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OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
A61B 1/00 (2006.01) A61B 17/43 (2006.01) A61B 17/435 (2006.01)
ESPAÑA
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11 Número de publicación: 2 260 324
51 Int. Cl.:
TRADUCCIÓN DE PATENTE EUROPEA
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86 Número de solicitud europea: 01992521 .3
86 Fecha de presentación : 01.11.2001
87 Número de publicación de la solicitud: 1411814
87 Fecha de publicación de la solicitud: 28.04.2004
54 Título: Dispositivo de inseminación artificial transcervical y de transferencia de embriones.
30 Prioridad: 03.11.2000 US 705489
07.09.2001 US 318015 P
45 Fecha de publicación de la mención BOPI:
01.11.2006
73 Titular/es: Continental Plastic Corp.
540 S. Second Street, P.O. Box 902 Delavan, Wisconsin 53112-0902, US
72 Inventor/es: Christine, Robert, R.;
Schoenbeck, Ricky, A. y Hladky, Donald, F.
45 Fecha de la publicación del folleto de la patente:
74 Agente: Carpintero López, Francisco
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01.11.2006
Aviso: En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicación en el Boletín europeo de patentes, de la mención de concesión de la patente europea, cualquier persona podrá oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposición deberá formularse por escrito y estar motivada; sólo se considerará como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposición (art. 99.1 del Convenio sobre concesión de Patentes Europeas). Venta de fascículos: Oficina Española de Patentes y Marcas. Pº de la Castellana, 75 – 28071 Madrid
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DESCRIPCIÓN Dispositivo de inseminación artificial transcervical y de transferencia de embriones. 1. Referencia cruzada con aplicaciones relacionadas Esta aplicación reivindica prioridad con base en el nº de serie de los EE.UU. 09/705,489 y en la solicitud de patente provisional de los EE.UU. 60/318,815. 2. Campo de la invención La presente invención se refiere en general al campo de la inseminación artificial de mamíferos. Más específicamente, la presente invención se refiere a un aparato y a un método útil para transferencia no quirúrgica de embriones y para inseminación artificial de mamíferos. Específicamente, una ejecución preferida de la presente invención se refiere a la transferencia de medio fluido que comprende semen, un medio fluido que contiene embriones o algún fluido medicinal al útero de un mamífero femenino como una cochina. 3. Discusión de la técnica relacionada En los últimos años, la aplicación efectiva de la fecundación artificial incluyendo la inseminación artificial y la transferencia no quirúrgica de embriones ha establecido un método comprobado para mejorar la producción de ganado doméstico. Generalmente estas técnicas han mejorado la capacidad de reproducción selectiva de un único macho genéticamente superior para pasar sus características de producción a un gran número de hembras. La reproducción selectiva hace desde luego posible disponer de un ganado con características genéticas mejoradas para producción. Las técnicas de inseminación artificial también reducen la posibilidad de enfermedades y lesiones físicas asociadas al proceso de reproducción natural. Como resultado de éstas y otras ventajas, el uso de inseminación artificial y transferencia no quirúrgica de embriones se ha convertido en una técnica muy extendida en la gestión de muchas especies de ganado doméstico. Uno de los sistemas no quirúrgicos de transferencia de embriones descritos en la técnica anterior comprende la inserción de un instrumento tubular en la cérvix de una hembra receptora, y la deposición posterior de 10-12 milímetros de medio líquido que contiene embriones dentro y a través del instrumento, siendo el objetivo depositar los embriones en el útero. Sin embargo, otros procedimientos tienen varios inconvenientes. En primer lugar no hay medio de determinar si el instrumento se ha insertado suficientemente dentro de la cérvix, de tal modo que su extremo delantero sea adyacente al cuerpo del útero. Como resultado de esto, en los casos en los que el extremo delantero del instrumento permanece instalado dentro de la cérvix los embriones podrían no alcanzar jamás el útero para iniciar la fecundación y, de este modo, podría reducirse la tasa de fecundación. Como resultado de los problemas antes citados, puede reducirse la tasa de fecundación o el tamaño de las camadas en la transferencia de embriones. Esto desemboca en pérdidas monetarias anuales debido al coste de mantenimiento de los animales receptores no fecundados. Otras técnicas convencionales de inseminación artificial (AI) en la industria para algunas especies pueden provocar una tasa de fecundación o un tamaño de camada menor, debido a que no se han depositado suficientes células de esperma en el útero. Para compensar esto y maximizar la tasa de fecundación o el tamaño de camada, se introducen mayores números 2
