人體塑化標(biāo)本制作技術(shù)及研究進(jìn)展

侯鵬高，朱東波（綜述），樊 平（審校）

（1.安徽省皖北衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，安徽宿州 234000；2.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教研室，河北石家莊 050017）

人體塑化標(biāo)本制作技術(shù)及研究進(jìn)展

侯鵬高1，朱東波2（綜述），樊 平2（審校）

（1.安徽省皖北衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部，安徽宿州 234000；2.河北醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院解剖學(xué)教研室，河北石家莊 050017）

解剖學(xué)；標(biāo)本制備；研究進(jìn)展

塑化標(biāo)本制作技術(shù)是利用液態(tài)高分子化合物硅酮（silicone）即硅橡膠［1］，通過真空滲透手段進(jìn)入尸體內(nèi)，使其硬化，從而達(dá)到保存標(biāo)本的目的。利用該技術(shù)制作的人體標(biāo)本，具有無毒、無味、直觀、耐用和耐酸堿性好、可永久露天存放等特點(diǎn)。目前，我國大中專醫(yī)學(xué)院校人體解剖學(xué)教學(xué)中，仍多采用具有刺激性氣味的福爾馬林保存液保存尸體標(biāo)本，實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境差，對(duì)教師及學(xué)生身心健康影響很大，亦影響教學(xué)效果。然而，采用塑化標(biāo)本制作技術(shù)研制的人體解剖塑化標(biāo)本，徹底改善了解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)環(huán)境，保護(hù)了師生的身心健康，大大提高了教學(xué)效果。本文對(duì)塑化標(biāo)本制作技術(shù)的原理、分類、制作方法及研究應(yīng)用進(jìn)展簡(jiǎn)要綜述如下。

1 塑化標(biāo)本制作技術(shù)的基本原理

塑化標(biāo)本制作技術(shù)是利用高滲透脫水物質(zhì)置換組織細(xì)胞內(nèi)的水分，然后，再用高分子塑化劑置換高滲透脫水物質(zhì)，塑化劑在組織細(xì)胞內(nèi)固化，通過真空滲透手段進(jìn)入生物體內(nèi)，從而保存了組織細(xì)胞的形態(tài)，代替了組織中的水分，并通過硬化處理，使組織塑化，達(dá)到保存標(biāo)本的目的［2］。解剖后的標(biāo)本，首先經(jīng)過丙酮（酒精）脫水，再用具有高蒸發(fā)壓、低沸點(diǎn)（沸點(diǎn)為+56℃）特性的中間劑丙酮將水置換。由于其具有高蒸發(fā)壓、低沸點(diǎn)的特性，而塑化劑具有蒸發(fā)壓低、沸點(diǎn)高的特性，故在真空狀態(tài)下，丙酮從組織中滲出，并從塑化劑中游離出來，由液體變成氣體，經(jīng)真空泵排出。丙酮從組織中滲出后形成的空間，由塑化劑填充。同時(shí)丙酮具有脫水和脫脂的雙重作用，如直接用丙酮作脫水劑，則不再用其他試劑做中間劑，可大大縮短脫水時(shí)間。標(biāo)本在-20℃的丙酮中脫水［3］，可增加組織間隙，有利于丙酮與水之間進(jìn)行置換，也有利于在真空滲透階段塑化劑滲透到組織間隙內(nèi)，當(dāng)然，丙酮低溫脫水還可以減少其揮發(fā)，節(jié)約資源。

