使用阴道环的阴道测量的制作方法

本发明涉及一种用于测量人体或动物体内化合物的存在或生理参数的方法。

背景技术：

出于诊断和治疗目的，相关的是能够确定人体或动物体内如在血液、血浆、尿液、粪便、精液、呼吸道中或皮肤上等的样本中特定化合物的存在。对于所有这些样本使用了不同的技术。这些技术中的一些是侵入性的，例如抽血。

例如，糖尿病患者确实使用刺血针或的自动手指刺穿装置，其刺穿皮肤以便可以抽取一滴血进行测试。尽管这种在家中的对血糖的自我监测已经比必须去医院抽取血液有了很大的改善，但仍可能被患者视为负担。频繁刺伤会导致疼痛，并且顺从性可能不是最佳的。

在整个白天和晚上对葡萄糖水平进行实时测量的一种方法是连续葡萄糖测量(cgm)。将一个微小的葡萄糖传感器插入皮肤下以测量皮下脂肪组织中组织液(间质液，interstitialfluid)中的葡萄糖水平。该葡萄糖传感器连接到将信息发送到监测装置的发送器。cgm的传感器将通过针穿过皮肤插入，这是有创的并且一定不是无痛的。其他传感器需要在进行外科手术后穿过皮肤插入。

技术实现要素：

在通向本发明的研究中，发现恰好位于非常致密的微循环区域上方的阴道粘膜壁易于生化数据(如葡萄糖)和许多其他化合物(如lh和雌二醇)的穿过，它们可以由与该壁接触的传感器测量。抵靠阴道壁(例如经由阴道内环)放置的传感器不需要手术干预并可由患者自身放置。该过程是非侵入性的。

通向本发明的研究最初是在葡萄糖上进行的。医学文献中没有报道阴道壁渗出液含有葡萄糖。本发明的发明人通过从健康的志愿者直接取样首次确定阴道壁渗出液含有4–6mmol/l的葡萄糖。下一个问题在于该葡萄糖水平是否反映毛细血管血液和组织液中的葡萄糖水平以及血糖的波动。

为了对此进行调查，比较了通过cgm、手指刺穿和安装到阴道内环上的葡萄糖传感器进行葡萄糖监测的结果。发现包括阴道内环和葡萄糖传感器在内的阴道内装置能够测量来自阴道壁的稳定和可重复的信号。结果表明，可以观察到所获得的阴道液葡萄糖和血糖相似的模式，表明阴道液葡萄糖和血糖之间的相关性。用阴道壁渗出液葡萄糖监测所获得的结果符合临床使用标准，因为所有值均在共识误差网格(consensuserrorgrid)的区域a之内，该共识误差网格用作cgm的参考。

此外还发现能够在阴道渗出液中测得促黄体激素(lh)和雌二醇(e2)。

因此，本发明涉及一种用于测量人体或动物体内的化合物的存在的方法，该方法包括将具有与阴道粘膜接触的用于待测化合物的传感器的阴道内环定位在阴道内，并记录由该传感器产生的信号。阴道内环适当地与阴道壁渗出液紧密接触。使用阴道内环的优点在于该装置对于外部世界是不可见的，并且不像带有接线的外部装置那样妨碍佩戴者。

诊断用阴道环在现有技术中是已知的，但是仅用于温度监测。这种环包括嵌入在硅酮弹性体中的温度记录器。测量阴道粘膜或渗出液中的化合物尚未已知。

通过使用如wo2017/060299中所公开的阴道内环可以很好地执行本发明。该环足够大以容纳电池和电子装置以控制并处理传感器。因此，它是一个独立的装置，除了例如通过天线接收从传感器发送的数据的外部装置之外，其无需外部组件即可运行。因此，阴道内诊断装置从外部不可见，并且不需要如发射器或监测装置之类的位于体内、体上或体前的附加装置。数据适当地直接传输到智能手机应用程序。不具有传感器的环的配置如图5所示。

该阴道环可以具有两种功能，一种用于测量用于诊断目的的一种或多种化合物，而另一种用于释放用于治疗目的的治疗化合物。两种功能可以组合在一个装置中。化合物的测量值可用于控制治疗剂从同样为该阴道环一部分的储存件中释放。

对于诊断的功能，该环在任何情况下都应包括用于测量感兴趣的化合物或其他参数的传感器。另外，存在用于传输测得的数据的装置。对于治疗的功能，该装置应包含用于容纳治疗化合物的储存件或容器、用于释放治疗化合物的泵以及用于控制释放的装置。例如，这种控制装置可以与测量装置相互作用以确定治疗化合物的释放曲线。