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liberación de semen o embriones para liberar semen o embriones en el útero, y e) fijar una unidad de envasado de semen o embriones en el elemento de deposición, para depositar semen o embriones en el útero. Otro beneficio de la presente invención es que, para la inseminación artificial directamente en el útero de algunas especies, se reduce el tiempo de inseminación. Por ello se minimizan los costes laborales. Otra ventaja adicional es que el dispositivo se inserta mientras el animal está de pié, por lo que los reproductores pueden entregar de forma más segura y rápida el fluido a varios animales y por ello ser más eficientes. Estos y otros aspectos y objetos de la presente invención se apreciarán y entenderán mejor si se consideran junto con la siguiente descripción y los dibujos adjuntos. Sin embargo, debe entenderse que la siguiente descripción, aunque indica ejecuciones preferidas de la presente invención, se ofrece por medio de ilustración y no de limitación. Pueden hacerse muchos cambios y modificaciones dentro del alcance de la presente invención sin apartarse del espíritu de la misma, y la invención incluye todas estas modificaciones. Descripción resumida de los dibujos Una idea clara de las ventajas y características constitutivas de la presente invención, y de la estructura y del funcionamiento de los mecanismos normales proporcionados por esta invención, quedará más clara haciendo referencia a las ejecuciones ejemplificativas, y por ello no limitadoras, ilustradas en el dibujo que acompaña a y forma parte de esta especificación, en donde los números de referencia iguales designan los mismos elementos en las diferentes vistas, y en donde: la fig. 1 es una vista en elevación de un aparato para depositar un medio en un útero, de acuerdo con la presente invención; la fig. 2 se corresponde con la fig. 1 e ilustra una cámara tubular de deposición y/o una unidad de envasado de semen de acuerdo con la presente invención; la fig. 3 es una vista terminal de la cámara tubular de deposición de la fig. 2, que muestra una curvilínea elevada de la misma; la fig. 4 se corresponde con la fig. 2 e ilustra un marcador visual situado en la cámara tubular de deposición; la fig. 5 se corresponde con la fig. 1 e ilustra una envoltura que se extiende axialmente desde un extremo trasero de una cámara cónica; la fig. 6 se corresponde con la fig. 1 y muestra una vista en perspectiva de la cámara cónica; la fig. 7 es una vista en planta de la cámara cónica; la fig. 8 es una vista terminal de la fig. 7; la fig. 9A se corresponde con la fig. 1 con partes separadas para ilustrar la inserción de la cámara tubular de deposición en la envoltura; la fig. 9B se corresponde con la fig. 9A e ilustra la inserción posterior de la cámara tubular de deposición en la envoltura; la fig. 9C se corresponde con la fig. 9A e ilustra la inserción completa de la cámara tubular de deposición a través de la envoltura; la fig. 10A se corresponde con la fig. 1, despiezándose para ilustrar una primera ejecución preferida de un dispositivo de inseminación artificial completa usando una jeringuilla; la fig. 10B se corresponde con la fig. 1, despiezándose para ilustrar una segunda ejecución preferida
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mayor que la envoltura 20 de tal modo que, una vez insertada completamente en el aparato 10, la cámara 30 de deposición se proyecta más allá del extremo delantero 24 de la envoltura 20. A modo de ejemplo, la envoltura 20 puede tener una longitud total de 53,34 cm (21 pulgadas) y un diámetro de 0,635 cm (0,25 pulgadas). Preferiblemente, la cámara 30 de deposición tiene una longitud total de 71,12 cm (28 pulgadas) y un diámetro de 0,23 cm (0,09 pulgadas). Estas dimensiones de dispositivo son para una ejecución para una cochina. Las dimensiones para otras especies serán diferentes. Se ha conectado un adaptador 56 al extremo 43 más trasero de la cámara de deposición 30, según se muestra en la fig. 10A. El adaptador 56 puede servir de asa para la cámara de deposición 30, ya