你見過那種只有血脈分佈的人體標本嗎？你知道它們是怎麼被製作出來的嗎？
每一個人體標本的背後，都有一段並不輕鬆的故事……
文/我在你左右
#法醫秘史# 第58輯
按照慣例，友情提示：本文中的某些圖片可能會引起不適，請謹慎往下拉！
大家好，又到了法醫秘史時間了，由於本欄目是不定期更新，過了這麼久了，大家是不是都已經不記得小站還有這樣的一個欄目存在了？為了展示本欄目的成員們依舊託讀者們的福硬朗地活著，所以，我們今天又開始了新一期的更新。
在之前的文章中，我們曾經發表過關於解剖學的文章，在不久之前的法醫說欄目中也曾向大家介紹了有關於醫學生在大學期間是如何學習解剖學的（感興趣的讀者請戳這裡→ ），其實在醫學生學習解剖學期間，最最頭疼的不是死記硬背書本上的神經系統分佈與傳導，而是記住標本上那一條條動脈與靜脈在器官和組織上的分佈。另外，對於外科醫生來講，在進行肺或者肝臟的部分切除手術時，瞭解器官內部的血管和其他管道的走向也是極其重要的。
人體內有那麼密集而豐富的血脈，要學習和牢記每一處，的確不是一件容易的事。除了從書本和資料上得到知識，醫生和醫學生們還需要通過更直觀的方式來獲得更深刻的印象。
這就用到了解剖學教學中的重要神器——人體鑄型標本。
它不僅是一件標本，更是一件製作精良的藝術品。
今天，就請大家通過本文，一起來了解神秘的鑄型標本吧。
清晰可見的血脈“建築”
聽到鑄型兩個字，很多人都會聯想到建築。沒錯，鑄型的本義就是澆鑄模型，在製作鑄型標本的過程中，人們要將特定的鑄型劑注射進入人體器官或組織的血管與管道中，等待鑄型劑的凝固。鑄型劑凝固後，人體器官或組織的血管和管道結構就被固定住了，這時候再去掉周圍的多餘組織，剩下的就是一個清晰直觀的血脈“建築”。
這就是我們所說的鑄型標本。
心肺肝臟聯合鑄型標本↓
心臟鑄型標本↓
股動脈鑄型標本↓
腎臟鑄型標本↓
肺動脈與肺靜脈鑄型標本↓
胸外科醫生能夠順利地進行肺葉的切除，除了經驗的積累，也需要肺部血管鑄型標本的幫助。
看了這些花花綠綠的標本，你是不是有一點納悶：好像和想象的人體標本不太一樣？
就像我們前面提到的一樣，這些鑄型標本，對醫生和醫學生來說，都是無比寶貴的學習資料。有了這些標本，人類在醫學上的研究才得以更順利地發展。
那麼，有人要問了，在人體的血管和管道中注入鑄型劑來製作標本，這種聽起來有點兒嚇人的方法，究竟是哪位醫學大神想到的呢？
說起來你可能不敢相信，歷史記載中鑄型標本製作的愛好者，竟然是一個大家熟悉得不能再熟悉的人——達·芬奇。
達·芬奇1510年的畫作《胚胎研究》，顯示出他對醫學的極大興趣
根據相關記載，在15-16世紀的時候，達·芬奇就已經開始製作鑄型標本了。在他的時代，達·芬奇曾經將蠟燭熔化後注入腦室中，當蠟液凝固，就去掉周圍的腦組織，從而留下腦室的鑄型。
用蠟燭作為鑄型劑，固然取材方便，但也有不好的一面：蠟燭遇熱容易融化，受溫度影響太大。於是，人們開始尋找新的鑄型劑來替代蠟燭。他們先是採用了熔點比較低的合金，同樣通過灌鑄的方式，製作了腦室以及顱骨中一些腔隙（比如鼻旁竇、內耳等部位）的鑄型標本。到了上個世紀60年代，人們開始使用醋酸纖維素這樣的材料來製作人體器官的鑄型標本。上世紀70年代之後，伴隨著化學工業的發展，鑄型標本所需的新塑料產品被不斷開發，這使得鑄型標本的製作也取得了長足的進步。