传感器在环中的位置优选地靠近阴道血管床。在图5中，该位置对应于参考数字101和102。通过这种方式使得血管和阴道渗出液之间的化合物交换是最佳的，从而可以实现更精确的测量。

在优选的实施方式中，传感器与智能手机应用程序联系。该应用程序显示测量结果并可用于监测化合物浓度的变化。环的释放功能也可通过该应用程序进行控制。

本发明可用于测量阴道渗出液中存在的所有化合物。本发明特别适用于确定以下各项的存在：葡萄糖、乳酸、雌二醇、孕酮、黄体生成激素(lh)、促卵泡激素(fsh)、雄烯二酮、皮质醇、三碘甲状腺原氨酸(tiiodothyonine，t3)、甲状腺素(t4)、碘甲状腺原氨酸(iodothyramine，t1a)、甲状腺原氨酸(thyramine，t0a)、褪黑素、睾酮、脱氢表雄酮、肌钙蛋白、细胞因子等。此外，还可以用此装置测量其他生理参数，例如ph值、肌肉活动(如膀胱收缩)、盆底肌状态或运动活动等。

本发明对于随着时间的推移记录测量结果是有用的，其允许个人的数据资料，其对于监测患者状况并调整药物或生活方式是具有价值的。

如果装备有芯片实验室，则诊断环将能够通过测量此类药物施用的诊断结果衍生(例如胰岛素/胰高血糖素施用后的葡萄糖测量、fsh或脉冲gnrh施用后的雌二醇、hcg后的孕酮，溴隐汀后的催乳素或此类药物(例如抗抑郁药和抗精神病药(以它们的不顺从的摄入而已知))的药物递送后的药物水平)来同时测量医用化合物的药物递送的结果，其中阴道环达到100％的顺从性。

对于每种化合物，需要存在单独的传感器或单独的传感器功能。在一个实施方式中，不同的传感器可以组合在一个阴道环中。不同的传感器功能也可以组合在一个传感器中。

本发明进一步涉及一种用于确定个体的血糖值和/或组织液葡萄糖值的方法，包括执行用于测量人体或动物体内的化合物的存在的方法，包括定位阴道环，阴道环包括与阴道粘膜接触的用于待测量的化合物的传感器，并包括记录由传感器产生的信号，并将从传感器获得的值与参考值相关联，以确定相应的血糖值和/或组织液葡萄糖值。

本发明进一步提供了组合施用和测量人体或动物体中的化合物的方法，包括施用一种或多种生物活性化合物，以及同时和/或随后测量该生物活性化合物和/或其他化合物的存在和/或浓度和/或作为一种或多种生物活性化合物施用的结果的生理参数，其中该测量是通过与阴道粘膜接触的传感器执行的。

适当地，传感器包含在阴道环内，并且一种或多种生物活性化合物的施用也通过阴道环执行。

在一个实施方式中，施用fsh或脉冲gnrh，并测量雌二醇或雌二醇/lh。在另一个实施方式中，施用lh或hcg并测量孕酮。在又一个实施方式中，施用胰岛素或胰高血糖素并测量葡萄糖。

该方法也适合于测量通过阴道内环对患者施用的抗抑郁药物或抗精神病药物。

在下面的实施例中将进一步说明本发明，这些实施例旨在用于说明的目的，并且不以任何方式限制本发明。

附图说明

在实施例中参考以下附图：

图1：包括葡萄糖传感器的组合式导管和环装置。导管涂覆有noviosense涂层，并用外科钢固定材料固定在环上。

图2：阴道液葡萄糖对血糖。

图3：阴道液葡萄糖对血糖和组织液葡萄糖。

图4：在预临床试验(pilotclinicaltrial)中从阴道内ligalli/noviosense装置收集的克拉克误差网格(左)和共识误差网格(右)。

图5：阴道内环装置的示意图。

具体实施方式

实施例

实施例1

测定健康志愿者的阴道渗出液中的葡萄糖

介绍

进行这项预研究，以研究当使用推注溶液(bolussolution)在阴道内传感器附近冲洗时葡萄糖传感器是否可以测量葡萄糖浓度的变化。此外，重要的是观察将装置放置成与阴道壁接触时是否可以测量阴道中的葡萄糖。

将由此获得的葡萄糖传感器环装置放置在与43岁健康女性志愿者的阴道中并与阴道壁接触持续大约1小时20分钟(71分钟)的持续时间。毛细血管血糖水平是从市售的拜耳血糖仪(bayerglucosemeter)的手指针刺葡萄糖测试获得的。在这项预研究中，血糖测试了三遍。通过插管在阴道中冲洗葡萄糖推注溶液(5mm、10mm和20mm)(每次推注2ml)。