que el adaptador 56 puede aferrarse para manipular la cámara de deposición 30, haciéndola rotar alrededor del eje latitudinal y moviéndola hacia delante y atrás con relación a la envoltura 20 dentro de la cérvix. La fig. 3 muestra que el extremo de puente 32 de la cámara de deposición 30 tiene una abertura 34 con una parte curvilínea 54 elevada, que se extiende desde un radio interior 48 a un radio exterior 52. La superficie de la parte 54 puede pulirse para alisar posibles bordes rugosos. Como puede verse mejor en la fig. 4, se ha situado un marcador visual 44 sobre la superficie exterior de la cámara de deposición 30 para indicar una orientación relativa del extremo de puente 32 de la cámara de deposición 30. La fig. 5 muestra una parte del aparato de inseminación artificial 10, en la que la envoltura 20 y la cámara cónica 12 engranan una con la otra. La cámara cónica 12 comprende extremos trasero y delantero 14, 16 y la formación helicoidal exterior 18 está configurada para penetrar en el pasadizo cervical. El extremo delantero 16 puede truncarse, según se muestra en la fig. 7. Alternativamente, el extremo trasero 14 de la cámara cónica 12 puede incluir varias perforaciones 36 y solapas 36a, que se extienden lateralmente desde el extremo delantero 16 de la cámara cónica 12, como puede verse mejor en la fig. 5. Las solapas 36a tienen longitud suficiente para encerrar el extremo de de puente 32 de la cámara de deposición 30 dentro de un espacio interior de la cámara cónica 12. La cámara cónica 12 está fabricada preferiblemente con un material flexible de policloruro de vinilo (PVC). La formación helicoidal exterior 18 permite penetrar fácilmente en la cérvix del mamífero. Como se muestra mejor en la ejecución de la fig. 7, la cámara cónica 12 puede tener mesetas 50, que ayudan durante el ensamblaje. Las mesetas 50 también proporcionan una fricción adicional para manos enguantadas, a la hora de empujar para insertar el aparato 10 en el tracto reproductor. Las figs. 9A a 9C ilustran la inserción de la cámara tubular de deposición 30 en la envoltura 20 del aparato de inseminación artificial 10. Con referencia a la fig. 9A, el extremo de puente 32 de la cámara tubular de deposición se inserta en el extremo trasero 22 de la envoltura 20 y se desplaza a través de la envoltura 20 hasta que llega a la cámara cónica 12, que está conectada (preferiblemente mediante encaje de fricción o encolado) al extremo delantero 24 de la envoltura 20, según se muestra en las figs. 9A-C. Cuando la cámara tubular de deposición 30 se empuja a través de la envoltura 20 el extremo de puente 32 de la cámara tubular de deposición 4
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30 se proyecta fuera de la cámara cónica 12, según se muestra mejor en la fig. 9C. Las figs. 10A a 10C ilustran el funcionamiento del aparato de inseminación artificial 10, usando diferentes contenedores o unidades plásticas de envasado de embriones o semen. La fig. 10A muestra específicamente un aparato 68 para depositar un medio 11, que tiene el aparato 68 en comunicación con una jeringuilla 42. La fig. 10B muestra un aparato 68 que tiene un tubo plástico 58 de envasado de semen, como un recipiente que puede fijarse al adaptador 56 para transferir semen u otros medios 11 a la cámara de deposición 30. Por medio de desplazar la cámara de deposición 30 a la posición de liberación de semen, el medio 11 se descarga en el útero. La fig. 10C muestra que el recipiente 40 puede ser una bolsa de plástico 62, que tiene una abertura 64 configurada para comunicarse con el extremo trasero 22 de la envoltura 20 para transferir semen u otros medios al útero. La forma frusto-cónica 38 del extremo trasero 22 hace posible un encaje ajustado de la bolsa de plástico 62 en el aparato 10. El dispositivo 10 está fabricado preferiblemente con plástico. La cámara 12 está fabricada con una estructura más flexible que la envoltura 20 o la cámara 30. Estos materiales son mejores que el acero inoxidable de los dispositivos de la técnica anterior, ya que se desplazan con más eficiencia y eficacia. Los dispositivos de plástico pueden evacuarse más fácilmente después de su uso o reciclarse. También son más baratos de producir. Por último, las piezas más flexibles hacen que el proceso sea más cómodo para los animales y, por tanto, no hay necesidad de drogar al animal. Como se muestra en la figura 11, otra ejecución tiene un extremo de puente 32 que tiene una primera curvatura 32a y una segunda curvatura 32b. Esta “doble curvatura” puede usarse para manejar