DE10203094A1

DE10203094A1 - Besteck zur Gebärmutterhalspassage bei großen Säugetieren

Info

Publication number: DE10203094A1
Application number: DE2002103094
Authority: DE
Inventors: Frank Goeritz; Robert Hermes; Thomas Hildebrandt; Arno Schnorrenberg
Original assignee: Forschungsverbund Berlin FVB eV
Current assignee: Forschungsverbund Berlin FVB eV
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-08-07
Anticipated expiration: 2022-01-19
Also published as: DE10203094B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Besteck zur Gebärmutterhalspassage bei großen Säugetieren mit einem Positionierungskatheter 1, der semiflexibel ausgebildet ist und aus einem flexiblen Teil 2 und einem damit verbundenen unflexiblen Segment 3 besteht, wobei das Ende 4 des unflexiblen Segementes 3 des Katheters 1 im Verhältnis zu dessen Längsachse einen Winkel bis zu annähernd 45 DEG bildet und am distalen Ende eine olivenartig ausgebildete Spitze 5 aufweist und am anderen Ende 6 des flexiblen Teils 2 des Katheters 1 ein Griffstück angeordnet ist. DOLLAR A Der in bevorzugter Ausführung konisch geformte und aus einzelnen Segmenten zusammensteckbare flexible Teil 2 besteht vorzugsweise aus einem desinfizierbaren, korrosionsbeständigen, schleimhautverträglichen und nichtspermatoxischen Material und umschließt einen in Weichraum 13 eingebetteten Arbeitskanal 14. DOLLAR A Die Erfindung ermöglicht auf schonende Art und Weise die nicht-chirurgische, intra-uterine Besamung und die Applikation von Medikamenten unterschiedlicher Konsistenz und von Implantaten in die Gebärmutter sowie die Flüssigkeits- und Gewebeentnahme aus dem Gebärmuttelhals und der Gebärmutter beim Nashorn, Flusspferd, Tapir, Okapi und bei der Giraffe.

Description

Die Erfindung betrifft ein Besteck zur Gebärmutterhalspassage bei großen Säugetieren. Es ist vor allem für nicht-chirurgische Eingriffe bei Nashörnern, Flusspferden, Tapiren, Okapis und Giraffen geeignet.

Die Gebärmutterhalspassagen großer Säugetiere weisen besonders große Dimensionen auf und zeichnen sich durch spezifische Winkelverhältnisse und besondere strukturelle Merkmale im Aufbau des Gebärmutterhalses aus. Für deren Passage sind die für kleine Tiere bekannten Instrumente auch bei deren maßstäblicher Vergrößerung nicht geeignet.

Diese Problematik behindert nicht nur die weltweit unternommenen Anstrengungen zur erfolgreichen künstlichen Besamung großer Säugetierarten, die gegenwärtig vielfach vom Aussterben bedroht sind, sondern schränken auch die Möglichkeiten nicht-chirurgischer therapeutischer Eingriffe im Rahmen gynäkologischer Maßnahmen wesentlich ein.

Das betrifft derzeit auch alle rezenten Nashomarten und Unterarten. (United Nations Environment Programme, UNEP-WCM, 2000). Die Nachzucht von Nashörnern in zoologischen Einrichtungen als Beitrag zur Arterhaltung ist von verschiedensten reproduktionsbiologischen Problemen überschattet. Vorwiegend weibliche Tiere werden zwar zunehmend zwischen zoologischen Einrichtungen ausgetauscht, das ist jedoch mit einem erheblichen logistischen und finanziellen Aufwand verbunden. Gesundheitliche Risiken beim Transport für das individuelle Tier sowie das Risiko der Übertragung und Ausbreitung von Tierseuchen aus der Nutztierhaltung, wie z. B. der Maul- und Klauenseuche, oder unerkannter, gefährdender Krankheiten, wie der Tuberkulose oder Elefantenherpes-Virus-Infektion (S. Mikota et al. 1999, R. Montali et al., 1999), sind beim Nashorn nicht ausreichend einzuschätzen.

