李勝男,羅 嚴(yán),高婉月,白志坤,羅繼龍★
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物醫(yī)學(xué)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物與比較醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150030;2.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150030)
人們一直在努力研究尸體防腐并保持其完整,例如古埃及木乃伊和20世紀(jì)的低溫保存。同時(shí)人們對形態(tài)學(xué)的興趣也使研究人員保存人體組織來研究其解剖結(jié)構(gòu)。保存過程中最重要的進(jìn)展是1896年福爾馬林的引入,但其刺激性氣味和致病性也很大程度上限制了其應(yīng)用。在解剖保存技術(shù)上的突破是1978年馮·哈根斯發(fā)明了塑化技術(shù)。該技術(shù)包括浸漬和包埋兩種方法,即用可固化的聚合物如硅樹脂、環(huán)氧樹脂或聚酯取代生物組織中的水和脂質(zhì)。這些聚合物隨后會硬化,產(chǎn)生干燥、無味、耐用的器官標(biāo)本或人體切片。因此,這種方法非常適合制作博物館標(biāo)本來教授人體大體解剖學(xué)。隨后發(fā)展起來的塑化薄層為斷層解剖提供了一個(gè)很好的工具。但生物塑化技術(shù)也存在諸如價(jià)格較貴,技術(shù)難度大等問題,因此研究人員也在探索簡單的替代方案。我們之前用水晶滴膠嘗試包埋雞心切片,獲得的薄層包埋結(jié)果不錯(cuò)。
家畜解剖學(xué)作為動物醫(yī)學(xué)專業(yè)第一門專業(yè)基礎(chǔ)課,一直是醫(yī)學(xué)生難以逾越的課程之一。尤其是在學(xué)習(xí)肌學(xué)的內(nèi)容,因其在機(jī)體內(nèi)分布廣泛、錯(cuò)綜復(fù)雜,普通標(biāo)本無法展現(xiàn)肌肉之間的層疊關(guān)系,故需要一款模型標(biāo)本輔助學(xué)習(xí)?,F(xiàn)階段制作或購買橫截面標(biāo)本價(jià)格高,因此本研究選擇用犬前肢制作橫截面滴膠包埋標(biāo)本來解決現(xiàn)階段橫截面教具的不足,使學(xué)生能夠做到理論聯(lián)系實(shí)際以掌握各肌肉局部位置的層次位置。現(xiàn)將制作過程報(bào)道如下。
1.1 材 料犬、手術(shù)刀及手術(shù)刀片、止血鉗、手術(shù)剪、眼科剪、紗布、粗繩、注射器(20mL、10mL、5mL、1mL)、導(dǎo)引管、標(biāo)本瓶、泡沫板、大頭針、廢物缸、兔固定架、燒杯、玻璃棒、滴膠(A、B膠),量筒、精確電子秤、膠頭滴管、干棉花、酒精棉球、甲醛溶液、水、無水乙醇、鹿眠寶、燒堿。
1.2 制作方法本文選用健康成犬作為標(biāo)本制作對象,其前肢大小適中,肌肉明顯,形態(tài)較好。根據(jù)犬的體重配好麻藥,采用靜脈注射方式將犬麻醉,待麻醉起效后,暴露出犬的頸動脈,動脈兩端用止血鉗夾住,插入套管,打開近心端的止血鉗,輕輕壓迫胸部,盡可能大量放血致死。在肚臍處、腹中線做皮膚切口,環(huán)繞前肢肘部做切口,再繼續(xù)沿中線向上到頸部及耳后做切口,沿這些切口剝離皮膚,盡量處理干凈皮肌和筋膜,使肌肉完整暴露。切開胸淺肌的降部與其背部的橫部。同樣處理方法,將胸深肌切開。隨后在鎖骨劃處切斷,保留臂頭肌,切斷斜方肌、菱形肌、肩胛橫突肌,將腹鋸肌和前肢之間切斷。前肢全部卸下,用流水進(jìn)行反復(fù)清洗直至表面沒有殘留毛發(fā)血漬。
