JP2019136250A - 家畜の子宮内注入用器具 - Google Patents

Abstract

【課題】家畜、特に豚への負担が小さく容易に使用することができる子宮内注入器具を提供すること。【解決手段】外側カテーテル１１と、内側カテーテル１２と、を備えた家畜の子宮内注入用器具１において、巻きバネ１３が、外側カテーテル１１の内側面１１Ｐに接着されており、内側カテーテル１２が、巻きバネ１３の伸長方向（Ｘ軸方向）に移動可能な状態で、巻きバネ１３の内側に挿入されている構成により、外側カテーテル１１の外径が細くなるから、受精卵等を移植される豚などの家畜への負担を小さくすることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、豚などの家畜に対する受精卵移植（胚移植）や人工授精に用いられる子宮内注入用器具に関する。

従来、優良な遺伝形質を持つ家畜を効率良く生産することを目的として、胚移植や人工授精が行われている。家畜の中でも豚は、子宮角が長く蛇行しているため生殖器の構造が解剖学的に複雑であり、また繁殖生理学上も未解明な部分が多い。このため、従来、豚の胚移植は、子宮頚管を経由する非外科的な手法ではなく、開腹手術を行い雌畜の生殖器内に受精卵を移植する外科的手法が広く用いられている。外科的手法を用いた胚移植では、一般に受精卵が子宮角の深部（先端部）に移植されることから、子宮頚管を経由する非外科的な手法による胚移植においても、同様に子宮の深部に受精卵を注入する方法が用いられている（例えば、特許文献１および特許文献２）。

ＵＳ２００２／００７２６５０号公報 特開２００８−２０６８８１号公報

特許文献１および特許文献２に記載された方法はいずれも、豚の子宮角の深部に受精卵を注入するものである。このため、これらの文献に記載された器具は受精卵を子宮角の深部に注入するために、膣口から挿入した外側カテーテルの先端部を子宮頚部と子宮角との間に固定し、そこから子宮角の深部にまで内側カテーテルを突出させる構成を備えている。このように、豚への胚移植は、従来、子宮角の深部にまで受精卵を注入することを目的としていたから、胚移植等を受ける豚の負担が大きく、また器具の使用者にも高い技術が要求されていた。
そこで、本発明は、家畜、特に豚への負担が小さく容易に使用することができる子宮内注入器具を提供することを目的とする。

本発明の家畜の子宮内注入器具は、子宮頚管を経由する非外科的な手法を用いた胚移植や人工授精における家畜への負担を小さくするために、以下の構成を備えている。
〔１〕外側カテーテルと、内側カテーテルと、を備えた家畜の子宮内注入用器具において、巻きバネが、前記外側カテーテルの内側面に接着されており、前記内側カテーテルが、前記巻きバネの伸長方向に移動可能な状態で、前記巻きバネの内側に挿入されていることを特徴とする、家畜の子宮内注入用器具。
〔２〕前記巻きバネが、密着巻きバネである〔１〕に記載の家畜の子宮内注入用器具。
〔３〕前記巻きバネが、前記外側カテーテルの先端部から突き出た突出部を有しており、前記突出部が、前記外側カテーテルよりも柔らかい筒状の可撓体によって覆われており、前記可撓体が、外側面に形成された螺旋状の凸条部を備えている、〔１〕または〔２〕に記載の家畜の子宮内注入用器具。

〔４〕前記可撓体の先端部の内径よりも大きい外径を有するキャップが、前記内側カテーテルの先端部に設けられており、前記キャップが前記可撓体の先端部に係止されることによって、前記内側カテーテルの基端部方向への移動が規制される〔３〕に記載の家畜の子宮内注入用器具。
〔５〕前記キャップが前記可撓体の先端部に係止された状態において、前記外側カテーテルの外に位置する前記内側カテーテルに係止部が設けられており、前記係止部が前記外側カテーテルの基端部に係止されることによって、前記内側カテーテルの先端部方向への移動が規制される、〔４〕に記載の家畜の子宮内注入用器具。
〔６〕前記係止部が、前記内側カテーテルにおける位置を変更可能に構成されている、〔５〕に記載の家畜の子宮内注入用器具。

