子宫内3维设备和该设备的系统的制作方法

本发明涉及子宫内设备和使用该子宫内设备的方法。更具体地，本发明涉及用于妇科手术的子宫内设备，妇科手术包括不孕症治疗、生育治疗、向子宫的药物递送和避孕。

背景技术：

1、子宫内设备(intrauterine devices，iuds)是可插入到子宫中的、用于进行各种治疗的小型设备，例如，用于治疗子宫相关疾病、生育治疗和预防怀孕。

2、在预防怀孕方面，iuds是当今世界上使用最广泛的可逆避孕方法，特别是在发展中国家，14.5％的育龄妇女使用iuds。在发达国家，这一比例仅为7.6％。

3、多年来，用于包括避孕在内的各种治疗的iuds已被制成多种形状和尺寸以及各种材料，其中的一些如下所述：

4、us7080647描述了一种t形的子宫内设备，该子宫内设备包括构成t的主体的纵向分支，该纵向分支的上部连接有构成t的臂的横向杆。t的主体由释放活性物质的纤维组成。构成t的主体的纤维在t的主体的上部分上呈现横向管道。臂通过力被插入到管道中，以在主体的相对侧上形成两个相等的臂。

5、us3933152描述了一种子宫内避孕设备，该子宫内避孕设备在处于塌缩位置时被插入到子宫中，并且子宫内避孕设备在被定位在子宫内之后，通过将自硬化液态塑料引入到该设备中而保持处于膨胀位置。在一个实施例中，设备设置有可膨胀膜，用于在插入液态塑料之前将可膨胀膜定位在子宫内，之后使该膜缩小，并且在一些情况下取出该膜。

6、us3817248描述了一种自供电设备，用于在延长的时间段内将药剂连续且受控地递送到药剂受体。该设备包括由弹性材料形成的压力可扩张容器，该容器与排放口连通，该排放口具有用于释放呈流体形式的药剂的流动阻力药剂计量装置。该容器具有提供进入其内部的入口，该入口具有密封装置。

7、us4677967描述了一种用于雌性哺乳动物的阴道内锚固设备，该阴道内锚固设备包括细长的管状主体，该细长的管状主体设置有多个狭槽，该多个狭槽被布置成基本上彼此平行并且平行于管状主体的长度，使得在膨胀位置，主体的端部朝向彼此移动，并且主体的在相邻狭槽对之间的凸缘部分从主体的轴线扩张，并且在塌缩位置，主体的端部彼此远离地移动，并且凸缘部分朝向轴线缩回。

8、wo2018039225描述了一种用于经由能量施加来治疗异常肌肉活动的系统，该系统包括导管、包括多个电极(114)的电极组件(106)、处理器和刺激器，该处理器被配置成接收与由多个电极感测到的内在组织活动相关联的信号，该处理器基于感测到的内在活动来确定待治疗的目标组织的位置，该刺激器被配置成将能量传输到位于目标组织处的多个电极中的至少一个电极。

9、us201013144624公开了一种用于妇科手术或治疗的子宫内球(intra uterineball，iub)设备。上述设备包括中空套筒，该中空套筒用于至少部分地插入到子宫腔体中；以及细长适形构件，该细长适形构件的至少一部分由形状记忆合金构成。细长构件适于从子宫腔体内的套筒中推出。该发明的核心是，细长构件适于在其从套筒中出现后在子宫腔体内符合预定的三维球状构型，从而防止细长构件从子宫腔体中脱出、在子宫腔体中错位以及子宫壁穿孔。

10、us5303717涉及一种用于将避孕设备附接到子宫壁的设备。附接设备包括附接到避孕设备的不可生物降解的金属丝(10)和可以植入在子宫的组织中的保持装置(11)；该保持装置(11)包括不可生物降解的永久元件(12)和可生物降解的临时元件(13)，该可生物降解的临时元件暂时地为保持装置(11)提供比单独的永久元件(12)更大的抗撕裂性。本发明的设备在分娩后立即使用。

11、us20170246027描述了一种子宫内设备，该子宫内设备包括金属丝，该金属丝具有能够形成三维(3d)结构的一部分。3d结构可经由比由放松的子宫腔体施加到3d结构上的力更大的挤压力而弹性地变形成部分塌缩的构型。三维结构还能够响应于子宫腔体的收缩和膨胀而弹性地收缩和膨胀。