5%~10%甲醛溶液作為防腐固定劑進(jìn)行固定,若處理時(shí)由于肌肉過厚無法實(shí)現(xiàn)完全固定,可以通過注射局部方法進(jìn)行加速固定。根據(jù)前肢大小,盡量保持肢體的伸展性,以便切割到拐角處遇到障礙,將保持之后的前肢放入10%甲醛溶液中保存1個(gè)月。將固定好的前肢取出,用流水沖洗3d,直至標(biāo)本無明顯甲醛味道。犬類前肢較大,故切成3~5cm厚的橫截面。用線鋸進(jìn)行肌肉環(huán)切,遇到血管、肌腱、韌帶等其他部位需要用手術(shù)刀進(jìn)行仔細(xì)切割修飾。最后采用線鋸將骨頭切斷,盡量保持骨頭完整性,切面整齊。
采用燒堿(96%的氫氧化鈉粗制品)通過氫氧化鈉皂化脫脂反應(yīng)進(jìn)行脫水脫脂。選用已切制好的橫截面標(biāo)本,將截面處碎肉碎渣清理干凈,分清組織結(jié)構(gòu)。在室溫條件下,用6%氫氧化鈉溶液對標(biāo)本進(jìn)行脫脂處理。在脫脂過程中,可以采用物理機(jī)械方法對標(biāo)本進(jìn)行擠壓,直至脂肪和脂肪酸鈉的穩(wěn)定溶液以泡沫形式全部溢出,無現(xiàn)象發(fā)生即可。用5%雙氧水浸泡24h,直至標(biāo)本表面發(fā)白即可。最后經(jīng)雙氧水漂白之后,取出標(biāo)本晾干至無水滴滲出,在外表面涂抹甘油與酒精混合液,持續(xù)15d。將脫水脫脂完成的標(biāo)本整理肌肉板塊紋路,對應(yīng)相應(yīng)肌肉紋路板塊畫出對應(yīng)簡圖,使學(xué)生更易對應(yīng)理解,作為輔助教具進(jìn)行教學(xué)。
最后,采用高清滴膠(硬質(zhì)環(huán)氧樹脂A、B膠)進(jìn)行標(biāo)本保存流程,滴膠標(biāo)本成品具有粘度低,透明度高,耐黃變等特點(diǎn),可充分體現(xiàn)教具的方便性及美觀性。高清滴膠的A膠、B膠混合時(shí)需要按照A膠和B膠的混合比例2.5:1(或者質(zhì)量比3:1)進(jìn)行配置。將A膠和B膠攪拌均勻后還需要放置10min,以消除高清滴膠中的氣泡。選用合適模具,將混合好的滴膠先倒入一半。放入處理好的標(biāo)本,此時(shí)會出現(xiàn)少量氣泡,用上述方法再一次剔除氣泡。待稍凝固,再向模具中填滿滴膠,重復(fù)去除氣泡步驟。選取干凈通風(fēng)良好的位置風(fēng)干1周左右,直至干透進(jìn)行脫模。滴膠凝固后脫模邊角會有膠印結(jié)塊,需要打磨。用砂紙粗目到細(xì)目遞增目數(shù)打磨,依次遞增磨出高透光滑的感覺。打磨完成肌肉橫斷面教具制作就此完成。
成品由犬前肢肌肉橫截面標(biāo)本和對應(yīng)標(biāo)注簡圖組成。截面標(biāo)本由兩段組成,一段取于前肢上部,另一段取于前肢下部。單個(gè)截面標(biāo)本形狀為長40cm、寬30cm、高15cm的長方體,其表面光滑透明,可直接觀察到犬前肢肌肉分布情況。包埋標(biāo)本呈灰白色,肌肉組織間有明顯界限,展現(xiàn)出肌肉層疊結(jié)構(gòu)。標(biāo)注簡圖通過電腦繪制,打印而成,與標(biāo)本一一對應(yīng)。將該教具用于教學(xué)中,教師可在三維層面向?qū)W生展示各肌肉層疊關(guān)系。同時(shí),教師利用對應(yīng)簡圖可以對學(xué)生進(jìn)行考察,以來驗(yàn)證課堂效果,讓學(xué)生真正融會貫通,學(xué)有所成。該教具制作方法安全高效,通過簡單的學(xué)習(xí)即可上手制作。學(xué)生可以在教師的協(xié)助下用此方法制作本教具或其他標(biāo)本模型,既提升學(xué)生的動手能力和耐心程度,也讓學(xué)生在制作過程中鞏固課堂知識并會靈活運(yùn)用,最終達(dá)到寓教于樂目的。
