Молодежный инновационный вестник

2415-7805

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко" Министерства здравоохранения Российской Федерации

10603

Conference Proceedings

Revival of classical methods of preparation of anatomical preparations at the department of normal anatomy of the Petrovsky Medical University

Rud

Sofya Alexandrovna

studentremol_dobronog@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0003-9491-9068Tolkachev

Jaroslav Dmitrievich

studentremol_dobronog@mail.ruhttps://orcid.org/0009-0006-5188-1890

Petrovsky Medical University "Petrovsky National Research Center of Surgery"

25042025

14S13236

01032025

25032025

2025

One of the important tasks of modern morphology is the creation of anatomical preparations. Their further application is possible for both scientific and educational purposes. Despite the rather rich history of museum business in anatomy and the variety of existing classical methods of preserving biomaterials, the development of new methods remains relevant. Effective conservation methods make it possible to preserve the integrity of tissues and organs, their topographic and anatomical location, providing an opportunity for their detailed study over a long period of time. The aim of the work was to describe classical methods of anatomical preparation, their comparison with our own modern modifications, providing a re-actualization of anatomical preparation at a new technological level. This paper examines both classical and modern modified and proposed methods of manufacturing and preserving anatomical preparations, including corrosion casting, the "Ice Anatomy" method, the use of epoxy resins and preservation in gelatin or agar-agar medium. The possibilities of studying ready-made drugs using radiation diagnostic methods are also being considered. Special attention is paid to the historical development of classical techniques, their modification and testing at the Department of Normal Anatomy of Petrovsky Medical University. The practical significance of preservation of anatomical preparations in the educational process and morphological research is considered. The results obtained can contribute to further improvement of the proposed technologies: preparation, fixation, preservation and further research of biological materials, as well as the creation of new techniques.

anatomical museum preparationsmuseum businessmorphological studiescorrosion castingice anatomyepoxy resininsulating medium

анатомические музейные препаратымузейное деломорфологические исследованиякоррозионное литьеледяная анатомияэпоксидная смолаизолирующая среда