材料和方法

用noviosense涂层涂覆装置，并将该装置用外科钢材料安装并固定在来自ligalli的硅酮阴道内环上。在涂覆和/或组装之后，将功能化的装置存储在冰箱中。

装置的涂覆和组装在洁净室中进行。

通过将20mm葡萄糖溶液与盐水(0.9％的nacl溶液)混合来制备不同葡萄糖浓度的溶液。将以下比例的溶液混合以获得所需的葡萄糖浓度的溶液。

结果

该试验由一名43岁的健康女性志愿者进行。导管–ligalli环装置首先在0-10mm的葡萄糖溶液范围内进行校准。校准后，装置由妇科医生以正确的位置插入阴道，以使传感器与阴道壁接触。

插入后立即记录传感器的第一个信号。并行地，记录血糖值。观察到信号的稳定、线性的趋势。

然后，通过插管冲洗2ml的0.9％盐水，并记录信号登记。

随后，志愿者食用了两片葡萄糖片，并在等待大约10分钟后，再次监测由葡萄糖传感器环装置对信号的登记。并行地，记录毛细血管血糖值。

按照临床医生的要求食用葡萄糖后并在等待10分钟记录测量结果后，可以观察到在阴道中信号未增加。

因此，决定开始进行“第二次测试”以观察在用2ml的5mm、10mm和20mm葡萄糖推注溶液在阴道内传感器附近冲洗时，该装置是否可以测量葡萄糖浓度的变化。

在5mm和10mm葡萄糖浓度下测得电流增加。然而，在20mm葡萄糖下未观察到电流增加。其原因很可能是因为在该浓度下较高的葡萄糖浓度达到了底物的饱和水平。因此，20mm的葡萄糖浓度太高而无法用于测量。仍然可以得出结论，该装置可以测量葡萄糖的变化，因为传感器对增加的葡萄糖浓度具有即时响应。

绘制了阴道中装置信号响应与血糖的关系曲线。该装置的信号逐渐降低持续高达40分钟，直到冲洗了5mm和10mm的葡萄糖推注溶液，但是平均信号是相对稳定的。虽然测得的血糖值是增加的，但是没有关于血液与阴道分泌物之间的滞后时间的可用数据。图2a和图2b描绘了数据。然而，在这种情况下，使用从校准测量获得的数据重新计算获得的电流值。应该注意的是，首先从传感器的初始校准获得两个斜率，其次该斜率用于在阴道中测量后重新计算。

从获得的数据看来，阴道中和毛细血管血液中的首次测得的葡萄糖值几乎相同。

如前所述，对导管–ligalli环装置进行了两次校准：在装置插入之前和从阴道中取出之后。在0-10mm的葡萄糖范围下获得校准曲线。

结论

该体内的预工作表明，葡萄糖传感器-环装置可以起作用并在阴道中提供稳定且清晰的响应。由于观察到了传感器对增加的葡萄糖浓度(在5mm和10mm时)的即时响应，因此可以得出结论，该装置可以测量葡萄糖浓度的变化。

实施例2

测定糖尿病患者阴道渗出液中的葡萄糖

介绍

该实施例的目的在于研究阴道内装置测量阴道壁附近的渗出液中葡萄糖的能力和效果。此外，该研究旨在调查从阴道壁渗出液中取样的葡萄糖是否反映出毛细血管血液和组织液中的葡萄糖水平。

所使用的阴道内装置是wo2017/06029中公开的阴道内环(ligalli)和ep2699690中所述的葡萄糖传感器技术(noviosense)的组合。环和测量传感器以灵活的方式直接抵靠阴道壁放置，并且不会穿透组织本身，因此该装置在分类上是形式上非侵入性的。

对诊断导管进行改装，并在用noviosense涂层涂覆，然后将其安装在ligalli环装置上(图1)。将由此获得的环装置放置在与被诊断患有胰岛素依赖型糖尿病(i型)的23岁女性志愿者的阴道中并与阴道壁接触持续4小时(240分钟)的时间段。该装置在插入阴道之前已预先校准。

该主题还具有cgm装置(abbotfreestylelibre)以测量组织液中的葡萄糖值。毛细血管血液由手指针刺葡萄糖测试通过血糖仪测试而获得。每15分钟检查一次血糖和组织液糖。大约每3分钟检测一次使用葡萄糖传感器测量的电流。

材料和方法

装置的涂覆和组装在洁净室中进行。

导管–ligalli环装置如下组装。用noviosense涂层涂覆导管并用外科钢材料安装并固定在来自ligalli的硅酮阴道内环上。在涂覆和/或组装之后，将功能化的装置存储在冰箱中。