標本到底是怎麼製作出來的？
前面我們提到了製作鑄型標本的原理，就是將鑄型劑通過壓力注射進入人體器官中的血管和管道，然後將器官周圍多餘的部分去掉，進而留下器官中的血管和管道結構。
但知道了原理，離完成一個好的鑄型標本還有一段很長的距離。在製作鑄型標本的過程中，瞭解鑄型劑的種類和鑄型原理對於能否製作一件優秀的鑄型標本是至關重要的。
目前常用的製作方式有三種：
1.溶劑揮發後凝固成形法
這種方法聽著感覺很高深，其實道理卻很簡單，就是將揮發性的溶劑與溶解其中的塑料一同注射進器官的血管或者管道中，當溶劑揮發後，用於鑄型的塑料就填充到器官的相應結構中。這是鑄型標本製作中使用最早的方法。在這種辦法中，經常使用的鑄型劑是聚苯乙烯、改性聚苯乙烯、372塑料等。
但是這種辦法也有缺點：溶劑揮發之後，用於填充的塑料會發生回縮，以至於會造成器官內的結構填充不徹底，後期發生斷裂。
2.化學反應成形法
這種方法也被稱為聚合反應成形法，就是指單體材料在引發劑和促進劑作用下，發生化學反應，從低分子液態聚合為高分子固態的辦法。
說人話就是：用A和B兩種化學物質，混合它們，然後一同注射進入器官內，根據A和B兩種物質的比例不同，可以調節注射進入組織或者器官後的凝固時間，適合顯露一些具有細小分支的管道結構。
該方法的常用材料為：自凝牙託材料、聚甲基丙烯酸甲酯、室溫硫化硅橡膠等材料。
3.合金填充法
該法一般用於骨骼中的腔隙和內耳及腦室結構的顯示，常用的合金材料為：鉛、鉍、錫、鎘等。
知道了不同的鑄型劑和不同的鑄型方法，讓我們從頭到尾來圍觀一個鑄型標本的完整製作過程吧：
第一步：準備所需工具
鑄型標本的製作工具除一般大體解剖所需要的解剖刀、剪子、鑷子與止血鉗之外還需要：
（1）注射器：
因為鑄型標本所製作的多數為器官與肢體一類的小件標本，很少使用整具屍體（嬰幼兒標本除外），所以，可以根據具體器官的大小，選擇相應容積的注射器。一般金屬獸用注射器由於拆卸簡單，便於清理，所以比較常用。此外，某些器官灌注後，由於鑄型劑凝固後會留下少許的空隙，所以，也會使用5-10ml的注射器用來填補空隙。
（2）插管：
由於器官中的血管和管道一般都位於內部，所以，需要使用插管用來將注射器與器官中的血管和管道進行連接。
第二步：選擇和處理材料
（1）選擇製作標本的材料：
前文我們已經提到過，一件好的人體標本就如一件藝術品，而一件藝術品的成敗，材料的選擇至關重要，之前筆者曾經在人體骨骼標本的製作中（感興趣的讀者請戳這裡→ ）提到骨骼標本製作所需要的材料，但是今天要說到的鑄型標本的選材卻更加的用料考究。因為鑄型標本除了肺臟之外，多數使用的都是未經過防腐固定的新鮮材料。未經防腐固定的材料，其內的血管與管道富有彈性，灌注時鑄型劑充盈好；而經過固定之後的標本，血管、管道與周圍組織硬化，填充劑注入後，不能充分進入器官或組織內的管道結構，所以，鑄型效果欠佳。
（2）取材：
將器官與插管連接的血管和管道進行準備，適當地將血管和管道分離出足夠長度。由於動脈切斷後會回縮，所以灌注之前要充分給予斷端保護，避免回縮的發生。
（3）沖洗：