Введение. Сохранение биологического материала играет ключевую роль в медицинском образовании и в научных исследованиях. Изучение морфологических особенностей органов и тканей позволяет углубить фундаментальные знания, что способствует повышению качества подготовки специалистов в области медицины и смежных дисциплин. Для сохранения анатомических структур разработаны различные методы консервации и экспонирования, каждый из которых обладает своими особенностями и применяется в зависимости от поставленных задач. Николай Иванович Пирогов совершил революцию в анатомии и топографической анатомии, разработав метод замороженных распилов, известный как Ледяная анатомия. В своих трудах он указывал на недостаточность традиционных анатомических методов, отмечая, что рассечения проводились без строгой последовательности, что часто искажало естественное расположение органов. Для сохранения топографических соотношений, Пирогов применил методику, по которой замороженные тела последовательно распиливались в трех направлениях, что позволяло изучать взаимное расположение органов (анатомические особенности расположения органов, сосудов, нервов и мышечных структур), а также исследовал их изменения в различных физиологических и патологических состояниях. Трупы фиксировались в положении сгибания и разгибания, также использовались тела с вывихами и переломами. Эта методика стала основой для топографической анатомии и оказала значительное влияние на развитие клинической и хирургической анатомии, а впоследствии и хирургии [1]. Однако оригинальная методика имела ограниченный срок хранения препаратов. Несмотря на значительный вклад великого ученого в область изучения анатомии, созданные им препараты имели лишь нарисованные копии и физически не сохранялись [2,10]. С развитием технологий химической промышленности стало возможным консервировать биологический материал. В конце XIX века было предложено использование формальдегида в качестве фиксатора, а поиск других альтернатив или улучшений свойств формалина приобрел широкие масштабы, каждая анатомическая школа придумывала оригинальные рецепты жидкостей и смесей для получения превосходных фиксаторов и препаратов. Так, важным этапом в развитии методов сохранения стало внедрение пластинированных препаратов. Одним из таких методов является использование органического стекла, предложенное Паккеттом (W.О. Puckett, 19401941), а также инновационные подходы М.Г. Привеса и Романьяка (1947). Однако важное место среди этих методов занимает метод В.Т. Талалаева, который использовал как основу агар-агар. Этот способ стал известен благодаря своей эффективности в сохранении структуры тканей и обеспечении длительной сохранности [3,6]. В начале 80-х годов XX века немецкий анатом Гунтер фон Хагенс предложил использовать эпоксидную смолу для пропитывания тонких срезов и целого тела, которые после полимеризации обладали рядом свойств, включая механическую устойчивость и наглядность, что делало их удобными в практическом использовании. В своих статьях фон Хагенс подчеркивает долговечность полученных препаратов и их пригодность для образовательных и выставочных целей. Однако в публикациях автора метод пластинации описывается лишь в общих чертах, что затрудняет его воспроизведение. К тому же методика ученого подразумевает нагнетание эпоксидной смолы в клетки органа, что безусловно разрушает его структуру [4,8]. Данный метод, наряду с методиками В.Т. Талалаева и Н.И. Пирогова стал прототипом для изобретения собственной методики сохранения макропрепаратов. Одним из менее известных и редко используемых методов является методика изготовления коррозионных препаратов. Этот метод применяется для изучения кровеносных сосудов и других трубчатых структур во внутренних органах путем заполнения их полостей затвердевающими веществами. Затем ткани органа разрушаются с помощью сильных кислот или щелочей, в результате чего остается слепок налитых структур. Развитие данного метода происходило постепенно, начиная с XVI века. Большинство авторов считают основоположником инъекционной методики голландца Бенгариуса Копензиса, который впервые наполнил сосуды почек водой. Методика коррозионной наливки постоянно модернизировалась. Так, лейденский врач Иоганн Сваммердам предложил вводить в сосуды застывающие массы: расплавленный и окрашенный воск или смолы в горячем виде [5]. Однако данная техника имеет ограниченную точность, поскольку воск, в силу высокой вязкости, может неравномерно проникать в мелкие сосуды, что снижает детализацию полученных препаратов. Другим распространенным методом является заливка сосудов гелеобразными массами, такими как агар-агар и желатин, однако его недостатками являются низкая долговечность со временем желатин рассыхается и растрескивается. Применение застывающих масс значительно подвинуло вперед технику наливки сосудистой системы и способствовало более углубленному ее изучению, сосудистое дерево можно было исследовать на гораздо большем протяжении, проследить сосудистые переходы и анастомозы. Несмотря на обширные возможности методов препарирования и сохранения препаратов, создание новых методик остается актуальным и в настоящее время. Сегодня в распоряжении анатомов находятся более актуальные химические реагенты, инструменты и приборы. В контексте изучения анатомии тел и биологических объектов революцию совершил Вильгельм Конрад Рентген, открыв в 1895 году рентгеновское излучение. В дальнейшем в исследовательскую практику были внедрены современные методы изучения тела, такие как компьютерная и магнитно-резонансная томография. В этом контексте научное и практическое наследие Н. И. Пирогова приобретает особую значимость, поскольку его методика распилов может применяться для корреляции данных прижизненной визуализации и патологоанатомических исследований [6]. Целью работы было описание классических методов анатомического препарирования, их сравнение с собственными современными модификациями, обеспечивающие реактуализацию анатомического препарирование на новом технологическом уровне. Материалы и методы исследования. Для реализации исследования были использованы различные методики сохранения анатомических препаратов, апробированные на кафедре нормальной анатомии Медицинского университета Петровского. В качестве объектов исследования применялись биологические образцы паренхиматозных и трубчатых органов, сосудистые структуры, а также мягкие ткани. Первоначально был усовершенствован метод Н.И. Пирогова с целью продления долговечности анатомических препаратов. В ходе исследования нами были взяты 14 нижних и 5 верхних конечности. Материал подвергался заморозке в течение суток, после чего осуществляли препаровку с использованием ленточнопильного станка. Это позволило получить более ровные распилы без артефактов от ручной механической пилы, применяемую в оригинальной методике. В качестве метода сохранения полученных срезов также была разработана и апробирована собственная методика. Полученные распилы проходили химическое двухэтапное обезжиривание, после чего заключались в специальную эпоксидную смолу. Стоит отметить, что в некоторых случаях применялась специальная химическая обработка для визуализации определенных структур. В отличии от методики Гунтера фон Хагенса при описанной нами методике проникновения эпоксидной смолы в клетки органа не осуществлялось, что обеспечило перспективы дальнейшего развитие [7]. В последующем распилы подвергались КТ-исследованию. Данный метод помогает получать не только многослойную визуализацию исследуемого среза, но и сохранять цифровую информацию для дальнейшего многократного использования. Полученные данные могут использоваться для создания электронной картотеки, как учебное пособие для студентов и сотрудников морфологического центра [8]. В дополнение к методу заключения препаратов в эпоксидные среды была разработана методика сохранения анатомических препаратов в агар-агаровой и желатиновой среде, которая представляет собой сравнительно новое направление в морфологических исследованиях. Метод по В.Т. Талалаеву был взят в качестве прототипа для дальнейшей модернизации. В оригинальной методике для фиксации тканей использовался спиртовой раствор, что приводило к значительному обезвоживанию тканей, изменению их размеров и нарушению топографических соотношений. В попытке минимизировать данный эффект была предпринята коррекция, заключающаяся в добавлении такого консерванта как фенол и изменении толщины срезов, для проведения последующей компьютерной томографии. Помещение биоматериала в агар-агаровую среду (изолирующую среду) было осуществлено с целью минимизации соприкосновения биоматериала с поверхностью компьютерного томографа. Также, наряду с использованием агар-агара в качестве основы метода нами был предложен раствор желатина [8]. Среди примененных методов особый интерес представляет методика коррозионных препаратов. В настоящем исследовании предлагается альтернативный способ изготовления коррозионных сосудистых препаратов с использованием окрашенного полиуретана, позволяющий устранить ключевые недостатки существующих методик. По сравнению с классическими методиками, не включающими в себя способы экспонирования и продления срока службы готового препарата был разработан метод заключения коррозионного препарата в эпоксидную смолу [9,10]. Результаты исследования. Для каждой методики оценивались ключевые параметры: сохранность структур, долговечность препарата, удобство в практическом использовании и возможности его применения в образовательном процессе. Каждая из методик обладает определенными преимуществами и применяется в зависимости от целей изучения анатомических структур. Коррозионная заливка оказалась наиболее эффективной для детального изучения сосудистых сетей, особенно в паренхиматозных органах, обеспечивая высокую степень визуализации сосудистого русла. Метод Ледяной анатомии позволил получить точные анатомические срезы с сохранением естественного расположения тканей, что делает его незаменимым в изучении нормальной, топографической анатомии и введения в хирургическую подготовку. Использование эпоксидной смолы обеспечило долговечность коррозионных и натуральных препаратов, увеличив их устойчивость к механическим и химическим воздействиям, что делает их пригодными для длительного хранения и демонстрации. Применение агар-агара продемонстрировало высокую эффективность для краткосрочного хранения мягких тканей, особенно в тех случаях, когда требуется последующая обработка или сканирование для цифровой реконструкции. Заключение. Адаптация классических методов консервации анатомических препаратов в современной практике открывает новые возможности для морфологических исследований и образовательного процесса. Разработанные методики позволили усовершенствовать существующие подходы к препарированию, сохранению и экспонированию биологических тканей, обеспечивая их долговременную службу, улучшенную визуализацию и возможность цифровой обработки. Результаты работы свидетельствуют о значительном потенциале данных методик в науке и педагогике, что подчеркивает необходимость их дальнейшего совершенствования и распространения в практике. По результатам проведенных исследований планируется создание многофункционального иллюстрированного пособия, включающего нормальную морфологию, элементы патологии и топографии, а также сравнительные лучевые изображения созданных препаратов.