12、如上所述，目前有多种iuds的设计可用于多种妇科手术。然而，如果考虑避孕，目前最常见的iud是t形的iud，一种不断向子宫释放少量铜的铜t形的iud或一种缓慢向子宫释放激素(孕激素)的激素t形的iud。

13、第一种t形的iud是在30多年前设计的，尽管多年来该设备有所改进，但目前可用的t形的iuds仍涉及如下面所描述的多个问题和风险：

14、·从子宫中脱出。t形的iud的脱出导致避孕效果降低。这是一种相对常见的并发症，发生在多达10％的患者中—每100个t形的iuds中就有约2个至10个在第一年从子宫脱出到阴道中。当分娩后立即插入t形的iud时，或者在未怀孕或20岁或以下的妇女中更容易发生脱出；

15、(根据文献综述，多种型号的t形的iud的脱出率范围为：5.7％至13％)。

16、·t形的iud从其靠近子宫底的适当位置的移位。iud的移位导致避孕效果降低。多达25％的使用iud的女性会出现这种情况，在一些情况下，还会出现痉挛或出血。

17、未正确放置或在使用过程中移出其最佳位置的iud在预防怀孕方面效果较差。如果确实发生了怀孕，iud的存在会增加流产的风险，特别是在第二孕期会增加流产的风险。在怀孕初期取出iud仍然有早产的风险。

18、·子宫壁的埋植和穿孔在程度和症状上各不相同，包括埋植在子宫肌层、iud移入到腹膜腔体的完全经子宫穿孔。将iud埋植到子宫内膜或子宫肌层中通常可以在门诊的临床环境中进行处理，但偶尔需要宫腔镜取出术。多达18％的使用iud的女性可能会在某种程度上出现这种情况。

19、子宫穿孔是使用iud的女性的严重并发症，每1000例中就有一例发生。

20、完全子宫穿孔(即iud部分地或完全地位于腹膜腔体内)需要手术治疗。

21、·患者在插入和/或取出过程中的疼痛感。

22、·出血和痉挛是导致iud停用的主要副作用；(根据文献综述，多种型号的t形的iud的取出率范围为：10.3％至29.6％)。

23、·一旦无菌包装已经打开，在插入之前需要进行t形的iud的装载活动，因此存在细菌进入子宫感染的风险(pid＝盆腔炎)。

24、·t形的iud的展开需要双手操作插入管和插入棒。

25、·t形的iud串丢失到子宫腔体中，因此需要使用工具、超声波或x射线进行干预才能取出(给患者带来不便)。

26、其他常见的iuds包括us5303717和us20170246027中所描述的设备。us5303717中所描述的、包括植入在子宫组织中的不可生物降解的金属丝的设备涉及上述问题和风险，主要涉及脱出和其探针的尖端的潜在穿孔的风险；(脱出率：7.6％以及取出率：15％)。

27、us20170246027中所描述的设备包括金属丝，该金属丝具有能够形成三维(3d)结构的一部分。然而，这种3d结构包括两个自由端部，因此形成非闭合的结构，该非闭合的结构导致其本身由于易受由子宫施加在设备本身上的力的影响而脱出，使非闭合的结构易受脱出和组织穿孔的影响[wiebe和trussell,contraception(避孕).2016年4月；93(4):364–366.]。这种设备涉及上述问题和风险，并且主要涉及脱出的风险，因为弹性设备的脱出风险比刚性设备的脱出风险更大；(脱出率：5.3％以及取出率：23.8％)。

