CN1044397A - 带电宫内器械 - Google Patents

Abstract

一种带电宫内器械，包括一个IUD主体部件，由生理相容材料制成，适于置入并保存在动物子宫内。用生理相容导电材料在IUD主体部件上制成间隔的导电电极。自备式电池置于IUD主体部件内，形成一个密封的、由生理相容材料组成的外壳。电池的两极和所述导电电极分别间隔连接。由此可在插入该带电IUD的动物子宫内建立并维持一个电场力。

Description

本发明涉及的领域是雌性哺乳动物的避孕器械。

更具体地说，本发明涉及宫内器械（IUD）型的避孕工具，尤其涉及一种新型的带电IUD。

美国专利第4，616，640号（“使用电力的生育控制方法和器械”，1986年10月14日颁布，发明人为Steven    Kaali，Peter    M.Schwolsky和Joseph    W.Porter）公开了一种新方法和器械，利用在雌性哺乳动物的宫颈管内或其附近的电场力作用在精子上并且阻止雄性精子通过宫颈管进入可能使卵子受精的子宫腔。

美国专利第4，770，167号（“一种大致呈圆形的、弹性的、伞盖状的电气避孕器械”，1988年9月13日颁布，发明人为Steven    Kaali和Peter    M.Schwolsky）公开并且要求保护阴道隔膜和/或子宫颈帽型的电气避孕器械，其中在该器械中的电场力增强了阴道隔膜或子宫颈帽的避孕作用。

美国专利申请序列号141，132（“一种带电阴道环”，1988年1月6日申请，发明人为Steven    Kaali和Peter    M.Schw-olsky）公开并要求保护一种带电阴道环，它用作生育控制的避孕器械。

本发明使医护人员和消费者都能利用一个带电IUD作为生育控制用的避孕器械。

在实施本发明的过程中，提供一种带电宫内器械（IUD），它包括一个IUD主体部件，该主体部件由与人体组织和体液生理相容的材料制成并且在结构上适合于置于并保持在雌性哺乳动物子宫内。由也与人体组织和体液生理相容的导电材料在IUD主体部件上形成相互隔开的导电电极。自备式电池被支撑在IUD主体部件内或其它的由与人体组织和体液相容的、且与生物不起化学反应的材料组成的密封外壳内。这些电池能产生已知电压和电流额定值的电动势，电池的尺寸能使其插入并保持在雌性哺乳动物的子宫内。通过导电的导体把该器械的电路接通，这些导体在电池装置的极性相反的各电极端和IUD主体部件上的相互分隔开的导电电极装置的各电极之间进行相互连接，由此可在插入了该带电IUD的雌性哺乳动物子宫内建立并维持一个电场力。

该带电宫内器械的一些最佳实施例是将电池嵌入或装入IUD主体部件内，IUD主体部件由电绝缘材料制成。IUD主体部件和在其外表面形成的相互隔开的电极都包括有导电通路，这些通路都是在绝缘的IUD主体部件表面的外部喷镀或用其它方式形成的。在本发明的所有实施例中，都将一根细绳或其它类似的线（例如单丝塑料软线）固定到IUD主体部件上，在将该器械植入雌性哺乳动物子宫时，这根细绳自子宫和阴道口伸出，因此IUD主体部件能很容易地被抽出。

除了上述的杀精子作用外，据信带电IUD还起抗细菌、抗真菌和抗病毒的作用，这一点在上述的美国专利4，616，640、美国专利4，770，167和美国专利申请序列号141，132中被公开。

当结合附图阅读下述的详细描述从而更好地理解了本发明时，就能很容易地体会到本发明的上述目的和其它一些目的、其特点和许多伴随的优点，其中各个附图中的相同部件使用相同的参考符号，其中：

图1是女性生殖器官的部分示意图，其中示出了一个按本发明构造的带电IUD，它固定在子宫腔内，用作生育控制的避孕工具;

图2是图1中使用的带电IUD的放大正视图;

图3是图2所示的带电IUD的3-3段的放大剖面图;

图3A和3B是通过图3的平面3A-3A和3B-3B取的剖面图;

图4是本发明第二实施例的平面图，其中的带电IUD主体部件呈“7”型，它使用了两节嵌入的电池，这两节电池通过一个限流电阻按串连电路关系连接，从而能对该带电IUD提供更大的电场力;

图5是本发明第三实施例的平面图，它利用了“Z”型IUD主体部件，三节被嵌入的电池按并连电路关系连到“Z”型IUD主体部件的外部的导电电极上，因此在并连连接的电池中的任何一个电池失效的情况下增大了使用中的可靠性;

