生物塑化技術(shù)的改進(jìn)措施研究

王煥文，向長(zhǎng)和，劉洪喜，夏 釩，饒利兵

（1.銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，貴州 銅仁 554300；2.湖南醫(yī)藥學(xué)院醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，湖南 懷化 418000）

生物塑化技術(shù)的改進(jìn)措施研究

王煥文1，向長(zhǎng)和2，劉洪喜1，夏 釩2，饒利兵2

（1.銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院護(hù)理學(xué)院，貴州 銅仁 554300；2.湖南醫(yī)藥學(xué)院醫(yī)學(xué)形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，湖南 懷化 418000）

目的為生物塑化技術(shù)基本設(shè)備的改進(jìn)、研究塑化劑新以及配方操作方法的革新。具體而言，新鮮標(biāo)本經(jīng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的福爾馬林溶液灌注固定，經(jīng)過(guò)精細(xì)解剖、雙氧水處理，在4℃冰箱中進(jìn)行脫水脫脂后將標(biāo)本浸入盛704硅橡膠的－25℃自動(dòng)恒溫真空箱內(nèi)進(jìn)行浸漬，最后進(jìn)行硬化處理。結(jié)果表明，制作出的塑化標(biāo)本色澤美觀、豐滿(mǎn)、彈性好，解決了標(biāo)本塌陷、外型不飽滿(mǎn)的問(wèn)題。

生物塑化；塑化劑；標(biāo)本；解剖

生物塑化技術(shù)是將高分子塑化材料與真空負(fù)壓物理學(xué)與生物學(xué)研究相結(jié)合，用于處理、保存生物標(biāo)本的一種技術(shù)，塑化技術(shù)引進(jìn)以來(lái)，我國(guó)人體解剖學(xué)界對(duì)此非常重視，有很多家學(xué)校和科研單位都開(kāi)展相關(guān)的應(yīng)用研究并取得了非常好的成果。

由于生物塑化技術(shù)復(fù)雜、制作周期長(zhǎng)以及設(shè)備昂貴，因此，在研究該項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中，結(jié)合實(shí)踐進(jìn)行了生物塑化技術(shù)設(shè)備的一些改進(jìn)，比如調(diào)整塑化劑配方的比例、精簡(jiǎn)操作方法，制作了人體解剖學(xué)教學(xué)標(biāo)本和生物塑化館，取得了預(yù)期效果，以期為塑化技術(shù)操作人員提供參考，也為生物塑化技術(shù)的研究積累資料。

1 基本設(shè)備的改進(jìn)

1.1 恒溫真空箱

恒溫真空箱由真空泵、低溫壓縮機(jī)組、數(shù)控制顯示儀、容器箱等組成，箱內(nèi)最低的溫度可以達(dá)到－50℃。

1.2 高壓注射泵

高壓注射泵主要包括不銹鋼容器、不銹鋼壓力注射針頭、空壓機(jī)、注射針頭。此外，還包括恒溫烤箱。

2 塑化劑新配方

2.1 塑化劑

塑化劑包括704硅橡膠、硅酸乙酯28、二丁基錫二月桂酸酯、白電油等。

2.2 脫水劑

采用丙酮脫水，用于最后步驟脫水的丙酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于99.9%.

3 操作方法的革新

3.1 標(biāo)本固定

將新鮮的標(biāo)本經(jīng)過(guò)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的福爾馬林溶液進(jìn)行灌注固定，進(jìn)行灌注之后，再將標(biāo)本浸入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的福爾馬林中，固定時(shí)間最少半年以上。

3.2 軟體標(biāo)本制備

經(jīng)福爾馬林防腐固定后的人體標(biāo)本，根據(jù)需要做精細(xì)解剖后，先雙氧水處理后用自來(lái)水沖洗兩三天，盡可能地去除標(biāo)本殘留的福爾馬林，以確保塑化效果。

3.3 標(biāo)本脫水脫脂

脫水脫脂共分為4個(gè)步驟，整個(gè)過(guò)程在4℃冰箱中進(jìn)行，丙酮的用量為標(biāo)本質(zhì)量的10倍，標(biāo)本每1kg用丙酮10L。每一步丙酮浸泡時(shí)間為五六天，浸泡共約20～24d。