由於選擇未經固定的新鮮材料，在靜脈中就會出現血凝塊，所以，在製作靜脈鑄型標本時，要進行充分地清洗，將血凝塊從血管內清理乾淨。
（4）解凍：
大量製作鑄型標本時，為了保證器官和組織的新鮮，常常在低溫下保存，該類材料在取出時，可能已被冷凍，所以應先放入冷水中沖洗解凍。
第三步：插管與灌注
將插管插入器官的血管或管道斷端內，並用縫合線給予縫合固定，以避免灌注過程中由於注射器壓力作用使得插管從器官內脫離。灌注時可根據具體情況和需要調節填充劑的濃度，比如：在溶劑揮法灌注時，使用的溶質濃度較高時，適於灌注較粗管道；濃度較低，壓力較大時，適合對較細的管道結構的灌注。在一次灌注後，如果有空隙未能充分填充的話，可以使用較細的注射器進行二次的補充灌注。對於一些擁有豐富側枝循環的器官或組織結構，要充分處理側枝，以免在灌注時，鑄型劑由這些斷端漏出。為了保持灌注器官的完整性，免除灌注過程中器官受壓而使得填充劑灌注不充分，可以將器官放於水中進行灌注，利用水的浮力而避免器官在灌注過程中受壓。
第四步：腐蝕
經過充分灌注的標本，需要經過適當的腐蝕處理以便於去掉灌注管道周圍多餘的組織結構，常用的方法有如下幾種：
（1）自然腐蝕法：
之前讀過筆者關於骨骼標本製作（感興趣的讀者請戳這裡→ ）的讀者一定並不陌生，該法經濟簡便，但是選擇方法不當，容易造成標本製作場所內部充滿腐肉的味道，造成同事罵街。一般都是在實驗室的室外場所，將所需要自然腐蝕的標本放入大缸一類的容器內，加入水，讓組織在水中利用蠅蛆和細菌的作用自然腐蝕，標本製作人員要定期給容器換水，但是該法受到自然環境的限制。比如：一件頭頸部的血管鑄型標本，在南方城市一般需要1.5年的時間，但是在北方要花費2-3年的時間才能完成。另外，如果標本中的骨骼和關節較多，也不適合自然腐蝕法，因為腐蝕過程中，由於肌肉與肌腱的腐爛，標本容易散架。
（2）酸腐蝕法：
就是將標本放入酸溶液中進行腐蝕，由於酸與骨骼中的鈣離子結合，附著於骨表面，可以阻止酸對骨質的進一步破壞。該法可以根據選擇酸的種類不同，而應用於保留骨骼的鑄型標本或者無骨骼的鑄型標本。一般較小體積的標本使用該法3-5天可完成，較大標本可適當延長時間。
（3）鹼腐蝕法：
一般使用氫氧化鉀或者氫氧化鈉配置成不同濃度的溶液，使用酸腐蝕法和鹼腐蝕法時製作者均應做好個人防護，以免在標本製作過程中受到傷害。
（4）炭化法：
該法用於合金鑄型標本，將合金灌注過的顱骨結構，在火焰上炙烤，慢慢升溫，至炭化後，去掉炭化結構，顯露合金鑄型的結構。
（5）局部腐蝕法：
就是利用酸或者鹼溶液的紗布覆蓋於所要腐蝕掉的部位，每間隔1-2小時向紗布上滴加腐蝕液。
（6）混合腐蝕法：
就是將上述所敘述的方法，根據教學和科研的需要，在某一件標本上，混合使用。
第五步：沖洗
經過鑄型劑灌注和腐蝕的標本，在最終完成之前，要經過清水的沖洗，沖洗時可以使用連接有細噴頭的橡膠管，已便於鑄型標本中微細結構的沖洗。對於某些含有脂肪的標本在腐蝕過程中有可能形成皂化現象，該變化可以在漂白階段去除。一件標本製作完成後，為了保證標本的整潔，需要對標本進行漂白。常用的方法為5%-10%的過氧化氫溶液，浸泡24小時，漂白後放入清水中，或者流水沖洗。如果標本表面附著礦物質可用相應的酸或鹼溶液浸泡，一般浸泡時間大約在15分鐘左右，待附著物去除後，放入清水中浸泡，將剩餘藥液去除。
