PL218002B1 - Kateter do transferu zarodków oraz nośnik do transportu komórek - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kateter do transferu zarodków oraz nośnik do transportu komórek wykorzystywane w medycynie, mające zastosowanie w procesie leczenia niepłodności przy wykorzystaniu techniki zapłodnienia pozaustrojowego.

Transfer zarodków jest ostatnim etapem procesu leczenia niepłodności przy wykorzystaniu techniki zapłodnienia pozaustrojowego. Obecnie do transferu zarodków wykorzystuje się kateter połączony z 1 ml strzykawką insulinową. Kateter w większości rozwiązań składa się z dwóch elementów: osłony zewnętrznej i części wewnętrznej. Przed nabraniem zarodka do kateteru odciąga się osłonkę zewnętrzną ku sobie, a odsłonięty dystalny koniec części wewnętrznej zanurza się w płynnym podłożu hodowlanym zawierającym zarodki przeznaczone do transferu. Następnie, odciągając tłok strzykawki podłączonej do proksymalnego końca części wewnętrznej kateteru wytwarza się podciśnienie w kateterze, dzięki czemu podłoże hodowlane wraz z zarodkami zostaje nabrane do wnętrza kateteru. Podłoże wraz z zarodkami zajmuje około 10% długości części wewnętrznej katetera.

Następnie, koniec części wewnętrznej kateteru wyjmuje się z podłoża hodowlanego i osłania częścią zewnętrzną katetera zsuwając ją wzdłuż części wewnętrznej, aż do całkowitego zasłonięcia części wewnętrznej katetera. Tak przygotowany kateter wprowadza się do kanału szyjki macicy. Po zagłębieniu katetera na głębokość około 2-4 cm wysuwa się część wewnętrzną kateteru z osłonki zewnętrznej i wprowadza się ją bardzo delikatnie do jamy macicy. Po osiągnięciu przez dystalny koniec części wewnętrznej kateteru odpowiedniej pozycji w jamie macicy następuje wstrzyknięcie zarodków do jamy macicy. Ciśnienie niezbędne do wypchnięcia zarodków z kateteru jest generowane przez strzykawkę podłączoną do proksymalnego odcinka części wewnętrznej kateteru. Przeprowadzone badania wykazały, że ciśnienie w transferowanym płynie podczas wstrzykiwania zarodków zmienia się bardzo gwałtownie i potrafi osiągnąć wartość 155 mmHg w niespełna 0,1 sek., co przekłada się na przyrost ciśnienia rzędu 72 000 mmHg/s i następczy spadek ciśnienia rzędu 144 000 mmHg/s. Zmierzona prędkość wstrzykiwania zarodków do jamy macicy sięgała nawet 21 m/s (75 km/h). Tak gwałtowne zmiany parametrów fizycznych podczas transferu mogą prowadzić do uszkodzenia transferowanych zarodków, co zostało wykazane w badaniach przeprowadzonych na zarodkach mysich. W grupie zarodków transferowanych przy pomocy standardowego zestawu do transferu zarodków tj. 1 ml strzykawka insulinowa połączona z kateterem obserwowano u 43% blastocyst zmiany morfologiczne (obkurczenie i zapadnięcie się), natomiast średni wskaźnik apoptozy wyniósł 52%. W międzynarodowym zgłoszeniu patentowym WO8200754 ujawniono kateter do wprowadzania zarodków posiadający część wewnętrzną oraz prowadnik oraz osłonę z otworami 13. Tak jak wspomniano powyżej ujawnione rozwiązanie nadal jest obarczone wadami takimi jak: wymagane wysokie ciśnienie w transferowanym płynie do wypchnięcia zarodków a przez to wysokie ryzyko uszkodzenia transferowanych zarodków. W europejskim zgłoszeniu patentowym EP1049505 ujawniono kateter posiadający dodatkowo osłonę 32 na otwór 45 do uwalniania transferowanych zarodków. Opisywany kateter nadal nie jest pozbawiony wcześniej wspomnianych wad, czyli ryzyka uszkodzenia transferowanego zarodka w momencie uwalniania z katetera. Tak więc nadal istnieje potrzeba dostarczenia katetera do transferu zarodków, który w momencie uwalniania nie wykorzystuje wysokich ciśnień, które mogą prowadzić do uszkodzeń zarodka. Nieoczekiwanie wspomniane problem rozwiązał prezentowany wynalazek.

