立體冠狀動(dòng)脈模具在教學(xué)中的應(yīng)用

趙 煜，張 靜，王娜娜，潘大明

(杭州師范大學(xué)醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310036)

立體冠狀動(dòng)脈模具在教學(xué)中的應(yīng)用

趙 煜，張 靜，王娜娜，潘大明@

(杭州師范大學(xué)醫(yī)學(xué)院，浙江 杭州 310036)

目前在全國(guó)各個(gè)醫(yī)藥院校中所使用的冠狀動(dòng)脈教學(xué)模具、尸體標(biāo)本及教科書的圖例均不能完全展示冠狀動(dòng)脈的立體結(jié)構(gòu)，也不能看到心肌內(nèi)的冠狀動(dòng)脈。為解決這一難題，我們研發(fā)出了立體冠狀動(dòng)脈教學(xué)模具*。該模具能夠充分展示出冠狀動(dòng)脈的立體結(jié)構(gòu)，并且能夠清晰地看到位于主動(dòng)脈根部的冠狀動(dòng)脈開口、中空的冠狀動(dòng)脈及其分支，便于學(xué)生理解及掌握。

冠狀動(dòng)脈；立體；教學(xué)模具；教學(xué)應(yīng)用

Abstract: There is a problem in teaching that various medical colleges nationwide use the existing coronary artery mould,autopsy or textbook illustration to show the coronary artery, which can not fully demonstrate the three-dimensional structure of coronary and the intramyocardial coronary. To solve the problem, we r&d the stereoscopic teaching mould of coronary artery. This mould can adequately reveal the three-dimensional structure of coronary, and show the coronary ostium at the aortic root and the hollow coronary artery with its branches very clearly, so that the students can understand and master better and easier.

Keywords: coronary artery; stereoscopic; teaching mould; teaching application

心臟的形狀似一倒置的圓錐體，左右冠狀動(dòng)脈環(huán)繞心臟一周分布，這種動(dòng)脈的分布特點(diǎn)在去除心肌后恰似一頂王冠，故心臟的動(dòng)脈稱之為冠狀動(dòng)脈。冠狀動(dòng)脈的解剖結(jié)構(gòu)是每一個(gè)醫(yī)學(xué)生必須掌握的基礎(chǔ)知識(shí)。目前在全國(guó)各個(gè)醫(yī)藥院校中所使用的冠狀動(dòng)脈教學(xué)模具、尸體標(biāo)本及教科書的圖例均不能完全展示冠狀動(dòng)脈的立體結(jié)構(gòu)，也不能看到心肌內(nèi)的冠狀動(dòng)脈，如室間隔動(dòng)脈、房室結(jié)動(dòng)脈等[1]。為解決這一難題，我們研發(fā)出了立體冠狀動(dòng)脈教學(xué)模具。該模具的研制成功能解決上述教學(xué)中的不足，充分展示冠狀動(dòng)脈的立體結(jié)構(gòu)，并且能夠清晰地看到位于主動(dòng)脈根部的冠狀動(dòng)脈開口、中空的冠狀動(dòng)脈及其分支，便于學(xué)生理解及掌握。

1 作品簡(jiǎn)介

該模具采用計(jì)算機(jī)三維建模，首先建立主動(dòng)脈根部的立體模型及其在舒張狀態(tài)下主動(dòng)脈的3個(gè)半月瓣關(guān)閉時(shí)的形態(tài)，接著依據(jù)冠狀動(dòng)脈實(shí)際走向及解剖而建立由主動(dòng)脈根部發(fā)出的左右冠狀動(dòng)脈及其分支。三維模型建成后，采用激光雕刻法在透明的水晶體內(nèi)建立去除心肌的中空的正常冠狀動(dòng)脈及其分支的立體模型。模具分為教師用(80×80×80 mm3)及學(xué)生用(50×50×50 mm3)2種。每一個(gè)模具均標(biāo)示出上(頂)、下(底)、左、右、前、后6個(gè)面，便于辨認(rèn)立體冠狀動(dòng)脈的方位及走向。該模具能夠清晰地展示出立體的冠狀動(dòng)脈及其分支(包括心肌內(nèi)的分支)，使得在水晶體內(nèi)的冠狀動(dòng)脈恰似一頂橫置的王冠，惟妙惟肖地演示出了冠狀動(dòng)脈名稱的緣由。當(dāng)該模具配以彩色燈光時(shí)，從前、后、左、右4個(gè)面觀看，左、右冠狀動(dòng)脈及主動(dòng)脈根部將分別顯示不同的顏色，更加有利于教學(xué)。模具通過燈光顏色的周期性變化可以演示出冠狀動(dòng)脈周期性的血流改變的特征。轉(zhuǎn)動(dòng)模具可以看到不同面的冠狀動(dòng)脈分支的形態(tài)，這種形態(tài)特征與冠狀動(dòng)脈造影時(shí)的形態(tài)特征相同，故該模具也有助于更好地學(xué)習(xí)及理解冠狀動(dòng)脈造影的影像學(xué)特征。