图6是本发明另一个实施例的透视图，其中的IUD主体部件呈细长圆柱形，在其表面周围有环形的环电极;

图7是本发明另一个实施例的透视图，它使用了一个细长圆柱形的IUD主体部件，其外部电极沿IUD主体部件长轴纵向延伸;

图8是本发明另一个实施例的透视图，它使用了一个细长的圆柱形的IUD主体部件，该主体部件使用了多个用导电粘合剂按串连电路关系在结构上连在一起的电池，该粘合剂将钮扣电池固定在一起形成均匀一致的细长圆柱体形状;

图9是按本发明带电IUD的另一个实施例的透视图，它使用了细长圆柱形主体部件，导电电极为蘑菇型，这些电极被固定在主体部件的每一端，因此在植入子宫腔时能确保良好的接触并能产生强的电场力;

图10是一个圆盘型IUD主体部件的透视图，该主体部件由一个电池构成，该电池被制成硬币形状，并且穿过它的两个相对的平直表面有通孔，因此在将该带电IUD植入雌性哺乳动物子宫腔时提供排放体液的通路。

图1是女性的生殖器官11的部分示意图，它包括子宫12、输卵管13、子宫腔14、宫颈管15（也称之为子宫颈）、和阴道16。一个“T”型的带电IUD17在该子宫腔内保持就位，使得该“T”型的两个横臂跨越子宫腔的上部延伸，该“T”型的柄部朝宫颈管向下延伸。为方便该器械的取出，将软线18固定到该IUD柄部的下端，软线18向下穿过宫颈管，并且穿出到阴道。

由图2清晰可见，“T”型的IUD主体部件17是由塑料、硅橡胶或其它已知是电绝缘的并且和人的组织与体液是生理相容的适当的医用材料制成，而且这些材料在结构上要适合于置于并保存在雌性哺乳动物的子宫内。IUD主体部件17具有多个相互分隔开的导电电极装置，它们取相互平行的环状导电带19的形式，这些导电带19围绕着“T”型主体部件17的每一个臂17A和17B以及柄部17C。导电电极19由相互平行的并且相互隔开的环状带或环构成，这些带或环是由导电材料组成的，如图2清晰可见，导电材料可以生长、喷涂、电镀或以其它方式围绕每一个臂部分17A和17B以及柄部分17C形成，鉴于由下边的叙述变得更清楚的理由，这些环状导电环19彼此之间要进行电隔离。

将自备式电池装置21装在“T”型IUD主体部件的柄部分17C的主体内。电池21最好在它自己的密封外壳内，该外壳由与人体组织和体液相容的并且和生物不起化学作用的材料组成，电池21能够产生具有已知电压和电流额定值的电动势。最好将电池21嵌入、铸入或用其它方式装入“T”型IUD主体部件的柄部17C内，但如果需要，也可以将电池21插入并且与IUD主体部件17分开地独立保持在雌性哺乳动物的子宫内。

为了向各个环状导电带电极19提供电池21供给的电势，沿“T”型IUD主体部件的表面形成电连接通路导体部件，如由图2、3、3A和3B清晰所见。现在参照图2，在电池21的负极21N的下方提供第一条导电通路22，该通路22向下延伸到一个平板圆形电极表面23并与之相接触，该表面23是在“T”型IUD主体部件17的柄部17C的下端外面形成的。一部分导电通路22伸展至一个与其平行的导电通路22C，该通路22C紧挨着柄部17C的外表面之内，通过参照附图3、3A和3B将更加全面地对此进行描述。导电通路22C沿“T”型IUD主体部件的柄部17C向上伸展至臂部17A和17B的交叉点，在这里通路22C分支形成通路部分22B和22A，通路22B沿臂部17B的内表面向右延伸，22A沿“T”型IUD主体部件17的臂部17A的内表面向左延伸。类似的，将电池21的正极21P连到一个导电通路24，导电通路24分支成相应的通路24A、24B和24C。此外，导电通路24伸展出去至一个正极性的圆盘接点25并和该接点25相接触，该接点25是在臂部17A和17B与柄部17C的汇合点处的、“T”型IUD主体部件的顶端处形成的。

由图3、3A和3B清晰可见，该导电通路路线24A、24B、24C和22A、22B、22C彼此绝缘并且连接到各自的正极（外部导电带19P）和负极（外部导电带19N）上。由柄部17C和两个臂部17A、17B组成的“T”型IUD主体部件17最好由合乎医用质量和电绝缘的硅基塑料组合物制成。

