CN106725994B - 犬用便携式可视宫腔内输精装置 - Google Patents

Abstract

一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，主要由前端弯曲度可操控的硬性插入管，穿过插入管的柔性输精管组件、手柄，手柄内器械通道的周边缠绕与电源连接的温度检测、控制器，手柄上还设置控制弯曲部的方向键和弯曲锁定模块，及一体化主机、计算机/移动终端等组成，插入管在视频图像直接导引下，能准确发现母犬子宫颈口，通过手柄灵活操控弯曲角度并锁定，输精导管直接进入宫腔注入精液，缩短精液到受精部位距离，此装置保证精液在最佳温度进入母犬宫腔，能避免盲插对母犬产生不适与伤害，缩短授精操作时间，便携式使用方便，同时插入管微细、清晰度高、视场角大，能清晰显示生殖道内构造，利于发情鉴定及输精操作，从而显著提高人工授精受胎率。

Description

犬用便携式可视宫腔内输精装置

技术领域

本发明涉及一种犬用繁育器械，特别是一种犬用便携式可视宫腔内输精装置。

背景技术

犬人工授精技术相较于自然交配具有诸多优越性。首先，它可以大大降低生殖系统疾病的传染；其次，它可以使优良种公犬得到充分利用，既有利于品种改良，又可节约公犬的饲养成本;再者，由于冷冻精液可以长期保存，远距离运输，因而，人工授精可以克服由于时间、地理间隔及公母犬体型差异造成的配种困难。近年来，很多科研机构开展了大量有关犬人工授精技术的研究，但仍未达到推广应用的阶段，其中最大的困难就是，未研制出真正适合犬用的便携式可视宫腔内输精枪，因而难以对犬进行子宫内输精，导致犬受胎率远低于自然交配。

母犬具有其独特的生殖生理结构，它的子宫颈突出于阴道内，且子宫颈口朝下倾斜30度左右。子宫颈口平时紧闭，发情时才张开，张开程度因犬而异。自然交配的时候，公犬阴茎和母犬阴道形成锁结，依靠膨大的阴茎海绵体和阴茎球产生的压力，将精液泵入母犬子宫内。目前，犬的人工输精主要以阴道内输精为主，此方法精液容易倒流，难以到达子宫内腔，导致母犬受胎率不高，尤其是使用冷冻精液进行输精时，受胎率极低。

现有实时图像显示的金属硬管输精枪，其实也不适合母犬子宫颈口向下倾斜的生理结构，即便找到子宫颈口也很难固定位置，使输精导管进入子宫颈口比较困难，所以往往需要耗费大量的时间来反复插入输精导管，给母犬带来很大的痛苦，存在着无法精准定位、操控性能差、容易造成母犬阴道和子宫损伤等缺点。

在寒冷天气，冰凉的金属硬管插入母犬阴道内，会使母犬受到冷刺激，一方面母犬可能产生强烈的不适甚至反抗而拒绝输精；另一方面，应激反应会影响母犬的排卵，进而造成受胎率下降。

专利号201410152603.3“智能型奶牛/肉牛多功能输精枪”，虽提供了一种可判断最佳输精时间，帮助操作者准确快速找到子宫颈口的可视装置，有利于提高母牛受胎率，但因仍采用摄像机的摄像头进行观看，其分辨率很差，实用性不够。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，插入管前端弯曲度可操控，实时显示母犬阴道及子宫颈口的视频图像，便于寻找子宫颈口位置并锁定，插入管内安装的温度检测控制器，能防止插入管对母犬生殖道的冷刺激，使精液保持最佳温度进入宫腔，解决传统的金属硬管输精枪存在的无法精准定位、操控性能差、精液温度反复变化而导致精子活力下降，以及容易造成母犬阴道和子宫损伤的问题。该输精装置对缩短输精操作时间，提高母犬受胎率具有很好的效果。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：犬用便携式可视宫腔内输精装置，包括输精管组件穿过由前端、弯曲部、硬质管组成的插入管，所述插入管内含有水道、气道、器械通道、线缆通道，硬质管通过连接管与带有水通入口、气通入口、器械入口、信号接口的手柄连接成整体，所述手柄内安装有线路板、LED光源、信号线缆的一端，所述前端内安装带有信号线缆另一端的微型传感芯片和微型镜头及与手柄内LED光源连接的导光束；所述弯曲部内嵌有牵引钢丝；主机与手柄上的信号接口连接，主机外接显示屏和计算机/移动终端，所述插入管内安装温度检测控制器与手柄中的线路板连接，所述手柄上还设置控制弯曲部的方向键和弯曲锁定模块，所述弯曲锁定模块由手柄内固定的模块罩，所述模块罩内的主转轴上连接绕有牵引钢丝一端的线轮和方向键，所述主转轴的一端安装在模块罩上，锁定键安装在手柄上并与主转轴配合。

