硅膠仿子宮體模的建立及LNG彌散規(guī)律的實驗研究

孫 翠，任曉艷，樊文艷，蔣成素，古衡芳，牟 萌，肖雁冰

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬婦女兒童醫(yī)院 婦科，貴州 遵義 563000)

臨床醫(yī)學(xué)研究

硅膠仿子宮體模的建立及LNG彌散規(guī)律的實驗研究

孫 翠，任曉艷，樊文艷，蔣成素，古衡芳，牟 萌，肖雁冰

(遵義醫(yī)學(xué)院附屬婦女兒童醫(yī)院 婦科，貴州 遵義 563000)

目的 建立一種硅膠仿子宮體模，用于評價左炔諾孕酮(LNG)彌散規(guī)律。方法 以硅膠為主體成分制成仿子宮體模，把左炔諾孕酮置入其體腔中。將體模置于37 ℃恒溫箱中30、60 d后，以10 mm為間距分別于兩側(cè)壁切片。取15 g的切片置于無水乙醇溶液中，24 h后測量該溶液中LNG的吸光度。結(jié)果 硅膠仿子宮體模完全透明，質(zhì)地均勻。放置仿子宮透明體模 30、 60 d后切片，各組所含LNG 濃度的兩兩比較均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。LNG在硅膠仿子宮體模的濃度隨體腔內(nèi)壁距離的增加呈遞減趨勢，其衰減符合線性規(guī)律。結(jié)論 硅膠仿子宮體模的建立和LNG在體模壁中的濃度梯度現(xiàn)象，為LNG宮內(nèi)放置治療某些婦科疾病提供了理論依據(jù)。

硅膠仿子宮體模；左炔諾孕酮；彌散規(guī)律；子宮腺肌病

子宮腺肌病是婦科常見病及多發(fā)病，發(fā)病率為1%～70%[1]，最常見的臨床表現(xiàn)為異常子宮出血和痛經(jīng)，通常伴有子宮體積的增大，嚴(yán)重影響患者身心健康和生活質(zhì)量。左炔諾孕酮宮內(nèi)節(jié)育系統(tǒng)(levonorgestrel-releasing intrauterine system，LNG-IUS)的藥物成分為左炔諾孕酮(levonorgestrel，LNG)，LNG-IUS可顯著改善患者癥狀，近年來被應(yīng)用于子宮腺肌病的治療。但對于子宮體積過大或病變嚴(yán)重者，LNG-IUS的治療效果不明顯，通常需要與其它治療方式聯(lián)合。我們的前期研究發(fā)現(xiàn)，單獨使用LNG-IUS治療子宮腺肌病存在“病灶閾值”現(xiàn)象，推測LNG在子宮肌壁應(yīng)該存在一定的濃度梯度，當(dāng)藥物濃度遞減至一定濃度時則失去治療效果[2]。為此，本文研制了一種硅膠仿子宮透明體模，對LNG在硅膠仿子宮體模(silicone imitation urterin model，SIUM)的彌散規(guī)律進(jìn)行初步研究，取得了預(yù)期的效果，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料 ①電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司，精確度0.1 mg)；②紫外分光光度計(北京普析通用儀器有限公司)；③真空脫氣機(jī)(XZ-1微型真空泵，上海輝創(chuàng)化學(xué)儀器有限公司)；④A、B兩種組分的硅膠(東莞市國創(chuàng)有機(jī)硅膠有限公司)；⑤左炔諾孕酮標(biāo)準(zhǔn)品(SL8810，100 mg，北京索萊寶科技有限公司)；⑥仿子宮模具。

1.2 實驗方法

1.2.1 仿子宮透明體模的制備 仿子宮體模主要由硅膠制備而成。由A、B兩種組分的硅膠以重量比1∶1混合，在電動攪拌機(jī)下充分?jǐn)嚢杈鶆?，鑄入仿子宮模具中。把已鑄入硅膠的仿子宮模具在真空脫氣機(jī)下脫氣，室溫下放置3～4 h后脫模，即形成硅膠仿子宮體模。

1.2.2 仿子宮透明體模的理化性質(zhì)

1.2.2.1 SIUM的一般特性 觀察體模的顏色、質(zhì)地、穩(wěn)定性。

1.2.2.2 密度測量 根據(jù)阿基米德定律,密度的計算方法如下:用電子天平稱量出模型的質(zhì)量為 m,用量筒量出所占有的體積為 V ,則可計算該物體的平均密度為ρ=m/V。

