手动旋转式有机玻璃标本盒的设计和制作

蒲勇华 丘继哲 周章福 奉 玲

(湖南中医药高等专科学校解剖学教研室,株洲 412012)

陈列标本因其结构暴露清晰、设计优美而被广泛用于解剖学实验教学和人体生命科谱宣传,陈列标本的设计、制作以及装瓶在解剖学前辈的指引和大家的共同努力下,已近乎完美。现有的解剖学陈列标本固定式装瓶制作相对简单,且稳定性好,故而被广泛采用。但固定式装瓶对观看者而言,或许还存在一定的局限。因为陈列标本的结构展示常常涉及到多个面,如冠状面、矢状面、水平面等,且陈列标本多放置于陈列架上,要想把标本的所有结构都能观察到位,就必须来回搬动标本或是踱步进行观察,给观看者带来不便的同时也增加了标本损坏的风险。若在现有固定式标本装瓶的基础上加以改良,解决陈列标本观看不方便的问题,或将为陈列标本的装瓶设计带来新的思路。笔者在观看“地球仪”时受到启发,如能将陈列标本装瓶设计为旋转式,便可轻松实现陈列标本的多角度观看,由此设计了手动旋转标本,取得了较好的效果。

1 材料和方法

1.1 材料

泪器标本：已暴露(冠状面、矢状面、水平面)、有机玻璃及相关黏合材料、标本保存液、彩砂。

1.2 旋转式装瓶设计示意图(图1)

示意图为ACD制图,插柱1黏于标本盒的下面正中,套管3黏于底座盒4内。5为标签卡,用于标注标本名称,插柱1和套管3的长度视标本实际高度进行制作。

1.3 标本盒的设计与制作[2]

根据标本的形状和尺寸设计标本盒的外形,通常采用的形状有：长方形、正方形、圆形等,基于本次“泪器”标本暴露的角度和外形考虑,通过摸索后将本次“泪器”标本外形设计为“钻石”六边形。该盒型的设计即保证了标本各个观察面的充分暴露[3],也顾全了标本在旋转时不会出现大幅度摆动的可能。在裁剪有机玻璃时应精确测量标本的大小,充分考虑盒型的尺寸,尽量与标本尺寸贴近,确保盒子在转动的过程中标本不会出现移动、摇晃等现象。制作这种“异形”有机玻璃盒,板材的开槽深度和折弯的角度都将直接影响标本最后的美观效果,故在盒子制作前就应对制作过程进行周密地规划和思考。

图1 旋转式装瓶设计示意图1：标本瓶；2：插柱；3：套管；4：底座；5：标签卡

1.4 旋转装置的设计与制作

旋转装置的设计是本次制作的重要部分,如何简便易行地实现陈列标本的旋转,底座的设计至关重要。本次旋转底座选用50mm的有机玻璃套管制作。在底座面板中央用50mm的钻头开孔,将有机玻璃套管插入底座,用胶水黏合。选用45mm的有机玻璃柱作为旋转的“轴芯”,将45mm的有机玻璃柱黏合在标本盒底面,待黏合干透后,再将有机玻璃柱插入底座套管即可实现旋转。底座面板开孔时应注意控制电钻的转速,不宜过快,以防损坏底座,且应保持孔位的垂直,如孔位倾斜,在黏合有机玻璃管套时将无法保持其直立。“轴芯”制作时应预留长度,在充分打磨后,应保证其长于管套0.5～1mm,如长度过低,在后期旋转时会出现与套管刮衬的现象,导致旋转阻力较大。“轴芯”打磨时还应保证断面的水平,以确保“轴芯”与盒身的垂直,在旋转时不会出现明显地摆动。有机玻璃材料说明：轴套直径标注为50mm指的是外径,通过测量其内径为46.5mm;轴芯的直径标注为45mm,但是实际出直径为45.3mm。当插入轴套后,周围间隙只有0.6mm。刚好吻合,且在转动过程中并无明显摆动。

2 结果

标本盒的设计能顾全标本的多方位暴露,底座设计能实现对标本盒的支撑和手动旋转,底座内填充彩砂,标本整体设计层次分明,且能够实现陈列标本多角度观察(图2)。

图2 旋转式标本实物图

3 讨论

旋转式装瓶设计的目的是实现陈列标本的多角度观看,在方便观察者的同时也降低了来回搬弄标本时损坏的风险。本次装瓶设计是采用“轴套式”左右方向的手动旋转。笔者就本次旋转式标本制作过程中的些许发现和体会在此讨论。

3.1 旋转机构的设计与制作探讨

旋转机构的设计是旋转式装瓶制作的重点。本次旋转机构采用“轴套式”设计,其制作相对简单,成本较低,耗材易于采购,且陈列标本的层次分明,整体效果不错,适合用于左右旋转的标本装瓶。但因陈列标本的实际暴露角度不同,单一的左右旋转不一定都能满足陈列标本的显示。故旋转机构的设计应根据标

本的实际需求而特别订制。在设计旋转机构时应考虑制作的难易程度、耗材是否易于采购,以及标本的整体美观效果等问题。

3.2 标本盒制作的注意事项

标本盒的设计时除要考虑与标本吻合的同时也应考虑外形的对称,若不对称,标本在旋转的过程中会有明显的晃动。盒子在制作时还应保证各边的水平,此处的水平是指盒形的平面与地面水平,因为只有越接近水平,在旋转过程中起伏才会越小,视觉效果才会更好。

3.3 底座制作的注意事项

底座的尺寸应与标本盒匹配,底座过大影响美观、浪费材料,底座过小又会导致重心不稳。因为底座除了要实现旋转的功能外,还有支撑上方标本的作用。底座内的填充物可根据制作者的需求选择,一般选择保存液,但保存液有漏液的风险。本次标本底座内选择“彩砂”作为填充物,原因是“彩砂”的重量较保存液大,底座的重心会更加稳固。同时“彩砂”的视觉效果也很好,有类似“金鱼缸”的视觉效果。且与上面标本盒形成明显的对比,使整个标本的层次更加分明,同时也避免了漏液的风险。但需注意的是“彩砂”在放入前应充分洗净、凉干,避免“彩砂”表面的粉尘涂布在底座盒的内壁而影响美观。

3.4 装瓶顺序的注意事项

装瓶顺序应事先规划[3],较常规标本装瓶顺序不同的是,出于本次旋转装置的设计考虑,需在标本盒的底面黏合一有机玻璃柱,故旋转式装瓶与常规标本装瓶顺序有些许不同。在制作前应事先对装瓶流程进行设计,特别提醒的是,切勿将有机玻璃柱的黏合面弄反,如将“轴芯”错黏于标本盒的上面,在插入旋转底座后标本将倒置。

基于笔者的个人视角及实验室材料的限制,本次旋转式装瓶的设计与制作或许存在一定的局限和不足,望界内专家、同行提出保贵意见。本次旋转式装瓶设计只是起到一个“抛砖引玉”的作用,今后制作者可根据标本的实际需要,将旋转装置加以改良,将左右方向轴套式旋转设计为上下方向的滚动式旋转,以及将手动旋转升级为自动旋转等装瓶方式都有待大家的共同探索。