阴道刺激试验：医疗器械生物安全性评价的关键环节
一 试验目的与适用范围
- 核心目的： 评估医疗器械或其浸提液单次或多次接触阴道粘膜后，是否引发可逆性炎症红斑水肿分泌物异常或组织病理学改变等局部刺激反应。
- 适用器械：
- 宫内节育器（IUD）及其放置/取出器械
- 妇科用导管扩张器缝合线阴道超声探头
- 阴道给药器具避孕器具（隔膜宫颈帽）
- 月经用品（卫生棉条月经杯）
- 生物材料制成的阴道修补材料
- 诊断或治疗用阴道冲洗液/凝胶等
二 核心标准依据
- ISO 10993-10: 《医疗器械生物学评价 第10部分：刺激与皮肤致敏试验》是国际公认的核心标准。
- GB/T 16886.10: 中国国家标准（等同采用ISO 10993-10）。
- 其他相关标准： ISO 10993-12（样品制备）ISO 10993-2（动物福利）。
三 试验系统选择
- 首选动物： 新西兰白兔 (New Zealand White Rabbit)。因其阴道结构大小相对合适，对刺激反应较敏感，且易于操作和观察。
- 动物数量： 通常至少3只有效动物（根据统计学要求及法规可能调整）。设立阴性对照组（生理盐水）和/或阳性对照组（已知温和刺激物，如2%壬苯醇醚-9溶液）是必需的。
- 伦理要求: 严格遵守动物福利3R原则（替代减少优化），实验方案需经动物伦理委员会批准。
四 样品制备与给药
- 固体/植入器械：
- 根据器械预期用途和使用时间，制备合适尺寸（通常长度20-30mm，直径适中）的样品。
- 无菌处理。
- 直接植入实验动物阴道内（通常在穹窿部）。
- 若需模拟长期接触，可能需缝合固定或使用特殊装置。
- 液体/凝胶/浸提液：
- 浸提液制备： 按ISO 10993-12规定，采用生理盐水或棉籽油等适宜溶剂，在推荐条件下（如37°C，72小时）浸提器械材料。
- 给药体积： 通常每次1.0 mL（避免过度扩张阴道）。
- 给药方式： 使用无菌注射器或导管缓慢注入阴道深处（避免泄漏）。
- 给药周期与频率：
- 单次接触试验： 样品/浸提液接触阴道粘膜一次，接触时间根据器械临床使用时间设定（如1小时4小时24小时），之后移除样品或保留至观察期结束。
- 多次接触试验： 模拟重复使用（如卫生棉条冲洗液），通常每日给药一次，连续5天。每次给药后一定时间移除（如液体保留4-6小时）。
- 长期植入试验： 样品植入后保留指定周期（如1周4周12周或更长），期间定期观察。
五 临床观察与评分
- 观察频率： 每次给药/植入后以及移除后的指定时间点（如1244872小时），直至试验结束，每日至少观察一次。
- 观察指标：
- 外阴及阴道口： 红斑水肿分泌物（性质颜色量）溃烂坏死。
- 动物整体状态： 疼痛表现（如弓背磨牙）、活动度摄食饮水体重变化。
- 刺激反应评分： 采用Draize评分系统或标准中规定的评分表对红斑水肿分泌物等进行量化评分（0-4分）。
六 组织病理学检查
- 解剖时间点： 通常在末次接触/植入后24小时或48小时进行安乐死和解剖。
- 取材部位： 完整取出阴道组织（通常包括子宫颈阴道前/后壁），纵向切开。
- 肉眼观察： 记录粘膜充血出血糜烂溃疡分泌物附着组织粘连等异常。
- 组织处理： 立即用10%中性缓冲福尔马林溶液固定。
- 切片与染色： 标准石蜡包埋，切片（通常包括接触部位邻近部位），苏木精-伊红（H&E）染色。