1.2.3 LNG吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制 LNG在無水乙醇中濃度的測定利用紫外分光光度法。在吸收峰為345 nm處，精確秤取左炔諾孕酮標(biāo)準(zhǔn)品1、5、10、15、20 mg分別溶于50 mL無水乙醇中，在1～20 mg/50 mL范圍內(nèi)，在吸收峰為345 nm處測得LNG的吸光度(Y)與濃度(X)呈線性關(guān)系。Y=0.397 8X + 0.000 7， r=0.999 7 ，n=5 。

1.2.4 LNG在SIUM肌壁中濃度的測定 共取8個制成的SIUM待用。電子天平秤取LNG 標(biāo)準(zhǔn)品50 mg，溶于5 mL甘油中，充分?jǐn)嚢杈鶆?。仿子宮腔內(nèi)注入左炔諾孕酮甘油混合溶液(LNG的濃度為0.1 mg/mL)，石蠟封存SIUM腔，倒置放置SIUM于37 ℃恒溫水浴箱內(nèi)。放置30、60 d后，8個SIUM分別以體腔壁為起點在距離SIUM腔壁(10±0.5、20±0.5、30±0.5、40±0.5) mm處分別切片，切片厚度為10 mm。以距離SIUM腔壁的距離分組：10、20、30、40 mm組，取15 g的SIUM切片(以切片中軸為中線)，放置于50 mL無水乙醇中，24 h后取5 mL該溶液，利用紫外分光光度計測量溶液中LNG的吸光度，并利用Y=0.397 8X + 0.000 7計算LNG濃度。

2 結(jié)果

2.1 硅膠仿子宮體模一般特性 制得的仿子宮體模呈完全透明性，質(zhì)地較硬并富有彈性(見圖1)。體模內(nèi)部結(jié)構(gòu)均勻，沒有空洞及縫隙。常溫空氣中放置3月后觀察體模的重量、體積及形狀未見明顯改變。該SIUM的密度為：1.04 g/mL。

圖1 硅膠仿子宮體模

2.2 SIUM放置30、60 d后切片，比較各組切片之間濃度的變化情況 SIUM放置30、60 d后切片，測得10、20、30、40 mm組所含LNG濃度兩兩比較均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)，其中放置SIUM 30、60 d后進(jìn)行切片10、20、30、40 mm組濃度的均值均呈逐漸下降趨勢(見圖2)。放置30 d后10、20、30、40 mm組所含LNG濃度均值的下降趨勢的線性回歸方程為：Y=-0.024X + 0.114， r=0.984 ，n=32。放置60 d后10、20、30、40 mm組所含LNG濃度均值的下降趨勢的線性回歸方程為：Y=-0.024X + 0.112， r=0.987 ，n=32。

SIUM放置30、60 d后切片，10、20、30、40 mm組所含LNG的濃度分別同空白組比較均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。SIUM分別放置30、60 d后切片，同一切片距離組內(nèi)不同放置時間點LNG濃度值的兩兩比較無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05，見表1)。

表1 SIUM放置30、60 d后切片4組含有LNG濃度(mg/mL)情況(n=8)

組別30d60dFP空白0.0000±0.00000.0000±0.000010mm0.0922±0.0078△*0.0909±0.00510.1520.70220mm0.0642±0.0037△*0.0639±0.0034*△0.0310.86330mm0.0407±0.0028△*0.0384±0.0038*△1.7250.21040mm0.0206±0.0016△*0.0209±0.0027*△0.0800.781

SIUM放置30、60天后切片，10、20、30、40 mm組之間兩兩比較P值，△P<0.01；SIUM放置30、60天后切片，10、20、30、40 mm組同空白組比較P值，*P<0.01。

圖2 放置30、60 d后各組含LNG濃度均值的下降趨勢

3 討論

3.1 SIUM的特性 本研究結(jié)果表明，硅膠制作仿子宮體模具有均質(zhì)透明、性質(zhì)穩(wěn)定以及與人體軟組織(密度為1.05 g/mL[3],)密度相似的特點(密度為1.04 g/mL)。在形態(tài)方面，建立的SIUM模擬的是子宮內(nèi)膜-肌層交界區(qū)(Endometrial-myometrial interface，EMI)。EMI是在MRI的T2加權(quán)像上呈現(xiàn)低信號區(qū)，這一區(qū)域同多種婦科疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)[4-6]。EMI從組織學(xué)來源和組織學(xué)特點上均同外側(cè)的子宮肌層不同[7]。本研究還表明，利用硅膠建立的仿子宮體模的可塑性強(qiáng)，在室溫條件下放置3～4 h后自然固化，子宮體壁的厚度可根據(jù)模具的大小進(jìn)行調(diào)整；SIUM放置3個月后重量、體積及形狀未見明顯改變，由于硅膠是一種惰性材料，能滿足長時間放置。

