聚乙烯醇水溶胶在解剖学教学标本制作中的应用

作者：石小田，胡爱华，马志健，罗 刚，张显芳，赵久红，陈卫民，易西南

【摘要】 目的：探讨聚乙烯醇水溶胶在解剖学教学标本管道灌注和标本表面涂刷中应用的可行性，以期为人体解剖学教学标本制作提供新型材料。方法：采用浓度为6%、8%、10%、12%、14%聚乙烯醇水溶胶，5例前臂材料动脉血管进行灌注，5例已剥制标本进行表面涂刷，经凝胶后，以求得用于血管灌注和标本表面涂刷各自最佳浓度。结果：12%聚乙烯醇水溶胶适用于标本血管灌注，为最佳管道灌注浓度;8%聚乙烯醇水溶胶最适用于标本表面涂刷应用。结论：聚乙烯醇水溶胶是一种理想的适用于人体解剖学教学标本制作的新型材料。

【关键词】 聚乙烯醇;标本制作;应用

[ABSTRACT] Objective: To explore the feasibility of using polyvinyl alcohol (PVA) hydrosol for tract perfusion and surface brush in human anatomical specimen making. Methods: PVA hydrosol at the concentration of 6%， 8%， 10%， 12%， and 14% were applied for forearm arterial veins perfusion in five human specimens and surface brush of five exfoliated specimens in order to find the most suitable concentration for specimen making. Results: It was shown that PVA hydrosol at the concentration of 12% was the optimal concentration for vein perfusion， it was the most suitable one for tract perfusion. On the other hand， 8% was the optimal concentration for surface area brush. Conclusion: PVA hydrosol is an ideal material for producing human anatomical specimen.

[KEY WORDS] Polyvinyl alcohol; Specimen making; Application

聚乙烯醇(PVA)由聚醋酸乙烯酯醇解而制得，为水溶性高分子树脂[1，2]，具有良好的水溶性、成膜性、粘接力、乳化性以及卓越的耐油脂和耐溶剂等性能，且无毒、无味、无刺激，其优良的性能已广泛应用于医疗[3]、工业[4]、建材[5]、纺织[5]等领域;而用于人体解剖学教学标本制作方面未见报道。本实验探讨采用不同浓度聚乙烯醇水溶胶用于解剖教学标本管道灌注和标本涂刷中应用的可行性，以期为人体解剖学教学标本管道灌注和标本表面涂刷探索新型材料。实验取得了满意的效果，经实验得知12%聚乙烯醇水溶胶适用于标本管道灌注，为最佳管道灌注浓度;8%聚乙烯醇水溶胶最适用于标本表面涂刷应用。

1 材料与方法

1.1 材料

聚乙烯醇(天津市大茂化学试剂厂，1799型号，实验试剂，聚合度为1700，醇解度99%)，烧杯，蒸馏水，玻璃棒，水温计及标本灌注器材。

1.2 方法

1.2.1 聚乙烯醇水溶液的制备 取6、8、10、12、14g PVA分别分散投入50℃左右蒸馏水100mL的烧杯中浸泡0.5h，保持水温适当搅拌，使其充分膨胀、分散，然后逐步提高温度，控制在85～90℃，并不停地搅拌，使其充分溶解，持续保温0.5～1h即可溶解。加入1～2滴碘液，适当摇动观察，若蓝紫色色泽能均匀扩散，说明已完全溶解;若出现团粒状透明体，则说明尚未完全溶解，还需加以时间溶解。待PVA完全溶解后，边搅拌边冷却，直至常温，用2层纱布过滤即可，若长期存放待用需加入0.1%的甲醛、水杨酸进行防腐，避免腐败。