本實(shí)驗(yàn)是制作犬前肢橫斷面滴膠包埋教具,該方法制作的標(biāo)本比現(xiàn)有的傳統(tǒng)的肌肉標(biāo)本更加立體,更加直觀的觀察到肌肉的位置關(guān)系,讓學(xué)生更好掌握肌肉位置關(guān)系。目前國內(nèi)教學(xué)都是以課本教學(xué)為主,肌肉相關(guān)的教具模型和標(biāo)本非常少,學(xué)習(xí)時(shí)沒有足夠的實(shí)踐教具,再加上本來肌肉相關(guān)知識難以掌握,導(dǎo)致學(xué)習(xí)這門課程的難度大大增加。國內(nèi)外對橫斷面標(biāo)本的制作大多停留在人體橫截標(biāo)本制作階段,通常是冷凍法來進(jìn)行固定,利用電動斷層帶鋸進(jìn)行切割,再通過樹脂進(jìn)行包埋保存。研究發(fā)現(xiàn)利用滴膠法制作包埋動物組織實(shí)驗(yàn),大多為心臟等內(nèi)臟器官,而肌肉等大型組織未有人嘗試。本研究采用滴膠法來進(jìn)行制作此標(biāo)本,進(jìn)而避免樹脂材料變黃、標(biāo)本本身變色等問題。在實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)動物選取上,我們考慮到作為教具首選應(yīng)為清晰明了,簡易輕便等目的,若用?;蝰R進(jìn)行制作,不僅花費(fèi)材料過多,而且耗期時(shí)間較長,且學(xué)生教師拿取極不方便,給教學(xué)帶來困難。而犬前肢大小適中,是清楚了解基本肌肉組織構(gòu)架的不錯(cuò)選擇。研究中的難點(diǎn)出現(xiàn)在脫水脫脂步驟中。固定之后直接采用滴膠包埋,標(biāo)本溢脂嚴(yán)重,成品中有許多乳絮狀物影響感觀。常規(guī)脫水脫脂會使用到丙酮,但其技術(shù)應(yīng)用時(shí)間較長過程麻煩冗長、技術(shù)復(fù)雜設(shè)備昂貴,而且易發(fā)生火災(zāi)。本研究采用燒堿進(jìn)行脫水脫脂,但濃度過高會造成肌肉腐蝕性損傷且不可逆,因此也需要注意使用濃度。研究已經(jīng)證明塑化薄層可以與成像研究相媲美,它提供了不同解剖結(jié)構(gòu)的精確視圖,以及在解剖學(xué)上相互聯(lián)系,提高了對放射學(xué)技術(shù)(CT或MR)獲得的圖像的理解,可以更好地解釋成像研究。而橫斷面包埋標(biāo)本可以看作是加厚型的薄層標(biāo)本,也可用于日常教學(xué),并在臨床科研領(lǐng)域發(fā)揮作用,進(jìn)而對學(xué)生臨床階段分析CT圖像、核磁圖像這種二維到三維跨越有良好輔助作用。
總之,本研究中報(bào)道的犬前肢橫斷面包埋教具制作方法容易操作且價(jià)格相對低廉,適合學(xué)生親自動手制作,為學(xué)生今后影像學(xué)的學(xué)習(xí)做好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),同時(shí)可以作為第二課堂實(shí)踐課鍛煉其動手能力。