输尿管支架是泌尿外科手术中常用的植入材料,可扩张狭窄的输尿管以引流尿液入膀胱,促进输尿管吻合口的愈合,预防各种并发症。目前临床常用的输尿管支架主要由硅树脂和聚氨酯等不可降解材料制成。由于这些支架无法降解,又不能长期留滞体内,尚需二次手术取出。因此,研制一种可降解的输尿管支架,解决不可降解支架需要二次手术取出的弊端,具有十分重要的意义。目的:用聚乳酸和硫酸钡制备一种X光下可显影的螺旋形可降解输尿管支架,评估其体外降解性能和生物学相容性,制作比格犬输尿管火器弹片伤模型,并进行输尿管支架植入实验,探索该支架应用于动物输尿管火器弹片伤模型治疗的相关规律。以期提供一种治疗输尿管损伤的新型植入材料,解决不可降解支架需要二次手术取出的弊端,同时也为输尿管损伤的临床治疗提供动物实验资料。方法:1、螺旋形可降解输尿管支架的制备本研究将PLLA、PDLLA和硫酸钡按一定的质量比混合,采用溶液挥发法制备薄膜,再经切割、缠绕、烘干等工序制得螺旋形可降解输尿管支架。根据两种聚乳酸的配比不同,将支架分为A、B、C、D四组,其质量比分别为100/0,75/25,50/50,0/100。2、螺旋形可降解输尿管支架体外降解性能的表征将长约30 mm的支架浸于健康志愿者的尿液中,60 rpm、37℃振荡,每2天更换一次尿液。(1)大体形态:在0~10周用肉眼观察支架的大体形态。(2)膨胀率:分别在第0、2、4、6、8、14天取出支架,用电子游标卡尺测量支其外径,计算支架的膨胀率。(3)微观形貌和元素分析:分别在第0、1、2、3、4、5、6周取出支架,用扫描电子显微镜观察微观形貌,用附带的能量扩散X射线谱仪进行元素分析。(4)分子量及生物降解率:分别在第0、4周取出支架,用乌氏粘度计法检测支架中聚乳酸的分子量,计算生物降解率。3、螺旋形可降解输尿管支架材料生物学相容性的表征制备A、B、C、D四组薄膜,其成分配比与相应组的输尿管支架相同。(1)亲水性:对薄膜进行接触角测试,评价支架的亲水性(2)细胞相容性:薄膜经60Co辐照灭菌后种植相同密度的人血管平滑肌细胞,以细胞培养板为对照,分别将材料与细胞共培养3、5、7天后进行MTT值测试。(3)组织相容性:薄膜经60Co辐照灭菌后植入新西兰大白兔的皮下,分别于第4天和15天取样进行组织学切片观察。4、螺旋形可降解输尿管支架的动物实验研究制作比格犬输尿管火器弹片伤模型,将长50 mm的C组可降解支架植入一侧输尿管,以不可降解的聚氨酯材料双J管植入另一侧输尿管作为对照。分别于术后第40天、80天、120天将动物处死取样,进行影像学、材料学和病理组织学分析。结果:1、螺旋形可降解输尿管支架的制备本研究制备输尿管支架的工艺不需要大型仪器设备,简便易行,兼顾了科学性和可操作性。2、螺旋形可降解输尿管支架体外降解性能的表征(1)大体形态:随着降解时间的延长,支架由白色变为浅褐色,在表面有结晶形成。输尿管支架失去大体形态的时间在D组为7周,而其余三组则为10周。(2)膨胀率:C组膨胀率最大,D组次之,A、B两组支架膨胀率很小;各组支架膨胀率的变化在第8天时趋于稳定。(3)微观形貌和元素分析:随着降解时间的延长,支架表面和内部均出现孔洞,且孔洞的数目和体积逐渐增大;降解过程中有含钙结石沉积在支架表面。(4)分子量及生物降解率:第4周时,四组支架聚乳酸分子量大小的顺序为A >B>C>D,即生物降解率大小的顺序为A <B<C<D。3、螺旋形可降解输尿管支架材料生物学相容性的表征(1)亲水性:A、B、C、D四组薄膜的接触角依次减小,即亲水性依次增大。(2)细胞相容性:MTT结果显示各组支架材料均具有良好的细胞相容性,其中A、B、C三组优于细胞培养板组和D组。(3)组织相容性:各组材料均有良好的组织相容性,在第4天、15天均未见明显的炎症反应。4、螺旋形可降解输尿管支架的动物实验研究可降解支架与双J管植入动物体内,分别于术后40天、80天、120天观察,X光下的可视性均良好,未发生移位、脱落;管腔内均未见明显梗阻;术后40天时均发生轻度炎症反应,但后来逐渐减轻,以至消失。可降解支架表面始终无结石沉积,且支架随着植入时间的延长可逐渐降解,但至120天时仍未降解完全。双J管不发生降解,术后80天时表面有结石沉积;术后120天,结石斑块增大。结论:我们通过输尿管支架体外降解性能表征、生物学相容性表征和动物体内植入实验证明:C组可降解输尿管支架(PLA与硫酸钡质量比为4:1,PLLA与PDLLA质量比为50:50)在X光下可显影,具有良好的生物学相容性,在起到支撑引流作用的同时,能抑制输尿管结石的形成,且支架随着植入时间的延长可逐渐降解。经过进一步的完善,该螺旋形可降解支架将来有可能应用于输尿管损伤的临床治疗。