图3所示是通过图2的3-3面取的臂部17B的一段。臂部17B以及17A和17C的横截面最好如图3A和3B所示的圆形。在制造该器械的过程中，通过使用公知的电子学小型化的微电路制造技术、沿臂部17B直径方向相对的上、下两侧形成导电通路线路24B和22B，用一个内绝缘层26填充两个线路24B和22B之间居中的圆环形空间。在第一绝缘层26的外露的表面之上，以及在多个平行的、相互隔开的导电电极环19N和19P的那些交错的电极的下方，还形成一个第二外部绝缘层27。这是在该器械的制造期间、通过适当掩盖导电通路路线22B和24B的外露表面而实现的。

在此之后，沿IUD主体部件17的臂部17A、17B及柄部17C周围的圆周方向喷镀形成多个彼此平行、相互隔开的导电电极19P和19N。在图3A和3B中可清晰看出此最终形成的截面结构。图3A是通过图3的3A-3A平面取的截面图，由图可见，由于在外绝缘层27形成期间所用的掩模中有开口，所以导电电极材料19P一直向下延伸到横臂17B的正极性导电通路线路24B并且和24B相接触。但是，通过居中的外绝缘层27使得臂17B下方相同的导电电极环与负极性的导电通路线路22B相互绝缘。至于如图3B所示的导电电极环19N，在外绝缘环27形成期间提供的被掩盖的开口也以类似的方式使导电电极环19N的材料向下延伸并和负极性导电电极通路线路22B相接触;但是，外绝缘层27的插入能防止电极环19N与上方正极性导电通路线路24B接触。

图4是本发明另一个实施例的平面图，其中的IUD主体部件31呈“7”型。在图4中，“7”型的IUD主体部件31也是由和人体组织与体液生物相容的电绝缘塑料材料制成的。多个彼此平行、相互隔开的导电环形电极19N、19P围绕着“7”型IUD主体部件各个臂中的每一个臂。此外，一个大致呈“V”型的外部电极复盖着“7”型主体部件的两个臂的接合部并且组成了该器械的电场产生电极之一。和本发明图2实施例类似交错的环形电极19N加有负极性的激励电势，它们之间插入正极性的外部导电环电极19P。由一组两节电池21A和21B对各环状电极19N和19P供应电势，这两节电池通过限流电阻33按串连电路关系进行电气连接，并且通过类似于本发明图2实施例中使用的通路22和24连到相应的外部导电环电极19N、19P和32。电池21A和21B包含在与人体组织和体液相容的、不和生物起化学反应的材料内并且嵌入“7”型的IUD主体组件的各个臂中。通过经适当设计的用单片集成电路制造技术制造的限压电阻33、按所示的串连电路关系连接两节或多节电池，就可能增加加到外部环状电场产生电极19P和19N上的电势值，从而增加了在子宫腔内产生的电场力。

图5是本发明的第三个实施例的平面图，它使用了“Z”型的IUD主体部件，其构成方式和图2所示的“T”型IUD以及图4所示的“7”型IUD相同。图5器械的不同点在于：它使用了两个“V”型外部电极件32A和32B，其中的上“V”型外部电极件32A位于Z的上平臂与Z的斜伸段的汇合处，下“V”型外部电极件32B位于Z的斜伸段与Z的下平臂的汇合处。此外，在23和25处示出了由导电材料构成的圆片电极，它们位于“Z”型的IUD主体部件下臂和上臂的自由端。下面将会看到，设计该Z型器械是为了使用三节电池21A、21B和21C，借助于各导电通路22、23和24（它们和参照图2所示的“T”型主体部件描述和使用的相应的导电通路类似）、按照并行电路关系将这些电池跨接在极性交替的、外部的、彼此平行、相互隔开的导电环电极19P、19N以及“V”型电极32A、32B之间。通过按所示方式并联地连接被嵌入的电池21A、21B和21C，一旦任何一节电池失效，至少还有另外两节电池在工作，为带电IUD器械提供电场力。

在操作中，图2、4和5所示的带电IUD器械全都以基本上相同方式起作用，在子宫腔内产生电场力，阻碍男性精子运动并且在子宫内存在卵子时将能防止精子落在卵上使卵受精。电场力对精子的作用和阻止精子运动的方式目前尚不完全清楚，但在上述的美国专利第4，616，640中作了较为详细的描述，在这里将该专利公开的内容全部加入到本申请公开的内容中来。

