人体塑化标本制作技术及研究进展

侯鹏高，朱东波（综述），樊 平（审校）

（1.安徽省皖北卫生职业学院基础医学部，安徽宿州 234000；2.河北医科大学基础医学院解剖学教研室，河北石家庄 050017）

人体塑化标本制作技术及研究进展

侯鹏高1，朱东波2（综述），樊 平2（审校）

（1.安徽省皖北卫生职业学院基础医学部，安徽宿州 234000；2.河北医科大学基础医学院解剖学教研室，河北石家庄 050017）

解剖学；标本制备；研究进展

塑化标本制作技术是利用液态高分子化合物硅酮（silicone）即硅橡胶［1］，通过真空渗透手段进入尸体内，使其硬化，从而达到保存标本的目的。利用该技术制作的人体标本，具有无毒、无味、直观、耐用和耐酸碱性好、可永久露天存放等特点。目前，我国大中专医学院校人体解剖学教学中，仍多采用具有刺激性气味的福尔马林保存液保存尸体标本，实验教学环境差，对教师及学生身心健康影响很大，亦影响教学效果。然而，采用塑化标本制作技术研制的人体解剖塑化标本，彻底改善了解剖学实验课的教学环境，保护了师生的身心健康，大大提高了教学效果。本文对塑化标本制作技术的原理、分类、制作方法及研究应用进展简要综述如下。

1 塑化标本制作技术的基本原理

塑化标本制作技术是利用高渗透脱水物质置换组织细胞内的水分，然后，再用高分子塑化剂置换高渗透脱水物质，塑化剂在组织细胞内固化，通过真空渗透手段进入生物体内，从而保存了组织细胞的形态，代替了组织中的水分，并通过硬化处理，使组织塑化，达到保存标本的目的［2］。解剖后的标本，首先经过丙酮（酒精）脱水，再用具有高蒸发压、低沸点（沸点为+56℃）特性的中间剂丙酮将水置换。由于其具有高蒸发压、低沸点的特性，而塑化剂具有蒸发压低、沸点高的特性，故在真空状态下，丙酮从组织中渗出，并从塑化剂中游离出来，由液体变成气体，经真空泵排出。丙酮从组织中渗出后形成的空间，由塑化剂填充。同时丙酮具有脱水和脱脂的双重作用，如直接用丙酮作脱水剂，则不再用其他试剂做中间剂，可大大缩短脱水时间。标本在-20℃的丙酮中脱水［3］，可增加组织间隙，有利于丙酮与水之间进行置换，也有利于在真空渗透阶段塑化剂渗透到组织间隙内，当然，丙酮低温脱水还可以减少其挥发，节约资源。

2 塑化标本制作技术的分类

塑化标本制作技术内容广泛，根据制作标本的内容不同，可分为大体标本塑化技术和断层标本塑化包埋技术；根据塑化剂的主要成分不同又可分为硅橡胶渗透技术即大体标本塑化技术、环氧树脂透明技术、聚酯树脂组织切片技术和聚酯乳胶包埋技术。硅橡胶渗透技术用于制作具有弹性的人体整体和离体器官、肢体的塑化标本，可用于解剖学教学和人体科普展览。环氧树脂透明技术用于制作透明人体断面塑化包埋标本，可用于影像解剖学教学、也可用于CT及MIR诊断、形态学的研究。聚酯树脂组织切片技术用于制作不透明的脑切片塑化包埋标本，可用于解剖学教学及科研。聚酯乳胶包埋技术用于制作人体断面塑化包埋标本，包埋后的标本脂肪发白、不透明，可用于解剖学教学和人体科普展览。

3 塑化标本制作技术的方法与步骤

3.1 防腐灌注与保存：选择无腐败、无残伤的尸体，经股动脉、颈总动脉或肱动脉（任选其一）插管进行常规福尔马林溶液防腐灌注。尸体防腐固定10～12h后，组织已基本固定，不再发生形态改变。此时，可以撤掉定型的绷带和塑料薄膜，移入5%的福尔马林溶液中保存。如灌注15%福尔马林溶液，保存2～3个月；如灌注10%福尔马林溶液，保存6个月左右，即可进行尸体解剖。当然如能移入70%酒精内再存放3个月，就可大大的降低福尔马林的刺激气味［4］。