Pierwszym przedmiotem wynalazku jest kateter do transferu zarodków, zawierający odciągacz połączony z częścią wewnętrzną kateteru charakteryzujący się tym, że wewnątrz części wewnętrznej katetera oraz odciągacza osłonki jest umieszczony rdzeń katetera. Korzystanie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera osłonę zewnętrzną katetera nasuniętą na część wewnętrzną katetera. Korzystanie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że rdzeń katetera zawiera wspornik połączony łącznikiem z nośnikiem, do którego jest przymocowana platforma transferowa. Korzystnie platforma transferowa według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera środek adhezyjny do przenoszenia zarodków. W przypadku gdy platforma transferowa nie posiada środka adhezyjnego korzystanie posiada powierzchnię w kształcie kosmków jelitowych, typu Gecko tape. Korzystnie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że platforma transferowa jest wykonana ze związku wybranego z grupy zawierającej polipropylen, poliamid, poliester, kwas poliglikolowy, poliglaktynę. Równie korzystnie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że wspornik zawiera na dystalnym końcu stabilizator, korzystnie ze szczelinami a na proksymalnym podparcie dla dłoni. Korzystnie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że odciągacz zawiera w na końcu proksymalnym wspornik palców a na dystalnym stożkowaty łącznik, przy czym jego komora robocza posiada

PL 218 002 B1 średnicę nie większą niż średnica stabilizatora. Korzystnie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że platforma transferowa jest odłączana od nośnika i korzystnie jest wykonana z nietoksycznych materiałów biodegradowalnych wybranych z grupy zawierającej kwas poliglikolowy oraz poliglaktynę. Równie korzystnie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że środkiem adhezyjnym jest substancja wybrana z grupy zawierającej hydroksymetylocelulozę, kwas hialuronowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, poliwinylopirolidon, guma guar, glukomannan, alginian sodowy, tiole, alkilotrójpodstawione silany lub inny związek adhezyjny. Poprzez związek adhezyjny należy rozumieć substancję powierzchniowo czynną, która poprawia adhezje zarodków do rdzenia katetera. Równie korzystnie kateter według wynalazku charakteryzuje się tym, że platforma transferowa jest pokryta przeciwciałami swoiście wiążącymi antygeny otoczki przejrzystej zarodka.

Drugim przedmiotem wynalazku jest nośnik do transportu komórek, w szczególności zarodków, charakteryzujący się tym, że pokryty jest środkiem adhezyjnym, korzystanie wybranym z grupy zawierającej hydroksymetylocelulozę, kwas hialuronowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, poliwinylopirolidon, guma guar, glukomannan, alginian sodowy, tiole, alkilotrójpodstawione silany lub inne związki adhezyjne. Korzystnie nośnik według wynalazku charakteryzuje się tym, że wykonany jest ze związku wybranego z grupy zawierającej polipropylen, poliamid, poliester, kwas poliglikolowy, poliglaktynę.

Nośnik charakteryzujący się tym, że posiada na końcu połączoną rozłącznie lub na stałe platformę transferową (15) i jest połączony z prowadnikiem urządzenia medycznego wprowadzanego w jamę ciała. Urządzeniem medycznym może być kateter lub inne tego typu urządzenie służące do transportu komórek lub substancji chemicznych do organizmu człowieka w celu ich pozostawianie wraz z nośnikiem lub bez.