1）喘證急性加重期；2）排除間質(zhì)性肺病，肺癌等其他需要治療的慢性肺部疾病；合并嚴(yán)重的呼吸、循環(huán)、泌尿、血液、神經(jīng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等疾病、精神患者、惡性腫瘤、傳染病患者；妊娠期或哺乳期婦女；近半年內(nèi)已接受過(guò)中藥貼敷治療、刮痧、穴位拔罐的患者；3）貼敷穴位、刮痧部位有皮損或瘢痕體質(zhì)者，及對(duì)藥物或敷料特別敏感的患者；4）研究者認(rèn)為不適合參加本研究者。

3.4 標(biāo)本真空浸泡

3.4.1 浸泡準(zhǔn)備

在標(biāo)本浸泡前兩天將704硅橡膠倒入－25℃恒溫真空箱中的塑化容器內(nèi)；將標(biāo)本快速?gòu)拿撍畡┲腥〕?，在丙酮揮發(fā)至標(biāo)本前置入塑化劑內(nèi)，避免丙酮揮發(fā)、標(biāo)本表面變干影響塑化效果；標(biāo)本脫水后的比塑化劑輕，將標(biāo)本位置擺正后用塑料制品墊壓入塑化劑中，使標(biāo)本完全浸于塑化劑中。

3.4.2 浸漬過(guò)程

浸泡整個(gè)時(shí)間的長(zhǎng)短與標(biāo)本的大小有關(guān)，一般歷時(shí)14～18d，分為2個(gè)階段，前8天為第一階段，余下的為第二階段，期間需注意調(diào)節(jié)壓力。

將第一階段的壓力控制在10kPa，將第二階段的壓力控制在1kPa，在負(fù)壓條件下，使標(biāo)本內(nèi)的丙酮揮發(fā)，并產(chǎn)生氣泡冒出，恒溫真空箱自動(dòng)抽出。壓力的降低是要逐步進(jìn)行的，能看見(jiàn)不斷單個(gè)氣泡產(chǎn)生為合適。最后階段是在真空狀態(tài)下觀察的，如果沒(méi)有氣泡，則表示標(biāo)本丙酮已經(jīng)被塑化劑所代替，表面該過(guò)程已完成。

3.5 硬化處理

3.5.1 高壓注射

將硅橡膠與硅酸乙酯28按10∶1比例混合充分拌勻后，裝入壓力注射泵容器內(nèi)，發(fā)動(dòng)空氣壓縮機(jī)，待不銹鋼容器到達(dá)一定氣壓，壓縮機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，打開(kāi)閥門(mén)，將真空滲透過(guò)的標(biāo)本進(jìn)行注射，長(zhǎng)肌自肌起點(diǎn)處進(jìn)針，然后注射針頭從前往后退，對(duì)實(shí)質(zhì)性器官進(jìn)行壓力灌注時(shí)，應(yīng)在凹陷部位、隱蔽部位扎針，選擇門(mén)部（如肝門(mén)、腎門(mén)、脾門(mén)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，注意其外形變化，避免脹破；對(duì)肌肉灌注的原則是先淺后深、先遠(yuǎn)后近地注射充盈。

3.5.2 定型

將注射完畢的標(biāo)本掛在標(biāo)本定型架上，晾掛1d直至沒(méi)有太多的塑化劑滴下為止，然后對(duì)標(biāo)本進(jìn)行定型。

3.5.3 催化硬化

為了催化硅橡膠與硅酸乙酯28的固化速度，將二丁基錫二月桂酸酯與白電油按1∶1比例混合充分拌勻后，采用醫(yī)用注射器將其催化劑注射在標(biāo)本中，盡量保證催化劑能達(dá)到標(biāo)本每個(gè)地方。

3.5.4 烘干

催化硬化過(guò)程用時(shí)3d后，逐漸變得黏稠、硬化，移到恒溫烤箱進(jìn)行烘干，直至固化。

3.5.5 修整

經(jīng)硬化處理的標(biāo)本與周?chē)嘤嗟乃芑瘎┕袒癁橐惑w，需要精細(xì)修潔、染色。

4 結(jié)果

利用本套自主研發(fā)的設(shè)備和塑化劑制備出的塑化標(biāo)本從外觀看色澤美觀、豐滿(mǎn)、彈性好，毗鄰關(guān)系明確，解決了標(biāo)本塌陷、外型不飽滿(mǎn)的問(wèn)題，此標(biāo)本應(yīng)用在教學(xué)上，因其無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)刺激性，利于學(xué)生喜歡，達(dá)到了預(yù)期效果。