2 塑化標(biāo)本制作技術(shù)的分類

塑化標(biāo)本制作技術(shù)內(nèi)容廣泛，根據(jù)制作標(biāo)本的內(nèi)容不同，可分為大體標(biāo)本塑化技術(shù)和斷層標(biāo)本塑化包埋技術(shù)；根據(jù)塑化劑的主要成分不同又可分為硅橡膠滲透技術(shù)即大體標(biāo)本塑化技術(shù)、環(huán)氧樹脂透明技術(shù)、聚酯樹脂組織切片技術(shù)和聚酯乳膠包埋技術(shù)。硅橡膠滲透技術(shù)用于制作具有彈性的人體整體和離體器官、肢體的塑化標(biāo)本，可用于解剖學(xué)教學(xué)和人體科普展覽。環(huán)氧樹脂透明技術(shù)用于制作透明人體斷面塑化包埋標(biāo)本，可用于影像解剖學(xué)教學(xué)、也可用于CT及MIR診斷、形態(tài)學(xué)的研究。聚酯樹脂組織切片技術(shù)用于制作不透明的腦切片塑化包埋標(biāo)本，可用于解剖學(xué)教學(xué)及科研。聚酯乳膠包埋技術(shù)用于制作人體斷面塑化包埋標(biāo)本，包埋后的標(biāo)本脂肪發(fā)白、不透明，可用于解剖學(xué)教學(xué)和人體科普展覽。

3 塑化標(biāo)本制作技術(shù)的方法與步驟

3.1 防腐灌注與保存：選擇無腐敗、無殘傷的尸體，經(jīng)股動(dòng)脈、頸總動(dòng)脈或肱動(dòng)脈（任選其一）插管進(jìn)行常規(guī)福爾馬林溶液防腐灌注。尸體防腐固定10～12h后，組織已基本固定，不再發(fā)生形態(tài)改變。此時(shí)，可以撤掉定型的繃帶和塑料薄膜，移入5%的福爾馬林溶液中保存。如灌注15%福爾馬林溶液，保存2～3個(gè)月；如灌注10%福爾馬林溶液，保存6個(gè)月左右，即可進(jìn)行尸體解剖。當(dāng)然如能移入70%酒精內(nèi)再存放3個(gè)月，就可大大的降低福爾馬林的刺激氣味［4］。

制作顯示血管的塑化標(biāo)本時(shí)，其尸體材料解剖前應(yīng)在血管內(nèi)灌注充填劑。常用的充填劑有橡膠充填劑和改性聚苯乙烯充填劑。一般來說，灌注濃度由低到高，到手感壓力增大時(shí)停止。灌注后3d，即可進(jìn)行解剖［5］。

3.2 尸體解剖的要點(diǎn)與特殊要求：用于制作塑化標(biāo)本中的尸體解剖方法與一般大體標(biāo)本的解剖方法基本相同，但在某些環(huán)節(jié)上有一些特殊要求。

解剖肌肉標(biāo)本時(shí)，肌腹表面的深筋膜要盡量保留，因?yàn)樯罱钅?duì)肌纖維有保護(hù)作用，如果深筋膜破壞嚴(yán)重，在后期加壓灌注塑化劑時(shí)，易導(dǎo)致肌纖維或肌束斷裂；解剖每一塊肌肉時(shí)要把相鄰肌肉之間的間隔分開；長肌要把起止點(diǎn)暴露清楚，以便后期定型架空固定，顯示深層肌。

關(guān)于血管和神經(jīng)的解剖，解剖血管和神經(jīng)時(shí)，要特別注意保留各級(jí)分支，并修潔，以備后期血管縮短的修補(bǔ)，因?yàn)橛行┭芙?jīng)真空浸漬后變得較脆，縮短后其斷端對(duì)接非常困難［6］。關(guān)于骨連接標(biāo)本的解剖，制作骨連接標(biāo)本時(shí)，先要根據(jù)肌肉、血管和神經(jīng)的解剖要求進(jìn)行解剖，然后，分別把血管、神經(jīng)分離開來，再將每一塊肌肉的起止點(diǎn)切斷。關(guān)于整體肌肉標(biāo)本的內(nèi)臟掏取，制作全身肌標(biāo)本時(shí)，為減輕標(biāo)本質(zhì)量，不浪費(fèi)標(biāo)本和塑化劑，可將內(nèi)臟器官取出。方法是在腹部沿前正中線做矢狀切口，將內(nèi)臟整體掏出，切口在后期硬化時(shí)用一條深筋膜修復(fù)。關(guān)于空腔器官的處理，為防止空腔器官的內(nèi)容物（特別是腸道）混入塑化劑內(nèi)，在標(biāo)本制作時(shí)，應(yīng)盡量清除其內(nèi)容物。方法，在小腸剪數(shù)個(gè)直徑1.5～2.0cm的圓孔（間距不要太大），經(jīng)口插管至食管，反復(fù)向消化管內(nèi)注水，使其內(nèi)容物經(jīng)剪口處排出。