图6展示出本发明的另一个不同的实施例，其中的带电IUD主体部件呈细长圆柱体35的形式。IUD主体部件35的尺寸和形状可以和市场上可买到的标准AA或AAA电池差不多。但直径却小得多。如果需要，可为该细长的圆柱形的主体部件35提供诸如在图2、4和5中所示带电IUD器械各实施例臂上所示电极那样的交替的、彼此平行的、相互隔开的导电环电极。这样一种结构可能是十分简单、制造造价较低廉。但在图6实施例中，将该导电环电极每一侧完全劈开并被分离开，从而提供两个相对的半圆形带部分36和37，每一对半圆带部分沿图6所示的圆柱形的IUD主体部件的长轴方向在轴向和相邻的一组半圆带部分被分隔开。除了轴向布置的半圆形电极部分36和37外，在细长的圆柱形的IUD主体部件35的两端还制成圆形的导电电极部件23和25。将诸如以21表示的一个适当的电池固定在细长的圆柱形的主体部件35的内部，并且提供适当的导电通路线路（图中未示出），从而就能为各组相互分开的半圆形带部分的每一组提供极性交替的电势，这些半圆形带组就构成了该带电IUD器械的外电场发射电极。通过按此方式构成该IUD器械，就可能在子宫内围绕该带电IUD器械形成多少更为均匀的电场力的分布。

图7所示本发明的实施例和图6实施例有点类似，不同的是图7中在细长的圆柱形的主体部件35的外表面上形成细长的条状导电电极38P和38N，并且几乎延伸在该细长圆柱体的整个长度上。条状电极38P和38N在径向彼此分开，并且被安装在内部的电池21施加上不同极性的电势。如果需要，可在细长的圆柱形的IUD主体部件的两端制成附加的圆片状的电极23和25。其它方面，图7实施例的功能和以前介绍的本发明的实施例的功能类似。

图8示出了使用细长圆柱体IUD主体部件35和圆形导电端板电极23和25的本发明的另一个实施例。但在图8所示的本发明的实施例中，圆柱形的主体本身就是由多个相当薄的钮扣形的电池39制成的，这些电池具有一般的、市场上可买到的电池的结构。借助于导电的粘合剂41按串连电路关系将这些钮扣形电池39在结构上和电气上连接在一起，用粘合剂41将每一个钮扣形电池39的正极端和其相邻的电池的负极端在结构上和电气上进行连接。最好将最终形成的组合结构封闭在一种绝缘覆盖层内，该覆盖层由与人体组织和体液相容的、和生物不起化学作用的材料组成。

图9示出了本发明的另一个实施例，其中的电池本身（例如直径缩小的AA或AAA电池）就组成了IUD主体部件35。给IUD主体部件35提供一个外部绝缘覆盖层，该覆盖层覆盖了电池外表面的纵向部分，但让端部接触端23和25露出。这样一种结构要求绝缘覆盖层和端部接触部件23和25都由与人体肌肉和体液物理相容的不起化学反应的材料制成。另外，可以用加大的导电电极部件去覆盖端部电极部件23和25，例如用如图9所示的蘑菇形部件42，或用球形部件、或用某些其它的结构形状去覆盖，这些构形对保持细长的圆柱形的主体部件35在子宫内就位以及对改善电场力在子宫内的分布都有较好的作用。

图10描绘了另一个不同的实施例，其中的带电IUD主体部件由“硬币”形的电池组成，该电池具有一个上电极板43和一个下电极板44，在它们之间夹着一个固体电解质层45。必须给该固体电解质45的边缘覆盖一个绝缘涂层，该涂层是电绝缘的、液体不能渗透的并且不和生物起化学反应的，因此和人体组织与体液是物理相容的。虽然两个硬币型的电极件43和44必须是导电和外露的以便用作产生电场的外部电极件，但这两个电极件43和44也必须由和人体组织和体液物理相容的导电材料制成。在本发明的这个实施例中，最好具有如以46表示的通孔，这些通孔完全贯通该“硬币”型带电IUD器械的两侧，从而当该器械在雌性哺乳动物子宫内就位时通过“硬币”型的IUD排放体液。图10所示的本发明的实施例在其它方面和前述的那些实施例基本上相同。

虽然仅在图1所示的本发明实施例中画出了一根连于其上的软线18以便容易从安放了带电IUD进行避孕的雌性哺乳动物子宫中将它取出，但我们认为，这样一种取出软线或绳可以和这里所公开的本发明的任何一个实施例一道使用，这一点对本专业技术人员来说是显而易见的。

从前边的描述可知，本发明提供了一种新型的、改进的带电宫内器械，该器械采用了带电IUD主体部件，为了在安放了带电IUD的雌性哺乳动物子宫内产生电场力，提供有自备式产生电动势的电池和外部导电电报。在子宫内由此产生的电场力有效地阻止雄性精子迁移到可能在子宫内存在的卵子上，因此起一个有效的避孕工具的作用，可用于计划生育。