Andererseits sind fehlende Zyklusaktivität, Gebärmutterentzündungen, Gebärmutterzysten oder -tumoren sowie embryonaler und fetaler Abort Faktoren, die beim Nashorn die Reproduktionsraten in Menschenhand negativ beeinflussen (R. Göltenboth 1995, San Diego Animal Park, Proc. Workshop on the low rate of reproduction in captive bom white rhinoceros, 1998, Schwarzenberger et al., 1999). Die Entwicklung der nicht-chirurgischen künstlichen Besamung beim Nashorn als alternatives Mittel für Nachzuchtbemühungen sowie die Möglichkeit, Gebärmuttererkrankungen lokal behandeln zu können, wurden zwar in der Literatur diskutiert (Godfrey et al., 1991), jedoch keine technischen Lösungen für dieses Problem angeboten. Bedingt durch die komplexen anatomischen Gegebenheiten der Scheide und des Gebärmutterhalses beim Nashorn (Godfrey et al., 1991) waren Eingriffe dieser Art bisher nicht möglich. Bisher ist es weltweit nicht gelungen eine nicht-chirurgische erfolgreiche Besamung in der Gebärmutter zum Beispiel bei Nashomarten, Tapiren, Flusspferden und Okapi zu realisieren. Bemühungen der Gebärmutterdiagnostik stützten sich sporadisch vielmehr auf chirurgische Eingriffe durch die seitliche Bauchwand (Schaffer et al., 1992; Radcliffe et al., 2000), die jedoch mit einem hohen Risiko einer Bauchfellentzündung oder Verklebungen funktioneller Strukturen der Geschlechtsorgane behaftet sind.

Für die künstliche Besamung kleinerer Säugetiere und nicht-chirurgische Eingriffe sind bereits technische Lösungswege beschrieben worden (DE 30 21 030 A1; DE 33 15 934 A1; DE 3347 714 A1; DE 36 13 762 C2; DE 43 09 808 C1; EP 01 62 770 A1), die der Größe und der Anatomie der Fortpflanzungsorgane des Nashorns und anderer Großtierarten aber nicht gerecht werden. Ein für Elefanten zur künstlichen Besamung, zur Biopsie und zur Medikamentenapplikation entwickeltes Besteck mit einem Arbeits- oder Positionierungskatheter (DE 196 06 925 A1) ist aufgrund vollkommen anderer anatomischer Voraussetzungen (Balke et al., 1988) ebenfalls nicht für die Gebärmutterhalspassage beim Nashorn und bei anderen großen Säugetierarten geeignet.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein für die Gebärmutterhalspassage bei großen Säugetieren geeignetes Besteck bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Besteck mit einem Positionierungskatheter gelöst, der semiflexibel ausgebildet ist und aus einem flexiblen Teil und einem damit verbundenen unflexiblen Segment besteht. Das Ende des unflexiblen Segmentes des Positionierungskatheters bildet im Verhältnis zu dessen Längsachse einen Winkel bis zu 45° und weist eine olivenartig ausgebildete Spitze auf. Am anderen Ende des flexiblen Teils des Positionierungskatheters ist ein Griffstück angeordnet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Besteckes ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 10.

Erfindungsgemäß wurde des weiteren die Verwendung des Besteckes mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bis 10 zur Flüssigkeits- und Gewebeentnahme aus dem Gebärmutterhals und der Gebärmutter sowie zur nicht-chirurgischen intra-uterinen Applikation von Medikamenten unterschiedlicher Konsistenz und von Implantaten sowie zur Besamung großer Säugetiere gefunden.

Mit dem erfindungsgemäßen Besteck verbindet sich insofern der besondere Vorzug einer breiten Anwendung bei vielen großen Säugetierarten, so beim Nashorn, Flusspferd, Tapir, Okapi und bei der Giraffe.

Erstmals ist bei großen Säugetieren sowohl die nicht-chirurgische, intra-uterine Besamung als auch auf schonende Art und Weise die Applikation von Medikamenten in die Gebärmutter und die Gebärmutterbiopsie möglich. Dieser besondere Vorzug ergibt sich bei großen Säugetieren insbesondere daraus, dass durch die erfindungsgemäße Lösung die limitierenden anatomischen Strukturen, die bei großen Säugetieren den nicht-chirurgischen Zugang zum Gebärmutterhals und der Gebärmutter und den Einsatz der assistierten Reproduktion bisher verhinderten, überwunden werden können.

Die Dimension des hinteren Anteils der weiblichen Fortpflanzungsorgane sowie das bauchwärtige Absinken insbesondere des vorderen Anteils des Gebärmutterhalses über den Beckenrand können mit der erfindungsgemäßen technischen Lehre erstmals überwunden werden.

Die Erfinder haben insofern mit ihrer Leistung einen bedeutenden Beitrag zur Reproduktion vom Aussterben bedrohter großer Säugetierart erbracht. Zoologischen Einrichtungen ist zum Beispiel nunmehr mit dem erfindungsgemäßen Besteck die Möglichkeit gegeben, unter Ausschaltung des bei chirurgischen Eingriffen vorhandenen hohen Risikos einer Bauchfellentzündung oder von Verklebungen funktioneller Strukturen der Geschlechtsorgane verhältnismäßig kostengünstig die Nachzucht großer Säugetierarten zu planen und zu realisieren.