3.3 漂白、脫水、脫脂：漂白，經(jīng)丙酮脫水后的標(biāo)本，與空氣接觸時(shí)間略長，就會(huì)使標(biāo)本顏色加深，要進(jìn)行漂白處理。方法，可放入2%～3%過氧化氫中浸泡2d，然后于流水下緩慢沖洗1d，再放入清水中浸泡2d即可。脫水，酒精是單純性脫水劑，一般采用梯度脫水方法，即由低濃度到高濃度逐級(jí)脫水，濃度梯度為70%、80%、90%、95%至無水酒精，每一級(jí)脫水時(shí)間為3～4d；丙酮既是脫水劑，又是脫脂劑，具有脫水和脫脂雙重作用。進(jìn)行脫水前，標(biāo)本溫度要預(yù)先降至5℃24h，丙酮溫度要預(yù)先降至-25℃。丙酮用量是標(biāo)本體積的5～10倍，脫水時(shí)間為5周，中間更換3次丙酮。脫脂，標(biāo)本經(jīng)脫水后，還要進(jìn)行脫脂，若是常溫脫水，可延長1～2周，進(jìn)行脫脂；若是低溫脫水，需將標(biāo)本移出，至常溫的丙酮內(nèi)再進(jìn)行2～3周，進(jìn)行脫脂。

3.4 真空浸膠：真空浸膠是生物塑化技術(shù)的中心環(huán)節(jié)，在真空倉內(nèi)標(biāo)本要被塑化劑完全淹沒；標(biāo)本的浸漬時(shí)間與塑化劑的黏度和標(biāo)本的大小成正比（一般整體的肌肉、血管、神經(jīng)標(biāo)本和實(shí)質(zhì)性器官標(biāo)本需要4～5周，各類關(guān)節(jié)和空腔器官標(biāo)本需要2～3周）。第1階段壓力為-2kPa；第2階段壓力為-3.5～-4kPa；第3階段壓力為-5kPa；第4階段壓力為-6kPa；第5階段壓力為-6.5kPa；前4個(gè)階段3～7d，最后1個(gè)階段5～10d［7］。以達(dá)到每10cm2范圍、5min之內(nèi)少于2個(gè)氣泡，表示真空浸漬過程完成。

3.5 壓力灌注：壓力灌注是利用灌注裝置將塑化劑注入到組織內(nèi)，是一種強(qiáng)制浸漬手段，可加強(qiáng)塑化劑進(jìn)入組織內(nèi)，縮短真空浸漬時(shí)間。壓力灌注一般在每次調(diào)節(jié)真空壓力時(shí)進(jìn)行1次，共4次，壓力灌注次數(shù)越多，效果越好。對(duì)實(shí)質(zhì)性器官進(jìn)行壓力灌注時(shí)，應(yīng)選擇在“門”部（如肝門、腎門、脾門等）；對(duì)空腔器官灌注時(shí)多選擇在其系膜緣進(jìn)針注入塑化劑，應(yīng)注意其外形變化，不能使標(biāo)本脹破［8］；對(duì)肌肉灌注的原則是先淺后深，先遠(yuǎn)后近，注射充盈。