除了上述的杀精子的作用外，我们相信，该带电IUD还起抗细菌、抗真菌和抗病毒的作用，这种作用在上述的美国专利第4，616，640号、美国专利第4，770，167号以及美国专利申请序列号141，132中已被公开。

这里描述了一种带电宫内器械，由此即可得到一种利用在雌性哺乳动物子宫中产生电场力的进行计划生育的新方法和器械。本发明将会通过医学界在家庭计划生育方面找到它的最大程度的应用。

虽然已经描述了用作计划生育的避孕工具的新型带电IUD的几个实施例，但很显然的是，按照上述的教导，本专业技术人员还可能会提出本发明的其它修改和变化。因此应该明白，在所描述的本发明的特殊实施例中还可能进行许多变化，这些变化都在由所附权利要求书确定的本发明全部预期的范围之内。

Claims (21)

1、一种带电宫内器械(IUD)，包括：

一个IUD主体部件，由和人体组织与体液生理上相容的材料制成，在结构上适合于被放置并保持在雌性哺乳动物子宫内；

相互隔开的导电电极装置，由和人体组织和体液生理相容的导电材料在IUD主体部件上形成；

自备式电池装置，被支撑在由与人体组织和体液相容的、和生物不起化学反应的材料组成的密封外壳装置内，并且能产生已知电压和电流额定值的电动力；

所说电池装置的尺寸适合于将其插入并保持在哺乳动物的子宫内；以及

导电连接导体装置，位于电池装置的各极性相反的电极端和IUD主体部件上各个相互隔开的导电电极装置之间，由此在插入了该带电IUD的哺乳动物的子宫中建立并保持一个电场力。

2、一种如权利要求1所述的带电宫内器械，其中的电池装置包含在IUD主体部件内。

3、一种如权利要求1所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件由电绝缘材料制成，相互隔开的电极装置包括有喷镀或用其它方法在IUD主体部件外部形成的导电通路。

4、一种如权利要求3所述的带电宫内器械，其中的电池装置包含在IUD主体部件内。

5、一种如权利要求1所述的带电宫内器械，它进一步还包括一根细绳或其它类似的线，在将该器械植入雌性哺乳动物子宫中后，该细绳自子宫和阴道伸出，从而能够很容易地取出所述IUD主体部件。

6、一种如权利要求4所述的带电宫内器械，它进一步还包括一根细绳或其它类似的线，在将该器械植入雌性哺乳动物子宫中时，该细绳自子宫和阴道伸出，从而能够很容易地取出该IUD主体部件。

7、一种如权利要求1所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是“T”型的。

8、一种如权利要求6所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是“T”型的。

9、一种如权利要求1所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是“7”型的。

10、一种如权利要求6所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是“7”型的。

11、一种如权利要求1所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是“Z”型的。

12、一种如权利要求6所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是“Z”型的。

13、一种如权利要求1所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是细长圆柱体形的。

14、一种如权利要求6所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件是细长圆柱体形的。

15、一种如权利要求14所述的带电宫内器械，其中的相互隔开的导电电极沿圆柱形IUD主体部件的长轴纵向延伸。

16、一种如权利要求14所述的带电宫内器械，其中的相互隔开的导电电极围绕着圆柱形IUD主体部件的长轴沿圆周方向延伸，从而形成多个轴向延伸的、相互隔开、相互平行的环状导电环。

17、一种如权利要求14所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件由多个薄的钮扣形的电解质电池组成，将这些电池用导电的粘合剂按串连方式在结构上固定在一起，从而形成一个具有可需电压额定值和结构长度的电池，它也起IUD主体部件的作用。

18、一种如权利要求14所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件由一个具有所需电压和电流额定值的普通的细长圆柱形电池组成，外露的导电电极端位于电池的各个末端，用一种外部电绝缘材料覆盖电池的二个导电电极端之间，该电绝缘材料和人体组织与体液是生物相容的。

19、一种如权利要求18所述的带电宫内器械，其中在电池各个末端的外露导电电极端的形状是蘑菇形的。

20、一种如权利要求4所述的带电宫内器械，其中的IUD主体部件由一个相对平直的硬币型电池组成，该电池在结构上适宜于放入雌性哺乳动物子宫内，硬币型电池的相对的两个平直面由导电材料组成，并且组成该宫内器械极性相反的两个电极。

21、一种如权利要求20所述的带电宫内器械，其中的硬币型电池有一系列通孔穿过所述的相对的两个平直表面，从而可通过这些通孔排放体液。

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