〔７〕前記内側カテーテルが軟質塩化ビニルまたはシリコーンゴムである、〔１〕〜〔６〕のいずれか一項に記載の家畜の子宮内注入用器具。
〔８〕前記家畜が豚である、〔１〕〜〔７〕のいずれか１項に記載の家畜の子宮内注入用器具。
〔９〕子宮内への受精卵移植に用いられる、〔８〕に記載の家畜の子宮内注入用器具。

本発明の家畜の子宮内注入器具は、内側面に巻きバネを接着することにより、外側カテーテルを強くしてその外径を細くすることができる。外側カテーテルの外径を細くする構成により、子宮内に受精卵などを注入する際の家畜への負担を軽減することができる。また、負担の軽減により家畜がおとなしくなることから、子宮内を傷つけにくく、器具を容易に使用することができる。このため、子宮の構造が複雑である豚に対しても、受精卵移植や人工授精を円滑に行うことが可能になる。

本発明の実施形態に係る家畜の子宮内注入器具の全体構成を概略的に示す正面図（ａ）キャップが可撓体の先端部に係止されて、内側カテーテルの基端部方向への移動が規制された状態、（ｂ）前記係止部が前記外側カテーテルの基端部に係止されて、前記内側カテーテルの先端部方向への移動が規制された状態 図１（ａ）における一点鎖線で囲った部分ＡをＸ軸方向の中心線に沿ってＸＹ平面で切断した断面図 図１（ａ）における一点鎖線で囲った部分ＢをＸ軸方向の中心線に沿ってＸＹ平面で切断した断面図（ａ）キャップが可撓体の先端部に係止された状態、（ｂ）キャップが可撓体の先端部から突出した状態 図１（ａ）における一点鎖線で囲った部分Ａの他の実施形態を示す、Ｘ軸方向の中心線に沿ってＸＹ平面で切断した断面図

本発明を家畜の子宮内注入用器具（以下、適宜「子宮内注入器具」という。）として実施するための形態について、図を参照しつつ、以下に説明する。各図面において同じ部材には同じ番号を付して説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る家畜の子宮内注入器具１の全体構成を概略的に示す正面図であり、（ａ）はキャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓに係止されて、内側カテーテル１２の基端部１２Ｋ方向への移動が規制された状態を示しており、（ｂ）は係止部３１が外側カテーテル１１の基端部１１Ｋに係止されることによって、内側カテーテル１２の先端部１２Ｓ方向への移動が規制された状態を示している。
図２は、図１（ａ）における一点鎖線で囲った部分Ａの構成を示す断面図である。
図３は、図１（ａ）における一点鎖線で囲った部分Ｂの構成を示す断面図であり、図３（ａ）はキャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓに係止された状態、図３（ｂ）はキャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓから突出した状態を示している。

図１〜３に示すように、子宮内注入器具１は、外側カテーテル１１と、内側カテーテル１２と、を備えており、外側カテーテル１１の内側面１１Ｐには巻きバネ１３が接着されている。内側カテーテル１２は、巻きバネの伸長方向（Ｘ軸方向）に移動可能な状態で、外側カテーテル１１内の巻きバネ１３の内側に挿入されている。

外側カテーテル１１の内側面１１Ｐに接着された巻きバネ１３は、外側カテーテル１１の先端部１１Ｓから突き出た突出部１３Ｔを有している。突出部１３Ｔは、外側カテーテル１１よりも柔らかい筒状の可撓体２１によって覆われている。この構成により、巻きバネ１３の外側カテーテル１１に接着された部分よりも、可撓体２１によって覆われた突出部１３Ｔが柔軟に変形する。このように、子宮内注入器具１の先端側がより柔軟に変形する構成とすることにより、子宮内への挿入を円滑化することができる。また、可撓体２１は外側面に螺旋状の凸条部２２を備えている。この構成により子宮内への挿入を円滑にすることができる。挿入を円滑にする観点から、可撓体２１の長さは、２５〜１００ｍｍが好ましく、４０〜８０ｍｍがより好ましい。

