背景与目的:女性绝育方法的研究已有数百年历史,先后诞生了近200多种绝育方法。研制理想的输卵管绝育器是目前生殖避孕研究的热点。以往输卵管绝育所用的物理方法如输卵管栓或环,不能完善地解决避孕效果的问题,因而其应用前景受到限制。形状记忆高分子材料能够以微创或无创伤的方式植入体内,在体温的刺激下能够发生形状的改变,实现其功能性,因此在生物医学领域具有重要的应用价值。将形状记忆材料作为避孕节育材料,在体外加工成一定的形状,通过宫腔镜以无创伤手术植入输卵管,在体温的刺激下可以回复形状,堵塞输卵管,起到避孕目的。本课题组在前期研究中已利用聚乳酸为基础合成了具有形状记忆功能的高分子材料,并证实了其具有良好的生物安全性和组织相容性。本研究以兔及人输卵管解剖测量数据为基础,设计研制成D,L-聚乳酸基输卵管绝育器,观察其形状记忆特性,再以临时形状植入于兔输卵管内,通过体温的作用恢复成初始形状而堵塞输卵管,进一步观察该绝育器在动物体内的生物降解性以及输卵管黏膜增生反应,并采用亚甲蓝通液和子宫输卵管碘油造影观察输卵管堵塞效果,最后通过抗生育实验观察避孕效果,为下一步临床实验提供依据。实验方法:一、输卵管绝育器的设计及形状记忆性能测试。以人和兔输卵管解剖测量数据为基础设计输卵管绝育器,采用注塑成型的方法制作绝育器。通过拉伸试验考察变形量、变形温度、回复温度对于形状记忆回复率的影响。二、选择雌性新西兰兔为实验动物,分为实验组和对照组,将形状记忆输卵管绝育器通过手术的方式植入实验组兔双侧输卵管内,对照组行假手术,不植入绝育器。1.通过图像分析系统测量植入绝育器后不同时间兔输卵管内外径、粘膜厚度、肌层厚度值以及观察输卵管组织学改变。2.通过体内实时降解试验考察形状记忆输卵管绝育器的降解性能,评价指标为失重率的变化。3.通过亚甲兰通液实验以及子宫输卵管碘油造影观察形状记忆输卵管绝育器植入兔输卵管后对输卵管的堵塞效果。4.通过合笼实验观察抗生育效果。结果:一、制作了螺旋杆形输卵管绝育器。当绝育器形变量为100%时,形状回复率为93.2%,形变量为200%时,形状回复率下降到85%。形变温度在玻璃化温度以上5℃具有较好的形状记忆特性,当形变温度升至玻璃化温度以上25℃时,形状回复率下降较快;绝育器的起始回复温度为30℃,在玻璃化转变温度附近,形变回复速率达到最快,回复温度越高,形状回复时间越短。二、绝育器植入兔输卵管后,迅速由临时形状回复成为初始形状,并且随输卵管形状的改变而变形扭曲,绝育器短期内对输卵管上皮有急性炎性刺激作用,随着绝育器材料降解,输卵管上皮炎性反应转为慢性纤维组织增生。1.术后4周、12周、24周、48周实验组和对照组,输卵管内径及黏膜层测量值分别为1.41±0.13mm,0.92±0.27mm,0.51±0.18mm,0.03±0.01mm,0.59±0.30mm和0.08±0.06mm,0.38±0.15mm,0.53±0.20mm,0.90±0.24mm,0.31±0.15mm,术后48周实验组与对照组比较有统计学意义(P<0.01)。2.体内降解实验:形状记忆输卵管绝育器的失重率在植入4周前呈缓慢上升趋势,4周时失重率为14.2%,至12周时失重率为72.5%,与体外降解时的7.2%和38.0%比较有统计学意义(P<0.01)。3.输卵管亚甲兰通液和碘油造影实验:术后4周实验组兔输卵管堵塞率为98.3%,对照组兔输卵管堵塞率为0,术后24周实验组兔输卵管堵塞率为96.6%,对照组兔输卵管堵塞率为5.0%:术后12周和24周兔子宫输卵管碘油造影观察发现实验组兔双侧子宫显影,双侧输卵管未显影,对照组兔双侧子宫及输卵管显影。4.抗生育实验:植入输卵管绝育器后第2月的避孕率为98.75%,对照组兔避孕率为10%;第4月的避孕率为97.47%,第6月至第12月避孕率均为100%。结论:一、成功制备了易于植入及固定的输卵管绝育器,绝育器具有良好的形状记忆性能。二、形状记忆输卵管绝育器植入兔输卵管后,堵塞效果良好,可以达到安全、高效、持久的避孕效果。绝育器在体内的降解速率与输卵管组织中纤维增生速率相匹配,是输卵管堵塞成功的关键因素,同时也是该输卵管绝育器避孕成功的基础。