1.2.2 管道标本备材与水溶胶血管灌注 取5%肝素生理盐水按常规管道铸型法，进行5例新鲜前臂标本动脉血管冲洗后，取刚配制的5种不同浓度的聚乙烯醇水溶胶加上相应的水彩颜料搅拌均匀进行灌注，其量为55～60mL。新鲜标本血管弹性较好，灌注压力可稍大些灌注量较多些;防腐固定标本血管较脆，灌注压力须小，灌注量也较小，避免血管破裂填充剂渗入组织间。其量可根据灌注压力和指趾末端皮肤颜色来掌握。

1.2.3 标本管道填充剂凝胶化 标本灌注完毕后进行填充剂物理与化学法凝固：甲醛固定尸体标本直接放置冰柜采用冷冻法进行凝胶，冰柜的温度调至3℃，时间为15～20min;新鲜标本可采用5%硼酸+15%甲醛混合水溶液进行注射，促使填充剂凝固和标本防腐固定。

1.2.4 大体标本的备制及水溶胶表面涂刷与凝胶 将已剥制好的5例标本稍加修整，尽量使标本表面的结缔组织残段修净，采用5%双氧水进行24h漂白，清水冲洗、浸泡后，拿出放置常温中自然晾干，以标本表面水分充分晾干，再用干燥的毛巾或浴巾包裹标本1～2h，以充分吸取表面残余水分。取刚已制备好的聚乙烯醇水溶胶，用毛刷占取少量涂胶沿标本结构一个方向均匀地依次涂刷，不宜来回乱刷，皮肤部位无需涂刷。涂刷完毕后，将标本放置冰柜中冰冻10min，或置于5%硼酸或硼砂水溶液浸泡2～3min或喷洒，促使涂胶加快凝固，待胶体凝固后进行瓶装封盒。

2 结果

2.1 前臂血管灌注结果及最佳浓度筛选

据解剖观察得出：浓度为6%聚乙烯醇水溶胶灌注的标本管道填充不饱满，收缩性大;8%灌注的标本管道填充也不饱满，收缩性大;10%灌注的标本，血管管道填充较饱满，血管形状不圆滑;12%灌注的标本，大血管管道饱满、圆滑，细小血管铸型显示清晰，管道牵拉性较好，具有一定弹性;14%灌注的标本，大血管管道饱满、圆滑，但细小血管网铸型不充分，难以完整显示。经上述实验结果对比得出，12%聚乙烯醇水溶胶灌注的人体前臂标本血管铸型充分，细微血管也能充分显示，如皮肤、肌肉、神经、骨膜等微细营养血管都能清晰显示，血管色泽均匀鲜艳，为最佳血管灌注浓度。

2.2 标本表面涂刷结果及最佳浓度筛选

标本表面涂胶经凝胶后观察得出：浓度为6%聚乙烯醇水溶胶涂刷标本表面形成一层不均匀的透明膜，标本面高处透明膜形成较薄不完整，未有效地将标本面难以修净的结缔组织残端粘附在标本表面，瓶装后出现不同程度的毛茸现象;8%的浓度胶体标本表面形成一层均匀透亮的胶膜，将难以修净的结缔组织残端粘附在标本表面，瓶装后标本未出现毛茸现象，整洁美观大方;10%以上浓度胶体标本面虽形成一层均匀透亮的胶膜，瓶装后标本也未出现毛茸现象，但标本表面形成的胶膜太厚，粘附力不强，标本瓶装过程中胶膜易脱落。据上述可知浓度8%的聚乙烯醇水溶胶为标本表面涂刷最佳浓度。