与现有技术相比，本发明的优点在于：在微型摄像模组直视下，插入管可操控弯曲，易发现母犬子宫颈口并锁定插入管的弯曲角度，更适应母犬特殊生殖生理结构特点，以便柔性的输精导管顺畅进入子宫颈口，到达子宫体或子宫角，并注入精液，缩短精液到达输卵管壶腹部（受精位置）的距离，从而显著提高人工授精的受胎率；插入管设有气、水道，使用时可往母犬阴道内充气，撑开阴道便于观察及操作；也可随时用水冲洗镜头表面的血污残留，以保持清晰的视野；采用前端微细电子摄像模组的设计，插入管外径较细，分辨率高，视场角大，可以清晰地显示生殖道内部构造，利于不同尺寸的犬科动物的发情鉴定及输精操作，最大程度地避免盲插情况下对母犬的伤害；LED光源放置在手柄内，设计紧凑轻便；手柄上安装有方向键和锁定键，便于输精操作；主机内包含水泵和气泵，一体式设计，便于携带及在户外使用。器械通道的外周边缠绕电热丝和紧贴传感器对此装置进行加热，并有温度检测控制器保证精液在最佳温度时进入宫腔，防止因异物对母犬阴道的刺激而影响排卵的问题发生，从而极大提高受胎率。

附图说明

图1、本装置的使用状态图。

图2、插入管前端立体视图。

图3、手柄内弯曲锁定模块视图。

图4、温度检测控制器示意图。

图5、本装置A—A剖视图。

图6、本装置B—B剖视图。

图7、本装置的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

整个装置包括插入管、手柄5、主机17、柔性的输精管组件100和其他辅助设备，如显示屏18、计算机／移动终端19、安装在主机上的水泵17-1、气泵17-2等，插入管由前端1、弯曲部2、硬质管3连接组成，如图1所示。

如图2所示，前端1是长度约5毫米的硬质圆柱空腔结构，其外层是医用金属。为适应母犬阴道和子宫颈口的结构特点，减少损伤，前端1头部有一个阶梯状、圆弧形设计的开口1-3，以便输精管组件100从器械出口8-2伸出时，更易进入子宫颈口，前端1最前面包含方形微型镜头1-1和微型图像传感芯片1-2的微型摄像模组，导光束13，水道出口6-2，气道出口7-2。

微型镜头1-1是方形，1毫米×1毫米，法式周长3.82Fr，视场角不小于120度。微型镜头1-1后面紧贴微型图像传感芯片1-2，尺寸1毫米×1毫米，法式周长3.82Fr，分辨率16万像素，镜头、芯片采用相同大小、形状的设计可以在保持镜头最小法式周长的前提下，最大程度地利用传感芯片的16万个像素点。导光束13每束都由约400根直径相同的光纤组成，每束光纤的直径约1.1-1.3mm左右，如图2所示。

水道6的直径0.9-1.1mm，水道出口6-2略微凸出，水便于流向微型镜头1-1，通过插入管内的水道6、手柄5上的水道入口6-1和相应的水管，及主机17内的水泵17-1，需要时打开水泵开关20，用水道出口6-2流出的水冲洗微型镜头1-1表面，防止血污残留，保持清晰的观察视野。

气道7的直径约0.9-1.1mm，通过插入管内的气道7、手柄5上的气道入口7-1和相应的气管，及主机17内的气泵17-2，需要时打开主机17的气泵开关21，气道出口7-2可向母犬阴道充气，撑开阴道，更易于观察及输精，如图1和图2所示。