mejor la cámara de deposición 30 a través de la cavidad cervical. Esta característica reduce también el espacio, desde el extremo izquierdo al derecho, que ocuparía la cámara de deposición 30 en la cérvix. Por ello el extremo de puente 32 con “doble curvatura” se deslizará a través de la cámara cónica helicoidal 12 con más facilidad y debería pasar por la cérvix con más facilidad, en especial las cérvix esponjosas blancas que pueden ser más pequeñas y estrechas. Según se muestra en la fig. 12, en una ejecución la cámara cónica 12 tiene un extremo delantero 16 totalmente cerrado con al menos una perforación 70. El extremo 16 puede estar completamente sellado por motivos adicionales de salud y seguridad, como mantener la cámara de deposición 30 encerrada en un entorno estéril hasta que está lista para usarse. Una vez lista, el operador romperá la punta perforada 72 y el extremo de puente 32 estéril de la cámara de deposición 30 se empuja después, pasando por el extremo perforado 72 de la cámara 12 y a través de la cérvix hasta entrar en el útero. En una ejecución que tiene varias perforaciones, como la que se muestra en la fig. 5, la cámara 30 puede usarse para romper las perforaciones de la cámara cónica 12. Sin embargo, en esta ejecución las perforaciones no se rompen literalmente. Haciendo referencia a las figs. 13-16, en estas ejecuciones el aparato puede componerse de una envoltura 20, una cámara de deposición 30 tubular interior, una cámara exterior 80 que tiene un extremo delantero 82, un extremo trasero 84, y una formación exterior
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86 nervada configurada para atravesar un pasadizo de una cérvix. La configuración nervada 86 comprende preferiblemente dos o más nervios 88 con muescas o mesetas 50 entre los nervios. La envoltura 20 tiene un extremo delantero 24 y un extremo trasero (no mostrados), que se extienden axialmente desde el extremo trasero 84 de la cámara exterior 80. Específicamente, la cámara exterior 80 puede estar construida con un material alveolar suave, flexible, que tiene extremos doblemente achaflanados según se muestra. La cámara exterior 80 y la formación exterior 86 nervada están dimensionadas y configuradas para atravesar el pasadizo de una cérvix de un mamífero, como una cochina. La cámara exterior 80 tiene una pared con una superficie interior 81 suave y una superficie exterior 86 nervada. La cámara exterior 80 está añadida preferiblemente a la envoltura 20 mediante un adhesivo, como un pegamento epóxido, para evitar que la cámara exterior 80 se suelte mientras está en el tracto uterino. En una ejecución preferida, la cámara exterior 80 y la envoltura 20 están moldeadas íntegramente a partir de una única pieza de plástico. La cámara de deposición 30 tubular interior tiene preferiblemente un extremo que se extiende axialmente desde la cámara exterior 80 a una posición más allá del extremo delantero 82 de la cámara exterior 80. El extremo más exterior del extremo delantero 82 tiene una abertura 83. La cámara de deposición 30 tubular se estrecha preferiblemente en diámetro, en esta ejecución, desde un extremo trasero (no mostrado) a la abertura 34 en un extremo frontal 30a de la cámara de deposición 30, como se muestra mejor en la fig. 14. Como se muestra en la ejecución de la fig. 13, el extremo frontal 30a de la cámara de deposición incluye una punta 90, que forma parte integral de la cámara de deposición 30. En esta ejecución, la punta 90 está conectada a la cámara de deposición 30 tubular curvada, según se muestra. En una ejecución que se muestra mejor en las figs. 15 y 16, la punta 90 es una punta arqueada 91 construida preferiblemente con un plástico duro. Un diámetro exterior de la punta es preferiblemente suficientemente estrecho para una inseminación artificial con éxito en un tejido esponjoso blanco, en donde el diámetro de la abertura 34 a través de la misma es suficientemente ancho para permitir el paso libre de semen del verraco. La punta arqueada 91 puede ser una curvatura sencilla 93 en una ejecución (según se muestra) o varias curvaturas en otras ejecuciones. En esta ejecución la cámara de deposición tubular es preferiblemente suficientemente recta, aunque es previsible que pudiera desearse una cámara de deposición 30 curvada en combinación con una punta arqueada 91, para conferir a la combinación una configuración doblemente curvada. En la configuración mostrada en las figs. 15 y 16 la punta 90 está curvada permanentemente con un ángulo 94 inferior a 45º, desde un eje central 95 de la cámara exterior 80. En la ejecución preferida, el ángulo 94 es de entre 18º y 30º desde el eje central 95. Si el arco es superior a 45º es difícil hacer pasar el dispositivo a través de un útero de tejido esponjoso blanco. La punta arqueada 91 es rígida y tiene preferiblemente un extremo pulido para evitar que corte el forro de la pared del útero. La punta arqueada 91 es preferiblemente un elemento distintivo y se fija al tubo interior 30 mediante un adhesivo. La cámara de deposición interior 30 puede cons-