可撓体２１は、巻きバネ１３の突出部１３Ｔを覆う部分が、突出部１３Ｔの表面に直接接着されている。可撓体２１の先端部２１Ｓ側における突出部１３Ｔに接着されていない部分に、Ｘ方向に移動可能な状態でキャップ２３を収納している。そして、可撓体２１の先端部２１Ｓとは反対側における突出部１３Ｔに接着されていない部分が、外側カテーテル１１を介して巻きバネ１３を覆っている。

可撓体２１は、子宮頚部内面形状に嵌合するように、螺旋状の凸条部２２がその外側面に形成されている。外側面に螺旋状の凸条部２２が設けられていることにより、子宮頚部内への円滑な挿入とともに、挿入後において子宮頚部と子宮角との間の所定位置に可撓体２１を安定的に保持することができる。

可撓体２１は、子宮内注入器具１を挿入する際の家畜の負担を軽減すると共に、家畜に挿入された後に所定位置に固定されるものである。このため、外側カテーテル１１よりも柔らかく、外側カテーテル１１よりも大きな外径を備えている。可撓体２１を構成する素材としては、例えば、シリコーンゴム、塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート等の合成ゴム、天然ゴム等が挙げられる。家畜への挿入を円滑にする観点から、可撓体２１の外径は、凸条部２２が設けられた太い部分において５〜１２ｍｍが好ましく、７〜１０ｍｍがより好ましい、凸条部２２が設けられていない細い部分において３〜１０ｍｍが好ましく、５〜８ｍｍがより好ましい。

内側カテーテル１２の先端部１２Ｓには、中空のキャップ２３が設けられている。キャップ２３の先端部２３Ｓは球状に形成されており、挿入の円滑化に寄与している。また、キャップ２３の円筒状の部分には孔２３Ｈが設けられている。可撓体２１の先端部２１Ｓから内側カテーテル１２を突出させた状態で（図３（ｂ）参照）、受精卵や人工授精用の精子等がキャップ２３の孔２３Ｈから家畜の子宮内の子宮角の浅部に注入される。

キャップ２３のＹ軸方向の外径Ｄ２３は、可撓体２１の先端部２１ＳのＹ軸方向の内径Ｄ２１よりも大きい。このため、キャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓに係止されることによって、基端部１２Ｋ方向へ移動が規制されて、内側カテーテル１２が基端部１２Ｋ方向に移動しなくなる。キャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓに係止された状態では、内側カテーテル１２が外側カテーテル１１および可撓体２１の内部に収納される。内側カテーテル１２が収納された状態で挿入することにより、家畜への子宮内注入器具１の挿入を円滑に行うことができる。

キャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓに係止された状態において、外側カテーテルの外に位置する内側カテーテル１２の露出部１２Ｒには係止部３１が設けられている。図１（ｂ）に示すように、係止部３１が外側カテーテル１１の基端部１１Ｋに係止されることにより、先端部１２Ｓ方向への移動が規制されて、内側カテーテル１２は先端部１２Ｓ方向に移動しなくなる。

内側カテーテル１２が外側カテーテル１１内を移動可能な距離は、図１（ａ）に示す状態における外側カテーテル１１の基端部１１Ｋから係止部３１までの内側カテーテル１２の長さＬである。内側カテーテル１２が外側カテーテル１１内を移動することにより、内側カテーテル１２の先端部１２Ｓに設けられたキャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓから突出する。このため、図１（ａ）に示す外側カテーテル１１の基端部１１Ｋから係止部３１までの長さＬは、図１（ｂ）に示すキャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓから突出する長さＬと等しい。