弯曲部2长度约20～40毫米，在管壁内嵌有两牵引钢丝11，牵引钢丝11穿过硬质管3，一端连接在手柄内弯曲锁定模块12中的线轮12-2上，另一端嵌在弯曲部2内壁上，如图3和图5所示。

如图3所示，手柄5上的方向键9、线轮12-2和主转轴12-3固定连接，所以当方向键9上下扳动时，主转轴12-3带动线轮12-2同方向旋转，实现弯曲部双方向的弯曲，每个方向上最大弯曲角度设置为30°，可适应母犬子宫颈口在发情时候张开且向下倾斜30度左右的生理特点，更易于输精管组件100顺畅进入子宫颈口。

弯曲锁定模块12，包括外置在手柄外的锁定键12-5和手柄5内固定的模块罩12-1，在模块罩内安装线轮12-2、主转轴12-3、锁定轴12-4。当扳动锁定键12-5时，其上表面向主动轴12-3靠近，当两者紧贴时，方向键9位置被固定而不能移动，从而锁定弯曲部2的位置和角度，更易于输精管组件100进入子宫颈口。

硬质管3长度约300mm左右，通过连接套4与手柄5相连，其外层是硬质医用金属以保持刚性，便于操作。

手柄5由前、后对称的两半手柄壳5-1用螺丝固定成的整体。手柄壳5-1的内壁周边有凹槽5-2，用于涂放密封胶为整体清洗时作防水密封，手柄上方设有水道入口6-1、气道入口7-1，是一种快速接插式不泄漏，使用方便的接头。

手柄后方上部设有器械入口8-1，可供输精管组件100插入。器械通道8内径2mm左右，也可根据实际需要增加内径尺寸。

在硬质管3内安装温度检测控制器300，包括传感器330长方形薄片，紧贴硬质管内腔的器械通道8外周表面。

覆盖耐热绝缘材料的电热线310缠绕在器械通道8的外周表面上，传感器330、电热线310与线路板16上的电源电路320连接，电源电路又与单片机400连接进行温度监控调节。

理想设定温度在34～37℃范围内，通过温度检测控制器保持器械通道8的稳定温度，让精液在最佳的恒定温度下到达母犬子宫，从而提高精子运动能力和授精能力，同时也避免了母犬的不适和反抗，因此能显著提高犬受胎率。

手柄壳内壁中用螺钉固定线路板16，其上连接信号线缆15-1的一端，视频线的一端通过硬质管3、弯曲部2、前端1和前端内的微型图像传感芯片1-2连接，另一端通过信号接口10与主机17连接。

手柄壳内壁中用螺钉固定LED光源14，一端跟线路板16连接，另一端通过导光束13直通前端1，为输精操作提供照明，如图7所示。

主机17可通过USB或其他常用信号传输协议连接计算机／移动终端19，也可通过Wi-Fi、蓝牙及其他无线传输协议连接计算机／移动终端19。主机17可通过A/V，或HDMI，或其他视频传输协议连接显示屏18，也可通过无线视频传输协议连接显示屏18。

主机17采用一体式紧凑设计，内部安装水泵17-1和气泵17-2，并设有相应的水、气接口，可通过相应的水管、气管来外接水泵开关20和气泵开关21，便于携带和户外工作，如图1所示。

输精管组件100包括细长柔顺中空的柔性导管120，导管120的一端是注液口130，另一端密封，只在靠近顶端的侧面有一小开口侧出口110，与前端1上的开口1-3匹配配合，更易输送精液到母犬宫腔内，金属制的导丝140从注液口130伸入导管120并可到达另一侧底部。导管120的外径约1.3-2mm，由医用树脂材料制成，外表面有尺寸刻度线，其顶端具备X射线造影性。