Rdzeń kateteru zbudowany jest w ten sposób, aby można go było umieścić wewnątrz obecnie używanych kateterów do transferu zarodków i komórek. Rdzeń kateteru składa się z trzech zasadniczych części: wspornika, łącznika oraz nośnika z platformą transferową. Dodatkowo w celu połączenia rdzenia kateteru z kateterem stosuje się odciągacz. Nośnik wraz z platformą transferową mają maksymalną średnicę mniejszą przynajmniej o 0,05 mm od średnicy wewnętrznej części wewnętrznej kateteru. Ważne jest aby odległość ścianek nośnika od ścianek kateteru była na tyle duża, aby umożliwiać swobodny przepływ cieczy bez stwarzania warunków do lokalnego wzrostu ciśnienia w płynie otaczającym platformę transferową z zarodkami. Długość nośnika zazwyczaj odpowiada długości części giętkiej części wewnętrznej kateteru, co zazwyczaj wynosi około 7 cm. Platforma transferowa znajduje się na dystalnym końcu nośnika. Stanowi najdalej wysuniętą część rdzenia kateteru. Minimalna długość platformy transferowej równa jest średnicy transferowanego zarodka, komórki. Platforma transferowa może być trwale połączona z nośnikiem i być zorientowana wzdłuż długiej osi nośnika lub stanowić powierzchnię prostopadłą w stosunku do długiej osi nośnika. Platforma transferowa może także stanowić niezależny element i być oddzielona od nośnika. W takim przypadku platforma transferowa pozostaje w jamie macicy wraz z zarodkami, z tego też powodu do konstrukcji powinien być wykorzystany biodegradowalny, nietoksyczny materiał taki jak kwas poliglikolowy, poliglaktyna. W przypadku platformy transferowej na stałe przymocowanej do nośnika mogą być wykorzystane następujące materiały: polipropylen, poliamid, poliester oraz biodegradowalny kwas poliglikolowy, poliglaktyna. W prezentowanym wynalazku zarodki są czasowo mocowane do platformy transferowej rdzenia kateteru. Głównym zadaniem umocowania zarodków do platformy transferowej kateteru jest utrzymanie zarodków w osi podłużnej kateteru z dala od ścianek kateteru podczas całego procesu transferu, dzięki czemu minimalizowany jest wpływ sił ścinających pojawiających się w trakcie przepływu cieczy w kateterze. Czasowe mocowanie zarodków do platformy transferowej może być wykonane za pomocą następujących związków: hydroksymetyloceluloza, kwas hialuronowy, hydroksyetyloceluloza, metyloceluloza, poliwinylopirolidon, guma guar, glukomannan, alginian sodowy lub innych związków adhezyjnych. Związki te wykazują znaczną plastyczność oraz lepkość, dzięki czemu łatwo przylegają zarówno do platformy transferowej jak i tkanek. Przy czym powinowactwo do tkanek jest znacznie większe ze względu na większą chropowatość powierzchni tkanek w stosunku do materiałów, z których wykonana jest platforma transferowa. Powyższe właściwości sprzyjają umieszczeniu zarodków w jamie macicy.

Platforma transferowa może mieć również specyficzną budowę typu kosmków jelitowych, np. materiał typu Gecko Tape lub innych zwiększających napięcie powierzchniowe. W celu umocowania zarodka może być również pokryta przeciwciałami swoiście wiążące antygeny otoczki przejrzystej zarodka. Wspornik umożliwia oparcie i stabilizację rdzenia kateteru o część dłoniową ręki w trakcie transferu. Wspornik dłoniowy posiada stabilizator, wykonany z gumy syntetycznej bez zawartości la4