第六步：修整
最終經過漂白的標本，需要經過人工的修整。比如，去掉填充過程中漏出血管之外的多餘填充劑，或者將填充劑充填後，顯露結構過於茂密的應進行去除。此外，斷裂的標本要使用相同顏色的材料進行修復。
第七步：保存
一般分為幹法保存和溼法保存：
（1）幹法保存：就是將標本保存在乾燥並加有防黴劑和乾燥劑的有機玻璃盒中進行保存，但是使用該方式保存標本時，應注意避免震動和大力搬動，以免標本斷裂。
（2）溼法保存：就是將標本放入已經添加了5%福爾馬林溶液的標本盒中進行保存。
到此為止，一個完整的鑄型標本就完成了。
標本背後的故事
每一個標本的背後，都隱含著前人無數次嘗試的心血。
最後，我們要說的這個關於肝臟鑄型標本的小故事，這是一段真實發生的歷史：
早在上個世紀的70年代末-80年代初，我國的肝臟外科事業還處在相當落後的地位。當時召開的國際肝臟外科學年會，日本醫生曾經斷言，中國人在20年內，做不了肝臟手術。這一言論，深深地刺痛了當時國內一名年輕軍醫的心，他下定決心，一定要在我國肝臟外科領域做出成績。
但是，在當時的中國來說，幾乎沒有多少肝臟手術的資料，甚至連對於肝臟的臨床應用解剖學研究都少之又少。如果，想要做好肝臟手術，就一定要充分地瞭解人體肝臟內部的解剖學結構。因為肝臟內部，動、靜脈與膽管排列複雜，分佈密集。在做肝切除的時候，如果稍有不慎，就會造成大出血等術中危急情況發生。這位年輕的外科醫生，從勵志開創中國肝臟外科事業那天起，就一頭扎進實驗室，但是，當時國內沒有相關的研究標本，怎麼辦？只能自己動手。
這位年輕的外科醫生經過多次的嘗試，利用將乒乓球溶解之後的液體灌注於肝臟內，然後腐蝕掉肝臟血管與膽管周圍多餘組織的方法，製作了很多用於研究肝臟內管道的鑄型標本。而對於這些標本的研究，最終使得這位當時年輕的外科醫生成功完成了自己第一例肝臟手術。這位當年的年輕外科醫生，就是現在我國著名的肝臟外科開拓者和先驅——吳孟超院士。
以上就是今天的全部內容了，作為文章的結束，筆者要說，人體標本是臨床醫生的資料庫。一座現代化的人體標本陳列館和高質量的人體標本，能夠從側面反映出一所醫科院校在醫學領域的研究水平。而一件件人體標本就是凝聚著人體解剖學科研工作者辛勤汗水和智慧結晶的藝術品。謹以此文向他（她）們表示崇高的敬意！
在解剖學的教學和科研中，用於醫學生解剖實習的標本需要經過哪些防腐處理的步驟呢？以及，生物塑化標本技術，透明標本以及斷層標本又是如何製作的呢？這些內容都將陸續地在今後的文章中向大家呈現。
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[1]李忠華.王興海.解剖學技術[M].2版.北京：人民衛生出版社.1998
[2]汪忠鎬.舒暢.血管外科臨床解剖學[M].濟南：山東科學技術出版社.2009
[3]黨瑞山.張傳森.人體局部解剖學實物圖譜[M].上海：第二軍醫大學出版社.2011.3
主稿：我在你左右；審稿：包包；校對：笑言；題圖：菁藝畫；排版：萌萌噠小分隊
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