参照图1-图7，前端1弯曲度可操控的犬用便携式可视宫腔内输精装置的使用方法：对发情母犬外阴周围进行消毒清洗，取自然站立姿势保定；打开手柄内的电源电路，对电热丝320加热到母犬的相适宜的体温，开启主机17，把插入管斜向上插入母犬阴道，打开气泵开关21，吹气使母犬阴道撑开，继续缓慢插入，并通过显示屏18或计算机／移动终端19，实时观察母犬阴道内部情况；操作方向键9控制插入管弯曲部2的角度，寻找子宫颈口，确认后可扳动锁定键12-5，锁定弯曲位置；将导丝140通过注液口130伸到导管120的另一侧底部以保持刚性，通过器械入口8-1和器械出口8-2进入子宫颈口，到达子宫体或子宫角，深度最多可达10cm左右；再将导丝140抽出，将精液通过医用针筒注入注液口130，并由侧出口110流入母犬子宫内；最后注射1ml空气，把导管120内的精液挤出；输精完成后，将导管120和插入管缓慢抽出，同时用手指插入母犬阴道并按摩约5分钟。

为满足不同犬种的授精需要，该装置的器械通道、插入管尺寸、插入管长度、最大弯曲角度和方向及相关的部件也可做相应的改变。

本发明的说明书和附图对技术原理和方案做了详细的描述，但是这些说明只是对发明特征的举例而不是对发明的限定。显然根据本发明的技术原理和实施例所产生的所有改变或改型都应属于本发明的范围。

Claims (6)

1.一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，包括输精管组件（100）穿过插入管, 插入管包括前端（1）、弯曲部（2）、硬质管（3），所述插入管内含有水道（6）、气道（7）、器械通道（8）、线缆通道（15），硬质管（3）通过连接管（4）与带有水道入口（6-1）、气道入口（7-1）、器械入口（8-1）、信号接口（10）的手柄（5）连接成整体，所述手柄（5）内安装有线路板（16）、LED光源（14）、信号线缆（15-1）的一端，所述前端（1）内安装带有信号线缆（15-1）另一端的微型传感芯片（1-2）和微型镜头（1-1）及手柄（5）内和LED光源（14）连接的导光束（13），所述弯曲部（2）内壁上嵌有牵引钢丝（11），主机（17）与手柄（5）上的信号接口（10）连接，主机（17）外接显示屏（18）和计算机/移动终端（19），其特征在于所述插入管内安装温度控制检测器（300）与手柄中线路板（16）连接，所述手柄（5）上还设置控制弯曲部的方向键（9）和弯曲锁定模块（12），所述弯曲锁定模块（12）包括手柄（5）内固定的模块罩（12-1），模块罩内的主转轴（12-3）上连接绕有所述牵引钢丝（11）一端的线轮（12-2）和方向键（9），所述主转轴（12-3）的一端固定在模块罩（12-1）的内壁上，锁定键（12-5）安装在手柄（5）上，并与主转轴（12-3）配合。

2.根据权利要求1所述的一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，其特征在于所述主机（17）内安装外接水泵开关（20）、气泵开关（21）的水泵（17-1）、气泵（17-2），并手柄（5）上的气道入口（7-1）与气泵（17-2）连接，水道入口（6-1）与水泵（17-1）连接。

3.根据权利要求1所述的一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，其特征在于所述锁定键（12-5）与固定在手柄（5）上的锁定轴（12-4）连接成一体。

4.根据权利要求1所述的一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，其特征在于所述插入管的前端（1）的一侧有阶梯圆弧形的开口（1-3）与导管（120）上的侧出口（110）相匹配并配合。

5.根据权利要求1所述的一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，其特征在于所述的输精管组件（100）包括细长柔顺中空的导管（120），导管的一端是注液口（130），另一端密封，只在靠近顶端的侧面有一小开口侧出口（110），金属制作的导丝（140）可通过注液口（130）伸入导管增加刚性，便于导管（120）进入子宫颈口；导管（120）外表面有尺寸刻度线，顶端具备X射线造影性。

6.根据权利要求1所述的一种犬用便携式可视宫腔内输精装置，其特征在于所述硬质管（3）内安装温度控制检测器（300），长方形薄片的传感器（330）紧贴硬质管内腔的器械通道（8）外周表面上，覆盖耐热绝缘材料的电热线（310）缠绕在器械通道（8）的外周表面上，传感器（330）、电热线（310）与线路板（16）上的电源电路（320）连接，电源电路又与单片机（400）连接。