人體塑化標本制作技術及研究進展

侯鵬高，朱東波（綜述），樊 平（審校）

（1.安徽省皖北衛生職業學院基礎醫學部，安徽宿州 234000；2.河北醫科大學基礎醫學院解剖學教研室，河北石家莊 050017）

人體塑化標本制作技術及研究進展

侯鵬高1，朱東波2（綜述），樊 平2（審校）

（1.安徽省皖北衛生職業學院基礎醫學部，安徽宿州 234000；2.河北醫科大學基礎醫學院解剖學教研室，河北石家莊 050017）

解剖學；標本制備；研究進展

塑化標本制作技術是利用液態高分子化合物硅酮（silicone）即硅橡膠［1］，通過真空滲透手段進入尸體內，使其硬化，從而達到保存標本的目的。利用該技術制作的人體標本，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。目前，我國大中專醫學院校人體解剖學教學中，仍多采用具有刺激性氣味的福爾馬林保存液保存尸體標本，實驗教學環境差，對教師及學生身心健康影響很大，亦影響教學效果。然而，采用塑化標本制作技術研制的人體解剖塑化標本，徹底改善了解剖學實驗課的教學環境，保護了師生的身心健康，大大提高了教學效果。本文對塑化標本制作技術的原理、分類、制作方法及研究應用進展簡要綜述如下。

1 塑化標本制作技術的基本原理

塑化標本制作技術是利用高滲透脫水物質置換組織細胞內的水分，然后，再用高分子塑化劑置換高滲透脫水物質，塑化劑在組織細胞內固化，通過真空滲透手段進入生物體內，從而保存了組織細胞的形態，代替了組織中的水分，并通過硬化處理，使組織塑化，達到保存標本的目的［2］。解剖后的標本，首先經過丙酮（酒精）脫水，再用具有高蒸發壓、低沸點（沸點為+56℃）特性的中間劑丙酮將水置換。由于其具有高蒸發壓、低沸點的特性，而塑化劑具有蒸發壓低、沸點高的特性，故在真空狀態下，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，可大大縮短脫水時間。標本在-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，當然，丙酮低溫脫水還可以減少其揮發，節約資源。

2 塑化標本制作技術的分類

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

3 塑化標本制作技術的方法與步驟

3.1 防腐灌注與保存：選擇無腐敗、無殘傷的尸體，經股動脈、頸總動脈或肱動脈（任選其一）插管進行常規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，不再發生形態改變。此時，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個月；如灌注10%福爾馬林溶液，保存6個月左右，即可進行尸體解剖。當然如能移入70%酒精內再存放3個月，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本時，其尸體材料解剖前應在血管內灌注充填劑。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，到手感壓力增大時停止。灌注后3d，即可進行解剖［5］。

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

解剖肌肉標本時，肌腹表面的深筋膜要盡量保留，因為深筋膜對肌纖維有保護作用，如果深筋膜破壞嚴重，在后期加壓灌注塑化劑時，易導致肌纖維或肌束斷裂；解剖每一塊肌肉時要把相鄰肌肉之間的間隔分開；長肌要把起止點暴露清楚，以便后期定型架空固定，顯示深層肌。

關于血管和神經的解剖，解剖血管和神經時，要特別注意保留各級分支，并修潔，以備后期血管縮短的修補，因為有些血管經真空浸漬后變得較脆，縮短后其斷端對接非常困難［6］。關于骨連接標本的解剖，制作骨連接標本時，先要根據肌肉、血管和神經的解剖要求進行解剖，然后，分別把血管、神經分離開來，再將每一塊肌肉的起止點切斷。關于整體肌肉標本的內臟掏取，制作全身肌標本時，為減輕標本質量，不浪費標本和塑化劑，可將內臟器官取出。方法是在腹部沿前正中線做矢狀切口，將內臟整體掏出，切口在后期硬化時用一條深筋膜修復。關于空腔器官的處理，為防止空腔器官的內容物（特別是腸道）混入塑化劑內，在標本制作時，應盡量清除其內容物。方法，在小腸剪數個直徑1.5～2.0cm的圓孔（間距不要太大），經口插管至食管，反復向消化管內注水，使其內容物經剪口處排出。

3.3 漂白、脫水、脫脂：漂白，經丙酮脫水后的標本，與空氣接觸時間略長，就會使標本顏色加深，要進行漂白處理。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脫水，濃度梯度為70%、80%、90%、95%至無水酒精，每一級脫水時間為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。進行脫水前，標本溫度要預先降至5℃24h，丙酮溫度要預先降至-25℃。丙酮用量是標本體積的5～10倍，脫水時間為5周，中間更換3次丙酮。脫脂，標本經脫水后，還要進行脫脂，若是常溫脫水，可延長1～2周，進行脫脂；若是低溫脫水，需將標本移出，至常溫的丙酮內再進行2～3周，進行脫脂。