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truirse con un plástico flexible como polietileno, mientras que la punta arqueada rígida 91 puede construirse con policloruro de vinilo o un polietileno de alta densidad, más rígido. Aunque la punta arqueada 91 puede constituir un elemento separado fijado al tubo interior 30, en una ejecución preferida la punta 90 es parte totalmente integral del tubo interior 30 y puede moldearse a partir de una única pieza de tubo extrusionado. La punta 90 en esta ejecución también puede tener una abertura 34 a través de la misma, con un diámetro interior frusto-cónico que se estrecha gradualmente con relación al extremo trasero de la cámara tubular 30, como se muestra mejor en la fig. 15. 2. En uso y funcionamiento Cuando el dispositivo está usándose en mamíferos, puede usarse para depositar semen, embriones, medicinas u otros fluidos. El animal no es necesario que esté sedado y puede permanecer de pié durante el proceso de deposición, al contrario que en la mayoría de los métodos de la técnica anterior. Específicamente, el método para depositar fluido dentro del mamífero incluye la inserción del extremo delantero del aparato 10 (es decir, la cámara cónica 12) primero en una cérvix de un útero de un mamífero. La cámara 12 de forma cónica se manipula a través de la cérvix, girando la envoltura 20 conectada alrededor de un eje y desplazando el aparato 10 hacia el útero. Este proceso se facilita mediante la formación helicoidal exterior 18, de tipo rosca, de la cámara cónica 12. El exterior helicoidal 18 también ayuda al operador a estimular al animal en el camino hacia el útero. Una vez que la cámara cónica 12 está en el útero se fija en la paredes de la cérvix mediante un ligero tirón hacia atrás de la envoltura 20 por parte del operador. Una vez fijado por el operador, el elemento de deposición de la cámara 30 que tiene el extremo de puente 32 se inserta a través de la envoltura 20. El extremo de puente 32 se empuja hacia dentro hasta que pasa por una parte interior de la cámara cónica 12. Una vez que el extremo de puente 32 ha superado la cámara de deposición 30, se desplaza longitudinalmente hasta que el operador siente una resistencia sustancial a un movimiento ulterior. En una ejecución, el operador puede determinar más fácilmente la ubicación de esta posición de liberación haciendo referencia a una marca que aparece en el vástago de la cámara de deposición 30. Una vez que el operador alcanza la posición de liberación de fluido, se conecta un recipiente de fluido 40 que contiene semen u otro fluido al extremo trasero del elemento de deposición 30. El operador eleva el recipiente 40 hasta un punto en donde la gravedad ayuda a mover el fluido hacia abajo, hasta la cavidad de la cámara de deposición 30 y más allá de la cámara cónica 12 para depositar el semen o fluido en el útero. Los componentes individuales aquí descritos no tienen que formarse necesariamente con las formas indicadas, ni ensamblarse en la configuración descrita, sino que podrían proporcionarse en casi cualquier configuración. Por ejemplo, aunque la envoltura y la cámara de deposición tubular podrían usarse por separado con poco éxito, la combinación de ellas aumenta la capacidad de atravesar el pasadizo cervical hasta el útero. Asimismo, aunque la cámara cónica se describe aquí como un módulo separado físicamente, es evidente que puede integrarse más por completo en la en5
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voltura. Además de esto, todas las características indicadas de cada ejecución descrita podrían combinarse con, o sustituirse por las características indicadas de cualquier otra ejecución descrita, excepto si tales características son mutuamente excluyentes. Se preten-
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de que las reivindicaciones adjuntas cubran todas estas adiciones, modificaciones y nuevas disposiciones. Las ejecuciones prácticas de la presente invención se han diferenciado mediante las reivindicaciones subordinadas adjuntas.