在0-10mm葡萄糖浓度范围内进行校准。由20％葡萄糖溶液用盐水稀释来制备20mm葡萄糖溶液。通过将20mm葡萄糖溶液与盐水(0.9％的nacl溶液)混合来制备不同葡萄糖浓度的溶液。

结果和讨论

以一名被诊断患有胰岛素依赖型糖尿病(i型)的23岁的女性志愿者进行该试验。校准后，装置由妇科医生以正确的位置插入阴道，以使传感器与阴道壁良好接触。并行地，每15分钟监测一次毛细血管血糖值和组织液葡萄糖值。

发现使用阴道内装置可记录稳定的信号。

在测量30分钟后，患者服用胰岛素并食用午餐。分别在45分钟和60分钟后，观察到测得的血糖和组织液葡萄糖的持续增加，而从75分钟开始检测到阴道传感器的电流响应逐渐升高。在测量开始98分钟后，患者消耗了六片葡萄糖片。结果，所有三个装置都显示出逐渐增加的测量值，直到达到明显的峰值。在达到峰值之后，趋势持续下降。

与监测的血糖和组织液葡萄糖相比，使用阴道内装置测量的电流记录更频繁(每3分钟)。

所有三个图示出了相似的模式。然而在不同的时间点到达峰值。这表明血糖、组织液葡萄糖和阴道液葡萄糖之间可能存在延迟。

可以观察到，直到约180分钟，使用阴道内装置测量的电流具有的模式与通过手指针刺检测到的血糖相似。血糖与阴道液葡萄糖之间的延迟最可能在30至50分钟之间。组织液葡萄糖和阴道液葡萄糖之间的延迟可能在15分钟左右。

重新计算获得的电流值。图3a示出了通过阴道内装置检测到的阴道液葡萄糖与血糖和组织液葡萄糖的关系。

从获得的数据看来，当与血糖和组织液葡萄糖相比时，阴道壁葡萄糖具有相似的连续增加。阴道液葡萄糖在120分钟左右达到峰值，此时血糖测量值等于10.9mm。

绘制克拉克误差网格以确定阴道内传感器测量血糖值的能力。克拉克误差网格是一种用于说明和计算有关临床决定的传感器的准确性的图形方法。用从传感器获得的值与从已知是黄金标准的床旁检测装置(pointofcaredevice)获得的血糖作图。将用于克拉克误差网格的图形分为不同区域，并分配a-e的字母。落在a和b区域内的点被认为是有效的测量结果，这意味着正确的治疗决定，即根据该值决定给与胰岛素是否是正确的决定。落在c、d和e区域中的数据点被认为导致无效或不正确的治疗决定，并对患者造成不同程度的潜在伤害，其中c是对患者低风险的错误决定，而e是高风险的错误决定。预研究中产生的克拉克误差网格和共识误差网格如图4所示。

收集数据时对准确性的国际要求是根据iso15197:2003得出的，其规定被视为临床上可接受的数据是95％的数据应落入a或b区域。图4中示出的两个误差网格都确认传感器具有足够的精度以继续进行下一步的开发。

结论

该实施例示出阴道内装置能够在长达4.5小时的时间内测量阴道中的稳定且可重复的信号。注意到的是，当葡萄糖传感器放置成抵靠阴道粘膜壁时需要时间稳定(大约30分钟)。

结果表明，可以观察到所获得的阴道液葡萄糖和血糖的相似的模式，表明阴道液葡萄糖和血糖之间存在相关性。克拉克误差网格和共识误差网格中示出的获得的数据的准确性位于a和b区域中，表明传感器的被进一步研究的高潜力。

实施例3

阴道渗出液中雌二醇和lh的测定

使用小拭子沿阴道粘膜刮擦。随后将该拭子离心，并取回1μl的样品液。为了测量来自这种小体积的雌二醇的浓度，添加pbs溶液并测试了雌二醇的存在。发现样品含有0.082nmol/l。将样品稀释75-50x。由于样品量极小且稀释因子很高，因此获得的值可能并非非常准确，但是无论如何，这表明可以从阴道壁渗出液中检测出雌二醇。

以类似的方式，还测定了lh(促黄体激素)。为此，将1μl样品添加到199μl的pbs中。lh的浓度为200x0.234＝484u/l。在同一样品中，雌二醇(e2)的浓度为200x0.103＝206nmol/l。同样，在使用的采样方法中，测量精度也受到相同的限制。

这表明在阴道渗出液中也可以测定lh和雌二醇。

阴道壁渗出液中类固醇激素的浓度可能高于血浆中的激素水平，甚至比血浆水平更能代表卵巢功能。与血浆相比，在阴道组织中测得雌二醇浓度高5-10倍(wiegerinckma等人，jclinendocrinolmetab.56(1):76-86(1983))。