PL 218 002 B1 teksu, który zapewnia odpowiedni opór przesuwu oraz stabilizację przesuwu odciągacza. Średnica zewnętrzna stabilizatora wspornika dłoniowego odpowiada średnicy wewnętrznej komory roboczej odciągacza. Ponadto stabilizator wspornika dłoniowego posiada szczeliny wyrównujące ciśnienie powietrza po obu stronach stabilizatora, dzięki czemu nie zostaje wytworzone ciśnienie wewnątrz kateteru, które mogłoby wypchnąć płyn z zarodkami z części wewnętrznej kateteru. Wspornik dłoniowy zawiera podparcie dla dłoni o średnicy przynajmniej 15 mm. Wspornik dłoniowy może być wykonany z polipropylenu, poliamidu, poliesteru. Element łącznikowy ma za zadanie stabilnie połączyć wspornik z elementem nośnikowym rdzenia kateteru. Połączenie powinno być na tyle sztywne aby przesuw stabilizatora dłoniowego powodował jednakowy przesuw elementu nośnikowego wewnątrz kateteru, a jednocześnie na tyle giętkie aby nie ograniczać plastyczności kateteru. Przykładowo warunki takie spełnia drut ze stali szlachetnej o średnicy 0,1 mm ± 0,02. Długość elementu łącznikowego zależna jest od długości stosowanego kateteru i dobierana jest tak aby płyn nabierany do kateteru nie miał kontaktu z elementem łącznikowym. Połączenie łącznika ze wspornikiem oraz elementem nośnikowym odbywa się termicznie. Odciągacz umożliwia odciągnięcie części wewnętrznej kateteru znad platformy transferowej i części nośnikowej rdzenia kateteru. Przykładowo odciągacz katetera według wynalazku charakteryzuje się tym, że kołnierz ma średnicę co najmniej 15 mm. Komora robocza odciągacza ma średnicę wewnętrzną odpowiadającą średnicy stabilizatora wspornika dłoniowego a długość komory roboczej wynosi co najmniej 30 mm. Odciągacz połączony jest z kołnierzem części wewnętrznej kateteru za pomocą stożkowatego łącznika zapewniającego stabilne połączenie. Odciągacz może być wykonany z polipropylenu lub politereftalanu etylenu. W czasie transferu po umieszczeniu kateteru w odpowiedniej pozycji w jamie macicy, operator opierając dłoń o wspornik rdzenia kateteru przyciąga palcem wskazującym dłoni odciągacz, dzięki czemu część wewnętrzna kateteru zostaje odsunięta znad platformy transferowej i części nośnikowej rdzenia kateteru. Operator ma bezpośredni wpływ na szybkość przesuwu osłonki wewnętrznej kateteru. Dzięki zastosowaniu rdzenia kateteru nie jest konieczne wytwarzanie ciśnienia do umieszczenia zarodków wewnątrz jamy macicy. Zarodki są kładzione w jamie macicy dzięki zastosowaniu nośnika z platformą transferową. Kateter służy jedynie do bezpiecznego, atraumatycznego przeprowadzenia rdzenia wewnętrznego kateteru przez kanał szyjki macicy.

Przykłady realizacji wynalazku przedstawiono na załączonym rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia widok na skompletowany zestaw do transferu zarodków, fig. 2 przedstawia oddzielnie poszczególne elementy zestawu do transferu zarodków, fig. 3 przedstawia rdzeń kateteru, fig. 4 przedstawia sposób połączenia wspornika z łącznikiem, fig. 5 przedstawia sposób połączenia łącznika z nośnikiem, fig. 6 przedstawia widok na skompletowany zestaw do transferu zarodków, fig. 7 przedstawia platformę transferową na stałe przymocowaną do nośnika, fig. 8 przedstawia platformę transferową w wersji oddzielonej od nośnika, fig. 9 przedstawia platformę transferową na stałe przymocowaną do nośnika, fig. 10 przedstawia platformę transferową niezależną od nośnika, fig. 11 przedstawia platformę transferową niezależną od nośnika z powierzchnią przyczepu zarodków prostopadłą do długiej osi platformy, fig. 12 przedstawia platformę transferową na stałe przymocowaną do nośnika z zarodkami czasowo mocowanymi bez użycia dodatkowych substancji, fig. 13 przedstawia wspornik dłoniowy kateteru, fig. 14 przedstawia stabilizator z otworami wspornika dłoniowego kateteru, fig. 15 przedstawia odciągacz, a fig. 16 przedstawia kateter według wynalazku bez osłony zewnętrznej katetera.