3.4 真空浸膠：真空浸膠是生物塑化技術的中心環節，在真空倉內標本要被塑化劑完全淹沒；標本的浸漬時間與塑化劑的黏度和標本的大小成正比（一般整體的肌肉、血管、神經標本和實質性器官標本需要4～5周，各類關節和空腔器官標本需要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個階段3～7d，最后1個階段5～10d［7］。以達到每10cm2范圍、5min之內少于2個氣泡，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，是一種強制浸漬手段，可加強塑化劑進入組織內，縮短真空浸漬時間。壓力灌注一般在每次調節真空壓力時進行1次，共4次，壓力灌注次數越多，效果越好。對實質性器官進行壓力灌注時，應選擇在“門”部（如肝門、腎門、脾門等）；對空腔器官灌注時多選擇在其系膜緣進針注入塑化劑，應注意其外形變化，不能使標本脹破［8］；對肌肉灌注的原則是先淺后深，先遠后近，注射充盈。

4 塑化標本制作技術的進展

塑化標本制作技術是德國海德堡大學生物塑化研究所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本，造型各異，內容十分豐富，分別在日本大阪博物館、日本東京國立科學博物館及德國曼海姆博物館等地成功的進行了展覽，引起了世界性的轟動和各醫學院校的矚目，該技術是目前國際上最先進的生物標本保存技術，得到了世界各國醫學院校的公認，并于1986年成立了國際生物塑化協會，先后在奧地利、澳大利亞等國召開了國際生物塑化會議，使塑化標本制作技術的影響不斷擴大，迅速在世界各地得到推廣［9-11］。我國也先后派技術人員到德國海德堡大學生物塑化研究所學習，香港、重慶、上海、大連、青島、沈陽和鄭州一些醫學院校也先后開展了塑化標本制作，并舉辦塑化標本技術學習班，發表了一些關于塑化標本技術方面的學術文章，從而，不斷加深了有關人員對該技術的認識，推動了我國塑化標本制作技術開展和研究。

5 塑化標本制作技術在我國的發展狀況

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

目前，利用塑化標本制作技術研制的人體解剖標本已在我國部分醫學院校的解剖學教學中得到應用，由于其無刺激氣味，標本生動、形象、逼真，而且，保存時間長，動脈、靜脈、神經還可以分別用紅、蘭、黃著色［17］，受到了各醫學院校解剖學教研室老師的一致好評，也受到了學生的普遍歡迎。可以預見，利用塑化標本制作技術研制的人體解剖標本，必將在我國廣泛應用。

［1］ 李林，靳建亮，賀建文，等.一種簡易的人體解剖學內臟塑化標本制作法［J］.解剖學雜志，2011，34（2）：272-273.

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［3］ 侯皓天，陳忠民.低溫真空脫水法在生物塑化標本中的應用［J］.解剖學雜志，2007，30（5）：581-582.

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［5］ 魏秀娟，張新華.制作塑化標本的大體解剖技術［J］.中國臨床解剖學雜志，1999，17（3）：282-283.

［6］ 劉建華，李澤宇，劉暢，等.塑化標本的血管和神經著色法［J］.解剖學研究，2008，30（1）：68-69.

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［12］ 張紹祥，劉正津.生物塑化技術在形態學研究中的應用［J］.第三軍醫大學學報，1996，18（3）：230-233.

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［14］ 鄭天中，朱克明.常溫條件下的生物塑化研究［J］.解剖學雜志，1998，21（5）：451-453.

［15］ 肖建忠，楊成杰，譚建國，等.低溫條件下人體標本生物塑化研究［J］.解剖學雜志，2004，27（2）：215.

［16］ 張德興，張文光，汪華僑.塑化標本在人體解剖學中的應用［J］.解剖學雜志，1999，21（2）：136-142.

［17］ 劉建華，李澤宇，劉暢.塑化標本在人體解剖學中的應用［J］.解剖學研究，2008，30（8）：68-69.

（本文編輯：劉斯靜）

R322-3

A

1007-3205（2012）08-0977-04

2012-02-02；

2012-04-09

安徽省教育科研規劃立項課題（HBB09012）

侯鵬高（1957-），男，河北南宮人，安徽省皖北衛生職業學院基礎醫學部講師，醫學學士，從事人體解剖學研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2012.08.043