2 教學(xué)應(yīng)用

2.1 自然光線下的應(yīng)用

模具的整體觀： 可見在立體的透明水晶體內(nèi)呈現(xiàn)出上部的主動(dòng)脈根部及由此發(fā)出的管狀的左右冠狀動(dòng)脈及其分支，由于沒有心肌的遮蓋，能夠使整個(gè)冠狀動(dòng)脈及其分支的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與走向一覽無遺地展現(xiàn)出來，使其恰似一頂橫置的王冠。這種特征是其他現(xiàn)有的冠狀動(dòng)脈模具所不具備的，而且在6個(gè)面上也各有特點(diǎn)。

立體冠狀動(dòng)脈前面(front)及背面(back)觀：可見主動(dòng)脈根部及由此發(fā)出的左右冠狀動(dòng)脈。右冠狀動(dòng)脈自上而下依次發(fā)出向左的圓錐支與左冠狀動(dòng)脈的圓錐支相吻合、向上的竇房結(jié)支、向左的右室支及右緣支、向上的房室結(jié)支、向左的后降支。右冠狀動(dòng)脈前面觀時(shí)呈C形，左冠狀動(dòng)脈發(fā)出后隨即分出2支即左前降支及左旋支。左前降支向下依次發(fā)出向右的圓錐支、向下的第一及第二室間隔支、向左下的對(duì)角支，其末端與后降支吻合；左旋支向左向下依次發(fā)出向下的左緣支及左室后支，見圖1。

圖1 立體冠狀動(dòng)脈前面及背面觀

此兩面與現(xiàn)有冠狀動(dòng)脈模具對(duì)比所具備的特征：展示出了室間隔動(dòng)脈、房室結(jié)動(dòng)脈及竇房結(jié)動(dòng)脈。在前面觀時(shí)右冠狀動(dòng)脈呈C形，左冠狀動(dòng)脈同時(shí)看到其2個(gè)大的分支，這與該面在冠狀動(dòng)脈造影時(shí)的結(jié)果表現(xiàn)一致。這些特征可以用于去除心肌后左右冠狀動(dòng)脈的區(qū)別。

立體冠狀動(dòng)脈右側(cè)面(right)及左側(cè)面(left)觀：可見主動(dòng)脈根部及由此發(fā)出的左右冠狀動(dòng)脈。右冠狀動(dòng)脈的分支有部分重疊不易辨認(rèn)，可見向后的竇房結(jié)支、向上的房室結(jié)支、向前的后降支。左冠狀動(dòng)脈發(fā)出后清晰可見隨即分出的左前降支及左旋支，其部分分支重疊不易辨認(rèn)。左前降支向前向下可見對(duì)角支，左前降支的末端與后降支吻合；左旋支向下依次發(fā)出向前的左緣支及向后的左室后支，左室后支末端分支向前分布于左心室膈面，見圖2。

圖2 立體冠狀動(dòng)脈右側(cè)面及左側(cè)面觀

此兩面與現(xiàn)有冠狀動(dòng)脈模具對(duì)比所具備的特征：展示出了房室結(jié)動(dòng)脈及竇房結(jié)動(dòng)脈。同時(shí)展示出右冠狀動(dòng)脈及左冠狀動(dòng)脈的走向及分支特征，清楚地表現(xiàn)出左前降支的末端與后降支吻合的特征。

立體冠狀動(dòng)脈頂部(top)及底部(bottom)觀：可見主動(dòng)脈根部及3個(gè)關(guān)閉的主動(dòng)脈半月瓣，分別為前面的右冠瓣，有右冠狀動(dòng)脈開口；左前的左冠瓣，有左冠狀動(dòng)脈開口；后面的無冠瓣，無冠狀動(dòng)脈開口。3個(gè)半月瓣關(guān)閉后可見3個(gè)主動(dòng)脈竇。右冠狀動(dòng)脈向右前依次發(fā)出向后的竇房結(jié)支、向前的右室支、向后的右房支、向左前的后降支。左冠狀動(dòng)脈向左發(fā)出向前的左前降支及向左的左旋支。左前降支依次發(fā)出圓錐支、第一及第二室間隔支、對(duì)角支；左旋支發(fā)出向前的左緣支及向后的左室后支，見圖3。

此兩面與現(xiàn)有冠狀動(dòng)脈模具對(duì)比所具備的特征： 展示出了舒張期3個(gè)主動(dòng)脈瓣關(guān)閉情況及左、右冠狀動(dòng)脈的開口特點(diǎn)。完整地展現(xiàn)出了竇房結(jié)動(dòng)脈的形狀及走向。

