硅胶仿子宫体模的建立及LNG弥散规律的实验研究

孙 翠，任晓艳，樊文艳，蒋成素，古衡芳，牟 萌，肖雁冰

(遵义医学院附属妇女儿童医院 妇科，贵州 遵义 563000)

临床医学研究

硅胶仿子宫体模的建立及LNG弥散规律的实验研究

孙 翠，任晓艳，樊文艳，蒋成素，古衡芳，牟 萌，肖雁冰

(遵义医学院附属妇女儿童医院 妇科，贵州 遵义 563000)

目的 建立一种硅胶仿子宫体模，用于评价左炔诺孕酮(LNG)弥散规律。方法 以硅胶为主体成分制成仿子宫体模，把左炔诺孕酮置入其体腔中。将体模置于37 ℃恒温箱中30、60 d后，以10 mm为间距分别于两侧壁切片。取15 g的切片置于无水乙醇溶液中，24 h后测量该溶液中LNG的吸光度。结果 硅胶仿子宫体模完全透明，质地均匀。放置仿子宫透明体模 30、 60 d后切片，各组所含LNG 浓度的两两比较均有统计学意义(P<0.01)。LNG在硅胶仿子宫体模的浓度随体腔内壁距离的增加呈递减趋势，其衰减符合线性规律。结论 硅胶仿子宫体模的建立和LNG在体模壁中的浓度梯度现象，为LNG宫内放置治疗某些妇科疾病提供了理论依据。

硅胶仿子宫体模；左炔诺孕酮；弥散规律；子宫腺肌病

子宫腺肌病是妇科常见病及多发病，发病率为1%～70%[1]，最常见的临床表现为异常子宫出血和痛经，通常伴有子宫体积的增大，严重影响患者身心健康和生活质量。左炔诺孕酮宫内节育系统(levonorgestrel-releasing intrauterine system，LNG-IUS)的药物成分为左炔诺孕酮(levonorgestrel，LNG)，LNG-IUS可显著改善患者症状，近年来被应用于子宫腺肌病的治疗。但对于子宫体积过大或病变严重者，LNG-IUS的治疗效果不明显，通常需要与其它治疗方式联合。我们的前期研究发现，单独使用LNG-IUS治疗子宫腺肌病存在“病灶阈值”现象，推测LNG在子宫肌壁应该存在一定的浓度梯度，当药物浓度递减至一定浓度时则失去治疗效果[2]。为此，本文研制了一种硅胶仿子宫透明体模，对LNG在硅胶仿子宫体模(silicone imitation urterin model，SIUM)的弥散规律进行初步研究，取得了预期的效果，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料 ①电子天平(梅特勒-托利多仪器有限公司，精确度0.1 mg)；②紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限公司)；③真空脱气机(XZ-1微型真空泵，上海辉创化学仪器有限公司)；④A、B两种组分的硅胶(东莞市国创有机硅胶有限公司)；⑤左炔诺孕酮标准品(SL8810，100 mg，北京索莱宝科技有限公司)；⑥仿子宫模具。

1.2 实验方法

1.2.1 仿子宫透明体模的制备 仿子宫体模主要由硅胶制备而成。由A、B两种组分的硅胶以重量比1∶1混合，在电动搅拌机下充分搅拌均匀，铸入仿子宫模具中。把已铸入硅胶的仿子宫模具在真空脱气机下脱气，室温下放置3～4 h后脱模，即形成硅胶仿子宫体模。

1.2.2 仿子宫透明体模的理化性质

1.2.2.1 SIUM的一般特性 观察体模的颜色、质地、稳定性。

1.2.2.2 密度测量 根据阿基米德定律,密度的计算方法如下:用电子天平称量出模型的质量为 m,用量筒量出所占有的体积为 V ,则可计算该物体的平均密度为ρ=m/V。

1.2.3 LNG吸光度标准曲线绘制 LNG在无水乙醇中浓度的测定利用紫外分光光度法。在吸收峰为345 nm处，精确秤取左炔诺孕酮标准品1、5、10、15、20 mg分别溶于50 mL无水乙醇中，在1～20 mg/50 mL范围内，在吸收峰为345 nm处测得LNG的吸光度(Y)与浓度(X)呈线性关系。Y=0.397 8X + 0.000 7， r=0.999 7 ，n=5 。

1.2.4 LNG在SIUM肌壁中浓度的测定 共取8个制成的SIUM待用。电子天平秤取LNG 标准品50 mg，溶于5 mL甘油中，充分搅拌均匀。仿子宫腔内注入左炔诺孕酮甘油混合溶液(LNG的浓度为0.1 mg/mL)，石蜡封存SIUM腔，倒置放置SIUM于37 ℃恒温水浴箱内。放置30、60 d后，8个SIUM分别以体腔壁为起点在距离SIUM腔壁(10±0.5、20±0.5、30±0.5、40±0.5) mm处分别切片，切片厚度为10 mm。以距离SIUM腔壁的距离分组：10、20、30、40 mm组，取15 g的SIUM切片(以切片中轴为中线)，放置于50 mL无水乙醇中，24 h后取5 mL该溶液，利用紫外分光光度计测量溶液中LNG的吸光度，并利用Y=0.397 8X + 0.000 7计算LNG浓度。

2 结果

2.1 硅胶仿子宫体模一般特性 制得的仿子宫体模呈完全透明性，质地较硬并富有弹性(见图1)。体模内部结构均匀，没有空洞及缝隙。常温空气中放置3月后观察体模的重量、体积及形状未见明显改变。该SIUM的密度为：1.04 g/mL。