子宮内注入器具１は、受精卵等が注入される家畜および器具使用者の負担を軽減するために、外側カテーテル１１の外径を細くすることに加えて、家畜の子宮の浅部に受精卵等を注入する。このため、キャップ２３が可撓体２１の先端部２１Ｓから突出することができる長さＬを短くしている。家畜および器具使用者の負担を軽減する観点から、長さＬは３０ｃｍ以下が好ましく、１５ｃｍ以下がより好ましく、１０ｃｍ以下がさらに好ましい。

係止部３１は、内側カテーテル１２の露出部１２Ｒにおける位置を変更可能に構成されていてもよい。係止部３１の位置を変更可能とすれば、例えば、個々の家畜の状況などに応じて、可撓体２１の先端部２１Ｓからキャップ２３が突出する長さＬを調整することができる。

外側カテーテル１１の基端部１１Ｋには、グリップ３２が設けられている。グリップ３２は、子宮内注入器具１の使用者の持ち手として使用され、例えば樹脂により形成される。また、内側カテーテル１２の基端部１２Ｋの周囲にはガイド３３が設けられている。ガイド３３によって、内側カテーテル１２内への受精卵や精子等の注入が容易になる。

ガイド３３は、内側カテーテル１２の基端部１２Ｋと連通しており、開口が着脱可能な蓋３４によって開閉可能な構成とされている。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）には、ガイド３３から蓋３４が外れた状態を示している。グリップ３２は、外側カテーテル１１に固定されており、ガイド３３は内側カテーテル１２に固定されており内側カテーテル１２と連動する。このため、グリップ３２とガイド３３との距離を変化させることにより、外側カテーテル１１内における内側カテーテル１２の位置を変化させて、外側カテーテル１１の先端部１１Ｓに設けられた可撓体２１から内側カテーテル１２を出し入れすることができる。

図１（ａ）に示す、可撓体２１の先端部２１Ｓにキャップ２３が接触して係止された状態から、同図に白抜き矢印で示す方向に内側カテーテル１２を外側カテーテル１１内に押し込む操作により、内側カテーテル１２が外側カテーテル１１の先端部１１Ｓ側に向かって進み、内側カテーテル１２の先端部１２Ｓが可撓体２１の先端部２１Ｓから突出する。

子宮内注入器具１は、グリップ３２とガイド３３を用いて、外側カテーテル１１内の内側カテーテル１２を前後に移動させることによって、可撓体２１から突出するキャップ２３の位置を制御する。このため、内側カテーテル１２は、露出部１２Ｒに加えられた操作をキャップ２３に伝えることができる程度の硬さを備えたものとすればよい。

従来の器具は、子宮角の深部にまで到達させるために、内側カテーテル１２の弾性を高くしている。対して、本件は、外側カテーテル１１の外径を小さくするために、外側カテーテル１１の内側面１１Ｐに巻きバネ１３を接着している。この構成により、外径を細くするとともに十分な弾性および柔軟性を外側カテーテル１１に付与することができる。したがって、家畜の生殖器に子宮内注入器具１を挿入する際における家畜の負担を軽減することが可能になる。また、家畜の負担を軽減することにより、技量の低い作業者でも容易に器具を使用することができる。

外側カテーテル１１は樹脂により構成されている。当該樹脂としては、天然ゴム、合成ゴム、塩化ビニル樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）の合成樹脂が挙げられる。
外側カテーテル１１は、例えば、外径４〜７ｍｍ程度、肉厚０．２〜０．５ｍｍ程度、内径３．５〜６．８ｍｍ程度、長さ６００〜１０００ｍｍ程度の形状のものを用いることができる。外側カテーテル１１の内側面１１Ｐに接着されている巻きバネ１３より、外側カテーテル１１および巻きバネ１３の動きが相互に制限されるから、外側カテーテル１１に弾性を持たせつつ、十分な強度を持たせることができる。したがって、外側カテーテル１１の外径を細くすることができる。