5 討論

5.1 基本設(shè)備的設(shè)計(jì)

結(jié)合實(shí)際情況，我們自主研制了一套自動(dòng)恒溫真空箱和一套不銹鋼高壓注射泵。

5.1.1 自動(dòng)恒溫真空箱的設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)多年的工作實(shí)踐，我們認(rèn)為低溫真空箱應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：①低溫裝置與真空壓力均需恒定在某一范圍內(nèi)，擬采用自動(dòng)控制系統(tǒng)；②箱體擬采用圓柱體；③真空箱開(kāi)啟門(mén)采用單扇加壓旋轉(zhuǎn)密封門(mén)，較框式箱體使用方便；④箱體外置方便實(shí)用的標(biāo)本浸漬觀察窗。

本設(shè)備采用數(shù)顯控制系統(tǒng)，真空箱由傳統(tǒng)的長(zhǎng)方體改造為密封的圓柱體，僅留真空泵、壓縮機(jī)組和測(cè)溫、壓儀管道通過(guò)的孔道及一個(gè)單開(kāi)門(mén)，箱內(nèi)密封效果好，可到達(dá)真空狀態(tài)，溫度可達(dá)－50℃。真空箱室內(nèi)置不銹鋼抽屜和不銹鋼抽屜路軌，留有密封透明的觀察窗，操作方便。

5.1.2 設(shè)計(jì)倒置的圓錐體

根據(jù)物理學(xué)原理，在外力恒定，受力面積越小則壓力越大，設(shè)計(jì)為圓錐體使出口處塑化劑的壓力增大，塑化劑能夠克服阻力，注射到標(biāo)本內(nèi)部。

5.2 塑化劑新配方

塑化標(biāo)本制作的關(guān)鍵在于選擇塑化劑，我們借鑒有關(guān)專(zhuān)家的方法，自行與公司聯(lián)系，配制出了一系列的塑化劑。配制的塑化劑具有以下特點(diǎn)：黏稠度低、無(wú)色透明、低溫長(zhǎng)期保存；可回收，硬化后彈性較好。塑化劑主材料是704硅橡膠（黏度2000A），交聯(lián)劑為硅酸乙酯28，催化劑為二丁基錫二月桂酸酯。為了防止塑化劑硬化速度過(guò)快，造成標(biāo)本局部硬化不徹底而出現(xiàn)標(biāo)本放置時(shí)間長(zhǎng)滴漏塑化劑，增添白電油，為稀釋劑，使催化劑滲透到標(biāo)本每個(gè)地方，保證了塑化標(biāo)本的質(zhì)量。

5.3 操作方法的革新

5.3.1 精細(xì)解剖標(biāo)本的特殊處理

精細(xì)解剖的標(biāo)本經(jīng)雙氧水處理，使組織疏松，有利于真空浸漬。細(xì)流水沖洗兩三天，盡量除去殘留在標(biāo)本中福爾馬林，提高塑化標(biāo)本質(zhì)量。

5.3.2 真空浸漬要點(diǎn)

待浸漬的標(biāo)本放入塑化劑前，塑化劑預(yù)先冷凍；脫水后的標(biāo)本始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)；標(biāo)本在整個(gè)浸漬過(guò)程中要全浸泡于塑化劑中；真空箱內(nèi)的負(fù)壓梯度提升。

［1］李忠華，王興海.解剖學(xué)技術(shù)［M］.北京：人民衛(wèi)生出版社，1997.

［2］邵旭建，張國(guó)杰，劉志才，等.硅橡膠塑化標(biāo)本制作技術(shù)介紹［J］.青島大學(xué)醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2005，41（01）.

［3］劉健華，李澤宇，劉暢，等.用控溫加熱法制作生物塑化標(biāo)本［J］.解剖學(xué)研究，2007，29（05）.

〔編輯：張思楠〕

R322

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2017.17.137

2095－6835（2017）17－0137－02

向長(zhǎng)和（1980—），湖南懷化人，本科，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向?yàn)槿梭w解剖學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與實(shí)驗(yàn)技術(shù)。