优先权日2001年1月12日
发明者M·M·卡姆拉瓦, J·E·麦克唐纳, M M 卡姆拉瓦, 麦克唐纳 申请人:纳波利有限公司