内側カテーテル１２を構成する樹脂としては、天然ゴム、合成ゴム、塩化ビニル樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）の合成樹脂が挙げられる。内側カテーテル１２は、子宮角の浅部に受精卵等を注入するものである。このため、可撓体２１の先端部２１Ｓから遠くにまでキャップ２３を到達させる必要がない。したがって、軟質塩化ビニルまたはシリコーンゴムなどの柔らかい素材を用いて内側カテーテル１２を構成することができ、また、外径を細くすることができる。このように、内側カテーテル１２を柔らかい素材で構成して外径を細くすることにより、家畜への負担を軽減できる。

先端部１２Ｓに接続されたキャップ２３を子宮の浅部に突き出すために、外側カテーテル１１の巻きバネ１３内を内側カテーテル１２が移動する。この移動を円滑にする観点から、内側カテーテル１２と巻きバネ１３とは、摩擦抵抗が低い素材の組み合わせを用いて構成すればよい。なお、外側カテーテル１１は内側カテーテル１２と直接接触しないから、内側カテーテル１２との摩擦抵抗が小さく、すべりが良い素材を用いる必要はない。
内側カテーテル１２は、例えば、外径１．５〜２．３ｍｍ程度、肉厚０．２〜０．５ｍｍ程度、内径０．８〜１．６ｍｍ程度、長さ７６０〜１１６０ｍｍ程度の形状のものを用いることができる。

巻きバネ１３は、内側カテーテル１２ではなく、外側カテーテル１１に弾性を付与することを目的としている。このため、図２の一点鎖線で示した部分の拡大図に示すように、内側カテーテル１２の外側面ではなく、外側カテーテル１１の内側面１１Ｐに接着されている。

巻きバネ１３は、内径が内側カテーテル１２の外径以上で、外径が外側カテーテル１１の内径と同程度のものを用いる。巻きバネ１３を構成するワイヤ等の線状体は、外側カテーテル１１を強くして、その外径をできるだけ小さく構成するために、断面矩形のものが好ましい。

外側カテーテル１１、内側カテーテル１２および巻きバネ１３の形状の好ましい組み合わせとしては、例えば、外側カテーテル１１の外径５．５ｍｍ、内径３．６ｍｍ、肉厚０．９ｍｍ、内側カテーテル１２の外径１．９ｍｍ、内径１．２ｍｍ、肉厚０．３５ｍｍ、巻きバネ１３の外径３．４ｍｍ、内径２．４ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのものがあげられる。巻きバネ１３の内径と、内側カテーテル１２の外径との差は、０．０１〜０．１ｍｍ程度が好ましい。

巻きバネ１３を構成する素材としては、金属やプラスチック（樹脂）などが挙げられるが、外側カテーテル１１の強度を向上させて外径を細くするために、ステンレスなどの金属が好ましい。また、表面に防錆処理が施された金属を用いてもよい。

図４は、図１におけるＡの部分の他の実施形態を示す、Ｘ軸方向の中心線に沿ってＸＹ平面で切断した断面図である。同図に示すように、巻きバネ１３の代わりに、コイルを構成する隣接する線状体（ワイヤ）の間にすき間が空いた、コイルの伸長方向に圧縮可能に構成された巻きバネ１４を用いてもよい。
ただし、外側カテーテル１１の弾性を高くする観点から、コイルを構成する隣接する線状体が接触しており、その伸長方向に圧縮することができない構成の巻きバネ１３（密着巻きバネ、引っ張り巻きバネ）が好ましい（図２参照）。

以上説明したように、本発明の子宮内注入器具１は、外側カテーテル１１の外径が小さく、かつ、家畜の子宮内に固定された可撓体２１から繰り出す内側カテーテル１２の長さが短い。このため、子宮内注入器具１を用いることにより、家畜への負担を減らすとともに、器具の使用者も従来よりも容易に受精卵移植や人工授精を行うことができる。子宮内注入器具１は、子宮形状が複雑な豚用に特に適している。