Im folgenden soll die erfindungsgemäße Lösung und deren Anwendung an Hand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Positionierungkatheter im Schnitt;
Fig. 2 einen aus einzelnen Segmenten zusammengesteckten Positionierungskatheter im Schnitt;
Fig. 3 das unflexible Segment eines Positionierungskatheters mit eingesetzter Membran im Schnitt.
Der in Fig. 1 dargestellte Positionierungkatheter 1 ist semiflexibel ausgebildet und besteht aus einem flexiblen Teil 2 und einem damit verbundenen unflexiblen Segment 3. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist das Ende 4 des unflexiblen Segmentes 3 in einem Winkel hier von annähernd 30° im Verhältnis zur Längsachse des Katheters 1 abgewinkelt und am distalen Ende mit einer olivenartig ausgebildeten Spitze 5 ausgestattet. Am anderen Ende 6 des flexiblen Teiles 2 des Positionierungskatheters 1 ist zu dessen Handhabung ein Griffstück angeordnet.
Der flexible Teil 2 des Positionierungskatheters 1 kann aus einem Mantel aus Karbonfasern, einem glasfaserverstärkten Kunststoff oder einem anderen desinfizierbaren, korrosionsbeständigen, schleimhautverträglichen und nichtspermatoxischen flexiblen Material gefertigt werden. Das unflexible Segment 3 ist aus einem Metall, ebenfalls desinfizierbar, korrosionsbeständig, schleimhautverträglich und nichtspermatoxisch gefertigt, vorzugsweise aus V2A-Stahl oder aus Titan.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Positionierungkatheters 1 sieht vor, den flexiblen Teil 1 konisch mit zum Griffstück zulaufendem Durchmesser von ca. 6 mm bis zu ca. 12 mm auszubilden. Mit dieser konischen Ausführungsform verbindet sich der Vorteil einer besseren Manipulierfähigkeit des Positionierungskatheters 1.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Positionierungskatheters 1 sieht vor, diesen entsprechend den Größenverhältnissen der verschiedenen Großtierarten und der jeweiligen Altersstufe durch Zusammenfügen, insbesondere Zusammenstecken einzelner Segmente 7, 8 und 9, wahlweise zu einer Arbeitslänge von ca. 60 cm bis ca. 200 cm auszubilden.
Die ineinandersteckbaren Segmente 7, 8 und 9 bilden jeweils eine im rotatorischen Sinn formschlüssige Verbindung. Zur Aufnahme der bei der Manipulation auftretenden Drehkräfte sowie zur Verhinderung eines Schlupfes weisen das steckerseitige Ende 10 einen außenseitigen prismatischen Querschnitt und das buchsenseitige Ende 11 einen innenseitigen prismatischen Querschnitt auf. Als besonders vorteilhaft haben sich ein dreieckiger Querschnitt erwiesen und dass das steckerseitige Ende 10 jeweils bis zu 10 cm in das buchsenseitige Ende 11 hineinragt.
Es hat sich gezeigt, dass der Flexibilität des Segmentes 2 in Verbindung mit der Winkelung des Endes 4 des unflexiblen Segmentes 3 und der Olivenform der Spitze 5 eine Schlüsselfunktion beim Überwinden der Gebärmutterhalspassage zukommt. Insbesondere beim Nashorn weist der Gebärmutterhals derbe und komplexe Falten auf. 90°-Windungen und blinde Taschen des Gebärmutterhalskanals können zum Beispiel beim Nashorn durch sanften Druck und Drehung des gewinkelten distalen Endes des unfiexiblen Segmentes 3 exploriert und überwunden werden. Mit der olivenförmigen Spitze 5 werden sonst zu befürchtende Gewebeläsionen oder Perforationen vermieden.
Situationsbedingt kann die Einführung des Positionierungskatheters 1 in die Geschlechtsöffnung am narkotisierten Tier behindert sein durch zu enge Stallungen oder ungünstige wandnahe Lagerung des Tieres bei zum Beispiel 2 t bis 2,5 t Körpergewicht eines Nashorns. Der gemäß Fig. 2 wahlweise aus den Segmenten 7, 8 und 9 zusammensteckbare Katheter 1 erweist sich in solchen Fällen als besonders vorteilhaft. Er besteht hier aus einem bis zu 15 cm langen unflexiblen Segment 3, zwei Mittelsegmenten 7 und 8 mit je bis zu 80 cm Länge und einem als Griff-Endsegment 10 ausgebildeten Segment, das ca. 30 cm lang ist, um ein abschnittsweises Einführen des Katheters 1 auch bei ungünstiger Lagerung des Tieres zu ermöglichen. Durch Auslassen bzw. Einführen von Mittelstücken ist die Gesamtlänge des Positionierungskatheters 1 variabel und somit den unterschiedlichen Größenverhältnissen der verschiedenen Großtierarten bzw. deren verschiedener Altersstufen anpassbar.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Positionierungskatheters 1 sieht aus dem genannten Grund auch vor, das unflexible Segment 3 lösbar auf an sich bekannte Weise mit dem flexiblen Teil 2 zu verbinden. Dadurch ist es möglich, in den Abmessungen unterschiedlich gestaltete Segmente zu verwenden und diese sowie den Katheter 1 unproblematisch zu reinigen und zu desinfizieren.