圖3 立體冠狀動(dòng)脈頂部及底部觀

圖4 模具下方配以彩色燈光的立體冠狀動(dòng)脈4面觀

2.2 交替性彩色燈光的應(yīng)用

模具下方配以交替性彩色燈光的立體冠狀動(dòng)脈四面觀：從前、后、左、右4個(gè)面觀看，可見不同的冠狀動(dòng)脈交替性呈現(xiàn)出不同的顏色即右冠狀動(dòng)脈呈現(xiàn)出藍(lán)色、左冠狀動(dòng)脈呈現(xiàn)出紅色、主動(dòng)脈根部呈現(xiàn)出黃色，見圖4。左、右冠狀動(dòng)脈交替性顯色是該模具的特征之一。

2.3 周期性彩色燈光的應(yīng)用

通過模具下方彩色燈光周期性變化，使冠狀動(dòng)脈的顏色出現(xiàn)周期性改變，以此演示出冠狀動(dòng)脈周期性供血的特征。當(dāng)冠狀動(dòng)脈的顏色由紅色逐漸變?yōu)榘咨珪r(shí)預(yù)示心臟收縮期開始，冠狀動(dòng)脈血流逐漸減少；當(dāng)冠狀動(dòng)脈完全呈現(xiàn)白色時(shí)，預(yù)示為收縮末期，冠狀動(dòng)脈內(nèi)的血流達(dá)到最少。當(dāng)冠狀動(dòng)脈的顏色由白色逐漸變?yōu)榧t色時(shí)預(yù)示心臟舒張期開始，冠狀動(dòng)脈血流逐漸增加；當(dāng)冠狀動(dòng)脈完全呈現(xiàn)紅色時(shí)，預(yù)示為舒張末期，冠狀動(dòng)脈血流達(dá)到最多，見圖5。冠狀動(dòng)脈的顏色由紅色逐漸變?yōu)榘咨臅r(shí)間(收縮期)較短，而由白色逐漸變?yōu)榧t色的時(shí)間(舒張期)較長(zhǎng)，演示出心臟的舒張期長(zhǎng)于收縮期，同時(shí)也說明了心臟冠狀動(dòng)脈的供血出現(xiàn)在舒張期。這種冠狀動(dòng)脈供血特征的演示也是該模具的主要特征之一，這一功能是現(xiàn)有冠狀動(dòng)脈模具(包括心臟血管注塑模型)無法實(shí)現(xiàn)的。

收縮期冠狀動(dòng)脈血流減少呈現(xiàn)白色(A)；舒張期冠狀動(dòng)脈血流增加呈現(xiàn)紅色(B)。

該模具首次將立體的冠狀動(dòng)脈制作在透明的水晶體內(nèi)，這種制作方法有利于在不同的方位同時(shí)展現(xiàn)出立體的左、右冠狀動(dòng)脈及其分支的走向及形態(tài)。模具通過燈光顏色的變化可以使左右冠狀動(dòng)脈分別顯色，也可以演示出正常冠狀動(dòng)脈周期性的血流改變特點(diǎn)。這種模具的研發(fā)成功，開創(chuàng)了一種新的教學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。由于該模具能夠直觀地展現(xiàn)出心臟的冠狀動(dòng)脈及其分支的方位及走向，其特征與冠狀動(dòng)脈造影的影像學(xué)特征相符合，故可以對(duì)照冠狀動(dòng)脈造影結(jié)果來講解冠狀動(dòng)脈病變的部位及其所支配心肌的血供情況。配以彩色燈光時(shí)，不同的冠狀動(dòng)脈將顯示不同的顏色，增加了美感效果。此外，該模具制作精巧、細(xì)致、美觀，便于保存，能重復(fù)使用，且永不變形，最適合于臨床教學(xué)之用，也便于學(xué)生隨身攜帶。

[1]柏樹令，應(yīng)大君. 系統(tǒng)解剖學(xué)[M].第8版. 北京：人民衛(wèi)生出版社，2013：186-200.

Theuseofstereoscopiccoronaryarterymouldinteaching

ZHAOYu，ZHANGJing，WANGNana，PANDaming@

(Medical college of Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China)

G642.0

A

1672-0024(2015)01-0008-04

*該模具于2014年10月獲得國(guó)家實(shí)用新型專利，專利號(hào)：201420384993.2

趙 煜(1993-)，女，云南昆明人，杭州師范大學(xué)醫(yī)學(xué)院2010級(jí)臨床專業(yè)心電模塊本科生

杭州師范大學(xué)2013-2014學(xué)年校級(jí)“挑戰(zhàn)杯”科研立項(xiàng)項(xiàng)目(No.1283XXM170)

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潘大明 pandaming1234@163.com