＜豚の受精卵移植方法＞
本発明は、豚の子宮の浅部に受精卵を供給する、豚の受精卵移植方法として実施することができる。上述した子宮内注入器具１を豚の子宮内に配置し、具体的には、可撓体２１を豚の子宮頚部と子宮角との間に固定した状態で、内側カテーテル１２を先端部１２Ｓ方向に移動させて、内側カテーテル１２から豚の子宮の浅部に受精卵を供給する。

従来の常識であった豚の子宮角の「深部」ではなく、「浅部」に受精卵を供給することにより、豚への負担を軽減するとともに、使用者も容易に受精卵移植を実施することができる。本発明において、子宮の「浅部」とは、豚の子宮頚部からの距離が、子宮角の最も遠い部分までの距離の１／４以下である部分をいう。

外側カテーテル１１の外径５．５ｍｍ、内側カテーテル１２の移動可能長さＬ５．５ｃｍである子宮内注入器具１を用いて豚に受精卵を移植したところ、５つの被検体のうち４つが成功し、成功率が８０％であった。

１ ：子宮内注入器具
１１ ：外側カテーテル
１１Ｋ ：基端部
１１Ｐ ：内側面
１１Ｓ ：先端部
１２ ：内側カテーテル
１２Ｋ ：基端部
１２Ｒ ：露出部
１２Ｓ ：先端部
１３ ：巻きバネ
１３Ｔ ：突出部
１４ ：巻きバネ
２１ ：可撓体
２１Ｓ ：先端部
２２ ：凸条部
２３ ：キャップ
２３Ｈ ：孔
２３Ｓ ：先端部
３１ ：係止部
３２ ：グリップ
３３ ：ガイド
３４ ：蓋
Ａ、Ｂ ：部分
Ｄ２１ ：内径
Ｄ２３ ：外径
Ｌ ：長さ

Claims (9)

1. 外側カテーテルと、内側カテーテルとを備えた家畜の子宮内注入用器具において、
   巻きバネが、前記外側カテーテルの内側面に接着されており、
   前記内側カテーテルが、前記巻きバネの伸長方向に移動可能な状態で、前記巻きバネの内側に挿入されていることを特徴とする、
   家畜の子宮内注入用器具。
2. 前記巻きバネが、密着巻きバネである、
   請求項１に記載の家畜の子宮内注入用器具。
3. 前記巻きバネが、前記外側カテーテルの先端部から突き出た突出部を有しており、
   前記突出部が、前記外側カテーテルよりも柔らかい筒状の可撓体によって覆われており、
   前記可撓体が、外側面に形成された螺旋状の凸条部を備えている、
   請求項１または２に記載の家畜の子宮内注入用器具。
4. 前記可撓体の先端部の内径よりも大きい外径を有するキャップが、前記内側カテーテルの先端部に設けられており、
   前記キャップが前記可撓体の先端部に係止されることによって、前記内側カテーテルの基端部方向への移動が規制される、
   請求項３に記載の家畜の子宮内注入用器具。
5. 前記キャップが前記可撓体の先端部に係止された状態において、前記外側カテーテルの外に位置する前記内側カテーテルに係止部が設けられており、
   前記係止部が前記外側カテーテルの基端部に係止されることによって、前記内側カテーテルの先端部方向への移動が規制される、
   請求項４に記載の家畜の子宮内注入用器具。
6. 前記係止部が、前記内側カテーテルにおける位置を変更可能に構成されている、
   請求項５に記載の家畜の子宮内注入用器具。
7. 前記内側カテーテルが軟質塩化ビニルまたはシリコーンゴムである、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の家畜の子宮内注入用器具。
8. 前記家畜が豚である、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の家畜の子宮内注入用器具。
9. 子宮内への受精卵移植に用いられる、
   請求項８に記載の家畜の子宮内注入用器具。