图1 硅胶仿子宫体模

2.2 SIUM放置30、60 d后切片，比较各组切片之间浓度的变化情况 SIUM放置30、60 d后切片，测得10、20、30、40 mm组所含LNG浓度两两比较均有统计学意义(P<0.01)，其中放置SIUM 30、60 d后进行切片10、20、30、40 mm组浓度的均值均呈逐渐下降趋势(见图2)。放置30 d后10、20、30、40 mm组所含LNG浓度均值的下降趋势的线性回归方程为：Y=-0.024X + 0.114， r=0.984 ，n=32。放置60 d后10、20、30、40 mm组所含LNG浓度均值的下降趋势的线性回归方程为：Y=-0.024X + 0.112， r=0.987 ，n=32。

SIUM放置30、60 d后切片，10、20、30、40 mm组所含LNG的浓度分别同空白组比较均有统计学意义(P<0.01)。SIUM分别放置30、60 d后切片，同一切片距离组内不同放置时间点LNG浓度值的两两比较无统计学差异(P>0.05，见表1)。

表1 SIUM放置30、60 d后切片4组含有LNG浓度(mg/mL)情况(n=8)

组别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组之间两两比较P值，△P<0.01；SIUM放置30、60天后切片，10、20、30、40 mm组同空白组比较P值，*P<0.01。

图2 放置30、60 d后各组含LNG浓度均值的下降趋势

3 讨论

3.1 SIUM的特性 本研究结果表明，硅胶制作仿子宫体模具有均质透明、性质稳定以及与人体软组织(密度为1.05 g/mL[3],)密度相似的特点(密度为1.04 g/mL)。在形态方面，建立的SIUM模拟的是子宫内膜-肌层交界区(Endometrial-myometrial interface，EMI)。EMI是在MRI的T2加权像上呈现低信号区，这一区域同多种妇科疾病的发生发展相关[4-6]。EMI从组织学来源和组织学特点上均同外侧的子宫肌层不同[7]。本研究还表明，利用硅胶建立的仿子宫体模的可塑性强，在室温条件下放置3～4 h后自然固化，子宫体壁的厚度可根据模具的大小进行调整；SIUM放置3个月后重量、体积及形状未见明显改变，由于硅胶是一种惰性材料，能满足长时间放置。

3.2 LNG在SIUM中的弥散规律及对药物宫内缓释系统治疗妇科疾病的意义 本研究结果表明：①在放置相同的时间，LNG浓度的均值比较随切片距离SIUM腔的距离的增加近似呈线性下降，即LNG在SIUM壁中呈现浓度梯度现象。我们前期研究表明，单独使用LNG-IUS治疗子宫腺肌病存在“病灶阈值”现象[2]；Park等[8]在一篇关于LNG-IUS治疗疗效与子宫体积的关系中也分析，造成LNG-IUS治疗疗效差的原因可能为浆膜侧子宫肌层的LNG浓度较子宫内膜侧的LNG浓度低，即宫内放置LNG-IUS后不足以作用于整个子宫。本研究结果为宫内放置LNG-IUS治疗子宫腺肌病疗效同子宫肌壁厚度相关提供了实验佐证。本实验SIUM腔中LNG的最初浓度为 0.1 mg/mL，LNG借助甘油这一载体在SIUM壁中利用硅胶的孔径通过自由扩散的方式进行弥散，LNG弥散能力受硅胶孔径大小影响，在切片组10、20、30、40 mm组中LNG的浓度分别依赖于SIUM腔、10、20、30 mm组LNG浓度的变化而变化。②放置SIUM 30、60d后，在距离SIUM腔相同距离下各组切片比较LNG浓度的均值近似相同，即LNG在SIUM壁中弥散情况在短时间内不会随时间的改变而改变。有研究表明，使用LNG-IUS的患者外周血中LNG浓度在放置的第一个月中为150～450 pg/mL，而在放置2年后为外周血的约100 pg/mL[9]。虽然硅胶有一定孔径，但在相当长的时间内SIUM腔内LNG-IUS浓度远远高出SIUM壁中的浓度；并且硅胶有一定的吸附能力能使LNG的量在SIUM壁中形成小的LNG储存库，使LNG的浓度在SIUM壁中达到相对稳定的状态。本实验研究结果为LNG-IUS治疗子宫腺肌病时，筛选LNG-IUS治疗子宫腺肌病的最低有效浓度提供了实验依据，并且为LNG-IUS治疗某种妇科疾病的使用年限提供实验基础。

3.3 问题与展望 由于本研究制得的SIUM模型数目较少，放置时间尚短，在材料方面不能完全替代子宫肌层，且切片间距偏大，使本实验结果可能会存在一些偏差。因此，有必要在今后的研究中，继续找寻其他更接近子宫质地的制模材料，或以切除的子宫组织为主要成分，配以其他物质、制作出更类似于子宫肌层组织的仿子宫模型，以便更准确研究和评价LNG在仿子宫体模中的弥散规律。

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[收稿2017-01-16;修回2017-03-10]

(编辑：王福军)

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

国家自然科学基金资助项目(NO： 81660293)。

肖雁冰，男，博士，教授，硕士生导师，研究方向：子宫腺肌病，E-mail:273140954@qq.com。

R711.74

A

1000-2715(2017)02-0177-03