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REIVINDICACIONES 1. Un aparato (10) para depositar medios (11) en un útero de un mamífero, que comprende: una cámara (12) que tiene un extremo delantero cónico (16), un extremo trasero (14), y está configurado para atravesar el pasadizo de una cérvix; una envoltura (20) que tiene un extremo delantero (24) y un extremo trasero (22), en donde el citado extremo delantero se extiende axialmente desde el extremo trasero (14) de la cámara (12); y una cámara de deposición (30) tubular deslizable que tiene un extremo de puente (32), para extenderse axialmente desde la cámara cónica (12) hasta una posición más allá del extremo delantero (16) de la cámara cónica, en donde el extremo de puente (32) tiene una abertura (34) en el extremo delantero. 2. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque el extremo delantero cónico (16) de la cámara (12) está formado por un material flexible de policloruro de vinilo (PVC), y comprende varias perforaciones (36) que se extienden lateralmente hacia el extremo delantero de la cámara cónica, y están adaptadas para tener la longitud suficiente que permita al extremo de puente (32) retraerse dentro; la cámara de deposición (30) tiene un marcador visual (44) situado sobre una superficie exterior de la cámara de deposición para indicar una orientación relativa del extremo de puente de la cámara de deposición; el extremo de puente (32) de la cámara de deposición (30) comprende además una parte plana (46), estando configurada la parte plana (46) para limitar una pared distal del útero y retardar la inserción ulterior de la cámara de deposición, y comprende además un recipiente de fluido (40) conectado al extremo trasero (22) de la envuelta (20) y en donde el extremo trasero de la envoltura comprende además una forma frusto-cónica (38), configurada para insertarse en el recipiente (40). 3. Aparato según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la abertura (34) del extremo de puente (32) tiene un radio interior (48) y un radio exterior (52).
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4. Aparato según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende una parte curvilínea (54) elevada que se extiende desde el radio interior (48) al radio exterior (52). 5. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque: la cámara cónica (12) incluye una formación helicoidal exterior (18), configurada para atravesar el pasadizo cervical; la envoltura (20) tiene un extremo trasero (38) frusto-cónico que se extiende axialmente desde un extremo trasero de la cámara cónica; el extremo de puente (32) de la cámara de deposición (30) tiene una curvatura doble (32a, 32b) y una abertura (34) que permite el flujo de semen hacia fuera de la cámara de deposición (30) y hacia dentro del útero; y porque una unidad de envasado de embriones o semen (40) está acoplada a la cámara de deposición en el extremo trasero (43) de la envoltura (20) con un adaptador (56). 6. Aparato según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque varias perforaciones (36) se extienden lateralmente para crear solapas (36a) desde el extremo delantero (16) de la cámara cónica (12), dentro de un espacio interior de la cámara cónica (12). 7. Aparato según la reivindicación 1, caracterizado porque la cámara 12 es una cámara exterior (80) que tiene un extremo delantero, un extremo posterior y una formación exterior nervada (86) configurado para atravesar un pasadizo de una cérvix. 8. Aparato según una de las reivindicaciones 1-4 ó 7, caracterizado porque la cámara de deposición (30) tubular se estrecha en diámetro desde el extremo más trasero (43) hasta la abertura (34) en el extremo delantero (30a) de la cámara de deposición (30); y porque el extremo de la cámara de deposición (30) tubular comprende una punta curvada (91), que forma parte integral con la cámara de deposición (30). 9. Aparato según una de las reivindicaciones 1-4 ó 7, caracterizado porque comprende una punta curvada (93) que se curva con un ángulo (94) de entre 18º y 30º desde un eje central de una cámara exterior (80).
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