4 塑化標(biāo)本制作技術(shù)的進(jìn)展

塑化標(biāo)本制作技術(shù)是德國海德堡大學(xué)生物塑化研究所Dr.Gunther von Hagens博士從1978年到1990年，用了十幾年的時(shí)間研究出來的，并分別取得了德國、英國、美國、澳大利亞及南非等國家的專利，該研究所制作的人體塑化標(biāo)本，造型各異，內(nèi)容十分豐富，分別在日本大阪博物館、日本東京國立科學(xué)博物館及德國曼海姆博物館等地成功的進(jìn)行了展覽，引起了世界性的轟動(dòng)和各醫(yī)學(xué)院校的矚目，該技術(shù)是目前國際上最先進(jìn)的生物標(biāo)本保存技術(shù)，得到了世界各國醫(yī)學(xué)院校的公認(rèn)，并于1986年成立了國際生物塑化協(xié)會(huì)，先后在奧地利、澳大利亞等國召開了國際生物塑化會(huì)議，使塑化標(biāo)本制作技術(shù)的影響不斷擴(kuò)大，迅速在世界各地得到推廣［9-11］。我國也先后派技術(shù)人員到德國海德堡大學(xué)生物塑化研究所學(xué)習(xí)，香港、重慶、上海、大連、青島、沈陽和鄭州一些醫(yī)學(xué)院校也先后開展了塑化標(biāo)本制作，并舉辦塑化標(biāo)本技術(shù)學(xué)習(xí)班，發(fā)表了一些關(guān)于塑化標(biāo)本技術(shù)方面的學(xué)術(shù)文章，從而，不斷加深了有關(guān)人員對(duì)該技術(shù)的認(rèn)識(shí)，推動(dòng)了我國塑化標(biāo)本制作技術(shù)開展和研究。

5 塑化標(biāo)本制作技術(shù)在我國的發(fā)展?fàn)顩r

20世紀(jì)90年代初期，重慶第三軍醫(yī)大學(xué)人體解剖學(xué)教研室張紹祥教授［12］首先從德國引進(jìn)了塑化標(biāo)本制作技術(shù)的設(shè)備和包埋劑，并開展了環(huán)氧樹脂和多聚樹脂切片技術(shù)，制作了包括骨、腦、神經(jīng)、血管和顱底蝶鞍的薄片斷面標(biāo)本，并獲得了國家自然科學(xué)基金資助；大連醫(yī)科大學(xué)人體解剖學(xué)教研室隋鴻錦教授［13］在德國海德堡大學(xué)塑化標(biāo)本制作研究所Dr.Gunther von Hagens博士的資助下，成立了國內(nèi)規(guī)模最大的塑化標(biāo)本制作研究所，該所利用德國的塑化標(biāo)本制作設(shè)備和塑化劑，先后制作了多批高質(zhì)量的人體塑化標(biāo)本；上海醫(yī)科大學(xué)鄭中天教授［14］分別在香港中文大學(xué)人體解剖學(xué)教研室和南京塑化標(biāo)本制作實(shí)驗(yàn)工廠開展了常溫下塑化標(biāo)本制作技術(shù)的研究，利用自己研究制造的塑化劑和塑化設(shè)備，也制造了大體塑化標(biāo)本；青島大學(xué)楊成杰教授［15］采用常溫下和低溫下真空滲透技術(shù)，研究了塑化劑和有關(guān)塑化設(shè)備，也制作成功了大體塑化標(biāo)本。另外，廣東藥學(xué)院、鄭州醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校也開展了塑化標(biāo)本制作技術(shù)的研究和標(biāo)本制作［16］。

目前，利用塑化標(biāo)本制作技術(shù)研制的人體解剖標(biāo)本已在我國部分醫(yī)學(xué)院校的解剖學(xué)教學(xué)中得到應(yīng)用，由于其無刺激氣味，標(biāo)本生動(dòng)、形象、逼真，而且，保存時(shí)間長，動(dòng)脈、靜脈、神經(jīng)還可以分別用紅、蘭、黃著色［17］，受到了各醫(yī)學(xué)院校解剖學(xué)教研室老師的一致好評(píng)，也受到了學(xué)生的普遍歡迎?？梢灶A(yù)見，利用塑化標(biāo)本制作技術(shù)研制的人體解剖標(biāo)本，必將在我國廣泛應(yīng)用。

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（本文編輯：劉斯靜）

R322-3

A

1007-3205（2012）08-0977-04

2012-02-02；

2012-04-09

安徽省教育科研規(guī)劃立項(xiàng)課題（HBB09012）

侯鵬高（1957-），男，河北南宮人，安徽省皖北衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)部講師，醫(yī)學(xué)學(xué)士，從事人體解剖學(xué)研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2012.08.043