3 讨论

3.1 聚乙烯醇性质简介及水溶胶调制要点

聚乙烯醇水溶性随醇解度增大而减弱，醇解度为87%～89%的产品水溶性最好，不管是在冷水中还是在热水中它都能很快地溶解，醇解度为99%及以上的聚乙烯醇只溶于95℃以上的热水中[6]，但应用于解剖学技术方面须醇解度为99%以上的产品。聚乙烯醇的水溶液可以与淀粉、羧甲基纤维素(CMC)、酪朊等多种水溶性树脂相容，而增加其黏稠度，改善聚乙烯醇水溶液的特性。聚乙烯醇水溶液对硼砂及硼的化合物特别敏感[7]，将硼砂或硼酸水溶液与聚乙烯醇水溶液混合，静置2min，即可失去流动性，此外，某些铬的化合物，钒、锆及高锰酸钾等化合物也使聚乙烯醇水溶液发生凝胶作用。聚乙烯醇最有效的增塑剂是含羟基的酰胺基或氨基的有机化合物，如甘油是最广泛使用的聚乙烯醇增塑剂，它可以和聚乙烯醇以适当的比例掺和，增塑效果好;乙二醇、甲酰胺和某些分子量较低的聚乙二醇也是有效的增塑剂。

配制聚乙烯醇水溶胶最好先将其置入恒温水中浸泡1h，使其充分溶胀、分散，然后逐步提高温度，让其完全溶解;配制中若有泡沫产生，可加入0.03%的防(消)泡剂三丁基磷酸盐或聚乙二醇醚等可抑制泡沫的产生。标本灌注前可添加适量含羟基的酰胺基或氨基的有机化合物，常用甘油增塑;长期备制的水溶胶须加入0.1%甲醛或水杨酸进行防腐，密封贮存常温中，使用时可添加少量温水搅拌至所需浓度即可。

3.2 聚乙烯醇水溶胶填充剂的优点

聚乙烯醇为水溶性高分子树脂，在恒温为85℃，持续保温为1～1.5h可完全溶解于水，其水溶胶颗粒微细，与颜料搅拌色彩分散均匀，流动性强，在新鲜与固定标本血管灌注应用中，神经、肌肉、骨膜、皮肤等细小营养血管都可充分铸型显示，大血管饱满、圆滑，色彩鲜艳。该填充剂具有较乳胶遇福尔马林酸化而不凝结的性质，特别适用于经甲醛防腐固定尸体的大体解剖学血管灌注研究;但其牵拉力、弹性不如乳胶，较明胶、淀粉、羧甲基纤维素、过氯乙烯铸型填充剂好。填充剂具有凝胶方法多样化，遇硼酸、磷酸及3℃下可瞬时凝固，凝胶无收缩、无空泡等，解冻后不融化;具有耐油脂、耐溶剂等性能，且无毒无味无刺激耐老化性强。优良的成膜性、悬浮性、乳化性、保护胶体等性能，特别适用于血管造影术新载体填充剂。水溶胶性质优良，无毒无味无刺激，来源广泛，价格低廉，是一种理想的管道灌注填充剂。

3.3 聚乙烯醇水溶胶应用于标本表面涂刷的特点

在制作大体剖制标本中，标本虽经过精心细致的反复修整，但其表面的结缔组织残段终究难以修净，瓶装后常出现毛茸等现象，极大地影响了标本美观，使标本质量大大降低。为此，每当制作完一件或一批标本后，通常采用明胶水溶液或鸡蛋清进行标本表面涂刷[8]，以将难以修净的结缔组织残端粘附在标本表面，从而是标本瓶装后不出现毛茸等现象。但明胶在使用中常受气温影响，在气温达到25℃以上时，明胶凝胶较慢，且易将标本内部水分吸出而与胶液互溶，使胶体稀释不易凝固。鸡蛋清能在气温达到25℃以上时使用，也具有良好的凝固性，但胶体因高温易腐败，难以达到理想的涂胶效果。聚乙烯醇水溶胶的作用性质较上述涂刷剂具有以下优点：(1) 材料来源广泛，配制简单，使用方便，价格低廉。(2)使用不受气温影响，在气温高于25℃以上时也能正常应用，促使凝胶方法多样化且快捷，有冰冻法、化学法。(3) 胶体非明胶、鸡蛋清高蛋白物质，不易腐败变质。(4)无毒、无味、无刺激，并具有良好的水溶性、成膜性、粘接力、乳化性及耐油脂和耐溶剂等性质，为一种理想的标本表面涂刷新型材料。