3.2 LNG在SIUM中的彌散規(guī)律及對藥物宮內(nèi)緩釋系統(tǒng)治療婦科疾病的意義 本研究結(jié)果表明：①在放置相同的時間，LNG濃度的均值比較隨切片距離SIUM腔的距離的增加近似呈線性下降，即LNG在SIUM壁中呈現(xiàn)濃度梯度現(xiàn)象。我們前期研究表明，單獨使用LNG-IUS治療子宮腺肌病存在“病灶閾值”現(xiàn)象[2]；Park等[8]在一篇關(guān)于LNG-IUS治療療效與子宮體積的關(guān)系中也分析，造成LNG-IUS治療療效差的原因可能為漿膜側(cè)子宮肌層的LNG濃度較子宮內(nèi)膜側(cè)的LNG濃度低，即宮內(nèi)放置LNG-IUS后不足以作用于整個子宮。本研究結(jié)果為宮內(nèi)放置LNG-IUS治療子宮腺肌病療效同子宮肌壁厚度相關(guān)提供了實驗佐證。本實驗SIUM腔中LNG的最初濃度為 0.1 mg/mL，LNG借助甘油這一載體在SIUM壁中利用硅膠的孔徑通過自由擴(kuò)散的方式進(jìn)行彌散，LNG彌散能力受硅膠孔徑大小影響，在切片組10、20、30、40 mm組中LNG的濃度分別依賴于SIUM腔、10、20、30 mm組LNG濃度的變化而變化。②放置SIUM 30、60d后，在距離SIUM腔相同距離下各組切片比較LNG濃度的均值近似相同，即LNG在SIUM壁中彌散情況在短時間內(nèi)不會隨時間的改變而改變。有研究表明，使用LNG-IUS的患者外周血中LNG濃度在放置的第一個月中為150～450 pg/mL，而在放置2年后為外周血的約100 pg/mL[9]。雖然硅膠有一定孔徑，但在相當(dāng)長的時間內(nèi)SIUM腔內(nèi)LNG-IUS濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出SIUM壁中的濃度；并且硅膠有一定的吸附能力能使LNG的量在SIUM壁中形成小的LNG儲存庫，使LNG的濃度在SIUM壁中達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)。本實驗研究結(jié)果為LNG-IUS治療子宮腺肌病時，篩選LNG-IUS治療子宮腺肌病的最低有效濃度提供了實驗依據(jù)，并且為LNG-IUS治療某種婦科疾病的使用年限提供實驗基礎(chǔ)。

3.3 問題與展望 由于本研究制得的SIUM模型數(shù)目較少，放置時間尚短，在材料方面不能完全替代子宮肌層，且切片間距偏大，使本實驗結(jié)果可能會存在一些偏差。因此，有必要在今后的研究中，繼續(xù)找尋其他更接近子宮質(zhì)地的制模材料，或以切除的子宮組織為主要成分，配以其他物質(zhì)、制作出更類似于子宮肌層組織的仿子宮模型，以便更準(zhǔn)確研究和評價LNG在仿子宮體模中的彌散規(guī)律。

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[收稿2017-01-16;修回2017-03-10]

(編輯：王福軍)

Experimental study on the establishment of silicone imitation urterin model and the dispersion law of levonorgestrel

SunCui,RenXiaoyan,FanWenyan,JiangChengsu,GuHengfang,MuMeng,XiaoYanbing

(Department of Gynecology,Affiliated Hospital of Maternal and Child Health Care of Zunyi Medical University,Zunyi Guizhou 563000,China)

Objective To establish a model of silicone imitated uterus for evaluating the dispersion laws of levonorgestrel (LNG).Methods Silicone as the main component of imitated uterus was applied to build the model and placed with certain dose of LNG in a body cavity.The models were put in the incubator at 37 ℃ for 30 days and 60 days.Afterwards,the imitated uterus was sliced from the side walls of the phantom cavity within 10 mm intervals from both sides.The model silicone slices with the weight of 15g were put in anhydrous ethanol solutions.The absorbance of LNG in the solution after 24 hours was measured.Results The model of silicone imitated uterus was completely transparent with the uniformed texture.Thirty and 60 days later,the concentrations of LNG in each group were statistically significant (P<0.01).The concentration of LNG was gradually decreased along with the increase of distance,and the decrease trend presented a linear relationship.Conclusion The establishment of the model of the silicone imitated uterus and the concentration grads phenomenon of LNG provides the theoretical basis of LNG intrauterine placement for the treatment of certain gynecological diseases.

silicone imitation urterin model; levonorgestrel; dispersion law; adenomyosis

國家自然科學(xué)基金資助項目(NO： 81660293)。

肖雁冰，男，博士，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：子宮腺肌病，E-mail:273140954@qq.com。

R711.74

A

1000-2715(2017)02-0177-03