- 镜下评估： 由经验丰富的病理学家在盲法下评估以下指标并评分（通常0-4分）：
- 上皮层：完整性变性坏死增生。
- 固有层/粘膜下层：炎细胞浸润（类型密度分布）充血水肿出血。
- 血管：血管炎血栓形成。
- 肌肉层：炎细胞浸润。
- 是否存在溃疡糜烂肉芽肿纤维化等。
七 数据分析与结果判定
- 数据汇总：
- 记录每只动物各时间点的临床观察评分（红斑水肿分泌物等）。
- 记录每只动物各取材部位的组织病理学评分（各项指标）。
- 计算组平均分及标准差。
- 结果判定原则：
- 与对照组比较： 试验组的平均刺激评分（临床和/或组织学）应显著性低于阳性对照，且与阴性对照无显著性差异或差异极小且在可接受范围内。
- 绝对评分参考： 结合标准要求（如ISO 10993-10附录中的描述性分级），若平均评分超过轻微刺激的阈值，则判定为有刺激作用。
- 组织学为核心： 即使临床观察无明显异常，显著的组织学改变（如深层炎症坏死）也应判定为阳性结果。
- 综合判断： 结合临床观察大体解剖和组织病理学结果进行整体评价，明确是否产生局部刺激性及其程度（无刺激极轻微轻微中度重度）。
- 可逆性评估： 若进行恢复期观察，需评估刺激反应是否可逆。
八 替代方法与未来趋势
- 体外方法探索： 利用重建人阴道上皮模型（如EpiVaginal™）进行细胞毒性炎症因子释放等测试，符合3R原则，可作为初筛或部分替代动物试验。但目前其预测阴道刺激性的完全有效性仍需进一步验证和法规认可。
- 机制研究： 结合分子生物学技术（如检测炎症因子mRNA或蛋白表达）深入探究刺激机制。
- 计算机模拟： 基于材料化学性质和已知生物学数据的计算机模型预测处于早期研究阶段。
九 试验关键考量点
- 样品代表性： 测试样品必须代表最终产品（包括材料工艺灭菌残留物）。
- 剂量相关性： 浸提浓度或接触面积/体积需考虑临床最大暴露量。
- 溶剂对照： 若使用非生理溶剂制备浸提液，必须设立溶剂对照组。
- 避免假阴性:
- 接触不足（时间短面积小浸提不充分）。
- 动物个体差异大数量不足。
- 观察不细致或评分标准不统一。
- 组织学取材部位不准确或切片未包含病变区域。
- 避免假阳性：
- 机械损伤（操作粗暴）。
- 感染（无菌操作不严）。
- 溶剂本身刺激或动物应激反应。
- 标准化操作： 所有操作（样品处理给药观察评分取材病理阅片）必须严格按照SOP执行，确保结果可靠可重复。
十 结论
阴道刺激试验是确保与阴道粘膜接触的医疗器械安全性的强制性评价环节。通过严谨的实验设计（遵循ISO 10993-10等标准）规范的动物操作细致的临床观察全面的组织病理学检查以及科学的数据分析，能够有效识别器械潜在的局部刺激性风险。随着科技发展，符合3R原则的体外替代方法将逐渐发挥更大作用，但现阶段规范的动物试验仍是评价阴道刺激性的基石方法，为医疗器械的临床安全应用提供至关重要的保障。
流程图：阴道刺激试验核心流程概览
器械识别 → 适用性判断 → 样品制备 → 动物分组与预处理 ↓ ↓ 标准选择依据 麻醉与样品给药/植入 ↓ ↓ 设定阴性/阳性对照 → 定期临床观察与评分 → 到期安乐死 ↓ ↓ 试验期间记录数据 → 阴道组织解剖与取材 → 固定、包埋、切片、染色 ↓ ↓ 数据初步整理 → 病理学家盲法阅片与组织学评分 ↓ ↓ 各组数据汇总统计 → 与对照组比较分析 → 综合判定刺激有无及程度 ↓ 撰写试验报告（结论）