Eine weitere besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, den Positionierungskatheter 1 in einer vorzugsweise flexiblen Führungsröhre anzuordnen. Die Verwendung einer Führungsröhre hat den Vorzug, dass die Vulva gespreizt und dadurch eine keimfreie Einführung des Positionierungskatheters 1 unterstützt und bei geringeren Scherkräften die Führung dieses Katheters erleichtert wird. Die Führungsröhre ist in Längsrichtung geschlitzt. Diese konstruktive Gestaltung ermöglicht es, nach gewünschter Positionierung des Katheters 1 die Führungsröhre nach unten abzuziehen.
Für eine Insemination bei großen Säugetieren ist das Totvolumen des Positionierungskatheter 1 im Vergleich zum Ejakulatvolumen, von 0,4 ml bei insbesondere Gefriersperma bis in seltenen Fällen zu 30 ml, zu groß, da es bis zu ca. 35 cm³ ausmachen kann. Zusätzlich ist die Gefahr des Rückflusses der zu injizierenden Spermamenge in den Katheter 1 gegeben.
Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Besteckes sieht daher vor, dass in dem aus Karbonfasern, einem glasfaserverstärkten Kunststoff oder einem anderen desinfizierbaren, korrosionsbeständigen, schleimhautverträglichen und nichtspermatoxischen flexiblen Material bestehenden Mantel 12 des flexiblen Teiles 2 - wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt - ein von einem Weichschaum 13 bekannter Art umgebener Arbeitskanal 14 eingebettet ist. In diesem Arbeitskanal 14 kann ein Inseminationskatheter bekannter Art verschiebbar angeordnet werden. Bei einer Insemination wird dazu ein flexibler, aus an sich bekanntem Kunststoff bestehender Inseminationskatheter in den Arbeitskanal 14 mit einem Durchmesser von 3 mm bis 4 mm des Positionierungskatheters 1 eingebracht, sobald das Gebärmutterhorn mit der olivenartigen Spitze 5 des unfiexiblen Segmentes 3 des Katheters 1 erreicht ist. Der Inseminationskatheter weist einen äußeren Durchmesser von 0,18 cm und einen inneren Durchmesser von 0,12 cm sowie eine Einführöffnung für die Aufnahme des Spermas auf. Der Vorschub des flexiblen Inseminationskatheters über die Länge des Positionierungskatheters 1 hinaus weiter in das Gebärmutterhom ermöglicht das Verbringen des Spermas weit in das Gebärmutterhorn des Säugetieres. Das ursprüngliche Totvolumen des Positionierungskatheters 1 von ca. 35 cm³ wird durch den Inseminationskatheter auf ca. 6 cm³ reduziert. Das Perforationsrisiko der dünnen Gebärmutterwand wird wesentlich verringert. Um einen direkten Rückfluss des injizierten Spermas in den Arbeitskanal 14 des Positionierungskatheters 1 vollständig auszuschließen, ist in der olivenartigen Spitze 5 - wie in Fig. 3 ersichtlich - eine den Arbeitskanal 14 abdeckende perforierte und auswechselbare Membran 15 vorgesehen. Hinzu kommt, dass der Inseminationskatheter von vom gefüllt werden kann, bevor er in den Positionierungskatheter 1 eingeführt wird. Auf diese Weise lassen sich minimale Mengen an Ejakulat versamen.
Ein am Griffstück anbringbarer Luer-Lok Spritzenansatz unerstützt durch den verhältnismäßig großen Innendurchmesser des Positionierungskatheters 1 die Verwendung des erfindungsgemäßen Besteckes auch für das Ablassen pastös-eitrigen oder nekrotischen Materials und die nicht-chirurgische intra-uterine Applikation von Medikamenten unterschiedlicher Konsistenz und von Implantaten. Darüber hinaus hat sich das Besteck als besonders geeignet für die Flüssigkeits- und Gewebeentnahme aus dem Gebärmuttertals und der Gebärmutter großer Säugetiere sowie zu deren Besamung erwiesen. BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Positionierungskatheter
2 flexibles Segment
3 unflexibles Segment
4 Ende des unflexiblen Segmentes 3
5 olivenartige Spitze
6 Ende des flexiblen Segmentes 2
7 Segment
8 Segment
9 Segment
10 steckerseitiges Ende
11 buchsenseitiges Ende
12 Mantel
13 Weichschaum
14 Arbeitskanal
15 Membran