技术实现思路

1、本发明通过提供一种子宫内设备克服了背景技术中的这些缺陷，该子宫内设备具有封闭形式的三维构型，该封闭形式的三维构型更适于处理由子宫环境施加的力。

2、本发明的实施例提供了一种iud设备，该iud设备可以用于许多应用，例如包括避孕、治疗子宫相关疾病、授精、生育治疗、子宫局部药物递送、子宫监测等。

3、在实施例中，根据本发明的iud设备可以以安全且舒适的方式选择性地使用一段时间，例如，设备可以短时间使用以进行治疗，替代性地，设备可以作为避孕设备长时间使用。

4、在本发明的实施例中，提供了一种子宫内3维设备，该子宫内3维设备用于可逆避孕和/或用于人或雌性动物的活性剂递送和/或受精，该设备包括：

5、具有3维形状的可自膨胀锚固件，以获得对子宫壁的周向保持；

6、其中，当可自膨胀锚固件受到子宫力的推动时，可自膨胀锚固件抵抗脱出，并且

7、其中，当拉动可自膨胀锚固件时，可自膨胀锚固件塌缩以变窄并能够经由宫颈管取出；

8、连接到可自膨胀锚固件的圆形远端尖端，以使插入子宫过程中的疼痛最小化和/或降低子宫壁穿孔的风险；

9、连接到可自膨胀锚固件的近端端部的绳，以能够从子宫中拉出并取出可自膨胀锚固件。

10、在实施例中，子宫内3维设备可以被构造成还包括：

11、被可自膨胀锚固件包围的弹性球囊；该球囊可以为可自膨胀锚固件提供周向支撑，以进一步防止锚固件塌缩；

12、导管，球囊连接到该导管的远端端部；

13、密封隔壁，该密封隔壁连接到导管的近端端部；以及

14、滴液套管，该滴液套管连接到弹性球囊的远端出口，使得当球囊充满液体时，滴液套管起到泵的作用，将液滴滴入子宫腔体的内部。

15、在本发明的实施例中，可自膨胀锚固件包括多个肋部。

16、在本发明的实施例中，可自膨胀锚固件可以被构造成以由超弹性和/或形状记忆材料制成的开槽管的形式。

17、在实施例中，超弹性形状记忆材料可以例如包括但不限于镍钛合金、形状记忆聚合物、它们的任意组合等。

18、在本发明的实施例中，子宫内3维设备可以被构造成还包括至少一种或多种活性剂，例如包括但不限于铜、激素储存器、化学物质、生物物质、药物、药品、它们的任意组合等中的至少一个或多个。

19、在实施例中，铜的活性剂可以是至少一个铜套筒和/或铜珠。可选地，铜的活性剂可以被构造成具有150mm2(平方毫米)至380mm2(平方毫米)的表面面积。

20、在实施例中，子宫内3维设备还可以包括远端止动件和/或近端止动件中的至少一个。在实施例中，远端止动件可以由金属、合金或聚合物材料制成。在实施例中，近端止动件可以由硅树脂、金属或聚合物材料制成。

21、在实施例中，可塑性球囊可以粘附到导管并覆盖在导管的远端端部处的孔眼。

22、在实施例中，球囊可以通过导管的近端端部和在远端端部处通过孔眼来膨胀和/或填充无菌流体。

23、在实施例中，球囊可以由柔性聚合物材料制成，例如包括但不限于选自以下材料的至少一种或多种材料：聚氨酯、尼龙、pet、eva膜或选自硅树脂、硅树脂膜(聚二甲基硅氧烷)、聚氨酯、它们的任意组合等的弹性体材料。

24、在实施例中，导管可以包括由柔性聚合物材料制成的柔性轴。

25、在实施例中，近端止动件可粘附到导管。

26、在实施例中，滴液套管可以是由热塑性弹性体制成的挤出柔性管，热塑性弹性体例如包括但不限于选自pebax、聚氨酯、聚乙烯、它们的任意组合等的至少一种或多种材料。

27、在实施例中，可自膨胀锚固件的下半部可以被薄层密封件覆盖。可选地，薄层密封件被设计为由选自硅和一种或多种聚合物材料的弹性体材料制成的倒置伞。

28、在实施例中，密封隔壁可以被构造成防止导管被吸入和/或被拉入到子宫腔体中。

29、在实施例中，子宫内3维设备还可以包括用于监测子宫内生物物理参数的至少一个或多个传感器和/或生物传感器。这种传感器在功能上与本发明的iud设备相关联和/或集成，该传感器可以例如以例如包括但不限于ph传感器、温度传感器、压力传感器、电解质传感器和氧浓度传感器等或它们的任意组合中的至少一个或多个的形式提供。

30、在实施例中，提供了子宫内设备插入套件，该子宫内设备插入套件包括：

31、根据本发明的实施例的子宫内3维设备和插入工具。可选地，该套件还可以包括隔壁密封构件和对应的用于联接隔壁密封构件的隔壁施加器工具。

32、在实施例中，iud插入件工具可以包括手柄、插入管、柱塞和凸缘。可选地，插入管、柱塞和凸缘可以由选自金属、合金或一种或多种聚合物材料或它们的任意组合的可选的材料提供。

33、在实施例中，插入管的远端部分在其外表面上用分刻度和/或标尺刻度标记，以指示插入子宫的深度。

34、在实施例中，隔壁施加器工具可以包括手柄、轨道、柔性臂、自密封隔壁、用于隔壁的腔体、整体铰链、漏斗形套管和滑动件。在实施例中，隔壁施加器的手柄可以由选自金属、合金或一种或多种聚合物材料的材料制成。

