DISPOSITIVO DE TOMA DE MUESTRAS PARA ANALIZAR ÓPTICAMENTE SEMEN.

Dispositivo de toma de muestras para analizar ópticamente semen Campo de la invención Esta invención se refiere a análisis del semen. Antecedentes de la invención De acuerdo con las estadísticas de la OMS, del 8 al 10% de todas las parejas matrimoniales consultan a profesionales médicos después de no conseguir concebir. Más de 40 millones de parejas están actualmente tratándose de esterilidad. Entre estas parejas estériles, se estima que la esterilidad en el 40% de las parejas se debe a causas que tienen su origen en el varón, y el otro 20% se debe a causas que tienen su origen en el varón y en la mujer combinados. El análisis del semen es una técnica principal en evaluar las causas que tienen su origen en el varón. El protocolo estándar de análisis del semen implica la determinación de al menos tres parámetros de semen principales: 1. concentración total de esperma (TSC); 2. porcentaje de esperma móvil; y 3. porcentaje de morfologías espermáticas normales. Para todos los propósitos prácticos, el análisis de semen, un factor clave en medicina de esterilidad masculina humana, no se ha cambiado desde los años 30 y se hace aún hoy por inspección microscópica. En realidad, es uno de los muy pocos análisis de fluidos corporales in vitro que quedan que se llevan a cabo aún casi solamente por medio de procedimientos manuales. Esta metodología manual implica observar cuidadosamente las células espermáticas, contarlas para determinar su concentración, clasificar su motilidad, identificar su morfología, etc.. Este trabajo requiere conocimientos sumamente especializados, es labor muy intensiva y si se hace de acuerdo con procedimientos estándar, lleva al menos una hora por prueba. Las evaluaciones manuales se conocen por ser bastante inseguras debido a numerosas fuentes de error. Las principales fuentes de error son: Subjetividad del observador. Los criterios variantes usados en los diferentes laboratorios y por diferentes observadores. Los grandes errores estadísticos debidos al número limitado de esperma analizado. El manual de la OMS (WHO laboratory manual for the examination of human semen and sperm-cervical mucus interaction. 4ª edición, Cambridge University Press, 1999) recomienda observar no menos de 200 espermatozoides y clasificar la morfología y motilidad de cada uno. Esto en sí mismo es un procedimiento que introduce errores debido a la monotonía y a la naturaleza consumidora de tiempo de la tarea. En la práctica, se analizan como máximo de 50 a 100 células espermáticas. Incluso si el observador no introduce errores, el error estadístico solo alcanza decenas de porcentajes. Como resultado de la metodología anterior, se reconoce globalmente que las pruebas de análisis de semen son altamente subjetivas, inseguras y pobremente reproducibles. Las variaciones entre laboratorios y entre técnicos son de tales proporciones que esta cuestión es de fuente de preocupación principal en la medicina de fertilidad masculina y el asunto no resuelto de discusión en la amplia mayoría de los simposios, congresos y convenciones sobre el asunto. Con el fin de superar estas dificultades, las compañías de instrumentación médica han introducido sistemas computerizados dedicados basados en análisis de imágenes (ASAC - Analizadores de Semen Ayudados por Computador). Estos sistemas requieren una imagen de calidad extremadamente alta debido a que todos sus resultados se basan en procesamiento de imágenes. Aunque estos sistemas han intentado reemplazar el análisis manual y establecer estándares aceptados por la industria, no han tenido éxito en ninguno de estos objetivos. El primer objetivo no pudo lograrse debido a que los resultados del análisis continúan siendo dependientes de ajustes manuales y debido a las diferentes marcas del equipo. Reemplazar el análisis manual de rutina es totalmente impracticable debido a que los sistemas son extremadamente caros, complejos y difíciles de usar. El hecho es que tales sistemas no se encuentran generalmente en análisis de semen de rutina pero han establecido 2   más su hueco casi únicamente en centros de investigación, hospitales universitarios y ocasionalmente en centros de fertilidad altamente especializados. Un enfoque adicional para las medidas de semen se describe en las Patentes de los Estados Unidos Números 4,176,953 y 4,197,450, cuyo contenido total se incorpora en el presente documento. Estas patentes describirán un procedimiento para medir motilidad de los espermatozoides utilizando medios electro-ópticos y un analizador de señales analógico. Una suspensión de células espermáticas se examinó continuamente en un campo predeterminado con el fin de detectar variaciones en densidad óptica por el movimiento de los espermatozoides. Una señal eléctrica analógica modulada en su amplitud se genera en respuesta a las variaciones y los picos y valles de esta señal se cuentan durante un periodo de tiempo predeterminado para proporcionar un parámetro abstracto llamado Índice de Motilidad Espermática (IME). Este parámetro está relacionado con la motilidad y da lecturas que son proporcionales al número de células móviles multiplicadas por su velocidad respectiva. Un analizador del esperma automático llamado el Analizador de Calidad del Esperma (ACE), que proporciona el parámetro IME, ha estado en el mercado durante un cierto número de años. El analizador se usa de la siguiente manera: un espécimen de esperma se lleva por una cámara desechable que tiene un bulbo de caucho en un extremo para aspirar la muestra y un compartimento de medición estrecho en el otro extremo. Después de aspirar la muestra, el compartimento de medición se inserta dentro del ACE y el IME de la muestra se determina automáticamente. El parámetro IME, aunque útil en algunas aplicaciones, no se aceptó significativamente por la comunidad médica como una alternativa viable a las medidas del semen microscópicas convencionales. Es conocimiento común que en algunos campos del análisis de fertilidad veterinario, la concentración total de esperma (CTE) se evalúa midiendo la turbidez del espécimen. El principio físico detrás de este enfoque es que las células espermáticas son más opacas que el plasma seminal circundante y la absorción de un haz de luz por el espécimen es por lo tanto proporcional a la CTE. Por ejemplo, la Patente de los Estados Unidos N.º 4,632,562 revela un procedimiento de medir densidad espermática midiendo la absorbancia óptica de una muestra que contiene esperma y relacionando la señal de salida de absorbancia con la densidad usando al menos tres canales sumadores. El procedimiento revelado se desea para usar en la inseminación artificial en la industria de cría de ganado y mide la absorbancia óptica en el intervalo de 400-700 nm. Esta tecnología sin embargo, no se ha adoptado y podría no adoptarse para uso humano por las siguientes razones: (1) Las concentraciones de espermatozoides humanos en el intervalo normal (e incluso en la mayoría de los casos normales), son más de un orden de magnitud inferiores que en la mayoría de sus homólogos veterinarios -donde se ha adoptado esta tecnología. (2) Los casos humanos se tratan incluso cuando las concentraciones de espermatozoides están muy por debajo de sus niveles normales. Éste por supuesto no es el caso de los animales. Los animales estériles normalmente se sacrifican selectivamente en cualquier caso, no se tratan de esterilidad. (3) La CTE en humanos es un parámetro, que en sí mismo, es totalmente insuficiente para investigaciones de fertilidad y el análisis microscópico se requiere en cualquier caso para todos los otros datos en el protocolo de análisis de semen estándar. En un amplio grado, esto también se mantiene para aplicaciones veterinarias. Este hecho hace las medidas de absorción óptica superfluas y no se ha invertido un esfuerzo real en este campo. Hay por lo tanto una necesidad de una técnica simple, objetiva para medir CTE en semen humano. De acuerdo con el manual de la OMS, la evaluación de motilidad espermática (considerada por la mayoría el parámetro seminal más importante) se puede llevar a cabo manualmente usando un sistema de cuadrícula bajo el microscopio o, alternativamente, para uso de ASAC. ASAC proporcionan algunas ventajas sobre procedimientos manuales. Sin embargo, la exactitud y el suministro de datos cuantitativos son totalmente dependientes de las técnicas de preparación de semen precisas y ajustes de instrumentos. Estos factores (conocimientos sumamente especializados y ambiente sofisticado) junto con el coste prohibitivo de instrumentación, descartan para todos los propósitos prácticos su aplicación para análisis de semen de rutina. La Patente de los Estados Unidos N.º 4,896,966 describe un escáner de movilidad para determinar el movimiento del esperma, las bacterias y las partículas en... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de toma de muestras (20) para usar en analizar ópticamente semen que comprende: (i) un aspirador (24) o una jeringa para aspirar semen dentro del dispositivo; (ii) una cámara de medición fina (28) que tiene una pared transparente superior e inferior, estando la distancia entre dichas paredes en el intervalo de 100-500 micrómetros; (iii) una cámara de medición gruesa (30) que tiene una pared transparente superior e inferior, estando la distancia entre dichas paredes en el intervalo de 0,5-3 cm; (iv) medios para excluir aire (26) de dichas cámaras de medición (28, 30); y (v) un adaptador (38) para alinear el dispositivo (20) en un instrumento óptico, estando dicho adaptador (38) está en la forma de al menos un carril que se extiende a lo largo de una cara del dispositivo de toma de muestras (20) para alinear el dispositivo de toma de muestras con el instrumento óptico; y en el que dicho aspirador (24), cámara de medición fina (28) y cámara de medición gruesa (30) están en comunicación fluídica. 2. Un dispositivo de toma de muestras (20) de acuerdo con la reivindicación 1 en el que la distancia de dicha cámara de medición fina (28) está en el intervalo de 250-350 micrómetros. 3. Un dispositivo de toma de muestras (20) de acuerdo con la reivindicación 1 o con la reivindicación 2 en el que la distancia de dicha cámara de medición gruesa (30) está en el intervalo de 0,8-1,2 cm. 4. Un dispositivo de toma de muestras (20) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en el que dicho aspirador comprende un cilindro (32) y un émbolo (34). 5. Un dispositivo de toma de muestras (20) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente en el que dichos medios para excluir aire (26) comprenden una válvula situada entre dichas cámaras de medición (28, 30) y dicho aspirador (24). 6. Un dispositivo de toma de muestras (20) de acuerdo con cualquier reivindicación precedente que es desechable. 12   13   14     FIGURA 7 16   17   18   FIGURA 10 19