制作显示血管的塑化标本时，其尸体材料解剖前应在血管内灌注充填剂。常用的充填剂有橡胶充填剂和改性聚苯乙烯充填剂。一般来说，灌注浓度由低到高，到手感压力增大时停止。灌注后3d，即可进行解剖［5］。

3.2 尸体解剖的要点与特殊要求：用于制作塑化标本中的尸体解剖方法与一般大体标本的解剖方法基本相同，但在某些环节上有一些特殊要求。

解剖肌肉标本时，肌腹表面的深筋膜要尽量保留，因为深筋膜对肌纤维有保护作用，如果深筋膜破坏严重，在后期加压灌注塑化剂时，易导致肌纤维或肌束断裂；解剖每一块肌肉时要把相邻肌肉之间的间隔分开；长肌要把起止点暴露清楚，以便后期定型架空固定，显示深层肌。

关于血管和神经的解剖，解剖血管和神经时，要特别注意保留各级分支，并修洁，以备后期血管缩短的修补，因为有些血管经真空浸渍后变得较脆，缩短后其断端对接非常困难［6］。关于骨连接标本的解剖，制作骨连接标本时，先要根据肌肉、血管和神经的解剖要求进行解剖，然后，分别把血管、神经分离开来，再将每一块肌肉的起止点切断。关于整体肌肉标本的内脏掏取，制作全身肌标本时，为减轻标本质量，不浪费标本和塑化剂，可将内脏器官取出。方法是在腹部沿前正中线做矢状切口，将内脏整体掏出，切口在后期硬化时用一条深筋膜修复。关于空腔器官的处理，为防止空腔器官的内容物（特别是肠道）混入塑化剂内，在标本制作时，应尽量清除其内容物。方法，在小肠剪数个直径1.5～2.0cm的圆孔（间距不要太大），经口插管至食管，反复向消化管内注水，使其内容物经剪口处排出。

3.3 漂白、脱水、脱脂：漂白，经丙酮脱水后的标本，与空气接触时间略长，就会使标本颜色加深，要进行漂白处理。方法，可放入2%～3%过氧化氢中浸泡2d，然后于流水下缓慢冲洗1d，再放入清水中浸泡2d即可。脱水，酒精是单纯性脱水剂，一般采用梯度脱水方法，即由低浓度到高浓度逐级脱水，浓度梯度为70%、80%、90%、95%至无水酒精，每一级脱水时间为3～4d；丙酮既是脱水剂，又是脱脂剂，具有脱水和脱脂双重作用。进行脱水前，标本温度要预先降至5℃24h，丙酮温度要预先降至-25℃。丙酮用量是标本体积的5～10倍，脱水时间为5周，中间更换3次丙酮。脱脂，标本经脱水后，还要进行脱脂，若是常温脱水，可延长1～2周，进行脱脂；若是低温脱水，需将标本移出，至常温的丙酮内再进行2～3周，进行脱脂。

3.4 真空浸胶：真空浸胶是生物塑化技术的中心环节，在真空仓内标本要被塑化剂完全淹没；标本的浸渍时间与塑化剂的黏度和标本的大小成正比（一般整体的肌肉、血管、神经标本和实质性器官标本需要4～5周，各类关节和空腔器官标本需要2～3周）。第1阶段压力为-2kPa；第2阶段压力为-3.5～-4kPa；第3阶段压力为-5kPa；第4阶段压力为-6kPa；第5阶段压力为-6.5kPa；前4个阶段3～7d，最后1个阶段5～10d［7］。以达到每10cm2范围、5min之内少于2个气泡，表示真空浸渍过程完成。

3.5 压力灌注：压力灌注是利用灌注装置将塑化剂注入到组织内，是一种强制浸渍手段，可加强塑化剂进入组织内，缩短真空浸渍时间。压力灌注一般在每次调节真空压力时进行1次，共4次，压力灌注次数越多，效果越好。对实质性器官进行压力灌注时，应选择在“门”部（如肝门、肾门、脾门等）；对空腔器官灌注时多选择在其系膜缘进针注入塑化剂，应注意其外形变化，不能使标本胀破［8］；对肌肉灌注的原则是先浅后深，先远后近，注射充盈。