35、在实施例中，自密封隔壁可以由选自硅树脂和一种或多种聚合物的弹性体制成。

36、在实施例中，隔壁施加器工具的滑动件可以由金属、合金或聚合物材料制成。

37、在实施例中，隔壁施加器工具的漏斗形套管可以经由焊接、胶合、机械卡扣配合或任何其他方式在功能上联接和/或连接到滑动件。

38、根据本发明的一些实施例，子宫内3维设备的允许其稳健功能的关键部件描述如下：

39、-由超弹性材料制成的可自膨胀多肋部锚固件。当可自膨胀多肋部锚固件在子宫的内部径向地展开时，可自膨胀多肋部锚固件具有3维(3d)球形形状，以获得对子宫壁的周向保持，从而防止设备移位和迁移。当锚固件肋部被子宫轴向力推动时，锚固件肋部轴向地塌缩以变宽并抵抗脱出，但当锚固件肋部在轴向力下被可控地拉动时，锚固件肋部径向地塌缩以变窄并能够经由宫颈管取出。

40、-被可自膨胀多肋部锚固件包围的并连接到滴液柔性套管的内部小球囊。当球囊在子宫的内部膨胀时，获得对多个肋部的周向机械支撑，以防止锚固件由于由子宫施加的轴向力和径向力而塌缩，从而抵抗设备从子宫脱出。使用后，球囊可以缩小，通过在导管上施加拉力，肋部可以可控地塌缩，从而可以将子宫内3维设备从子宫中取出。

41、根据本发明的一些实施例，首先展开由超弹性材料制成的可自膨胀锚固件，并在子宫的内部获得机械保持。在轴向推动力下，可自膨胀锚固件变宽，从而具有良好的抗脱出能力，而在径向力下，可自膨胀锚固件变窄，从而具有部分的抗脱出能力；因此，当实施球囊导管以递送流体时，内部球囊可以填充有无菌流体，以增加对肋部的机械支撑，并在治疗用药过程中获得不可塌缩的锚固件。

42、当子宫内3维设备的预期用途是长效可逆避孕时，球(诸如铜球或激素球)的圆形远端尖端连接到可自膨胀多肋部锚固件的远端端部，以使在插入过程期间的疼痛感觉最小化。远端铜球/激素球被设计成在插入管之外，表面光滑，形状圆润，以使对宫颈管的刺激最小化。

43、此外，圆形锚固件获得360度支撑，以消除对子宫壁的嵌入和穿孔。

44、当旨在将液体短期递送到子宫中时，稍微改变子宫内3维设备，即，弹性球囊的远端端部连接到柔性套管，并且球囊的壁可以通过激光或类似装置钻出一些微孔和/或微眼，从而当球囊用流体(例如包括但不限于精子、洗涤过的精子、药物、活性剂、生物制剂、激素、药品、它们的任意组合等)膨胀时，球囊起到小体积弹性体泵的作用，以缓慢释放的方式将液滴局部地滴入子宫的内部。

45、流量由可选的套管参数预限定和控制，可选的套管参数例如包括但不限于选自内直径、长度、摩擦力、摩擦系数、微孔数量、微眼数量、微孔尺寸、微眼尺寸、孔直径、孔形状、它们的任意组合等中的至少一个或多个。套管与球囊的加压体积连通，并在弹性体泵中起到流量限制器的作用。自膨胀锚固件的下半部可以覆盖有一薄层弹性体密封剂，从而当在内部os旁边展开时，自膨胀锚固件的下半部获得对子宫壁的密封，并且释放的液滴不能经由宫颈管从子宫中泄漏出来。

46、子宫内3维设备可以以安全且舒适的方式使用，因为子宫内3维设备是无菌的、预装的，并且在无菌包装被打开后无需手动处理设备即可使用，因此，污染和感染的风险是最小的。通过单手简便插入件将子宫内3维设备插入到子宫中，在大约5秒至10秒内展开。

47、除非另外定义，所有在本文中使用的技术术语和科学术语具有与本发明所属的领域的一个普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。本文提供的材料、方法和示例仅是说明性的，而不旨在进行限制。

48、本发明的方法和系统的实现涉及手动、自动或其组合来执行或完成某些选择的任务或步骤。