Шевченко Ю. Л. "Ледяная анатомия" Н.И. Пирогова - прообраз современных лучевых изображений / Ю. Л. Шевченко, В. М. Китаев // Хирургия. Журнал им. Н.И. Пирогова. – 2010. – № 9. – С. 4-8. – EDN NQZMRB.

Шевченко Ю. Л., & Козовенко, М. Н. (2009). От «Ледяной анатомии» до компьютерной томографии. Вестник хирургии имени И. И. Грекова, 168 (5), 73-80.

Петровский Б.В., Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), 3-е издание

Старчик Д. А. История и перспективы развития полимерного бальзамирования человеческого тела // Biomed. Biosoc. Anthropol. 2004 № 2. С 82–84.

Брокгауза Ф.А. и Ефрона И.А. Энциклопедический словарь / Сваммердам

Каган, И. И. Николай Иванович Пирогов - первый клинический анатом России / И. И. Каган // Морфология. – 2010. – Т. 137, № 4. – С. 7-11. – EDN MSLOKT.

Мнихович М. В., Лозина М. В., Ширипенко И. А. [и др.]Патент № 2812586 C9 Российская Федерация, МПК A01N 1/02, G09B 23/30. Способ приготовления и сохранения просветленных анатомических препаратов : № 2023111853 : заявл. 05.05.2023 : опубл. 06.02.2024 / ; заявитель федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации. – EDN NCAYHE.

10.

Мнихович М. В., Лозина М. В., Ширипенко И. А. [и др.]Патент № 2814723 C1 Российская Федерация, МПК G09B 23/28, A01N 1/02. Способ заключения биоматериала в желатиновую среду для временного сохранения и последующего сканирования на компьютерном томографе : № 2023130588 : заявл. 23.11.2023 : опубл. 04.03.2024 / ; заявитель Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации. – EDN SJPKFJ.

11.

Солдатова А. А., Ширипенко И. А., Сидорова О. А. [и др.]Методика изготовления сосудистых коррозионных препаратов с применением жидкого полиуретана: техническое описание и практическое применение / // I Международный морфологический симпозиум : Сборник научных трудов, Воронеж, 21–22 апреля 2023 года / Редколлегия: Н.Т. Алексеева [и др.]. – Воронеж:

12.

Лозина, М. В. Современный подход к проблеме экспонирования коррозионных препаратов / М. В. Лозина, И. А. Ширипенко, О. А. Сидорова // Молодежная наука и современность : Материалы 88 Международной научной конференции студентов и молодых ученых. В 4-х томах, Курск, 20–21 апреля 2023 года. Том III. – Курск: Курский государственный медицинский университет, 2023. – С. 45-48. – EDN OJGYAN.