4 塑化标本制作技术的进展

塑化标本制作技术是德国海德堡大学生物塑化研究所Dr.Gunther von Hagens博士从1978年到1990年，用了十几年的时间研究出来的，并分别取得了德国、英国、美国、澳大利亚及南非等国家的专利，该研究所制作的人体塑化标本，造型各异，内容十分丰富，分别在日本大阪博物馆、日本东京国立科学博物馆及德国曼海姆博物馆等地成功的进行了展览，引起了世界性的轰动和各医学院校的瞩目，该技术是目前国际上最先进的生物标本保存技术，得到了世界各国医学院校的公认，并于1986年成立了国际生物塑化协会，先后在奥地利、澳大利亚等国召开了国际生物塑化会议，使塑化标本制作技术的影响不断扩大，迅速在世界各地得到推广［9-11］。我国也先后派技术人员到德国海德堡大学生物塑化研究所学习，香港、重庆、上海、大连、青岛、沈阳和郑州一些医学院校也先后开展了塑化标本制作，并举办塑化标本技术学习班，发表了一些关于塑化标本技术方面的学术文章，从而，不断加深了有关人员对该技术的认识，推动了我国塑化标本制作技术开展和研究。

5 塑化标本制作技术在我国的发展状况

20世纪90年代初期，重庆第三军医大学人体解剖学教研室张绍祥教授［12］首先从德国引进了塑化标本制作技术的设备和包埋剂，并开展了环氧树脂和多聚树脂切片技术，制作了包括骨、脑、神经、血管和颅底蝶鞍的薄片断面标本，并获得了国家自然科学基金资助；大连医科大学人体解剖学教研室隋鸿锦教授［13］在德国海德堡大学塑化标本制作研究所Dr.Gunther von Hagens博士的资助下，成立了国内规模最大的塑化标本制作研究所，该所利用德国的塑化标本制作设备和塑化剂，先后制作了多批高质量的人体塑化标本；上海医科大学郑中天教授［14］分别在香港中文大学人体解剖学教研室和南京塑化标本制作实验工厂开展了常温下塑化标本制作技术的研究，利用自己研究制造的塑化剂和塑化设备，也制造了大体塑化标本；青岛大学杨成杰教授［15］采用常温下和低温下真空渗透技术，研究了塑化剂和有关塑化设备，也制作成功了大体塑化标本。另外，广东药学院、郑州医学高等专科学校也开展了塑化标本制作技术的研究和标本制作［16］。

目前，利用塑化标本制作技术研制的人体解剖标本已在我国部分医学院校的解剖学教学中得到应用，由于其无刺激气味，标本生动、形象、逼真，而且，保存时间长，动脉、静脉、神经还可以分别用红、兰、黄着色［17］，受到了各医学院校解剖学教研室老师的一致好评，也受到了学生的普遍欢迎。可以预见，利用塑化标本制作技术研制的人体解剖标本，必将在我国广泛应用。

［1］ 李林，靳建亮，贺建文，等.一种简易的人体解剖学内脏塑化标本制作法［J］.解剖学杂志，2011，34（2）：272-273.

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［3］ 侯皓天，陈忠民.低温真空脱水法在生物塑化标本中的应用［J］.解剖学杂志，2007，30（5）：581-582.

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［16］ 张德兴，张文光，汪华侨.塑化标本在人体解剖学中的应用［J］.解剖学杂志，1999，21（2）：136-142.

［17］ 刘建华，李泽宇，刘畅.塑化标本在人体解剖学中的应用［J］.解剖学研究，2008，30（8）：68-69.

（本文编辑：刘斯静）

R322-3

A

1007-3205（2012）08-0977-04

2012-02-02；

2012-04-09

安徽省教育科研规划立项课题（HBB09012）

侯鹏高（1957-），男，河北南宫人，安徽省皖北卫生职业学院基础医学部讲师，医学学士，从事人体解剖学研究。

10.3969/j.issn.1007-3205.2012.08.043