Claims

1. Besteck zur Gebärmutterhalspassage bei großen Säugetieren mit einem Positionierungskatheter(1), dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierungskatheter (1) semiflexibel ausgebildet ist, bestehend aus einem flexiblen Teil (2) und einem damit verbundenen unfiexiblen Segment (3), wobei das Ende (4) des unflexiblen Segmentes (3) des Katheters (1) im Verhältnis zu dessen Längsachse einen Winkel bis zu annähernd 45° bildet und am distalen Ende eine olivenartig ausgebildete Spitze (5) aufweist und am anderen Ende (6) des flexiblen Teils (2) des Katheters (1) ein Griffstück angeordnet ist.

2. Besteck nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Teil (2) aus einem Mantel aus Karbonfasern, einem glasfaserverstärkten Kunststoff oder einem anderen desinfizierbaren, korrosionsbeständigen, schleimhautverträglichen und nichtspermatoxischen flexiblen Material besteht, der einen in einem Weichschaum (13) bekannter Art eingebetteten Arbeitskanal (14) umschließt und das unflexible Segment (3) aus einem desinfizierbaren, korrosionsbeständigen, schleimhautverträglichen und nichtspermatoxischen Metall, vorzugsweise Titan oder V2A-Stahl, besteht.

3. Besteck nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Teil (2) konisch ausgebildet ist mit einem zum Griffstück zunehmenden Durchmesser.

4. Besteck nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionierungskatheter (1) mehrteilig, vorzugsweise durch ineinandersteckbare Segmente (7; 8; 9) ausgebildet ist, wobei die ineinandersteckbaren Segmente (7; 8; 9) eine im rotatorischen Sinn jeweils formschlüssige Verbindung bilden und zur Aufnahme von Drehkräften das steckerseitige Ende (10) einen außenseitigen prismatischen Querschnitt und das buchsenseitige Ende (11) einen innenseitigen prismatischen Querschnitt, vorzugsweise einen dreieckigen Querschnitt, aufweisen und das steckerseitige Ende (10) bis zu 10 cm in das buchsenseitige Ende (11) hineinragt.

5. Besteck nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskanal (14) des flexiblen Teils (2) des Katheters (1) in das unflexible Segment (3) hineinragt und dieses Segment (3) des Positionierungskatheters (1) mit an sich bekannten Mitteln lösbar mit dem flexiblen Teil (2) des Positionierungskatheters (1) verbunden ist.

6. Besteck nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze (5) des unflexiblen Segmentes (3) als Doppelolive ausgebildet ist.

7. Besteck nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass in der Olive (5) eine den Arbeitskanal (14) abdeckende perforierte und vorzugsweise auswechselbare Membran (15), vorzugsweise eine Silikonmembran, angeordnet ist.

8. Besteck nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Griffstück einen Positionierungsmarker aufweist und vorzugsweise zweiteilig aus lösbar miteinander verbundener Ober- und Unterschale ausgebildet ist.

9. Besteck nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionieningskatheter (1) in einer vorzugsweise flexibel ausgebildeten Führungsröhre angeordnet ist, die in Längsrichtung geschlitzt ist und dadurch nach unten vom Positionierungskatheter (1) abziehbar ist.

10. Besteck nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Arbeitskanal (14) des Positionierungskatheters (1) ein Inseminationskatheter bekannter Art verschiebbar angeordnet ist.

11. Verwendung eines Besteckes nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Flüssigkeits- und Gewebeentnahme aus dem Gebärmutterhals und der Gebärmutter großer Säugetiere.

12. Verwendung eines Besteckes nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur nicht-chirurgischen intra-uterinen Applikation von Medikamenten unterschiedlicher Konsistenz und von Implantaten bei großen Säugetieren.

13. Verwendung eines Besteckes nach einem der Ansprüche 1 bis 10 zur nichtchirurgischen Besamung großer Säugetiere.