P r z y k ł a d 1

Rdzeń kateteru 1 składa się z nośnika 14 wykonanego z polipropylenu o długości 100 mm i średnicy 0,25 mm. Na dystalnym końcu nośnika 14 utworzona jest platforma transferowa 15 długości 2 mm, szerokości 0,2 mm i wysokości 0,08 mm zaokrąglona na końcu. Na odcinku 1 mm platformy transferowej 15 naniesiona jest cienka <0,05 mm warstwa 1% wodnego roztworu hydroksymetylocelulozy 15.1, który pozostawiany jest do wyschnięcia. Nośnik 14 na końcu proksymalnym mocowany jest termicznie do łącznika 13 rdzenia kateteru 1 wykonanego ze stali szlachetnej o długości 210 mm i średnicy 0,1 mm. Łącznik 13 na końcu proksymalnym mocowany jest termicznie do wspornika 12 wykonanego z polipropylenu. Wspornik 12 ma długość 85 mm, średnicę 4,9 mm, zawiera na końcu proksymalnym podparcie dłoniowe 12.3 o średnicy 20 mm i grubości 2 mm. Ponadto wspornik 12 posiada stabilizator 12.1 o średnicy 5 mm i długości 5 mm z czterema symetrycznie rozmieszczonymi szczelinami 12.2 o wymiarze 1 mm każda na obwodzie stabilizatora 12.1. Stabilizator 12.1 wykonany jest z gumy i umiejscowiony jest 3 mm od końca dystalnego wspornika 12.3. Na wspornik 12 rdzenia kateteru 1 nasunięty jest odciągacz 2 cylindrycznego kształtu wykonany z polipropylenu o średnicy

PL 218 002 B1 zewnętrznej 7 mm, długości 75 mm, z komorą roboczą 2.2 o średnicy 5mm i długości 75 mm, zakończony na końcu proksymalnym wspornikiem palców 2.1 o średnicy 20 mm i grubości 2 mm wykonanym z polipropylenu oraz na końcu dystalnym stożkowatym łącznikiem 2.3 wykonanym z polipropylenu o długości 8 mm i kształcie dostosowanym do kształtu kołnierza części wewnętrznej kateteru. Rdzeń kateteru 1 wsuwa się do środka kateteru dokonując stabilnego połączenia między odciągaczem 2 a częścią wewnętrzną kateteru 4. Przy pomocy odciągacza 2 można regulować stopień osłonięcia platformy transferowej 15 przez dystalny koniec części wewnętrznej kateteru 4. Po odsłonięciu platformy transferowej 15 i umieszczeniu w podłożu zawierającym zarodki 10 do transferu następuje uwodnienie hydroksymetylocelulozy. Zarodki 10 następnie osadza się na platformie transferowej 15 na powierzchni uwodnionej hydroksymetylocelulozy. Na tak przygotowaną platformę transferową nasuwa się część wewnętrzną kateteru 4 przy pomocy odciągacza 2 a następnie nasuwa się osłonkę zewnętrzną kateteru 4. Ważne jest aby w trakcie tego procesu zarodki 10 przebywały cały czas w środowisku płynnym - podłoża hodowlanego. Kateter wraz z zarodkami 10 umieszczonymi na platformie transferowej 15 kateteru w środowisku podłoża hodowlanego przenosi się do jamy macicy, gdzie przy pomocy odciągacza 2 osłonki zsuwa się osłonkę wewnętrzną kateteru 4 i odsłania platformę transferową 15 z zarodkami 10. Delikatnie wycofując rdzeń kateteru 1 pozostawia się zarodki 10 w jamie macicy. Zarodki 10 są kładzione w jamie macicy co zapobiega uszkodzeniu zarodków w trakcie transferu. Kateter według przykładu pokazano na fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4, fig. 5, fig. 6, fig. 7, fig. 9, fig. 10, fig. 13. fig. 14 oraz fig. 15.

P r z y k ł a d 2

Kateter tak jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że platforma transferowa (15) jest odłączana od nośnika (14). Odłączaną platformę transferową według przykładu 2 pokazano na fig. 8.

P r z y k ł a d 3

Kateter tak jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że zarodki 10 przymocowane są do platformy transferowej 15 bez użycia środka adhezyjnego 15.1 przy wykorzystaniu napięcia powierzchniowego jak to pokazano na fig. 12.

P r z y k ł a d 4

Kateter tak jak w przykładzie 1 z tą różnicą, że nie posiada osłony zewnętrznej katetera 3. Zarodki 10 umieszczane są w jamie macicy poprzez odciągnięcie części wewnętrznej kateteru 4 znad platformy transferowej 15 rdzenia kateteru 1. Wycofując rdzeń kateteru 1 wraz z częścią wewnętrzną kateteru 4 pozostawia się zarodki 10 w jamie macicy. Kateter bez osłony zewnętrznej 3 z platformą transferową 15 pokazano na fig. 16

Claims (11)

1. Kateter do transferu zarodków, zawierający odciągacz połączony z częścią wewnętrzną kateteru, znamienny tym, że wewnątrz części wewnętrznej katetera (4) oraz odciągacza (2) jest umieszczony rdzeń katetera (1).

2. Kateter według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera osłonę zewnętrzną katetera (3) nasuniętą na część wewnętrzną katetera (4).

3. Kateter według zastrz. 1, znamienny tym, że rdzeń katetera (1) zawiera wspornik (12) połączony łącznikiem (13) z nośnikiem (14), do którego jest przymocowana platforma transferowa (15), korzystnie ze środkiem adhezyjnym (15.1) do przenoszenia zarodków.

4. Kater według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że platforma transferowa (15) jest wykonana ze związku wybranego z grupy zawierającej polipropylen, poliamid, poliester, kwas poliglikolowy, poliglaktynę.

5. Kateter według zastrz. 3, znamienny tym, że wspornik (12) zawiera na dystalnym końcu stabilizator (12.1), korzystnie ze szczelinami (12.2) a na proksymalnym podparcie dla dłoni (12.3).

6. Kateter według zastrz. 1, znamienny tym, że odciągacz (2) zawiera na końcu proksymalnym wspornik palców (2.1) a na dystalnym stożkowaty łącznik (2.3), przy czym jego komora robocza (2.2) posiada średnicę nie większą niż średnica stabilizatora (12.1)

7. Kateter według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że platforma transferowa (15) jest odłączana od nośnika (14) i korzystnie jest wykonana z nietoksycznych materiałów biodegradowalnych wybranych z grupy zawierającej kwas poliglikolowy oraz poliglaktynę.

PL 218 002 B1

8. Kater według zastrz. 3, znamienny tym, że środkiem adhezyjnym jest substancja wybrana z grupy zawierającej hydroksymetylocelulozę, kwas hialuronowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, poliwinylopirolidon, gumę guar, glukomannan, alginian sodowy, tiole, alkilotrójpodstawione silany lub inny związek adhezyjny.

9. Nośnik do transportu komórek, w szczególności zarodków, znamienny tym, że pokryty jest środkiem adhezyjnym, korzystanie wybranym z grupy zawierającej hydroksymetylocelulozę, kwas hialuronowy, hydroksyetylocelulozę, metylocelulozę, poliwinylopirolidon, guma guar, glukomannan, alginian sodowy, tiole, alkilotrójpodstawione silany lub inny związek adhezyjny.

10. Nośnik według zastrz. 9, znamienny tym, że wykonany jest ze związku wybranego z grupy zawierającej polipropylen, poliamid, poliester, kwas poliglikolowy, poliglaktynę.

11. Nośnik według zastrz. 9 albo 10, znamienny tym, że posiada na końcu połączoną rozłącznie lub na stałe platformę transferową (15) i jest połączony z prowadnikiem urządzenia medycznego wprowadzanego w jamę ciała.